[發明專利]一種解剖與功能醫學圖像融合方法

有效

• 申請號: 201910441629.2
• 申請日: 2019-05-24
• 公開（公告）號: CN110211080B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 鄢慧斌;李忠民
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50
• 代理公司: 南昌豐擇知識產權代理事務所(普通合伙) 36137
• 代理人: 張榮

1.一種解剖與功能醫學圖像融合方法，其特征在于，方法步驟如下：

一、圖像分解和變換：

利用引導濾波器將解剖圖像A分解為基層圖像A_B和細節層圖像A_D，在引導濾波過程中，以解剖圖像A同時作為輸入圖像和引導圖像，利用顏色空間變換將功能圖像B變換到YUV顏色空間，顏色空間變換即RGB顏色空間到YUV顏色空間，得到功能圖像B的Y通道B_Y，U通道B_U和V通道B_V；

二、基層與Y通道融合：

利用局部能量最大規則對解剖圖像A的基層圖像A_B和功能圖像的Y通道B_Y進行融合得到新的初始Y通道F_IY；

三、細節增強融合：

新的Y通道F_NY由新的初始Y通道F_IY與解剖圖像A的細節層圖像A_D進行細節增強融合得到；

四、圖像重建：

利用顏色空間變換對得到的通道F_NY、F_U、F_V進行顏色空間變換重構融合圖像F；

第一步，圖像分解和變換，具體過程為：

在引導濾波基本理論中，以像素k為中心的局部窗口w_k中，濾波輸出O與引導圖像I之間存在線性關系；

（1）；

其中，，參數a_k和b_k定義如下:

（2）；

（3）；

其中，μ_k，δ_k，|w|和與局部窗口w_k有關，μ_k和δ_k分別代表引導圖像I在局部窗口w_k內的平均值和方差?,|w|為局部窗口w_k內的像素總數，為輸入圖像P在局部窗口w_k內的平均值，將引導濾波表示為公式(4)；

(4)；

其中代表引導濾波函數，兩個子下標r和ε分別代表引導濾波器的大小和模糊程度；

以解剖圖像A同時作為輸入圖像和引導圖像，該過程表示為公式(5-6)；

(5)；

(6)；

第二步，基層與Y通道融合，利用局部能量最大規則對解剖圖像A的基層圖像A_B和功能圖像的Y通道B_Y進行融合；具體過程為：

根據下列的公式計算出解剖圖像A的基層圖像A_B和功能圖像的Y通道B_Y的能量圖；

E_X＝X*W???(7)；

其中X∈{A_B,B_Y}，E_X為圖像X的能量圖，W為卷積算子，W計算見公式(8)；

(8)；

權值圖M根據公式(9)得到；

（9）；

新的初始Y通道F_IY根據公式(10)得到；

F_IY＝M.×?A_B+～M.×B_Y??????(10)；

第三步，細節增強融合，具體為：

新的Y通道F_NY根據公式(11)得到；

F_NY＝β×A_D+F_IY??(11)；

其中β為增強因子，將其設置為3。