[發明專利]應用于醫療的基于拉普拉斯金字塔變換MRI圖像融合方法及MRI設備

在審

• 申請號: 202010410833.0
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111598820A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 馮葉
• 申請（專利權）人: 山東凱鑫宏業生物科技有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T7/00;G06T5/30;G06T5/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 杜桂林

本發明涉及一種基于拉普拉斯金字塔變換的MRI圖像融合方法以及MRI設備。方法包括步驟：S1：針對腦部MRI圖像的特點，利用拉普拉斯金字塔分解將多幅源圖像分解得到不同頻率層，在不同頻率層采用不同的融合規則，從而在融合圖像中保留各源圖像在不同頻率層的特征信息；S2：分別計算頂層的區域均值和其余各層的點清晰度作為融合尺度；S3：對區域均值和點清晰度進行歸一化處理；S4：比較不同源圖像各層的歸一化后的區域均值和點清晰度數值，采用不同的融合策略，獲得各層圖像的融合結果；S5：對得到的融合圖像拉普拉斯金字塔各層，從頂層開始逐層向下遞推，最終獲得融合圖像。采用該方法能夠得到低噪聲、邊緣清晰的多聚焦融合圖像。

技術領域

本發明涉及MRI圖像采集及醫學圖像處理技術領域，特別是一種MRI腦部圖像的多源融合方法以及MRI設備。

背景技術

磁共振成像(MRI)技術是一種利用人體中的核與磁場中的外加RF磁場產生共振以生成圖像的成像技術。MRI是隨著計算機技術的飛速發展和X射線CT的臨床應用而發展起來的一種新型醫學數字成像技術。因為它可以在細胞核水平上顯示形態結構和生化信息，所以它還可以顯示某些器官的功能狀態，并且具有如不輻射，成像精度高等許多優點。它已越來越多地用于各種系統的臨床診斷和治療。

現有技術中，MRI設備中接收線圈采用固定形狀線圈或是采用柔性線圈。柔性線圈具有輕便和韌性好的優點，柔性線圈能夠與不同身體部位(如腹部、膝關節、踝關節、腕關節等)適型匹配，以便盡可能靠近成像區域，如此能夠解決因掃描部位形狀以及大小的不同而導致固定形狀線圈無法緊貼成像區域的問題，從而提高了信噪比。但是，由于柔性線圈可以根據實際應用場景靈活地進行形態變化以及位置變化，因而，當MRI設備操作者使用柔性線圈時，需要操作者先構建磁共振系統、病人和柔性線圈的三維模型，以便確定柔性線圈的位置信息以及形態信息，再根據柔性線圈的位置信息以及形態信息，選擇與掃描區域對應的線圈單元進行重建成像。然而，由于MRI設備操作者需要根據個人經驗以及相關知識確定柔性線圈的形態信息和位置信息，如此，不僅增加了磁共振系統操作的難度以及操作者的工作強度，還容易因操作者個人失誤導致成像錯誤的發生，降低磁共振成像的準確率。

現有技術中，圖像融合分為同機融合(異源圖像的掃描同時發生在同一臺影像設備上)和異機融合(異源圖像的掃描在不同時段而目發生在不同的影像設備上)兩種方式。但是，同機融合設備成本非常昂貴，因收費高而不易普及，臨床應用受到限制?，F有技術的同機CT和MR 圖像二維融合，雖然影像比較逼真但缺少立體視覺效果，而且掃描同時發生在同一臺影像設備上，成本非常昂貴，臨床應用受到限制。而異機融合成本相對低廉，有著廣闊的應用空間，但其配準效果不佳，所得到的立體融合圖像精確度不高。

發明內容

本發明的目的就在于為解決上述問題，本發明提出一種基于多接收線圈的拉普拉斯金字塔變換的MRI圖像融合方法。

一種基于拉普拉斯金字塔變換的MRI圖像融合方法，用于對腦部MRI圖像處理，包括步驟：

S1：針對腦部MRI圖像的特點，利用拉普拉斯金字塔分解將多幅源圖像分解得到不同頻率層，在不同頻率層采用不同的融合規則，從而在融合圖像中保留各源圖像在不同頻率層的特征信息，其中，所述多幅源圖像分別來自于多個射頻接收線圈針對同一檢測部位得到的圖像；

S2：分別計算頂層的區域均值和其余各層的點清晰度作為融合尺度；

S3：對區域均值和點清晰度進行歸一化處理；

S4：比較不同源圖像各層的歸一化后的區域均值和點清晰度數值，采用不同的融合策略，獲得各層圖像的融合結果；

S5：對得到的融合圖像拉普拉斯金字塔各層，從頂層開始逐層向下遞推，最終獲得融合圖像。

進一步的，步驟S2具體包括：分別為源圖像A，B…M的拉普拉斯金字塔第l 層圖像，融合結果記為