一种多模态微波扫描乳房成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种多模态微波扫描乳房成像装置，所述微波信号发生单元发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号天线单元以螺旋方式绕待测乳房区域移动扫描，所述微波信号天线单元发射微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号天线单元接收微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号，所述雷达成像单元根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，所述断层扫描成像单元根据微波单频回波信号生成断层扫描图像，所述图像输出单元将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合成像输出。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种微波图像扫描装置，尤其涉及一种用于乳房成像图像融合的扫描装置。
技术介绍
在医疗检测过程中，通常包括X光摄片、彩超、磁共振以及组织学检测。X光摄片分辨率高，但伴随着电离辐射和对乳房的压缩，不适应于病人的普查。彩超检测无放射性损害，但是对部分癌症病患、钙化点和毛刺杨结构不能显示，且受检查医师经验影响大。磁共振费用高，成像时间久，而组织学检查亦需精确定位，如钼靶引导入针、彩超引导入针等。因此，当前的这些检测手段并不适用于大规模的癌症病患筛查，尤其是针对中国广大的农村地区，医疗设施和普及非常不平衡的条件下，而微波成像的临床检测具有无电离辐射、造价低、效果和X光相当、可长期监测特点，能够成为我过大规模筛查的重要工具。在微波成像技术中，微波天线的扫描技术具有重要作用，尤其针对乳房成像，是针对部分区域，同时又具有一定形状，微波天线的形状和扫描方式对乳房成像具有重要作用。现有技术并不具有专门针对乳房的微波扫描装置和方法，成像效果受到极大影响。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：构建一种多模态微波乳房成像装置，克服现有技术并不具有专门针对乳房的微波扫描装置，成像效果受到极大影响的技术问题。本技术的技术方案是：提供一种多模态微波扫描乳房成像装置，其特征在于，包括微波信号发生单元、微波信号天线单元、雷达成像单元、断层扫描成像单元、图像输出单元，微波信号发生单元发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，微波信号天线单元以螺旋方式绕待测乳房区域移动扫描，微波信号天线单元发射微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，微波信号天线单元接收微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号，所述雷达成像单元根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，所述断层扫描成像单元根据微波单频回波信号生成断层扫描图像，所述图像输出单元将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合成像输出。本技术的进一步技术方案是：所述微波信号天线单元的移动轨道为从上往下呈螺旋状，轨道从上往下半径由小到大。本技术的进一步技术方案是：所述微波信号天线单元的移动轨道为从下往上呈螺旋状，轨道半径从上往下由大到小。本技术的进一步技术方案是：所述微波信号天线单元以螺旋状方式在半球型轨道移动。本技术的进一步技术方案是：所述微波信号天线单元包括微波发射天线和微波接收天线。本技术的进一步技术方案是：所述微波发射天线和所述微波接收天线为同一微波天线，所述微波发射天线和所述微波接收天线交替工作。本技术的进一步技术方案是：所述微波信号发生单元为多个，分别发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号。本技术的进一步技术方案是：所述微波信号发生单元为一个，交替发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号。本技术的技术效果是：构建一种多模态微波乳房成像装置，通过将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一幅图像中，使两幅图像的相关像素点在空间位置上达到一致完成该两幅图像的融合。在微波成像技术中，微波天线的扫描技术具有重要作用，尤其针对乳房成像，是针对部分区域，同时又具有一定形状，微波天线的形状和扫描方式对乳房成像具有重要作用。本技术微波信号天线单元以螺旋方式绕待测乳房区域移动扫描，发送和接收微波信号，通过微波信号天线单元基于乳房形状进行扫描，能使微波信号更好，成像更精细准确。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为本技术的结构图具体实施方式下面结合具体实施例，对本技术技术方案进一步说明。如图1、图2所示，本技术的具体实施方式是：本技术构建一种多模态微波乳房成像系统，包括微波信号发生单元1、微波信号天线单元2、雷达成像单元3、断层扫描成像单元4、图像输出单元5，微波信号发生单元1发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，微波信号天线单元2以螺旋方式绕待测乳房区域移动扫描，微波信号天线单元2发射微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，微波信号天线单元2接收微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号，所述雷达成像单元3根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，所述断层扫描成像单元4根据微波单频回波信号生成断层扫描图像，所述图像输出单元5将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合输出。具体实施过程如下：所述微波信号发生单元1通过微波信号天线单元2对乳房区域发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号发生单元1工作频率范围为1到30GHz。所述微波信号天线单元2接收微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号，微波信号天线单元2以螺旋方式绕待测乳房区域移动扫描，发送和接收微波信号，接收微波宽带脉冲回波信号，微波雷达成像原理利用合成孔径雷达原理，以一个小天线作为单个辐射单元，沿一直线方向不断移动扫描，在移动中选择若干位置发射信号，接收相应的发射位置的回波信号，存贮接收信号的振幅和相位。通过微波信号天线单元记录接收到微波散射信号的时间，即可算出时延，而微波发射天线与病灶的距离固定，故可得到微发射天线到病灶的距离，从而进行精确的成像。接收的微波单频回波信号，微波断层成像方法类似于计算机断层摄影术，是一种电磁逆散射方法，通过在散射体外部观测到的电磁场来反演成像区域的电磁特征参数分布，从而判断散射体目标的位置、形状和尺寸分布等信息。将接收的微波单频回波信号，根据电磁特征参数分布及散射体目标的位置、形状和尺寸分布信息生成断层扫描图像。所述雷达成像单元3根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，所述断层扫描成像单元4根据微波单频回波信号生成断层扫描图像。所述图像输出单元5将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一幅图像中，使两幅图像的相关像素点在空间位置上达到一致完成该两幅图像的融合。图像融合包括多种方法：一种方法为标记法，在所述雷达探测图像和所述断层扫描图像两者中图像的特征点处进行标记，将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像的图像标记重合对所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合。将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像的图像标记进行识别。对标记后的图像进行优化。在图像融合时，将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像的图像标记进行识别，然后将识别图像作为界标进行图像融合。具体实施例中，在进行标记后对图像进行优化。图像标记软件设计成将图像的特征点识别作为图像合成的界标。图像标记软件根据所述雷达探测图像和断层扫描图像对组织识别的标记、淋巴结识别的标记以及特征部分的标记，在坐标轴上形成重合点，完成所述雷达探测图像和断层扫描图像的融合，该方法同样适用于其他方式组合的二维或三维乳房图像。还包括了对多模态微波乳房图像的显示，显示乳房的二维和三维信息，对病灶区域的标记。另一种方法为像素加权平均法，即：将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像对应位置的图像像素加权平均完成图像融合。以下以标记法为例：图像配准通过使用匹配、叠加等处理手段，将多幅图像中的同一对象保持在图像中的同一位置，使其具有相同的空间坐标的过程。在微波断层扫描图像与微波雷达图像的配准中，将相对稳定的微波断层扫描图像作为参考图象I，将微波雷达图像作为浮动图像II，进行基于像素的最大互信息法的图像配准。刚体变换包括比例变换，在二维图像II中，点(x1，y1)经过刚性变换到点(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模态微波扫描乳房成像装置，其特征在于，包括微波信号发生单元、微波信号天线单元、雷达成像单元、断层扫描成像单元、图像输出单元，所述微波信号发生单元发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号天线单元以螺旋方式沿半球轨道绕待测乳房区域移动扫描，所述微波信号天线单元发射微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号天线单元接收微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号，所述雷达成像单元根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，所述断层扫描成像单元根据微波单频回波信号生成断层扫描图像，所述图像输出单元将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合成像输出。

【技术特征摘要】
1.一种多模态微波扫描乳房成像装置，其特征在于，包括微波信号发生单元、微波信号天线单元、雷达成像单元、断层扫描成像单元、图像输出单元，所述微波信号发生单元发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号天线单元以螺旋方式沿半球轨道绕待测乳房区域移动扫描，所述微波信号天线单元发射微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号天线单元接收微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号，所述雷达成像单元根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，所述断层扫描成像单元根据微波单频回波信号生成断层扫描图像，所述图像输出单元将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合成像输出。2.根据权利要求1所述多模态微波扫描乳房成像装置，其特征在于，所述微波信号天线单元的移动轨道为从上往下呈螺旋状，轨道从上往...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖志鹏，
申请(专利权)人：深圳市一体医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44