一种多模态图像处理的方法和平台技术

本发明专利技术涉及一种多模态图像处理的方法及平台，包括SPECT和PET数据与CT数据的读入；读入数据的预处理；三维显示；使用分割算法将图像中的选定区域分割出来；根据图像中心脏的长轴与短轴校正图像；采用互信息方法以CT图像为模板，将PET与SPECT图像配准到CT图像，从而得到配准后的SPECT和PET图像；以小波融合的方式将配准后的SPECT和PET图像融合；显示SPECT、PET及融合图像的靶心图；以及对得到的靶心图进行测量、多边形勾勒、缩放、旋转和/或标记操作，以对结果进行定量分析，利用不同模态数据靶心图的差异性为医生提供定量诊断指标。本发明专利技术能够读取多种图像数据，并通过匹配、分割、融合、三维可视化等操作对图像数据进行分析和处理，便于使用，显著地提高了效率。

A method and platform for multimodal image processing

The invention relates to a method and platform for multi-mode image processing, including reading of SPECT and PET data and CT data; reading data preprocessing; three-dimensional display; dividing the selected area in the image by segmentation algorithm; using the long axis of the image center and the short axis correction image; using the mutual information method for the CT image For the template, the PET and SPECT images are registered to the CT image to obtain the SPECT and PET images after registration; the SPECT and PET images after registration are fused in the way of wavelet fusion; the target images of SPECT, PET and fused images are displayed; and the obtained targets are measured, multiedge, zooming, rotating and / or labeled. In order to provide quantitative diagnostic criteria for doctors by quantitative analysis of the results and using the difference of target data from different modal data. The invention can read a variety of image data and analyze and process the image data through the operation of matching, segmentation, fusion and three-dimensional visualization, which is easy to use and significantly improves the efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种多模态图像处理的方法和平台
本专利技术涉及一种多模态图像处理的方法和平台，尤其涉及多模态核医学影像数据的分析与处理。
技术介绍
成像技术和图像处理广泛地应用于工业制造、材料加工、故障诊断、辅助医疗等各个
比如在制造领域，经常需要检测设备或材料内部的结构；在诊断缺血性心脏病等有关心肌活性的疾病时，也常用到PET/SPECT等多模态核医学影像数据。对图像进行分析与处理，用以辅助制造或诊断。PET(正电子发射型计算机断层显像，PositronEmissionComputedTomography)和SPECT(单光子发射计算机断层成像术，Single-PhotonEmissionComputedTomography)是核医学的两种CT技术，由于它们都是对从病人体内发射的γ射线成像，故统称发射型计算机断层成像术(EmissionComputedTomography，ECT)。一般来说，现有的图像处理系统或平台，仅能采集或处理单一来源或格式的图像，如果需要基于多种来源、格式的图像或多模态影像数据进行综合分析判断时，通常需要多个不同的图像处理系统或平台分别进行处理，再由工作人员对各种不同的图像或处理结果进行综合分析、处理或判断。这种方式，工作效率较低，不方便使用，并且在综合分析、处理或判断时，对工作人员本身的经验和能力有较高要求，会对最终的处理结果带来更多的不确定性或不利影响。
技术实现思路
鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供一种图像处理的方法及平台，可以读取多种模态图像数据，并通过匹配、分割、融合、三维可视化等操作对图像数据进行分析和处理，并且在处理过程中，还可以进行人机交互操作，可以根据需要手动或自动地进行各种操作，便于使用，显著地提高了工作效率，并且处理效果更好。一方面，本专利技术提供一种多模态图像处理的方法，包括以下步骤：S1、读入多模态的图像数据；S2、对读入的图像数据进行预处理；S3、显示所述图像数据；S4、对所述图像数据进行分割；S5、对所述图像数据进行方位校正；S6、对所述图像数据进行配准；S7、对所述图像数据进行融合；S8、对所述图像数据进行分析；以及S9、对所述图像数据的分析结果进行定量呈现。本专利技术的一个实施例中，步骤S2-S9可以不同的顺序进行，并且也可以省略或重复进行步骤S2-S9中的一个或多个。本专利技术的另一个实施例中，步骤S1包括：读取二维和三维的图像数据，以及与图像数据相关的其他信息。本专利技术的另一个实施例中，步骤S2包括：对读入的图像进行一维、二维或者三维的滤波处理，滤波器包括但不限于高斯平滑滤波器。本专利技术的另一个实施例中，步骤S3包括：将三维图像数据显示在多个视图当中，其中一个或多个视图用以显示不同角度的二维图像，一个视图用以显示三维图像。本专利技术的另一个实施例中，步骤S3包括：在一个二维显示的视图中选中某个点，其他的二维视图中将同步显示该点坐标所对应的断层图像，并显示此时该点坐标的三维坐标，并加以标记。本专利技术的另一个实施例中，步骤S4包括：通过手动选取生长点或多边形区域进行分割，和/或通过预先设定的算法进行自动分割；以及在将图像分割后同时显示某一方向上的断层平面图像。本专利技术的另一个实施例中，步骤S5中，根据图像中重点区域或选定区域的长轴与短轴对图像方位进行校正，从而使得多模态的图像数据方位一致；步骤S6中，采用互信息方法对多模态的图像数据进行配准；以及步骤S7中，以小波融合方式融合配准后的图像数据。本专利技术的另一个实施例中，步骤S8包括：对基于多组图像数据所生成的不同的靶心图进行对比，生成一张新的靶心图，并将重叠部分和非重叠部分分别标识出来。本专利技术的另一个实施例中，其特征在于：步骤S1中，读入同一成像被试的SPECT和PET数据与CT数据；步骤S2中，对读入数据使用一种或多种滤波方法进行预处理；步骤S3中，三维显示图像数据；步骤S4中，使用一种或多种分割算法将图像中的选定区域分割出来，所述分割算法包括但不限于三维区域生长和/或FCM算法；步骤S5中，根据图像中重点区域或选定区域的长轴与短轴，校正图像方位，以确保SPECT和PET方位一致；步骤S6中，采用互信息方法将PET和SPECT图像配准到CT图像，从而得到配准后的SPECT和PET图像；步骤S7中，以小波融合方式将配准后的SPECT和PET图像融合；步骤S8中，显示SPECT、PET及融合图像的靶心图步骤S9中，对得到的靶心图进行测量、多边形勾勒、缩放、旋转和/或标记操作，并对结果进行定量分析展示。另一方面，本专利技术提供一种多模态图像处理平台，使用上述的方法处理多模态图像。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1是本专利技术的一个实施例中的操作流程图。具体实施方式以下参考说明书附图介绍本专利技术的多个优选实施例，使其
技术实现思路
更加清楚和便于理解。本专利技术可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本专利技术的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本专利技术并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。下面结合本专利技术的具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细阐述。本专利技术可以广泛地应用于工业制造、材料加工、故障诊断、辅助医疗等各个
比如在诊断缺血性心脏病等有关心肌活性的疾病时，可以使用PET/SPECT等多模态核医学影像数据，通过对图像进行分析与处理，用以辅助制造或诊断。具体地说，可以读取多模态核医学数据PET和SPECT数据及CT扫描数据等，对多模态数据进行配准分割、融合、三维可视化以及靶心图分析，并且在处理过程中还可以进行人机交互操作。DICOM(digitalimagingandcommunicationsinmedicine)是目前应用最广泛的医学图像文件格式。DICOM文件一般是由一个DICOM的文件头和一个DICOM的数据信息集合组合而成的。在头文件中具有各种数据信息，如病人ID、检查模式、床位、图像大小、设备信息等等，也同时读取出来。在本专利技术的一个实施例中，图像数据读取与管理的主要功能包括：(1)支持PET和SPECT的DICOM文件分别读取，并支持批量读取；(2)读取的数据在数据栏中显示；(3)可以在数据栏中对数据进行保存、删除、显示等操作。具体地说，平台读取的是SPECT和PET的DIOCM数据，PET的数据格式是二维的DICOM格式，SPECT是三维的DICOM格式。在读取数据的时候将这两种数据分开，读取PET数据的同时读取批量一组DICOM文件，以便于对数据进行三维分析。在将数据读取进内存之后，将数据在用户界面中标识出来。在一个实施例中显示为数据栏，可以让用户能够直观地观察到数据栏中显示的标识，代表已经读入的数据，可以通过对这个标识进行操作来对这些数据进行操作。在操作的过程中，产生的有价值的中间数据，也可以显示在数据栏中。为了使显示更加清晰，可以执行保存图像、删除图像、显示图像等功能。这些功能可以按钮的形式显示在界面中或数据栏附近。在读取图像之后，对图像进行分割等操作。由于某些分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多模态图像处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、读入多模态的图像数据；S2、对读入的图像数据进行预处理；S3、显示所述图像数据；S4、对所述图像数据进行分割；S5、对所述图像数据进行方位校正；S6、对所述图像数据进行配准；S7、对所述图像数据进行融合；S8、对所述图像数据进行分析；以及S9、对所述图像数据的分析结果进行定量呈现。

【技术特征摘要】
1.一种多模态图像处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、读入多模态的图像数据；S2、对读入的图像数据进行预处理；S3、显示所述图像数据；S4、对所述图像数据进行分割；S5、对所述图像数据进行方位校正；S6、对所述图像数据进行配准；S7、对所述图像数据进行融合；S8、对所述图像数据进行分析；以及S9、对所述图像数据的分析结果进行定量呈现。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤S2-S9可以不同的顺序进行，并且也可以省略或重复进行步骤S2-S9中的一个或多个。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：读取二维和三维的图像数据，以及与图像数据相关的其他信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：对读入的图像进行一维、二维或者三维的滤波处理，滤波器包括但不限于高斯平滑滤波器。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：将三维图像数据显示在多个视图当中，其中一个或多个视图用以显示不同角度的二维图像，一个视图用以显示三维图像。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：在一个二维显示的视图中选中某个点，其他的二维视图中将同步显示该点坐标所对应的断层图像，并显示此时该点坐标的三维坐标，并加以标记。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S4包括：通过手动选取生长点或多边形区域进行分割，和/或通过预先设定的算法进行自动分割；以及在将图像分割后同时显示某一方向上的断层平面图...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄秋，文豪，昝云龙，翁凤花，赵指向，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31