一种图像处理的方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像处理的方法、装置及电子设备，其中，该方法包括：获取待拼接的第一图像和第二图像；基于第一图像中的第一特征点生成抗原，第二图像中的第二特征点生成抗体；循环执行抗原变异的多轮的克隆选择操作，直至迭代结束，并确定全局最优抗体；将对应与全局最优抗体相匹配的抗原的第一特征点以及对应全局最优抗体的第二特征点作为配准点对，进行配准。通过本发明专利技术实施例提供的图像处理的方法、装置及电子设备，利用克隆选择算法确定配准点对，无需进行二次配准，具有良好的适应性和鲁棒性；对抗原进行变异，通过多轮的克隆选择操作记忆每轮确定的局部最优抗体，具有更好的自适应性，且能够更准确地确定配准点对，预防局部最优。防局部最优。防局部最优。

【技术实现步骤摘要】
一种图像处理的方法、装置及电子设备


[0001]本专利技术涉及图像处理
，具体而言，涉及一种图像处理的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]图像能够为人们提供丰富、直观的信息，然而由于拍摄仪器的约束，很多情况下，所拍摄图像为局部图片。利用图像拼接技术生成全景图片，能够提供整体目标图像；例如CTL(颈椎、腰椎、胸椎)脊柱及全身MR(Magnetic Resonance，核磁共振)图像采集中，拼接便于医务人员更好地进行诊断和治疗，是非常必须的。
[0003]图像拼接是一种将多个图像块进行组合以获得完整图像的方法。图像拼接技术通常有四个步骤：图像预处理、图像配准、建模与坐标变换、融合与重构。其中，图像配准过程的好坏将直接影响图像拼接的成功和速度。拼接算法依据配准过程中所利用的图像信息的不同，可以分为：(1)基于变换域法，如De Castro和Morandi提出的扩展相位相关法及Reddy和Chatterji提出的基于快速傅立叶变换方法等，(2)基于空间域的方法，如基于特征的Harris算法、Susan算法、SIFT算法、SURF算法等。基于特征的方法对场景旋转具有更强的鲁棒性，速度更快，能够熟练地自动确定一组无序图像之间的重叠关系。基于特征的方法在提取特征点后，需进一步搜索和选择出其中相关匹配的特征点，确认待拼接图像变换关系，完成图像拼接。其中，确定配准点对是其关键部分之一。
[0004]目前，部分方案通过两幅待拼接图像的重叠区域中特征点之间的距离来匹配特征点对，这种方式的自适应性和鲁棒性均较差；此外，也可采用二次配准的方式，即在粗配准基础上再进行进一步配准，但是，当噪声较大，粗配准效果欠佳时，其二次配准亦会出现偏差增大的情况，拼接准确度较差。

技术实现思路

[0005]为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种图像处理的方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像处理的方法，包括：
[0007]获取待拼接的第一图像和第二图像，并提取所述第一图像中的第一特征点，以及所述第二图像中的第二特征点；
[0008]基于所述第一特征点生成抗原，并基于所述第二特征点生成抗体；
[0009]循环执行多轮的克隆选择操作，直至迭代结束，并确定全局最优抗体；
[0010]将对应与所述全局最优抗体相匹配的抗原的第一特征点以及对应所述全局最优抗体的第二特征点作为配准点对，对所述第一图像和所述第二图像进行配准；
[0011]其中，所述克隆选择操作包括：
[0012]基于克隆选择算法确定与当前轮抗原相匹配的局部最优抗体，并记忆所述局部最优抗体；所述全局最优抗体为基于多个所述局部最优抗体所确定的最优抗体；
[0013]在需要继续迭代的情况下，对所述当前轮抗原进行变异，生成用于执行下一轮克隆选择操作的抗原。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述确定与当前轮抗原相匹配的局部最优抗体，包括：
[0015]确定当前轮抗原与当前轮抗体之间的亲和度，将亲和度最高的所述当前轮抗体作为与所述当前轮抗原相匹配的局部最优抗体。
[0016]在一种可能的实现方式中，所述确定当前轮抗原与当前轮抗体之间的亲和度，包括：
[0017]确定亲和度作用域，所述亲和度作用域用于表示确定抗体与抗原之间亲和度时的作用范围；
[0018]确定所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的特征差异，并确定在所述亲和度作用域内所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的相似度，根据所述特征差异和所述相似度确定所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的亲和度；所述亲和度与所述特征差异之间为负相关关系，所述亲和度与所述相似度之间为正相关关系。
[0019]在一种可能的实现方式中，所述确定亲和度作用域，包括：
[0020]根据所述第一图像和所述第二图像的拼接特征选取相应形状的亲和度作用域，所述亲和度作用域的形状包括：矩形、十字形、线形、椭圆形、圆形。
[0021]在一种可能的实现方式中，所述确定所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的特征差异，包括：
[0022]确定与所述当前轮抗原i相对应的第一特征点的特征值A(i)，确定与所述当前轮抗体j相对应的第二特征点的特征值B(j)，将特征值A(i)与特征值B(j)之间差值的绝对值作为所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的特征差异；
[0023]所述确定在所述亲和度作用域内所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的相似度，包括：
[0024]确定所述第一图像中第一窗口内的多个像素点的像素值，并确定所述第二图像中第二窗口内的多个像素点的像素值；所述第一窗口为以与所述当前轮抗原i相对应的第一特征点为基准的窗口，所述第二窗口为以与所述当前轮抗体j相对应的第二特征点为基准的窗口，且所述第一窗口和所述第二窗口均与所述亲和度作用域相匹配；以及，
[0025]根据所述第一窗口内的多个像素点的像素值以及所述第二窗口内的多个像素点的像素值确定所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的相似度。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的亲和度满足：
[0027][0028]其中，f(i，j)表示所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的亲和度，NCC(i，j)表示所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的相似度，b为不小于1的调整系数，a1、a2均表示加权系数。
[0029]在一种可能的实现方式中，所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的相似度NCC(i，j)满足：
[0030][0031]其中，W
i
(x
k
，y
k
)表示所述第一窗口内位于位置(x
k
，y
k
)处的像素点的像素值，W
j
(x
k
，y
k
)表示所述第二窗口内位于位置(x
k
，y
k
)处的像素点的像素值，u
i
表示所述第一窗口内多个像素点的像素值的均值，u
j
表示所述第二窗口内多个像素点的像素值的均值。
[0032]在一种可能的实现方式中，该方法还包括：
[0033]拼接配准后的所述第一图像和所述第二图像，形成融合图像。
[0034]在一种可能的实现方式中，所述配准点对的数量至少为三个；
[0035]所述拼接配准后的所述第一图像和所述第二图像，包括：
[0036]基于至少三个所述配准点对，采用克隆选择算法进行优化求解，确定所述第一图像与所述第二图像之间的坐标变换参数；
[0037]基于所述坐标变换参数对所述第一图像和所述第二图像中的一个进行坐标变换，之后拼接所述第一图像和所述第二图像中的另一个。
[0038]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种图像处理的装置，包括：
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像处理的方法，其特征在于，包括：获取待拼接的第一图像和第二图像，并提取所述第一图像中的第一特征点，以及所述第二图像中的第二特征点；基于所述第一特征点生成抗原，并基于所述第二特征点生成抗体；循环执行多轮的克隆选择操作，直至迭代结束，并确定全局最优抗体；将对应与所述全局最优抗体相匹配的抗原的第一特征点以及对应所述全局最优抗体的第二特征点作为配准点对，对所述第一图像和所述第二图像进行配准；其中，所述克隆选择操作包括：基于克隆选择算法确定与当前轮抗原相匹配的局部最优抗体，并记忆所述局部最优抗体；所述全局最优抗体为基于多个所述局部最优抗体所确定的最优抗体；在需要继续迭代的情况下，对所述当前轮抗原进行变异，生成用于执行下一轮克隆选择操作的抗原。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与当前轮抗原相匹配的局部最优抗体，包括：确定当前轮抗原与当前轮抗体之间的亲和度，将亲和度最高的所述当前轮抗体作为与所述当前轮抗原相匹配的局部最优抗体。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定当前轮抗原与当前轮抗体之间的亲和度，包括：确定亲和度作用域，所述亲和度作用域用于表示确定抗体与抗原之间亲和度时的作用范围；确定所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的特征差异，并确定在所述亲和度作用域内所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的相似度，根据所述特征差异和所述相似度确定所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的亲和度；所述亲和度与所述特征差异之间为负相关关系，所述亲和度与所述相似度之间为正相关关系。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定亲和度作用域，包括：根据所述第一图像和所述第二图像的拼接特征选取相应形状的亲和度作用域，所述亲和度作用域的形状包括：矩形、十字形、线形、椭圆形、圆形。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的特征差异，包括：确定与所述当前轮抗原i相对应的第一特征点的特征值A(i)，确定与所述当前轮抗体j相对应的第二特征点的特征值B(j)，将特征值A(i)与特征值B(j)之间差值的绝对值作为所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的特征差异；所述确定在所述亲和度作用域内所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的相似度，包括：确定所述第一图像中第一窗口内的多个像素点的像素值，并确定所述第二图像中第二窗口内的多个像素点的像素值；所述第一窗口为以与所述当前轮抗原i相对应的第一特征点为基准的窗口，所述第二窗口为以与所述当前轮抗体j相对应的第二特征点为基准的窗口，且所述第一窗口和所述第二窗口均与所述亲和度作用域相匹配；以及，根据所述第一窗口内的多个像素点的像素值以及所述第二窗口内的多个像素点的像
素值确定所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的相似度。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述当前轮抗原与所述当前轮抗体之间的亲和度满足：其中，f(i,j)表示所述当前轮抗原i与所述当前轮抗体j之间的亲和度...

【专利技术属性】
技术研发人员：董霖，刘楠，张涛，程欣欣，赵静怡，
申请(专利权)人：上海电气控股集团有限公司智惠医疗装备分公司，
类型：发明
国别省市：