一种X射线影像的自适应拼接方法及其拼接系统技术方案

一种X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，具体包括如下步骤：?步骤1、获取连续两幅X射线影像的横向图像带；?步骤2、分别计算两条横向图像带的方差并确定模板图像和移动图像；?步骤3、配准模板图像和移动图像；?步骤4、采用重叠区非线性融合法对图像进行融合，得到拼接后的新图像。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种X射线影像的自适应拼接方法，具体包括如下步骤：步骤1、获取连续两幅X射线影像的横向图像带；步骤2、分别计算两条横向图像带的方差并确定模板图像和移动图像；步骤3、配准模板图像和移动图像；步骤4、采用重叠区非线性融合法对图像进行融合，得到拼接后的新图像。本专利技术通过比较分别从两幅X射线影像图的重叠区部分选取的横向图像带的灰度值的方差，自适应选择比较清晰且所含信息较多的横向图像带作为模板和另一幅影像图进行配准，进而采用重叠区域非线性过度法将输入的影像图进行融合而实现全尺度拼接。【专利说明】一种X射线影像的自适应拼接方法及其拼接系统
本专利技术属于数字图像检索
，具体涉及一种X射线影像的自适应拼接方法及其拼接系统。本专利技术用于对X射线影像设备采集的不同区域的X射线影像进行自动拼接。
技术介绍
数字化时代的来临使得X射线影像的数字化成为趋势，X射线影像极大地方便了医生对患者的病灶检查以及定位，对病情的预断和预后起到了极大的作用。目前，数字图像处理算法如图像增强、边缘检测、轮廓提取、图像配准拼接、图像编码等已广泛应用，给医生的工作带来了极大的方便的同时减少了误诊率。现有的X射线影像设备(如CR、DR等)一次拍摄的图像尺寸有限(约为17X17英寸)，要获得全脊柱、全下肢或全身完整图像至少需要拍摄两幅有一定重合区域的图像。拍摄图像时，为了不丢失信息影响医生工作，通常规定两幅连续图像的重叠区的高度大于250个像素，为了更全面、更直观的了解患者病灶及其周围部位情况，需要将这些图像进行无缝拼接得到超大视角的图像。传统的数字图像拼接算法主要包括图像配准和图像融合两个步骤。首先，图像配准算法主要分为基于特征的配准算法和基于灰度信息的配准算法，由于X射线影像的特征点一般较少，基于特征的图像配准方法往往精度达不到医学图像配准的精度要求，因此，目前医学图像配准的研究热点主要集中在基于灰度信息的配准算法，而该算法中基于归一化互信息的配准算法因具有较好的鲁棒性和准确性而得到了广泛的应用，但是，传统的归一化互信息法图像配准算法在配准图像时固定地选取其中一幅图像重叠区域的部分作为模板图像与另一幅图像进行配准，而两幅图像在重叠区域所含的图像信息是不一样的，这样导致最终结果随模板选择的不同而配准结果也有较大的变化。其次，常见的图像融合方法有平均值法和重叠区线性过度法，其中较为常用的方法是重叠区线性过度法，它使用线性变换的权重来融合图像以使过渡区看起来较柔和，但是，该方法无法充分消除两幅待配准图像边缘部分过曝、图像边缘部分过度变形等对图像配准精度的影响。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，本专利技术的目的在于，提供一种应用于X射线影像的自适应拼接方法及其拼接系统，本专利技术通过比较分别从两幅X射线影像图的重叠区部分选取的横向图像带的灰度值的方差，自适应选择比较清晰且所含信息较多的横向图像带作为模板和另一幅影像图进行配准，进而采用重叠区域非线性过度法将输入的影像图进行融合而实现全尺度拼接。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以解决:一种X射线影像的自适应拼接方法，具体包括如下步骤:步骤1、获取连续两幅X射线影像的横向图像带；步骤2、分别计算两条横向图像带的方差并确定模板图像和移动图像；步骤3、配准模板图像和移动图像；步骤4、采用重叠区非线性融合法对图像进行融合，得到拼接后的新图像。进一步的，所述步骤1的具体操作如下:顺序读入两幅待拼接的X射线影像图像:第一幅影像图^和第二幅影像图12 ;在第一幅影像图1i上的与第二幅影像图12的重叠区域截取横向图像带Iu，在第二幅影像图12上的与第一幅影像图L的重叠区域截取横向图像带Id，保证横向图像带Iu与横向图像带Id的宽度相等且均等于待拼接X射线影像图像的宽度，同时保证横向图像带Iu与横向图像带Id的高度相等且均不大于250个像素。进一步的，所述步骤2的具体操作如下:1)按照公式6、公式7分别计算横向图像带Iu的方差σ和横向图像带Id的方差σ,-【权利要求】1.一种X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，具体包括如下步骤:步骤1、获取连续两幅X射线影像的横向图像带；步骤2、分别计算两条横向图像带的方差并确定模板图像和移动图像；步骤3、配准模板图像和移动图像；步骤4、采用重叠区非线性融合法对图像进行融合，得到拼接后的新图像。2.如权利要求1所述的X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，所述步骤1的具体操作如下:顺序读入两幅待拼接的X射线影像图像:第一幅影像图^和第二幅影像图12 ;在第一幅影像图L上的与第二幅影像图12的重叠区域截取横向图像带Iu，在第二幅影像图12上的与第一幅影像图L的重叠区域截取横向图像带Id，保证横向图像带Iu与横向图像带Id的宽度相等且均等于待拼接X射线影像图像的宽度，同时保证横向图像带Iu与横向图像带Id的闻度相等。3.如权利要求1所述的X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，所述步骤2的具体操作如下:1)按照公式6、公式7分别计算横向图像带Iu的方差σΒ2和横向图像带Id的方差σ2d: 4.如权利要求1所述的X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，所述步骤3的具体操作如下:使模板图像在移动图像上逐像素平移，每平移一个像素，则在移动图像上取与模板图像对应的图像部分，并计算移动图像与模板图像之间的归一化互信息；直到移动图像上所有像素被遍历；比较得到归一化互信息最大时模板图像所在的位置，记录在该位置时模板图像在垂直方向上距初始遍历位置的平移量Δ，通过式8得到影像图^和影像图12的重置区的闻度D:D = A+Ht(8)式中，Ht为横向图像带Iu和横向图像带Id的高度。5.如权利要求1所述的X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，所述步骤4的具体操作如下:设影像图L的高度为氏，影像图12的高度为H2，创建一幅宽度为Wd、高度为Hi+H^D的新图像，对于重叠区上方即高度从1到H1-D的部分，将影像图^中的对应部分复制到新图像的对应位置；对于重叠区下方即高度从氏+1到氏+!12-0部分，将影像图12中的对应部分复制到新图像的对应位置；对于重叠区内坐标位置为(x，y)的点，找到该点对应于影像图L的像素值4(1，7)以及该点对应于影像图12的像素值f2(x，y)，利用式9计算得到新图像的重叠区内坐标位置为(x，y)的点的像素值f(x，y)，最终得到新图像。 6.应用权利要求1所述的X射线影像的自适应拼接方法的拼接系统，其特征在于，具体包括如下依次相连接的模块:图像输入及横向图像带获取模块:用于获取连续两幅X射线影像的横向图像带；模板图像和移动图像确定模块:用于分别计算两条横向图像带的方差并确定模板图像和移动图像；模板图像和移动图像配准模块:用于配准模板图像和移动图像；图像融合模块:用于采用重叠区非线性融合法对图像进行融合，得到拼接后的新图像。7.如权利要求6所述的X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，所述图像输入及横向图像带获取模块具体用于实现以下功能:顺序读入两幅待拼接的X射线影像图像:第一幅影像图^和第二幅影像图12;在第一幅影像图L上的与第二幅影像图12的重叠区域截取横向图像带Iu，在第二幅影像图12上的与第一幅影像图L的重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线影像的自适应拼接方法，其特征在于，具体包括如下步骤：?步骤1、获取连续两幅X射线影像的横向图像带；?步骤2、分别计算两条横向图像带的方差并确定模板图像和移动图像；?步骤3、配准模板图像和移动图像；?步骤4、采用重叠区非线性融合法对图像进行融合，得到拼接后的新图像。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孔斌，申田，李云峰，张孝林，
申请(专利权)人：西安华海盈泰医疗信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：