[发明专利]基于标记法的多模态微波成像方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像的融合方法及系统，尤其涉及一种雷达探测图像和断 层扫描图像的融合方法及系统。

背景技术

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，包括了两种技术，微波雷达成像和微波断层扫描成像， 前者对于对比清晰的乳房组织，能够很好的发现强散射区域，符合X光以及超 声和MRI的判断，对于非常致密的乳房难以解读，而对于良性肿瘤，或一些组 织结块，一样会给出误读，微波断层扫描成像则可以判断组织的致密类型，同 时可以判断不同组织的区域，两种成像方法各有优点但很难统一。

发明内容

本发明解决的技术问题是：构建一种基于标记法的多模态微波成像方法及 系统，克服现有技术单一检测器件不能对两种图像进行统一的技术问题。

本发明的技术方案是：提供一种基于标记法的多模态微波成像方法，包括 如下步骤：

微波扫描：对待测区域发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号；接收 微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号；

分别成像：根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，根据微波单频 回波信号生成断层扫描图像；

图像融合：将所述断层扫描图像作为参考图像，将所述雷达探测图像作为 浮动图像进行配准，对所述雷达探测图像的像素进行刚体变换，将所述断层扫 描图像和所述雷达探测图像的灰度值分别看作两个随机变量进行互信息相关评 估，当两个随机变量达到最佳配准时，它们对应像素的灰度互相关信息值达到 最大，完成图像的融合。

本发明的进一步技术方案是：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。

本发明的进一步技术方案是：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。

本发明的进一步技术方案是：在图像融合步骤中，以所述断层扫描图像和 所述雷达探测图像的相似性侧度来衡量两幅图像的相似程度进行融合优化。

本发明的进一步技术方案是：在进行图像融合之前还包括利用点运算来进 行对比度的扩展的图像预处理。

本发明的技术方案是：构建一种基于标记法的多模态微波成像系统，包括 微波信号发生单元、微波信号接收单元、雷达成像单元、断层扫描成像单元、 融合处理单元，所述微波信号发生单元对待测区域发生微波宽带脉冲信号和微 波单频相干信号，所述微波信号接收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，所述融合处 理单元所述融合处理单元将所述断层扫描图像作为参考图像，将所述雷达探测 图像作为浮动图像进行配准，所述融合处理单元对所述雷达探测图像的像素进 行刚体变换，所述融合处理单元将所述断层扫描图像和所述雷达探测图像的灰 度值分别看作两个随机变量进行互信息相关评估，当两个随机变量达到最佳配 准时，它们对应像素的灰度互相关信息值达到最大，完成图像的融合。。

本发明的进一步技术方案是：所述融合处理单元还包括图像标记模块，所 述图像标记模块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。

本发明的进一步技术方案是：所述融合处理单元还包括图像标记识别模块， 所述图像标记识别模块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。