[发明专利]一种解剖与功能医学图像融合方法

权利要求书

1.一种解剖与功能医学图像融合方法，其特征在于，方法步骤如下：

一、图像分解和变换：

利用引导滤波器将解剖图像A分解为基层图像A_B和细节层图像A_D，在引导滤波过程中，以解剖图像A同时作为输入图像和引导图像，利用颜色空间变换将功能图像B变换到YUV颜色空间，颜色空间变换即RGB颜色空间到YUV颜色空间，得到功能图像B的Y通道B_Y，U通道B_U和V通道B_V；

二、基层与Y通道融合：

利用局部能量最大规则对解剖图像A的基层图像A_B和功能图像的Y通道B_Y进行融合得到新的初始Y通道F_IY；

三、细节增强融合：

新的Y通道F_NY由新的初始Y通道F_IY与解剖图像A的细节层图像A_D进行细节增强融合得到；

四、图像重建：

利用颜色空间变换对得到的通道F_NY、F_U、F_V进行颜色空间变换重构融合图像F；

第一步，图像分解和变换，具体过程为：

在引导滤波基本理论中，以像素k为中心的局部窗口w_k中，滤波输出O与引导图像I之间存在线性关系；

（1）；

其中，，参数a_k和b_k定义如下:

（2）；

（3）；

其中，μ_k，δ_k，|w|和与局部窗口w_k有关，μ_k和δ_k分别代表引导图像I在局部窗口w_k内的平均值和方差 ,|w|为局部窗口w_k内的像素总数，为输入图像P在局部窗口w_k内的平均值，将引导滤波表示为公式(4)；

(4)；

其中代表引导滤波函数，两个子下标r和ε分别代表引导滤波器的大小和模糊程度；

以解剖图像A同时作为输入图像和引导图像，该过程表示为公式(5-6)；

(5)；

(6)；

第二步，基层与Y通道融合，利用局部能量最大规则对解剖图像A的基层图像A_B和功能图像的Y通道B_Y进行融合；具体过程为：

根据下列的公式计算出解剖图像A的基层图像A_B和功能图像的Y通道B_Y的能量图；

E_X＝X*W   (7)；

其中X∈{A_B,B_Y}，E_X为图像X的能量图，W为卷积算子，W计算见公式(8)；

(8)；

权值图M根据公式(9)得到；

（9）；

新的初始Y通道F_IY根据公式(10)得到；

F_IY＝M.× A_B+～M.×B_Y      (10)；

第三步，细节增强融合，具体为：

新的Y通道F_NY根据公式(11)得到；

F_NY＝β×A_D+F_IY  (11)；

其中β为增强因子，将其设置为3。