[发明专利]影像序列自动拼接方法与装置以及拼接系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种影像处理技术，特别是涉及一种自动拼接影像序 列以便合成一幅全景影像的方法与装置。

背景技术

大尺寸对象的完整影像(例如X射线影像，甚至完整的人体X射线 影像)，对于骨科手术、矫形或整形治疗等具有重要作用。然而，由 于例如X射线成像系统中的平板探测器(针对DR系统)或成像板(针 对CR系统)等成像器件的尺寸所限，以及现有成像技术的其他限制， 只能对大尺寸的对象进行多次体位拍摄，再利用影像处理技术将得到 的各个体位影像合成为一幅全景影像。

但是，多次拍摄会造成如下一些问题：一是不同体位两次曝光的 曝光剂量不同，导致相邻影像重叠区域的灰度分布不一致；二是病人 体内器官运动(例如呼吸引起的肺运动、心脏自主运动变化、大小肠 的蠕动、膀胱的生理收缩等)导致先后拍摄的组织影像存在差异；三 是拍摄条件等因素的变化会带来微小的失真。这些问题给影像的正确 拼接带来了困难。另外，由于医学影像的数据量通常非常庞大，传统 的灰度或梯度全局搜索非常耗时，从而给医学影像的动态、实时应用 带来挑战。

以X射线影像为例，现有的拼接技术主要有两大类，一类是依赖于 专门设备在每张X射线影像上设置明显标记，然后手动或自动识别该 标记来实现影像拼接；另一类为自动拼接，其中一种是依赖于设备的 固有特征(如CR成像板重叠特征)的拼接方式，利用多尺度下不同的 解剖体位影像并使用不同的算法或参数实现拼接；还有一种是只依赖 于影像特征的影像拼接技术，但是准确率并不高，常常需要手动进一 步修正和校正。近年来，图像全景拼接技术发展很迅速，虽然提出了 一种使用尺度不变的特征变换理论(Scale Invariant Feature Transform：SIFT)进行全景拼接的技术，但是，成功用于X射线影 像全景拼接的情况并未见报道。

针对现有医学影像全景拼接技术依赖特定的辅助手段(如标记或 人机交互)或只针对某类特定影像的现实，有必要提供一种不依赖于 辅助手段而自动且准确地实现影像拼接的方法与装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种不依赖 于辅助手段而自动实现影像拼接的方法与装置以及拼接系统。为了实 现这一目的，本发明所采取的技术方案如下。

按照本发明实施例的第一方面，提供一种影像拼接方法，包括： 检测步骤，用于检测相邻影像上的组织边缘；选择步骤，用于计算所 检测到的相邻影像上组织边缘线的相似性，并根据相似性选取最佳边 缘线对；以及拼接位置获取步骤，根据选取的最佳边缘线对，确定相 邻影像的拼接位移量，从而确定拼接位置，以便进行影像拼接。

按照本发明实施例的第二方面，提供一种影像拼接装置，包括： 检测模块，用于检测相邻影像上的组织边缘；选择模块，用于计算所 检测到的相邻影像上组织边缘线的相似性，并根据相似性选取最佳边 缘线对；以及拼接位置获取模块，根据选取的最佳边缘线对，确定相 邻影像的拼接位移量，从而确定拼接位置，以便进行影像拼接。

按照本发明实施例的第三方面，提供一种影像拼接系统，包括按 照本发明实施例第二方面的影像拼接装置。

按照本发明实施例的方法与装置实现简单，能够对医学影像序列 进行有效的拼接。

下面将结合附图并通过具体的实施例对本发明进行进一步说明。

附图说明

图1是按照本发明实施例的影像拼接方法的流程图；

图2是按照本发明实施例的线性相似性检测的流程图；

图3是按照本发明实施例的边缘线对选取和拼接位移量确定的流 程图；

图4是按照本发明实施例的选取最佳边缘线对的示意图；

图5是按照本发明实施例的拼接位置校正的流程图；

图6是按照本发明实施例的方法合成的人体全景影像；

图7是按照本发明实施例的影像拼接装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，按照本实施例的影像拼接方法主要包括检测步骤 105、选择步骤109、以及拼接位置获取步骤111。另外，还可选地包 括缩放步骤103、刷选步骤107、校正步骤113、以及合成步骤115。采 用按照本实施例的影像拼接方法对影像进行处理的具体过程如下：