[发明专利]X射线影像拼接方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种X射线影像拼接方法及系统。

背景技术

在判定骨骼是否畸形，及骨骼矫正手术时，最好能有大尺寸、大视野范围的骨骼X射线影像，但目前由于X射线成像系统物理上的限制，主要包括：探测器的面积限制、X射线球管与探测器距离的限制，致使很难获取到完整人体的X射线影像。要获取到大视野范围的X射线影像，常用的方法是通过拍摄影像序列，对影像序列进行拼接、融合，最终生成一幅大视野范围的影像。另外由于多次拍摄，不同体位设定剂量不同，骨骼有深度信息的差异导致射线角的不同，心脏、大小肠等人体器官的自主运动都使X射线影像拼接难度加大。

X射线影像拼接技术目前主要有硬件方式和软件方式，硬件方式主要有：一种是用多个探测器拼成一个大的探测器，人体和探测器相对不动，只有球管进行平移，把每个探测器采集到的影像直接进行拼接即可；另一种是一个球管配一个探测器，球管与探测器同步移动，人体旁边加一些如钢尺一类的特征做标记，然后对带有特征标记的影像序列进行匹配、拼接。软件方式主要有：SIFT特征检测匹配方法，边缘检测匹配方法。硬件方式会增加系统的成本，采集到的影像有增加了与诊断无关的信息，在临床中对医生诊断是一种干扰，软件目前已有的方法，特征检测的过少，匹配的错误率高，误差也大。

发明内容

为本发明所要解决的技术问题是，提供一种X射线影像拼接方法及拼接系统，实现在不增加硬件成本及诊断信息的基础上对X射线影像序列进行更准确的拼接。

本发明提供的X射线影像拼接方法，包括如下步骤：

影像序列采集：采集X射线影像序列；其中各X射线影像具有相同规格，且每一X射线影像都与其相邻X射线影像具有重叠区域；

影像重叠区域提取：提取各X射线影像的大致重叠区域，所述大致重叠区域包含该X射线影像与其相邻X射线影像的重叠区域；

重叠区域边缘提取：对各X射线影像的大致重叠区域进行边缘提取，得到各X射线影像的大致重叠区域的边缘图像；

相对平移量计算：根据各相邻两X射线影像的大致重叠区域的边缘图像，计算各相邻两X射线影像间的相对平移量；

影像序列拼接：根据各相邻两X射线影像间的相对平移量，将所述影像序列中的各X射线影像进行拼接。

进一步地，所述影像序列拼接包括如下步骤：

在所述X射线影像序列中选择一个X射线影像作为基准影像；

根据各相邻两X射线影像间的相对平移量计算各X射线影像相对于所述基准影像的相对平移量；

根据各X射线影像相对于所述基准影像的相对平移量将所述X射线影像序列中的各X射线影像进行拼接。

进一步地，所述影像拼接方法还包括如下步骤：

影像序列融合：对拼接后的影像的各重叠区域进行融合处理。

进一步地，所述影像序列融合包括如下步骤：

根据各重叠区域上各点到该点所在的相邻两X射线影像的处于该重叠区域的两个边界的距离确定该点分别在该点所在的相邻两X射线影像上的加权系数；

根据各重叠区域上各点在该点所在的相邻两X射线影像上的加权系数对各重叠区域进行融合。

进一步地，所述影像重叠区域提取步骤之前还包括X射线影像序列预处理，所述预处理步骤如下：

对所述X射线影像序列中各X射线影像进行模糊处理；

将模糊处理后的各X射线影像缩小。

进一步地，所述重叠区域边缘提取包括如下步骤：

采用边缘检测算法对各X射线影像的大致重叠区域进行水平边缘及垂直边缘检测；

对检测出的水平边缘及垂直边缘进行合并，生成各X射线影像的大致重叠区域的边缘图像；

对各边缘图像的边界一定范围内的边缘进行清零；

对各边缘图像的短小边缘进行去除。

进一步地，所述相对平移量计算包括如下步骤：

对相邻两X射线影像的大致重叠区域的边缘图像分别进行傅立叶变换及中心平移，获得两频谱图；

对该两频谱图做相位相关后进行傅立叶反变换，得到反变换频谱，该反变换频谱的峰值即为该相邻两X射线影像的重叠区域的相对平移量；

根据该相邻两X射线影像的重叠区域的相对平移量确定所述相邻两X射线影像的相对平移量。

本发明提供的X射线影像拼接系统，包括：

影像采集模块，用于采集X射线影像序列；其中各X射线影像具有相同规格，且每一X射线影像都与其相邻X射线影像具有重叠区域；