[发明专利]散射光学成像乳房图像融合方法及其系统

说明书

本申请公开了一种散射光学成像乳房图像融合方法及其系统，本方法可以将碗状超声(或微波)乳房成像系统和光学乳腺检测成像系统得到的图像融合，利用各自的信息优势，在一幅图上同时表达解剖和功能及病理信息；本发明可以解决无论是DOT图像还是超声图像(或者微波图像)在成像过程中被检测组织均发生不同程度的扭曲变形，将两个不同变形程度的不同模态图像融合。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种散射光学成像乳房图像融合方法及其系统。

背景技术

全球乳腺癌发病率从20世纪70年代末开始一直呈上升趋势，并且已经成为世界范围内女性最常见的恶性肿瘤。在美国每8个妇女中就会有1人患有乳腺癌。中国虽然不是乳腺癌的高发地区，但也不宜乐观。近年来随着自然环境不断恶化，各种生活压力不断增加，我国乳腺癌发病率的增长速度却高出高发地区1～2个百分点。

经研究发现，如果能早期及时检测，乳腺癌是可以完全治愈的。由此可见，乳腺病变的早期检测对治愈患者有着非常重要作用。

相比于钼靶X线、CT、MRI等影像学诊断方法，散射光学成像(DOT)系统是一种廉价安全，准确性高、无辐射、无风险的诊断方法，利于乳腺癌的早期诊断。

现有的散射光学成像(Diffuse optical tomography(DOT))成像系统能够提供乳房中是否有组织癌变的光学参数信息，但无法进一步确定肿瘤的位置和大小信息，需要其他模态的成像系统提供辅助信息。在临床诊断中，单一模态的图像往往不能提供医生所需要的足够信息，因此，如果能将不同模态的医学图像进行适当的融合，使解剖信息和功能信息有机地结合起来，在一幅图像上同时综合地表达来自多种成像源的信息，以便医生了解病变组织或器官的综合情况，并做出更加准确的诊断或制定出更加科学优化的治疗方案，这必将推动现代医学临床技术的巨大进步。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例提供一种DOT乳房图像融合方法及其系统。

本申请实施例第一方面提供了一种DOT乳房图像融合方法，可包括：

获取DOT图像和乳房解剖图像数据，对两类图像进行校正和去噪预处理；

基于所述预处理之后的图像数据，获取乳头位置和内部特征；

多重网格化处理上述预处理后的图像，分别对两种图像进行刚性匹配使得两幅图的初始几何偏差最小；

基于所获取的乳头位置和内部特征生成图像的控制点和样条函数，并将控制点赋予权值；

设置约束项函数，基于所生成的控制点和样条函数对两类图像进行非刚性变换生成配准图。

进一步地，所述获取DOT图像和乳房解剖图像数据，对两类图像进行校正和去噪预处理包括：

获取图像数据，分别形成DOT图像和乳房解剖图像；

调整DOT图像和乳房解剖图像的像素大小至两个图像的像素大小相同；

基于像素相同的两个图像，利用滤波函数进行卷积去噪处理。

进一步地，所述乳房解剖图像数据包括超声乳房图像或者微波乳房图像。

进一步地，所述基于所述预处理之后的图像数据，获取乳头位置和内部特征包括：

获取预处理之后的图像数据；

利用标定方式或卷积神经网络对图像进行特征提取。

进一步地，所述多重网格化处理上述预处理后的图像，分别对两种图像进行刚性匹配使得两幅图的初始几何偏差最小包括：

对图像进行多重网格化处理，增加像素；