專利名稱：一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理技術領域，尤其指一種基于Alpha通道位圖技術的多模態(tài)醫(yī)學圖像的融合方法。
背景技術：
在現(xiàn)有技術中，在醫(yī)學影像領域中，多模態(tài)(例如正電子發(fā)射成像PET，計算機斷層成像CT和核磁共振成像MR等)的聯(lián)合診斷已經(jīng)變成了一個非常重要和前沿的研究課題。經(jīng)過精確配準的多模態(tài)圖的融合顯示是可視化臨床診斷的關鍵。然而，有別于傳統(tǒng)的圖像，醫(yī)學圖像融合顯示具有兩個特點。首先，醫(yī)學圖像具有非常寬的動態(tài)范圍。例如，CT 圖一般采用12bit編碼，PET圖甚至采用32bit編碼，字長都遠遠大于主流顯示器的色彩位寬。其次，被融合的其中一組圖像需要做特殊的偽彩色映射，臨床還要求融合的比重可以調(diào)節(jié)。從圖像處理的角度看，醫(yī)學圖像的融合顯示是一種特殊的圖像融合技術。即給定兩組灰度圖像A和B，首先將圖像B用一個給定的偽彩色盤進行映射，得到一組偽彩色圖C， 然后將A和C做融合得到融合圖像D。醫(yī)生可以任意的快速加載偽彩色盤，以及調(diào)節(jié)圖像 D中A和C的權重。傳統(tǒng)的融合技術主要有兩項，色彩抖動融合法和加權平均融合法。色彩抖動法采用國際象棋盤的融合方案，圖A按照黑格采樣，圖C按照白格采樣。這種方法顯而易見的缺點就是丟失了圖A和圖C各一半信息，因此這種方法得到的圖像清晰度比較差。 加權平均法稍微復雜，對圖A進行擴展，得到其彩色圖A'，其中RGB三通道的值相等，且等于原像素灰度值，接著采用一個可調(diào)的權重因子K，0彡K < 1和I-K分別對A'和C進行加權。后者雖然能得到更為清晰的圖像，然而計算更為復雜。首先，法二每次需要根據(jù)偽彩色盤產(chǎn)生圖像C，因此靈活度較差，不適合臨床快速的調(diào)節(jié)和顯示。而且偽彩色圖并未增加原圖信息量，因此將灰度圖映射成彩色圖時費時費力，沒有很好的利用偽彩色盤的特性。另外，由于法二的像素加權值會溢出，因此最后的結果圖仍舊需要做動態(tài)范圍拉伸，需要額外的計算量。法二的清晰度要遠遠優(yōu)于法一，但法二的靈活度卻不如法一。這項技術的難點在于如何進行清晰且靈活快速的實現(xiàn)圖像融合。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，充分利用偽彩色盤的特性，清晰且靈活快速的實現(xiàn)圖像融合。為解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下技術方案一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其步驟包括1)輸入需要融合的源圖像；2)求得權重K ;3)將源圖像進行色彩拉伸；4)通過位圖編碼方法對拉伸后的圖像進行處理，加載偽彩色盤；5)利用Alpha通道做加權融合，生成融合后的圖像。優(yōu)選地，所述源圖像為下列模態(tài)之一醫(yī)學共振MR成像、計算機斷層攝影CT成像、 正電子發(fā)射光譜PET成像、單光子發(fā)射計算機斷層攝影SPECT成像。
優(yōu)選地，所述權重K通過用戶設定的源圖像各自的Alpha通道值得到。優(yōu)選地，步驟幻中所述的色彩拉伸采用窗寬窗位法實現(xiàn)，計算新像素V，的過程包括從圖像中讀出窗寬W和窗寬C ；對原始像素V做三步法處理，求得新像素V’。優(yōu)選地，步驟4)中所述位圖編碼方法中，通過更改色彩索引表來快速加載偽彩色
ο優(yōu)選地，步驟4)中所述位圖編碼方法為RGB位圖編碼方法。本發(fā)明針對傳統(tǒng)的兩種融合方法進行了改進，在保證圖像清晰的同時，也可以快速加載偽彩色盤，方便調(diào)節(jié)融合雙方的權重；采用位圖編碼方法，將圖片原有顏色用顏色表的索引來表示，色彩索引表是獨立于原始像素的一個單獨的數(shù)據(jù)段，通過更改色彩索引表可以快速加載醫(yī)用偽彩色盤；利用Alpha通道做加權融合，調(diào)節(jié)權重K就僅需要通過設定圖像的透明度值就可以實現(xiàn)，非常快速靈活。


圖1為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施例方式為了使本技術領域的人員更好的理解本發(fā)明實施方式的方案，下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步詳細的說明。本發(fā)明的發(fā)明思想為首先輸入需要融合的源圖像，再采用位圖編碼方法，將圖片原有顏色用顏色表的索引來表示，色彩索引表是獨立于原始像素的一個單獨的數(shù)據(jù)段，通過更改色彩索引表可以快速加載醫(yī)用偽彩色盤；最后，利用Alpha通道做加權融合，通過設定圖像的透明度值就可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)權重K，生成融合后的圖像。一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，包括如下步驟1)輸入需要融合的源圖像圖A和圖B;需要融合的源圖像通常可以是醫(yī)學共振MR成像、計算機斷層攝影CT成像、正電子發(fā)射光譜PET成像、單光子發(fā)射計算機斷層攝影SPECT成像。顯然，需要融合的圖像是同一部位的圖像。比如，可以是不同模態(tài)的腦部圖像。在進行融合時，要求輸入的兩幅源圖像是經(jīng)過預配準后的圖像，即對于一幅圖像與另一幅圖像上的對應點達到空間上的一致，即同一點在兩張匹配圖像上有相同的空間位置。幻求得權重K;權重可以由用戶設定，通過用戶設定的源圖像各自的Alpha通道值可得到。Alpha 通道，是在原有的圖片編碼方法基礎上，增加像素的透明度信息。圖形處理中，通常把RGB 三種顏色信息稱為紅通道、綠通道和藍通道，相應的把透明度稱為Alpha通道。對于用戶來說，權重K就是圖像的透明度的比值。 3)將源圖像圖A和圖B進行色彩拉伸；采用窗寬窗位法實現(xiàn)。過程包括從圖像中讀出窗寬W和窗寬C ；對原始像素V做如下的三步法處理，求的新像素，即分別將圖A和圖B量化至Sbit區(qū)間內(nèi)，記為V/，Vb'；
權利要求
1 .一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其特征在于，其步驟包括1)輸入需要融合的源圖像；2)求得權重K ;3)將源圖像進行色彩拉伸；4)通過位圖編碼方法對拉伸后的圖像進行處理，加載偽彩色盤；5)利用Alpha通道做加權融合，生成融合后的圖像。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其特征在于， 所述源圖像為下列模態(tài)之一醫(yī)學共振MR成像、計算機斷層攝影CT成像、正電子發(fā)射光譜 PET成像、單光子發(fā)射計算機斷層攝影SPECT成像。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其特征在于， 所述權重K通過用戶設定的源圖像各自的Alpha通道值得到。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其特征在于， 步驟3)中所述的色彩拉伸采用窗寬窗位法實現(xiàn)。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其特征在于， 步驟幻中所述窗寬窗位法計算新像素V’的過程包括(1)從圖像中讀出窗寬W和窗寬C;(2)對原始像素V做如下處理，求的新像素V’
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其特征在于， 步驟4)中所述位圖編碼方法中，通過更改色彩索引表來快速加載偽彩色盤。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，其特征在于， 步驟4)中所述位圖編碼方法為RGB位圖編碼方法。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于Alpha通道位圖技術的圖像融合方法，具體來說，公開了一種基于Alpha通道位圖技術的多模態(tài)醫(yī)學圖像的融合方法，它屬于圖像處理技術領域。其步驟包括1)輸入需要融合的源圖像；2)求得權重K；3)將源圖像進行色彩拉伸；4)通過位圖編碼方法對拉伸后的圖像進行處理，加載偽彩色盤；5)利用Alpha通道做加權融合，生成融合后的圖像。本發(fā)明針對傳統(tǒng)的兩種融合方法進行了改進，在保證圖像清晰的同時，也可以快速加載偽彩色盤，方便調(diào)節(jié)融合雙方的權重，方法簡單，使用方便靈活，適合臨床快速的調(diào)節(jié)和顯示。
文檔編號G06T5/00GK102426694SQ20111025175
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月29日 優(yōu)先權日2011年8月29日
發(fā)明者嚴靜東, 仇振釗, 張偉東, 張志強, 李梅, 譚志明, 陸慧菁 申請人:廣州納斯威爾信息技術有限公司