[发明专利]针对PET/CT图像的像素特征混合融合

说明书

技术领域

以下涉及多模态成像领域、医疗成像领域、医疗诊断领域、正电子发射断层摄影(PET)成像领域、计算机断层摄影(CT)成像领域、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像领域、磁共振(MR)成像领域、超声成像领域以及相关领域。

背景技术

多模态成像必需使用诸如CT和PET或MR和PET或CT和PET以及MR等的两个或更多个不同的成像模态来采集受试者的图像。不同模态的图像可以由诸如混合CT/PET系统的混合系统采集，或由诸如独立的CT系统和独立的PET系统的独立的系统采集。多模态成像能够将组成成分的成像模态的优势协同地结合起来，以获得比单独地操作任何一个单个成像模态所提供的信息更多的信息。

多模态成像的一个普遍的示例是PET/CT，其中，PET成像提供诸如代谢活动信息的大量功能信息，而CT成像提供大量结构信息。协同结合使PET所提供的功能信息能够置于CT所提供的解剖背景中。混合PET/CT成像例如在肿瘤学中有用，其中，CT图像能够描绘癌性肿瘤及其周围的解剖邻域，而PET能够提供关于癌症的新陈代谢、坏死或其他功能方面的信息。

能够使用对图像的直接的并排比较来将来自不同模态的图像“结合”。然而，该方法要求放射科医生、内科医生、肿瘤学家或其他医疗专家以完全手动的方式合成来自两个模态的信息。例如，要求医学专家视觉上确定图像的哪些区域空间对应。由于不同的成像模态提供不同的信息，并且因此“看起来不同”，因而，对于医学专家而言，使不同模态的并排图像相关并合成可能是困难的。

因此，开发了各种图像融合显示技术。在这些技术中，将来自不同模态的图像进行覆盖或要不然就结合，以生成携带来自两个成像模态的信息的单个“融合”图像。使用PET/CT以作为图解说明的示例，覆盖图像融合显示示出作为衬底图像的灰度的(主要是解剖的)CT图像和作为覆盖图像的伪彩色的(主要是功能的)PET图像。基于像素值而从色图中选择分配至PET图像像素或体素的颜色。衬底和覆盖以可调整的透明度混合在一起。即，融合图像是衬底CT图像和覆盖PET图像的加权平均。在一些定量方法中，由在本文中表示为α的透明度系数控制可调整的透明度，来自衬底CT图像的贡献由α加权，来自覆盖PET图像的贡献由(l-α)加权，其中，α在0和1之间，且包含0和1。透明度系数α有时候也被称为α值。

关于图像覆盖技术的一个问题是可能歪曲信息。例如，视觉系统轻易地检测到由PET覆盖引入的颜色的变化，但不会强烈地受到CT衬底灰度强度的变化的影响。结果，医疗专家可能将由PET覆盖引入的颜色变化诠释为主要的图像特征，而实际上所察觉到的颜色变化仅表示PET图像强度的小变化。

关于图像覆盖技术的另一个问题是信息超载。图像覆盖是像素等级融合的形式。图像覆盖不丢弃任何信息。结果，图像覆盖可能向医疗专家呈现太多的信息，使得医疗专家难以或不可能有效地透彻理解融合信息。图像覆盖还以相同的方式处置所有像素或体素，这将大量带宽强加于人类视觉系统上。

对该信息超载问题的一个解决方案是提取组成成分图像中的一个或两者的相关特征，然后，仅将相关特征融合。例如，能够识别并经由图像覆盖而呈现肿瘤区域，因而简化融合图像的解释。然而，该方法是计算密集型的，并且，由于该方法依赖于“医疗相关”特征的准确的自动确定，因而可能引入误差。分离相关特征所涉及的信息的移除还可能移除过多的信息，从而提供了不足的背景而无法在空间上将特征与解剖相关。

以下提供克服上面所提到的问题及其他的新的改进的装置和方法。

发明内容

根据一个公开的方面，一种图像显示方法，包括：针对其一部分被设置为透明的强度谱对第二图像进行颜色编码，以生成颜色编码的第二图像；将第一图像和所述颜色编码的第二图像结合，以生成融合的图像；以及显示所融合的图像。

根据另一个公开的方面，一种图像显示系统，包括：图像生成模块，其配置为通过根据将颜色分配至强度谱的强度的色图而对输入图像进行颜色编码来生成图像；色图修改模块，其配置为将强度谱的一部分选择为透明的；以及显示器，其配置为显示所生成的图像。

根据另一个公开的方面，公开了一种存储介质，该存储介质存储：所存储的色图，所述色图将颜色分配至强度谱的强度；以及指令，可由数字处理设备执行，以(i)根据当前的色图而对图像进行颜色编码并(ii)通过修改所存储的色图而生成当前的色图。