[发明专利]基于Lab空间的图像融合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种图像融合方法，尤其涉及一种基于Lab空间的图像融合方法。

背景技术

图像融合在医学图像分析中具有重要意义，以PET和CT的图像融合为例。PET（正电子发射断层扫描）图像能提供组织新陈代谢的细节，缺点是分辨率低，没有清晰的解剖组织作为参照；而CT（计算机断层扫描）能提高大量解剖信息。汲取二者的长处，将两者融合后的图像在评估肿瘤位置，治疗前后变化等领域具有广泛的应用。

与普通图像融合的图像分解加权融合技术不同，PET和CT的融合是在以CT解剖图像为底图的情况下，将PET的新陈代谢信息呈现上去。与RGB和CMYK色彩空间相比，Lab色彩空间模仿人类视觉而设计。它致力于感知均匀性，它的L分量密切匹配人类亮度感知，但是由于XYZ色彩空间是基于人类颜色视觉的直接测定，并充当很多包括Lab色彩空间的其他色彩空间的定义基础，很多公司并不是在Lab空间里进行色彩分量融合的。如现有专利文献：Tom KIMPE et al，’IMAGE PROCESSING OF MEDICAL IMAGES’,United States Patent Application Publication,Application number:US 2009/0136102A1，提供了一种在Lab空间的图像融合方法，但是仅进行了亮度分量L的融合，融合图像的色彩a，b分量没有变化，无法满足用户灵活的参数选择的要求，融合的效果不是很好。

此外，一般情况下PET图像与CT图像采集于不同时刻，会出现病人整体与机器的相对位移或病人内部组织之间的位移（如心脏跳动，隔膜升降）。这些位移可以用现有的刚体或非刚体配准技术加以配准校正。但有时比较耗时的非刚体配准不是必须的，而现有大多数公司的PET和CT融合并没有给用户提供灵活的选择。如现有专利文献：Yang-Ming Zhu,et al,‘Pixel-Feature Hybrid Fusion for PET/CT Images’,United States Patent Application Publication,Application number:US2012/0019548 A1，采用了PET和CT灰度值加权（权重被称为透明因子，transparency）平均的方法计算融合图像的灰度值。用户可以指定某个SUV区间PET像素不参与融合，这样只显示这些像素位置的CT信息。该方案仍然没有能够充分在Lab空间融合亮度和色彩，不方便医生了解两个图像值域之间的比对关系。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于Lab空间的图像融合方法，能够同时在Lab空间融合亮度和色彩，并可灵活设置参数组合，实现不同的融合显示效果。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于Lab空间的图像融合方法，包括如下步骤：a)输入参考图像和浮动图像，对所述参考图像和浮动图像进行配准；b)对所述浮动图像进行重采样，使得重采样后所述浮动图像和所述参考图像的图像像素尺寸相同；c)根据设定的窗宽、窗位分别将所述参考图像和重采样后的浮动图像的灰度值变换至0-255，并对重采样后的浮动图像进行渲染；d)将所述参考图像和重采样后的浮动图像在Lab色彩空间根据亮度和色彩参数进行分解融合，最后将融合后的图像变换到RGB色彩空间。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，所述步骤a)中配准前，对所述参考图像进行预采样使其与所述浮动图像具有相同的图像像素尺寸。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，所述步骤a)中对所述参考图像进行预采样后，仅对参考图像中灰度值大于预设阈值的像素进行配准。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，对所述步骤a）中的参考图像和浮动图像通过调整旋转平移量，进行手动配准。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，所述步骤a）中对所述参考图像和浮动图像进行刚体配准。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，所述步骤a）中对所述参考图像和浮动图像进行刚体配准后，再进行非刚体配准。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，所述步骤b)中按照配准旋转矩阵和平移向量对所述浮动图像进行重采样。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，所述步骤c)中对所述浮动图像根据用户输入的颜色查找表进行渲染。

上述的基于Lab空间的图像融合方法，其中，渲染时如果所述浮动图像的像素点灰度值位于用户指定的用于融合的灰度区间之外，则仅显示所述参考图像的像素点。