[发明专利]一种荧光分子图像处理方法及系统

说明书

本发明提供了一种荧光分子图像处理方法及系统，获取内窥镜拍摄的RGB图像和NIR图像，提取RGB的灰度图像中像素值大于阈值的像素点并放入第一集合；提取NIR的灰度图像中像素值大于阈值的像素点并放入第二集合；分别对RGB的灰度图像的第一集合和NIR的灰度图像的第二集合中的像素点进行填充得到第一图像和第二图像；利用SIFT检测方法中DOG的极值点选取方法进行极值点提取，得到第一图像的第一极值点集合和第二图像的第二极值点集合；对第一、二极值点集合中极值点筛选；根据筛选后的极值点得到特征点以及特征点的特征向量，完成RGB图像和NIR图像的配准，实现二者的融合，提高了计算速度和配准精度。

技术领域

本发明涉及医学图像处理领域，尤其涉及分子荧光影像处理方法及系统。

背景技术

借助于医学成像技术，医生可以无创伤的观察患者身体状况，通过超声波、X光、MRI等拍摄的图像能够直接显示病灶区域图像，这对很多疾病的判断都有很大帮助，造影剂也广泛应用在医学成像上，最为人们熟知的是钡餐。和造影剂类似的还有荧光物质，通过荧光试剂标记细胞，荧光分子成像技术，即使用荧光试剂标记肿瘤细胞在术中成像，相对于一般的造影剂，荧光分子成像可以更精确的标记细胞，在肿瘤的切除手术中发挥着重要作用。吲哚菁绿（ICG）和亚甲基蓝（MB）是临床上常用的有机分子探针，通过近红外（NIR）摄像头和ICG即可显示出标记位置。

但是近红外摄像头拍摄的图像和人类视觉图像有较大差别，为了便于医生在手术中观察标记位置，一种方式是双窗口显示，也即一个窗口显示普通摄像头拍摄的图像，另外一个窗口显示近红外摄像头拍摄的内容；另外一种方式是通过叠加的方式，将普通摄像头拍摄的图像和近红外摄像头拍摄的图像进行融合，叠加成最后的可视化图像。由于双窗口显示医生需要同时观察两个窗口并在切除时需要在近红外图像中确定位置，医生手术的效率比较低，而且容易出现误差。而通过叠加的方式医生直接观察一个图像即可，然而，叠加的方式虽然容易观察，但是需要精确的将普通摄像头拍摄的图像和近红外拍摄的图像叠加在一起。

要想将NIR图像中荧光分子标记融合到RGB图像对应部分，就需要先对RGB图像和NIR图像进行配准，由于普通摄像头拍摄的是RGB图像，近红外摄像头拍摄的NIR图像，摄像头不同，成像阵列以及拍摄角度都会有区别，而且需要实时显示，如何快速、准确的将RGB图像和NIR图像融合是亟待解决的问题。

发明内容

为了能够快速、准确的将RGB图像和NIR图像进行融合，本发明提供了一种荧光分子图像处理方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1，获取同一时刻拍摄的RGB图像和NIR图像，将RGB图像和NIR图像分别灰度化，得到RGB的灰度图像和NIR的灰度图像；提取所述RGB的灰度图像中像素值大于阈值的像素点并放入第一集合；提取所述NIR的灰度图像中像素值大于阈值的像素点并放入第二集合；

步骤2，采用腐蚀方法分别对RGB的灰度图像的第一集合和NIR的灰度图像的第二集合中的像素点进行填充得到第一图像和第二图像；利用SIFT检测方法中DOG的极值点选取方法对所述第一图像和所述第二图像进行极值点提取，得到所述第一图像的第一极值点集合和所述第二图像的第二极值点集合；

步骤3，根据第一极值点集合和第一集合中像素点的坐标对第一极值点集合中极值点筛选；根据第二极值点集合和第二集合中像素点的坐标对第二关键点集合中极值点筛选；

步骤4，根据SIFT检测方法中关键点选取方式从第一极值点集合和第二极值点集合中选取关键点，并获取关键点的特征向量，根据第一图像的关键点的特征向量和第二图像的关键点的特征向量完成RGB图像和NIR图像的配准。

优选地，所述步骤3具体为：

步骤31，对于第一极值点集合中的每个极值点，根据所述极值点的坐标计算所述极值点与第一集合中距离所述极值点最近的N个像素点的距离的平均值，若所述平均值小于第一预设值，则从第一极值点集合中剔除所述极值点，否则，在第一极值点集合中保留所述极值点；