專(zhuān)利名稱(chēng)：多焦點(diǎn)醫(yī)學(xué)超聲圖像連接方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種多焦點(diǎn)醫(yī)學(xué)超聲圖像連接方法。
背景技術(shù)：
為了提高結(jié)果圖像的局部分辨能力，醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)中采用了多焦點(diǎn)發(fā)射方式，先在不同的焦點(diǎn)獲得超聲圖像，再把這些不同焦點(diǎn)獲得的圖像連接成一幅結(jié)果圖像。多焦點(diǎn)醫(yī)學(xué)超聲圖像的連接方法通常采用的是將各幅醫(yī)學(xué)超聲圖像分段連接的方法，該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是結(jié)果圖像中的各段圖像之間往往存在明顯的連接縫隙，影響結(jié)果圖像質(zhì)量。
為了解決傳統(tǒng)的集合理論無(wú)法描述模糊性、不精確性和現(xiàn)實(shí)世界中普遍存在的漸變特性問(wèn)題，Zadeh于1965年提出了模糊集理論。在模糊集中采用隸屬函數(shù)描述元素屬于集合的程度。本發(fā)明用模糊隸屬函數(shù)來(lái)表示聚焦聲束的漸變特性，實(shí)現(xiàn)多幅醫(yī)學(xué)超聲圖像的有效連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種多焦點(diǎn)醫(yī)學(xué)超聲圖像連接方法。對(duì)于多焦點(diǎn)發(fā)射獲得的同一部位的多幅醫(yī)學(xué)超聲圖像，本發(fā)明使用模糊隸屬函數(shù)計(jì)算出圖像中每個(gè)像素的隸屬度，根據(jù)隸屬度實(shí)現(xiàn)多幅圖像的加權(quán)連接。這種方法克服了以往的連接方法中結(jié)果圖像存在連接縫隙的問(wèn)題，同時(shí)還保證了圖像的信息無(wú)損。
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明首先對(duì)多發(fā)射焦點(diǎn)采集的每一幅醫(yī)學(xué)超聲圖像的像素計(jì)算其模糊隸屬度，該模糊隸屬度是圖像發(fā)射焦點(diǎn)和像素位置的函數(shù)；然后利用模糊隸屬度將不同的發(fā)射焦點(diǎn)采集的多幅圖像加權(quán)組合，得到醫(yī)學(xué)超聲圖像的多焦點(diǎn)無(wú)縫連接結(jié)果圖像。
本發(fā)明采用了基于反映像素點(diǎn)與發(fā)射焦點(diǎn)距離的模糊隸屬函數(shù)的方法，克服了以往圖像連接方法中的連接縫隙的問(wèn)題，并保證了圖像的信息無(wú)損。本發(fā)明有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1、圖2為本發(fā)明實(shí)驗(yàn)中不同發(fā)射焦點(diǎn)采集的醫(yī)學(xué)超聲圖像，圖像中右側(cè)的白色小三角指示出了發(fā)射焦點(diǎn)位置。
圖3為本發(fā)明提出方法得到的結(jié)果圖像。
圖4為直接連接方法得到的結(jié)果圖像，圖像中左右兩側(cè)使用帶箭頭的線段指示出來(lái)圖像的連接位置。
具體實(shí)施例方式
為了更好地了解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步描述。
本發(fā)明步驟如下第一步，計(jì)算模糊隸屬度函數(shù)。記發(fā)射焦點(diǎn)fk對(duì)應(yīng)的醫(yī)學(xué)超聲圖像為Ik，其中1≤k≤N，N為發(fā)射焦點(diǎn)總數(shù)。記Ik中高度x、寬度y位置的像素灰度為Ik(x，y)。計(jì)算發(fā)射焦點(diǎn)fk的醫(yī)學(xué)超聲圖像Ik的模糊隸屬函數(shù)。
W(x,fk)=e-(x-fk0.5H)2---(1)]]>其中x表示像素的高度坐標(biāo)，H表示圖像的總高度。根據(jù)超聲圖像的采集形式，模糊隸屬函數(shù)與像素的寬度方向坐標(biāo)y無(wú)關(guān)。由于醫(yī)學(xué)超聲圖像的聲波焦點(diǎn)直徑與回波位置是平方的關(guān)系，所以指數(shù)函數(shù)e的指數(shù)采用平方的形式。
計(jì)算不同發(fā)射焦點(diǎn)的醫(yī)學(xué)超聲圖像的模糊隸屬函數(shù)。圖1和圖2為數(shù)字超聲成像系統(tǒng)上采集得到的不同焦點(diǎn)對(duì)應(yīng)的兩幅圖像，兩幅圖像的焦點(diǎn)分別位于162和338處，圖像中右側(cè)的白色小三角指示出了發(fā)射焦點(diǎn)位置，圖像的高度為512。
第二步，根據(jù)超聲圖像的模糊隸屬函數(shù)，將多發(fā)射焦點(diǎn)采集的多幅醫(yī)學(xué)超聲圖像加權(quán)連接，得到結(jié)果圖像U。U中高度x、寬度y位置的像素灰度計(jì)算如下U(x,y)=ΣkW(x,fk)Ik(x,y)ΣkW(x,fk)---(2)]]>根據(jù)超聲圖像的模糊隸屬函數(shù)計(jì)算結(jié)果圖像。根據(jù)式(2)，將多發(fā)射焦點(diǎn)采集的三幅醫(yī)學(xué)超聲圖像加權(quán)連接，計(jì)算得到最終的結(jié)果圖像。圖3為對(duì)圖1和圖2進(jìn)行連接后的結(jié)果圖像。
為了對(duì)本發(fā)明的有益效果進(jìn)行說(shuō)明，把通常的直接連接方法得到的結(jié)果圖像列在圖4中。圖4中左右兩側(cè)使用帶箭頭的線段指示出來(lái)圖像的連接位置，可以看出直接連接方法存在著連接縫隙，在連接線的中部圓形腫瘤部分尤其明顯，能夠清晰看到上下兩部分的分界線。而本發(fā)明的方法在全程都獲得了比較好的分辨能力，而且沒(méi)有明顯的圖像連接縫隙。
權(quán)利要求
1.一種多焦點(diǎn)醫(yī)學(xué)超聲圖像連接方法，其特征在于首先對(duì)多發(fā)射焦點(diǎn)采集的每一幅醫(yī)學(xué)超聲圖像的像素計(jì)算其模糊隸屬度，該模糊隸屬度是圖像發(fā)射焦點(diǎn)和像素位置的函數(shù)；然后利用模糊隸屬度將不同的發(fā)射焦點(diǎn)采集的多幅圖像加權(quán)組合，得到醫(yī)學(xué)超聲圖像的多焦點(diǎn)無(wú)縫連接結(jié)果圖像。
全文摘要
一種多焦點(diǎn)醫(yī)學(xué)超聲圖像連接方法，屬于圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明首先對(duì)多發(fā)射焦點(diǎn)采集的每一幅醫(yī)學(xué)超聲圖像的像素計(jì)算其模糊隸屬度，該模糊隸屬度是圖像發(fā)射焦點(diǎn)和像素位置的函數(shù)；然后利用模糊隸屬度將不同的發(fā)射焦點(diǎn)采集的多幅圖像加權(quán)組合，得到結(jié)果圖像，本發(fā)明克服了多幅圖像連接存在縫隙的問(wèn)題，提高了結(jié)果圖像質(zhì)量，有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A61B8/00GK101091660SQ200710016889
公開(kāi)日2007年12月26日 申請(qǐng)日期2007年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月20日
發(fā)明者沈毅, 馮乃章, 馬立勇 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)