肝脏CT图像配准、融合技术的研究与实现

摘要

肝脏是人体重要的消化器官,肝脏疾病直接影响到人的健康和生存。随着计算机技术及生物医学工程技术的发展,医学影像学为临床诊断提供了丰富直观的医学图像,这些图像在医学诊断和治疗中的作用显得非常重要。肝脏CT扫描图像能反映出肝脏的病理信息,使用造影剂可以分别在不同相位时期得到肝脏动脉与静脉的清晰显影图像。但是单一的动脉期或静脉期图像往往不能为医生提供足够的诊断信息。在实际临床应用中,融合不同相位期的动静脉图像可以提供更丰富的信息以便医生了解病变组织或器官的综合信息,从而为做出准确的诊断或制订出合适的治疗方案提供帮助。
　　 本文主要研究了肝脏CT扫描序列的图像轮廓提取、配准、融合问题。首先对CT扫描序列图像进行预处理,采用图像滤波技术去除噪声,增强图像边缘,提取扫描图像外轮廓:然后对肝脏CT扫描图像序列动脉相位期与静脉相位期的图像轮廓进行配准,根据最优配准参数确定不同相位期图像的一一对应关系;最后,将对应的动静脉相位期图像融合,融合后的图像很好的表现了同一位置不同相位期肝脏动静脉的情况,能给医生提供更加丰富的图像信息,为诊断提供参考。
　　 本文的研究工作主要包括如下几点:
　　 1.根据CT扫描序列图像的特点,利用图像滤波去除噪声、图像增强技术,增强图像边缘,并根据CT扫描序列图像的特点,设计一种基于上升缘的四周向内逼近的算法,实现了CT扫描序列图像外轮廓的自动提取。根据CT扫描序列图像外轮廓形状连续变化的特点,采用图像插值修补方法,实现了对轮廓不完整图像的修复。
　　 2.采用Fourier-Merlin变换配对后通过质心距离和Hausdorff距离判断匹配吻合度的混合配准算法,实现了肝脏CT扫描序列图像动脉期与静脉期图像的配准。该方法有效地提高了配准质量,减少了配准所需要的时间。
　　 3.在图像配准的基础上,使用小波融合的方法对对应图像进行融合,并对融合后的图像进行主观和客观评价。实验表明小波融合能很好表现不同相位期的肝脏血管情景,具有较好的诊断参考价值。