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专利号: 2018111283799
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种改进的基于自相似性的多序列磁共振图像转换方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:

1)对所有序列的三维磁共振图像,用非局部均值快速降噪算法逐层进行降噪;

2)通过层叠的大津算法对前景部分进行提取,即多次使用大津算法,将后一次的前景叠加到前一次的图像中;

3)使用局部的三维中值滤波对结果进行优化,填充被误当成背景而忽略的部分像素,并对一些突出的像素点进行平滑:

4)使用自相似性对预处理好的图像进行编码,过程如下:

4.1)选取离一个像素最相邻的6个像素,选取12对距离为根号2单位的像素点的差值作为中心点的特征描述,中心像素不参与计算;

4.2)将这些差值除以差值的均值,对所有距离进行归一化;

4.3)使用海明距离表示每一个距离,每个距离占用5个比特位,12个数值占据60位;前4位的比特为置为0,最终将获得64位的数值,该数值就是特征图中,该像素点的数值;

5)使用一种基于离散的优化方法计算特征图间相似性度量,并判断相似性度量是否到达最优状态,过程如下:

5.1)在上述方法中,已经将图像距离变换成海明距离,通过异或计算获取两幅图像的差值,计算差值的平方差之和;

5.2)判断平方差之和是否达到最小值,即相似性度量是否达到最优,若不是则进行步骤5.3),如果是则进行步骤6);

5.3)对变换矩阵参数进行更改,对浮动的目标特征图进行变换,然后进行步骤5.1);

6)使用最终变换矩阵对原浮动图像进行变换,获得最终的结果图。

2.如权利要求1所述的改进的基于自相似性的多序列磁共振图像转换方法,其特征在于,所述步骤1)的过程如下:

1.1)寻找全图中相似度较高的区域;

1.2)设定两个固定大小的窗口,一个为搜索窗口,记作X,另一个为邻域窗口,记作Y;

1.3)两个大小相同的邻域窗口,其中一个在搜索窗口中滑动遍历,记作y,另一个是目标像素的邻域窗口,记作x;

1.4)利用欧氏距离的平方计算两个邻域窗口间的相似程度ω:其中h为平滑参数,V(x),V(y)分别代表以x和y为中心的领域,

1.5)每一个降噪后的像素可用以下公式求得;

其中v为含有噪声的图像,表示降噪后的图像;

1.6)使用积分图对原公式进行计算,降低空间复杂度以及加快降噪的速度。

3.如权利要求1或2所述的改进的基于自相似性的多序列磁共振图像转换方法,其特征在于,所述步骤2)的过程如下:

2.1)计算图像的直方图,若图像像素值是0-255,那么该图像就有256个bin,统计落在每个bin的像素点的个数,并进行归一化;

2.2)i表示分类的阈值,即一个灰度级,统计0~i灰度级的像素所占整幅图像的比例w0,并统计像素的平均灰度u0,统计i~255灰度级的像素所占整幅图像像素的比例w1,并统计像素的平均灰度u1;

2.3)i从0迭代至256,计算两者的方差g=w0*w1*(u0-u1)(u0-u1),当g是最大值时的i值作为图像的全局阈值进行分割;

2.4)层叠提取,将后一次的前景叠加到前一次的图像中,提取更多可用的结构信息。

4.如权利要求1或2所述的改进的基于自相似性的多序列磁共振图像转换方法,其特征在于,所述步骤3)的过程如下:

3.1)选取需要滤波的像素点;

3.2)统计该噪声点为中心的立方体上的26个近邻点的值,取中值作为该噪声点的值。