利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2019102409218
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于快速有限剪切波变换与稀疏表示的医学图像融合法,其特征在于,所述医学图像融合法包括如下方法:S1:通过FFST将源图像A和源图像B进行分解,获取所述源图像A和源图像B的低频系数和高频系数;

S2:通过稀疏表示融合法将所述源图像A和源图像B的低频系数进行融合,确定融合低频系数;

S3:根据PCNN融合法将所述源图像A和源图像B的高频系数进行融合,获取融合高频系数;

S4:将所述融合低频系数和融合高频系数通过FFST逆变换进行重构,获取融合图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于快速有限剪切波变换与稀疏表示的医学图像融合法,其特征在于,所述步骤S2确定融合低频系数,具体如下:S2.1:所述源图像A和源图像B的低频系数通过K-SVD算法,确定过完备字典矩阵;

S2.2:根据OMP优化算法获取融合图像的稀疏系数矩阵;

S2.3:根据所述过完备字典矩阵和融合图像的稀疏系数矩阵,确定融合样本训练矩阵,具体为:VF=DαF

其中:VF为融合样本训练矩阵,D为过完备字典矩阵,αF为融合图像的稀疏系数矩阵;

S2.4:通过融合样本训练矩阵确定所述融合低频系数。

3.根据权利要求2所述的一种基于快速有限剪切波变换与稀疏表示的医学图像融合法,其特征在于,所述步骤S2.1确定过完备字典矩阵,具体如下:S2.1.1:通过滑动窗口对所述源图像A和源图像B的低频系数进行分块处理,获取源图像A和源图像B的低频系数的图像子块;

S2.1.2:根据所述源图像A和源图像B的低频系数的图像子块,获取源图像A和源图像B的低频系数的样本训练矩阵;

S2.1.3:通过K-SVD算法将所述源图像A和源图像B的低频系数的样本训练矩阵进行迭代运算,确定过完备字典矩阵。

4.根据权利要求2所述的一种基于快速有限剪切波变换与稀疏表示的医学图像融合法,其特征在于,所述步骤S2.2根据OMP优化算法获取融合图像的稀疏系数矩阵,具体如下:S2.2.1:通过OMP优化算法估计源图像A和源图像B的低频系数的样本训练矩阵的稀疏系数,获取源图像A和源图像B的低频系数的稀疏系数矩阵;

S2.2.2:根据所述源图像A和源图像B的低频系数的稀疏系数矩阵,获取融合图像的稀疏系数矩阵的列向量,具体为:其中: 为融合图像的稀疏系数矩阵的列向量, 为源图像A的低频系数的稀疏系数矩阵的列向量, 为源图像B的低频系数的稀疏系数矩阵的列向量,||αA||1为源图像A的低频系数的稀疏系数矩阵中列向量各个元素绝对值之和,||αB||1为源图像B的低频系数的稀疏系数矩阵中列向量各个元素绝对值之和;

S2.2.3:根据所述融合图像的稀疏系数矩阵的列向量,确定所述融合图像的稀疏系数矩阵。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种基于快速有限剪切波变换与稀疏表示的医学图像融合法,其特征在于,所述步骤S3获取融合高频系数,具体如下:S3.1:设置PCNN神经网络;

S3.2:累计PCNN神经网络迭代运行的输出,获取源图像A和源图像B的高频系数对应的新点火映射图,具体为:其中:

OA为源图像A的高频系数对应的新点火映射图,OB为源图像B的高频系数对应的新点火映射图,OAE为源图像A的高频系数的拉普斯能量作为PCNN神经网络的链接强度值时的输出,OAS为源图像A的高频系数的拉普斯能量作为PCNN神经网络的链接强度值时的输出,OBE为源图像B的高频系数的拉普斯能量作为PCNN神经网络的链接强度值时的输出,OBS为源图像B的高频系数的拉普斯能量作为PCNN神经网络的链接强度值时的输出;

S3.3:根据所述源图像A和源图像B的高频系数对应的新点火映射图,获取融合高频系数,具体为:其中:HF(i,j)为融合高频系数,HA(i,j)为源图像A的高频系数,HB(i,j)为源图像B的高频系数,OA(i.j)为源图像A的高频系数对应的新点火映射图,OB(i.j)为源图像B的高频系数对应的新点火映射图。

6.根据权利要求5所述的一种基于快速有限剪切波变换与稀疏表示的医学图像融合法,其特征在于,所述步骤S3.1设置PCNN神经网络,具体如下:S3.1.1:将PCNN神经网络模型初始化;

S3.1.2:根据PCNN神经网络模型的链接输入、内部状态、变阈值输入和外部输入,设置所述PCNN神经网络,具体为:其中:Fij[n]为PCNN神经网络的反馈输入,Iij为PCNN神经网络的刺激信号,Lij[n]和Lij[n-1]为PCNN神经网络的链接输入,αL为PCNN神经网络的定值,VL为PCNN神经网络的链接输入的放大系数,Wijkl为PCNN神经网络的神经元之间的连接权系数,Yij[n]和Yij[n-1]为PCNN神经网络的外部输入,Uij[n]为PCNN神经网络的内部状态,β为PCNN神经网络的链接强度,θij[n]和θij[n-1]为PCNN神经网络的变阈值输入,αθ为PCNN神经网络的变阈值衰减时间常数,Vθ为PCNN神经网络的变阈值的放大系数,k为源图像的分解尺度,l为源图像的分解方向数。

7.根据权利要求5所述的一种基于快速有限剪切波变换与稀疏表示的医学图像融合法,其特征在于,所述步骤S3.2累计PCNN神经网络迭代运行的输出,具体如下:S3.2.1:获取源图像A和源图像B的高频系数的拉普斯能量和标准差,具体为:其中:SD为源图像A和源图像B的高频系数的标准差,EOL为源图像A和源图像B的高频系数的拉普斯能量,f(i,j)为像素值,mk为像素均值,W为滑动窗口,n为滑动窗口的长或宽,fii为在活动窗口内对i进行求导的结果,fjj为在活动窗口内对j进行求导的结果,(i,j)为源图像中像素点的位置;

S3.2.2:将所述源图像A和源图像B的高频系数的拉普斯能量和标准差分别作为PCNN神经网络的链接强度值,获取所述PCNN神经网络迭代运行的输出。