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专利号: 2024101120470
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-22
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种PET图像与CT图像融合装置,其特征在于,包括傅里叶图像调整系统、傅里叶图像融合系统、傅里叶图像增强系统、第一感光阵列、第二感光阵列、第一模数转换器、第二模数转换器和FPGA,其中,PET图像与CT图像输入所述傅里叶图像调整系统,傅里叶图像调整系统与第一感光阵列、第一模数转换器和FPGA依次连接,FPGA的输出反馈输出给PET图像与CT图像,对二者的位置进行调整,得到调整后的PET图像与CT图像;

调整后的PET图像与CT图像输入傅里叶图像融合系统,傅里叶图像融合系统、傅里叶图像增强系统、第二感光阵列、第二模数转换器和FPGA依次连接,此时FPGA输出最终显示图像;

所述傅里叶图像调整系统包括焦距均为f的第一傅氏透镜和第二傅氏透镜,二者相距

2f,第二傅氏透镜与第一感光阵列相距f;

所述傅里叶图像融合系统包括依次连接的第三傅氏透镜、余弦光栅和第四傅氏透镜,第三傅氏透镜和第四傅氏透镜焦距均为f,第三傅氏透镜和第四傅氏透镜与余弦光栅的距离均为f;

所述傅里叶图像增强系统包括依次连接的第五傅氏透镜、微分滤波器和第六傅氏透镜,第五傅氏透镜和第六傅氏透镜焦距均为f,第四傅氏透镜和第五傅氏透镜相距f,第五傅氏透镜和第六傅氏透镜与微分滤波器的距离均为f,第六傅氏透镜与第二感光阵列相距f。

2.一种权利要求1所述的PET图像与CT图像融合装置的融合方法,其特征在于,包括以下步骤:S10,PET图像和CT图像接入傅里叶图像调整系统中,并将经过傅里叶调整系统所获得的结果传入FPGA中,FPGA通过分析传入的信号自动调整PET图像和CT图像的位置,得到调整后的PET图像和CT图像;

S20,调整后的PET图像和CT图像经过傅里叶图像融合系统后进入傅里叶图像增强系统进行图像信息的增强,最终在FPGA实现图像的采集,输出显示。

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S10具体包括以下步骤:S11,使用第一傅氏透镜对PET图像和CT图像做傅里叶变换,使其空间频谱相干叠加,得到联合傅里叶变换功率普;

S12,经过第二傅氏透镜进行傅里叶反变换到第一感光阵列平面;

S13,FPGA通过亮度信息进行梯度计算,即设PET图像和CT图像距离傅里叶图像调整系统的位置分别为W1和W2,当前图片平均亮度为Y,目标图片平均亮度为Z,设差函数为L = 1/2

2(Y‑Z) ,其中Y只与W1和W2有关,通过对差函数求梯度,之后沿梯度方向调整W1与W2,经过反复调整达到预设的要求,从而得到最相近的图像尺寸。

4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S20中傅里叶图像融合具体包括以下步骤:S21,使用第三傅氏透镜对调整后的PET图像和CT图像进行傅里叶换;

S22,通过余弦光栅使其进行频域上的相加;

S23,通过第四傅氏透镜进行傅里叶反变换。

5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S20中傅里叶图像增强具体包括以下步骤:S24,使用第五傅氏透镜对傅里叶图像融合后的图像进行傅里叶变换;

S25,使用微分滤波器对傅里叶变换后的图像做微分;

S26,利用第六傅氏透镜对微分滤波器输出的图像进行反变换,得到边缘增强的图像。

6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述S20中融合及增强后的图像进入FPGA中后,通过FPGA对图像进行行扫描和列扫描,即将每一行的像素亮度进行相加,每一列的像素亮度进行相加,通过计算行与行间变换最大的两行和列与列间最大的两列,从而标定所需位置,获得最终结果并显示在显示器上。