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1、第21卷第3期沈阳大学学报Vol121,No.32009年6月JOURNALOFSHENYANGUNIVERSITYJun.2009文章编号:100829225(2009)0320096205多模态医学图像融合技术综述范立南,王晶,王银玲(沈阳大学信息工程学院,辽宁沈阳110044)摘要:介绍了医学图像融合的级别和方式,重点对目前国内外医学图像配准和融合的技术与方法进行了阐述,最后提出了在医学图像融合技术研究中的几个热点问题.关键词:多模态;医学图像;图像配准;图像融合中图分类号:TN911.73;R318文献标识码:A随着医学、计算机技术
2、及生物工程技术的发和三维融合图像及体融合图像.狭义地说,只有将展,医学影像为临床诊断提供了多种模态的医学多个图像数据集组合到一个图像数据集中才称为图像,如CT(计算机X线断层扫描)、MRI(磁共融合.融合的结果是由多种不同来源的信息源得振成像)、SPECT(单光子发射计算机断层成像)、到的一个新的、被优化的输出,这个结果应该比任PET(正电子发射计算机断层扫描)、DSA(数字减何一个输入信息源包含更多的有用信息.这就是影血管造影技术)、超声图像、电阻抗图像等.不同图像信息的融合.的医学图像提供了相关脏器的不同信息,比如1.2医学图像融合级别
3、CT和MRI以较高的空间分辨率提供了脏器的解图像融合的级别可分为像素级、特征级和决[1]剖结构信息,而PET尽管空间分辨率较差,但提策级三种.像素级融合是在图像严格配准的基供了脏器的新陈代谢功能信息.在实际临床应用础上,直接进行像素关联融合处理.特征级融合是中,单一模态的图像往往不能提供医生所需要的在像素级融合的基础上,使用模式相关、统计分析足够信息,通常需要将不同模态的图像融合在一的方法进行目标识别、特征提取,得到融合结果.起,得到更丰富的信息以便了解病变组织或器官决策级对每个图像的特征信息进行分类和识别等的综合信息,从而作出准确的诊断或
4、制订出合适处理,形成相应的结果后,进行进一步的融合过的治疗方案.多模态融合的目的在于充分显示形程,最终的决策结果是全局最优决策.决策级融合态成像方法的分辨力高、定位准确这一优势,克服的数据量最少,抗干扰能力强,但对特征提取要求功能成像中空间分辨力和组织对比分辨力低的缺较高,故决策级融合的代价最高.点,最大限度地挖掘影像信息,目前多用于神经外1.3医学图像融合方式科手术的定位和放疗计划设计等.(1)按融合对像分类有单样本时间融合系统、单样本空间融合系统及模板融合系统.1医学图像融合基本问题单样本时间融合:跟踪某个病人,将其一段时1.1医学图像
5、融合概念间内对同一脏器所作的同种检查图像进行融合,医学图像融合的概念很广泛.广义地说,对多以助于跟踪病理发展和研究该检查对该疾病诊断模态图像信息的任何形式的综合利用都可称之为的特异性.融合.融合的结果可表现为不同模态图像间结构单样本空间融合:将某个病人在同一时间内的映射、叠加显示、伪彩色显示等图像显示技术和(临床上1～2周内的时间可认为是同时)对同一生成新型的医学诊断图像———融合图像,它包括脏器所作的几种检查的图像进行融合,以便综合一、二维图像之间的融合图像、二维断层融合图像利用这几种检查提供的信息(如MRI/CT可以提收稿日期:2008
6、-11-23基金项目:辽宁省自然科学基金资助项目(20052001).作者简介:范立南(1964-),男,辽宁沈阳人,沈阳大学教授,博士.第3期范立南等:多模态医学图像融合技术综述97供脏器的结构信息,SPECT可以提供脏器的功能性特征如角落、线的交叉点、高曲率点,或不同的[5]信息),对病情作出更确切的诊断.统计性特征相互对应,然后根据先验知识选择模板融合:为了提供一个诊断的标准,可以从一定的分割阈值对图像进行自动、半自动或手动对许多健康人的研究中建立一系列模板,将病人的分割,从而得出图像的几何特征.另一种方法是的图像与模板图像融合,有助
7、于研究某种疾病的采用特征点的方法.特征点一般包括外特征点和病理和诊断标准.内特征点.外特征点一般是立体定位框架上的标(2)按处理方法分类可以分为数值融合法和记点、加在病人皮肤上的标记点或其他在两幅图智能融合法两类.像中都可检测到的附加标记物.内特征点一般选数值融合法:将来源于不同成像设备的图像取相对运动较小的解剖标记点如血管的分叉点或作空间归一化处理(确保不同图像中的像/体素表相交点、耳蜗尖端拐点.达同样大小的空间区域),获得一致性描述后,直(2)变换.将一幅图像中的坐标点变换到另接应用.一幅图像的坐标系中,经过图像分割后,配准问题智能融合
8、法:将来源于不同成像设备的图像就转换为求解两幅图像中对应点的变换问题.根作空间归一化处理,根据研究的需要,选择不同图据图像中目标的变换形式不同,变换也有线性变像中的所需信息进行综
