多模态医学图像的融合研究
多模态医学图像融合技术研究
多模态医学图像融合技术研究医学图像在现代医学中扮演着日益重要的角色。
医学图像可以通过非侵入性或微创性的方式获取人体内部的结构和组织信息，支持医生做出诊断和治疗决策。
但是，单一的医学图像往往难以提供足够的信息支持准确的诊断，因此需要将同一患者的不同类型的医学图像进行融合。
多模态医学图像融合技术由此应运而生。
多模态医学图像融合技术是指将来自不同医学成像模态的图像数据进行融合，形成一幅集成了多种信息的综合图像。
这样的综合图像不仅可以提供更为全面的结构、功能和代谢信息，而且可以使医生更快速和准确地做出医学判断。
多模态医学图像融合技术为医学影像技术的发展提供了新的契机。
多模态医学图像融合技术的实现需要多个方面的支持。
首先，需要有多种成像模态的设备，如计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、正电子发射计算机断层扫描（PET-CT）等。
这些设备各自具有不同的成像原理和特点，可以分别提供不同类型的医学图像。
其次，还需要对这些图像进行预处理和特征提取，以保证其质量和准确度。
最后，需要运用数据融合技术将这些图像数据合并成一幅新的综合图像，这需要运用图像处理、数据挖掘和机器学习等技术。
多模态医学图像融合技术有多种应用。
其一是在肿瘤影像学中的应用。
一般来说，肿瘤的诊断和治疗需要融合多 modal 的医学图像。
比如，CT 可以提供肿瘤的形态、位置等信息，MRI 可以提供肿瘤的血液灌注和代谢信息，PET 可以提供肿瘤的代谢活动等信息。
将这些信息融合到一起，可以更为准确地评估肿瘤的性质和进展。
其二是在神经科学中的应用，多模态医学图像可以帮助研究人员发现和理解大脑的结构和功能，甚至可以用于辅助神经外科手术的规划和执行。
其三，则是在运动医学中的应用，多模态医学图像可以提供肌肉、神经等多个方面的信息，为运动医学的诊断和治疗提供更全面的支持。
总之，多模态医学图像融合技术是医学成像领域的一个重要发展方向。
其可以为医生提供更为全面、准确和可靠的医学图像，进一步提高医学诊断和治疗水平。
多模态医学图像融合的研究及应用
多模态医学图像融合的研究及应用随着计算机和医疗技术的发展，医学图像处理取得了长足的进步，现在已经成为了现代医学诊断和治疗的重要手段之一。
随着计算机视觉、机器学习和人工智能技术的发展，医学图像处理的范畴也越来越广泛，其中多模态医学图像融合是近年来十分热门的研究领域。
多模态医学图像融合是指将来自不同影像学模态（如CT、MRI、PET、SPECT 等）的医学图像融合成单个图像，从而加强图像的特征与内容，提高医学图像的分析和诊断能力。
这种融合方法有利于减少医生的主观误差，更好地发现疾病，提供更为准确和全面的信息，为患者制定治疗方案提供了更加有效的参考。
多模态医学图像融合的研究和应用多模态医学图像融合的研究与应用十分广泛。
在医学诊断领域，在CT和MRI图像的融合方面有许多实践应用。
CT具有空间分辨率高、对骨质显示准确的优点，而MRI则能够清晰显示软组织和肌肉、脑部等内部器官的结构和功能，但二者各有优缺点，无法很好地解决某些问题。
将二者融合就能够充分利用它们各自的优势，对病灶进行更加准确的定位和识别，实现对病情进行全面和准确的判断，提高诊断效率和准确度。
此外，在神经外科、心脏病学等领域，多模态医学图像融合也有广泛的应用。
一些研究可以利用不同模态图像融合得到更加清晰、准确的心脏病CT图像，帮助医生更好地了解心脏结构和功能，并进行较为精确的诊断术前策划。
在神经外科领域，可以利用多模态的PET、SPECT、MRI、CT图像融合方法，从而增强对肿瘤、癫痫等神经相关疾病的定位和判别能力，为各种疾病的治疗提供丰富的图像和信息支持。
多模态医学图像融合方法多模态医学图像融合的方法可以总结为以下几种：一、基于基于传统的数字图像处理技术，例如灰度变换、图像增强、特征提取、像素级融合等，将来自不同模态的医学图像融合为单幅图像。
像素级融合是最常见的方法，它将两幅或多幅不同的图像将各自的像素值进行某种运算处理，同时合成一幅新的融合图像来提高图像的清晰度和信息量。
多模态医学图像融合与分析算法研究
多模态医学图像融合与分析算法研究一、引言随着医学成像技术的不断发展，多模态医学图像的融合与分析已经成为医学领域的热点研究方向之一。
多模态医学图像融合可以充分利用不同模态图像的优势，提高图像质量和信息量，进一步有助于医生准确分析和诊断疾病。
二、多模态医学图像的特点和应用1. 多模态医学图像的特点多模态医学图像是指由不同的成像设备获得的多种图像，比如X射线、CT扫描、MRI扫描等。
这些图像具有不同的分辨率、对比度、空间信息和灰度级别等特点。
融合这些图像可以提供更全面、准确的信息，有助于医生进行更精确的诊断和治疗。
2. 多模态医学图像的应用多模态医学图像的融合与分析在临床医学中具有广泛的应用价值。
例如，在神经科学中，融合MRI和PET图像可以更好地研究脑部结构和功能活动；在心脏病学中，融合核医学图像和冠状动脉造影图像可以更准确地评估冠脉狭窄的程度。
三、多模态医学图像融合的算法和方法1. 基于像素级的融合算法像素级融合是一种基于像素的图像融合方法，通过对不同图像的像素进行运算和组合来生成融合图像。
常用的像素级融合算法包括加权平均法、最大值法和小波变换等。
2. 基于特征级的融合算法特征级融合是一种基于图像特征的融合方法，通过提取并融合不同图像的特征信息来生成融合图像。
常用的特征级融合算法包括主成分分析、独立分量分析和小波包变换等。
3. 基于深度学习的融合算法近年来，深度学习在医学图像融合与分析中发挥了重要作用。
深度学习算法可以自动学习和提取图像特征，具有较好的融合效果。
常用的深度学习方法包括卷积神经网络、自编码器和生成对抗网络等。
四、多模态医学图像分析的算法和方法1. 基于机器学习的分析算法机器学习是一种通过训练数据来学习和构建模型的方法，可以应用于多模态医学图像的分析中。
常用的机器学习算法包括支持向量机、决策树和随机森林等。
2. 基于深度学习的分析算法深度学习算法在多模态医学图像分析中也具有广泛的应用价值。
多模态医学图像融合技术及其应用研究
多模态医学图像融合技术及其应用研究近年来，随着医学成像技术的不断发展，人们可以获取到越来越多的医学图像数据。
不同的成像技术给出的图像是不同的，其中包含了互补信息。
因此，利用多种成像技术获取到的图像来进行融合研究已成为当前研究的趋势之一。
多模态医学图像融合技术在医学影像诊断和治疗方面有着广泛的应用。
本文将从多个方面探讨多模态医学图像融合技术及其应用研究。
第一章多模态医学图像融合技术的背景1.1 医学图像的形态医学图像种类繁多，包括X光成像、核磁共振成像、计算机断层扫描等，而实际上每种成像技术给出的图像形态可能不同，这导致在诊断或治疗中只使用一种医学图像可能会造成误诊误治等可能的风险。
1.2 多模态医学图像融合的必要性不同的医学图像可以给出不同的方面的结果，这种信息的互补性非常明显。
而利用多种成像技术结合起来获取的更为丰富的图像则可以在诊断和治疗中发挥更大的作用。
在这样的背景下，多模态医学图像融合技术迅猛发展起来。
第二章多模态医学图像融合技术的方法2.1 基于图像融合的处理方法对于不同的图像，采用多种图像融合的算法，例如基于小波变换的融合算法，可以对不同成像技术获得的数据实现有效融合。
2.2 基于深度学习的处理方法近年来，随着深度学习算法的发展，基于深度学习的多模态医学图像融合技术逐渐成为研究的热点。
深度学习算法的优势在于可以识别特征，并实现高精度的分类任务，因此也被广泛应用于医学图像分析领域。
在基于深度学习的多模态医学图像融合技术中，通过将不同的多模态数据结合，构建深度学习模型来对多模态数据进行联合分析，实现更为精准的分析和预测。
第三章多模态医学图像融合技术的应用3.1 医学图像的自动分析与诊断通过多模态医学图像融合技术，医生可以更准确地分析病人的病情，从而制定更为精准的治疗方案。
同时，医学图像的自动分析和诊断技术的研究和应用也可以减轻医生的工作压力，提高工作效率。
3.2 医学图像的治疗监控多模态医学图像融合技术可用于治疗监控，根据治疗过程中不同时间点的图像融合信息，可以及时监测治疗的效果，做出相应的调整，提高治疗效率。
多模态医学图像融合处理技术研究
多模态医学图像融合处理技术研究随着医疗技术的不断发展，多模态医学图像技术在临床应用中越来越广泛。
医学图像包括CT扫描、MRI、X光等多种不同的成像技术，经过融合处理，可以获得更全面、更准确的医学信息。
本文将讨论多模态医学图像融合处理技术的研究现状，以及其在临床应用中的重要性和应用前景。
一、多模态医学图像融合技术的研究现状1.图像融合的定义多模态医学图像融合是指将来自不同成像技术的多个医学图像融合在一起，以获得更全面、更准确的信息。
如何有效地实现不同成像技术的融合，是多模态医学图像融合技术研究的核心问题之一。
2.图像融合的分类和方法图像融合可以分为低级、中级和高级三个层次：（1）低级融合：对于同一种成像技术的图像进行融合。
常用的方法包括平均值法、最大值法、最小值法等。
（2）中级融合：对于不同成像技术、但有部分信息相同的图像进行融合。
常用的方法包括小波变换、主成分分析等。
（3）高级融合：对于不同成像技术、没有重叠部分的图像进行融合。
常用的方法包括变换域相关法、贪婪算法等。
3.图像融合的应用多模态医学图像融合技术在很多医学领域都有广泛的应用，如肿瘤诊断、病理分析、手术导航等。
图像融合可以提高诊断的准确性和精度，帮助医生更快、更准确地作出诊断，提高治疗效果。
二、多模态医学图像融合技术在临床应用中的重要性1.提高诊断准确性通过多模态医学图像融合技术，可以获得更全面、更准确的医学信息，帮助医生更好地判断疾病的发展，从而提高诊断的准确性和精度。
例如，在肿瘤诊断中，MRI和CT扫描可以提供完整的肿瘤图像，而PET扫描则提供了肿瘤活动的信息，将它们进行融合可以更好地判断肿瘤的位置和性质。
2.指导手术和治疗多模态医学图像融合技术可以在手术前确定手术的方案和路径，指导整个手术过程。
在治疗中，图像融合技术可以提供更准确的治疗方案，人工智能辅助判断疾病状态，为治疗提供更精细的信息。
3.促进医学科学研究多模态医学图像融合技术可以帮助医学科学家更好地分析、研究疾病的发展和变化过程。
医学诊断中的多模态医学图像融合研究
医学诊断中的多模态医学图像融合研究医学诊断是一项非常重要的工作，它直接关系到人们的健康和生命。
在医学诊断中，医生常常需要利用多种不同的医学图像来获取更准确的信息。
这些医学图像可以是CT，MRI等多种不同的类型，这就需要医生将这些不同类型的医学图像进行融合，以获取更全面的信息。
本文将探讨多模态医学图像融合的研究现状和未来发展。
1. 多模态医学图像融合的研究现状多模态医学图像融合是指将来自不同模态医学图像的信息结合起来，以改善医学图像的诊断效果。
多模态医学图像融合是一项非常重要的研究领域，无论是临床医生还是科学家，都对这个领域非常关注。
目前，多模态医学图像融合的研究主要分为三个方向：基于特征提取的方法、基于机器学习的方法和基于深度学习的方法。
基于特征提取的方法主要是从多个不同的模态医学图像中提取出有用的特征，然后将这些特征进行融合。
这种方法相对简单，在实际应用中已经得到了广泛的应用。
但是，这种方法的局限性比较大，它主要依赖于医师对图像特征的准确判断能力，因此对医师的要求比较高。
基于机器学习的方法则是利用机器学习算法来自动学习多个模态医学图像的特征，并用这些特征来进行融合。
这种方法相对于基于特征提取的方法，其优点在于不需要人工干预，可以自动学习。
但是这种方法需要大量的训练样本，而且需要医学专业人员对算法进行有效验证。
基于深度学习的方法是将多种医学图像通过深度学习网络进行融合。
深度学习网络可以学习不同类型的医学图像之间的对应关系。
目前，基于深度学习的方法已经成为多模态医学图像融合的主要方法之一。
这种方法具有高度的自适应性和自动化能力，可以在较短的时间内获得较好的效果。
2. 多模态医学图像融合的未来发展随着计算机技术的不断发展，多模态医学图像融合的研究也会不断取得新的进展。
在未来，多模态医学图像融合技术将会更加成熟和完善，这将会使医学诊断更加精准和有效。
首先，未来的多模态医学图像融合技术将更加注重算法的创新和改进。
多模态医学图像融合与诊断模型构建研究
多模态医学图像融合与诊断模型构建研究随着医疗技术的不断发展和进步，多模态医学图像融合与诊断模型构建研究成为了医学图像分析领域的热门话题。
多模态医学图像融合是指将不同的医学图像数据融合成一个综合的图像来提供更全面、准确的医学信息和更好的辅助诊断。
本文将从多模态医学图像融合的意义、方法和应用角度进行阐述，以及构建诊断模型的相关研究。
多模态医学图像融合的意义在于提高医学图像的质量、准确性和可视化效果，进而提升医生的诊断能力和效率。
传统的医学图像只能提供局部信息，缺乏全面性。
而融合不同模态的图像，如MRI、CT、PET等，可以综合不同的视角和信息，提供更全面的医学数据，从而更准确地诊断疾病。
此外，图像融合还能够减少图像噪音和伪影，改善医学图像的质量，有助于医生更好地观察和分析病变。
多模态医学图像融合的方法主要分为空域方法和变换域方法。
空域方法是基于像素级的操作，通过图像融合区域的像素值相加、平均等操作来融合不同的医学图像。
这种方法简单直观，易于实现。
但是由于未考虑像素之间的关系，可能会导致信息损失和伪影的产生。
变换域方法则是通过将不同模态的图像进行变换，如小波或奇异值分解等，然后在变换域中融合不同模态的图像。
这种方法能更好地保留不同模态图像的特性和细节信息，但计算复杂度较高。
除了方法之外，多模态医学图像融合的应用也十分广泛。
其中最常见的应用是辅助诊断和手术规划。
通过将不同模态图像的信息融合，可以提供更全面、准确的医学信息，辅助医生诊断和进行手术规划。
另外，多模态医学图像融合还可用于研究疾病的发展和变化趋势，比如肿瘤的生长和扩散。
融合不同时间点的图像数据可以更好地观察病变的变化，从而更好地评估疾病的进展情况。
诊断模型的构建是多模态医学图像融合的重要研究方向之一。
借助深度学习和人工智能技术，可以构建出高度自动化、准确性较高的诊断模型。
诊断模型是指将融合的多模态医学图像作为输入数据，利用机器学习算法来自动分析和诊断疾病。
医学影像处理中的多模态图像融合技术研究
医学影像处理中的多模态图像融合技术研究随着现代医学的日益发展，医学图像处理技术在医疗领域中的应用越来越广泛。
而在医学图像处理中，多模态图像融合技术的应用是一种非常重要的技术手段。
本文将阐述多模态医学图像融合技术的基本原理、应用领域以及其价值所在。
一、多模态医学图像融合技术基本原理多模态医学图像融合技术是指将来自不同的医学成像设备产生的不同类型、不同视角、不同模态的医学图像进行合并，以获得更加全面、准确和可靠的医学信息。
多模态医学图像融合技术基本原理是将多个医学图像进行处理，提取有用的特征信息并将其合成为一个更加综合、全面的图像。
多模态医学图像融合技术的实现过程可以归结为以下几个步骤。
首先，需要将不同成像设备产生的不同类型、不同视角、不同模态的医学图像进行注册，使得多个医学图像能够互相对应。
接下来，需要对注册后的医学图像进行配准操作，即对医学图像进行空间和形态的对准。
最后，需要将不同配准后的医学图像进行融合，提取有意义的信息并生成最终的合成图像。
二、多模态医学图像融合技术的应用领域多模态医学图像融合技术在医学领域中的应用十分广泛，具体可以应用于以下几个方面。
首先，多模态医学图像融合技术可以应用于医学诊断领域。
通过对不同成像设备产生的不同类型、不同视角、不同模态的医学图像进行综合融合，可以帮助医生在诊断病情时获得更加全面、准确和可靠的医学信息。
例如，通过MRI和CT等多模态医学图像融合技术，可以更好地了解患者的疾病情况，辅助医生做出正确的治疗决定。
其次，多模态医学图像融合技术还可以应用于医学研究领域。
通过对不同类型、不同视角、不同模态的医学图像进行综合分析和研究，可以更深入地理解人体的生理、病理过程，为医学研究提供重要的数据支持。
再次，多模态医学图像融合技术也可以应用于治疗规划领域。
通过将不同类型、不同视角、不同模态的医学图像进行综合融合分析，可以帮助医生更好地制定治疗方案，提高治疗的效果。
三、多模态医学图像融合技术的价值多模态医学图像融合技术在医学领域中具有非常重要的应用价值。
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第22卷 第2期2004年6月 广西师范大学学报(自然科学版)JOU RNAL O F GUAN GX INORM AL UN I V ERS ITY V o l .22 N o.2June 2004收稿日期:2004203218基金项目:广西教育厅科研基金资助项目作者简介:王修信(1963—),男,广西桂林人,广西师范大学副教授,硕士.多模态医学图像的融合研究王修信1,张大力2(11广西师范大学物理与信息工程学院,广西桂林541004;21清华大学自动化系,北京100084)摘 要:图像融合作为一种有效的信息融合的技术,已广泛用于医学图像、军事、遥感、机器视觉等领域.基于小波变换的图像融合是一种新的多尺度分解像素级融合方法,利用小波变换分别对CT ,M R I 医学图像进行分解处理,按照融合规则构造融合图像对应的各小波系数,再根据融合图像的各小波系数重构融合图像,重构后的融合图像完好地显示源图像各自的信息.实验图像使用互信息量化判据来评价融合效果,结果表明小波变换比传统的像素级加权平均融合算法效果更好.关键词:医学图像;融合;小波变换中图分类号:T P 391141 文献标识码:A 文章编号:100126600(2004)022*******医学影像学为临床提供了超声图像、X 射线、电子计算机体层扫描(CT )、磁共振成像(M R I )、数字减影成像(D SA )、正电子发射体层扫描(PET )、单光子发射断层成像(SPECT )等多种模态影像信息[1～3].不同的医学影像可以提供人体相关脏器和组织的不同信息,如CT 和M R I 提供解剖结构信息,而PET 和SPECT 提供功能信息.在实际临床应用中,单一模态图像往往不能提供医生所需要的足够信息,通常需要将不同模态图像融合在一起,得到更丰富的信息以便了解病变组织或器官的综合信息,从而做出准确的诊断或制订出合适的治疗方案.例如,CT 利用各种组织器官对X 射线吸收系数的不同和计算机断层技术对人体进行成像,它对于骨、软组织和血管的组合成像效果很好,而对软组织则近乎无能为力.M R I 利用水质子信息成像,对软组织和血管的显像灵敏度比CT 高得多,但对骨组织则几乎不显像.由此可见不同成像技术对人体同一解剖结构所得到的形态和功能信息是互为差异、互为补充的,因此对不同影像信息进行适当的集成便成为临床医生诊断和治疗疾病的迫切需要.小波变换具有多分辨率分析特点,可聚焦到分析对象的任意细节,特别适合图像信号非平稳信源的处理[4].基于小波变换的图像融合是一种新的多尺度分解像素级融合方法,已有的应用研究主要是热图像和可视图像的融合[5,6].本文利用小波变换分别对CT ,M R I 医学图像进行分解处理,按照融合规则构造融合图像对应的各小波系数,再根据融合图像的各小波系数重构融合图像,重构后的融合图像完好地显示源图像各自的信息.实验图像使用互信息量化判据来评价融合效果,结果表明小波变换比传统的像素级加权平均融合算法效果更好.1 基于小波变换的图像融合原理小波变换是用一族小波函数系去逼近一信号,而小波函数系是通过一个基本小波函数在不同尺度下经伸缩和平移构成[7]. 7a ,b (x )=1ßa ß7x -b a , a ,b ∈R ,a ≠0其中a 为伸缩因子,b 为平移因子.对于二维情况,设V 2j (j ∈Z )是空间L 2(R 2)的一个可分离多分辨率分析,对每一个j (j ∈Z )来说,尺度函数系{5j ,m ,n ß(m ,n )∈Z 2}构成V 2j 的规范正交基,小波函数系{7E j ,m ,n ßj ,m ,n ∈Z ,E=1,2,3}构成L 2(R 2)的规范正交基.二维图像f (x ,y )∈V 2j 可用其在V 2j 空间的投影A j f (x ,y )表示A j f (x ,y )=A j +1f +D 1j +1f +D 2j +1f +D 3j +1f ,其中Aj +1f =6m ,n ∈Z C j +1,m ,n 5j +1,m ,n ,D E j +1f =6m ,n ∈Z D E j +1,m ,n 7j +1,m ,n . (E =1,2,3)如果用H r ,G r 和H c ,G c 分别表示一维镜像共轭滤波器H (低通)和G (高通)分别作用在{5j ,m ,n ß(m ,n )∈Z 2}上的行和列,则有二维M allat 分解算法的重构算法C j =H 3r H 3c C j +1+H 3r G 3cD 1j +1+G 3r H 3c D 2j +1+G 3r G 3c D 3j +1,其中H 3,G 3分别为H ,G 的共轭转置矩阵.基于小波变换的图像融合,就是将待融合的原始图像首先进行小波变换,将其分解在不同频段的不同特征域上,然后在特征域上进行的融合.如果对二维图像进行N 层小波分解,将有3N +1个不同频带,其中包含3N 个高频带和一个低频带.基于小波多分辨率分析的图像融合的方案如图1所示[6].以两幅图像的融合为例,其融合基本步骤如下:①对每一源图像分别进行小波变换,建立图像的小波塔形分解.②对各分解层分别进行融合处理,各分解层上不同频率分量采用不同的融合算子进行融合处理,最终得到融合后的小波金字塔.③对融合后所得小波金字塔进行小波逆变换,所得到的重构图像为融合图像.图1 基于小波多分辨率分析的图像融合过程2 图像融合算法和互信息评价方法211 基于小波变换融合算法根据图像处理的理论,图像的信息(细节)包含在图像的高频分量中.因此图像融合研究的重点是寻求合适的处理方法融合源图像各自的细节信息,即如何有效的在相应的频段里进行信息的融合处理.根据图像多分辨分析理论,源图像经过小波分解后,子带信号D 1j +1,D 2j +1,D 3j +1分别包含图像在垂直方向、水平方向和对角方向上相应频段的高频分量.因此,在这些特征域内进行处理,就可以达到融合目的.小波金字塔的低通区域反映了原图像在该分辨率上的概貌,采用两幅图像低频分量C j +1进行平均获得融合图像的低频分量C j +1算法.而融合图像的高频分量D E j +1(E=1,2,3)各自取两幅图像的高频分量D E j +1(E =1,2,3)的极大值.11第2期 王修信等:多模态医学图像的融合研究 212 加权平均融合算法设输入图像f CT (i ,j ),f M R I (i ,j )分别对应于CT 和M R I 数字图像的灰度值,输出图像f F (i ,j )表示融合图像,其中i ,j 为图像中某一像素的坐标.加权平均图像融合算法表示为f F (i ,j )=kf CT (i ,j )+(1-k )f M R I (i ,j )其中k 为权重因子(0≤k ≤1),可根据需要调节k 的大小.213 互信息评价方法互信息量衡量融合图像包含输入图像的信息数量.两个随机变量A 和B ,具有边缘概率分布p A (a ),p B (b )和联合概率分布p A B (a ,b ).通过计算p A B (a ,b )和p A (a )p B (b )之间的差异程度可以来衡量A 和B 之间的相关性强弱.将两幅图像中任意两个相对应像素点(重叠部分)a 和b 的灰度值视为两个随机变量A 和B ,那么A 和B 的边缘概率分布p A (a ),p B (b )以及它们的联合概率分布p A B (a ,b )可通过对重叠部分的边缘直方图和联合直方图进行归一化操作来获得[8].融合图像与CT ,M R I 的互信息量分别为I FA (f ,a )=6f ,a p FA (f ,a )log p FA (f ,a )p F (f )p A (a ),I FB (f ,b )=6f ,bp FB (f ,b )log p FB (f ,b )p F (f )p B (b ).融合图像的总互信息量为M A B F =I FA (f ,a )+I FB (f ,b ).3 融合实验结果实验取已配准的CT 和M R I 两幅BM P 格式图像,大小均为256×256,灰度级为256,如图2和图3所示.图4为基于小波变换融合算法的融合图像,图5为加权平均融合算法的融合图像,实验结果表明基于小波变换融合算法的融合图像将CT ,M R I 的主要信息融合到了一起,细节非常清楚,优于加权平均融合算法的融合图像. 图2 CT 图像 图3 M R I 图像 图4 小波融合图像 图5 加权平均融合图像基于小波变换融合图像的互信息量数值为0.6308,而加权平均融合算法融合图像的互信息量数值为0.6012,前者数值比后者大,说明其包含的信息量多,同样证明了上述结论.小波变换用于图像融合的优点是,图像经小波分解后,不同分辨率的细节信息互不相关,这样可以将不同频率范围内的信号分别组合,产生多种具有不同特征的融合图像.图像在不同分辨率水平上的能量和噪声不会互相干扰.融合图像的块状伪影也容易消除.Cam p bell 和Rob son 的实验表明,人的视网膜图像是在不同的频率通道中进行处理的[9].基于小波分解的图像融合也是在不同的频率通道上进行融合处理的,因而可获得与人的视觉特性更为接近的融合效果.21 广西师范大学学报(自然科学版) 第22卷参 考 文 献:[1] 杨育彬,李 宁,陈世福,等.一个基于知识的彩色肺癌图像理解系统[J ].广西师范大学学报(自然科学版),2003,21(1):40—47.[2] 韦春荣,张孝飞,陈洪波,等.基于轮廓提取的医学图像配准方法[J ].广西师范大学学报(自然科学版),2003,21(2):33—36.[3] 王城峰,陈建平.基于特征点的图像变形技术及其应用[J ].广西师范大学学报(自然科学版),2003,21(1):124—128.[4] 王修信,梁冬冬,胡维平,等.医学数字图像增强方法的研究[J ].广西师范大学学报(自然科学版),2002,20(3):23—26.[5] L i H ,M an junath B S ,M itra S K .M u ltisen so r i m age fu si on u sing the w avelet tran sfo rm [J ].Graph icalM odels and I m 2age P rocessing ,1995,57(3):235—245.[6] N unez J ,O tazu X ,Fo rs O ,et al .M u ltireso lu ti on 2based i m age fu si on w ith additive w avelet decompo siti on [J ].IEEET ran sacti on s on Geo science and R emo te Sen sing ,1999,37(3):1204—1211.[7] Castlem an K R .数字图像处理[M ].北京:电子工业出版社,1998.284—301.[8] Gu ihong Q u ,D ali Zhang ,P ingfan Yan .Info rm ati on m easu re fo r perfo rm ance of i m age fu si on [J ].E lectron ics L etters ,2002,38(7):313—315.[9] Campbell F W ,Rob son J .A pp licati on of Fou rier analysis to the visib ility of gratings [J ].Jou rnal of Physi o logy ,1968,197:551—556.TH E STU D Y O F TH E M U L T I 2M ODAL IT Y M ED I CAL I M A GE FU S I ONW ANG X iu -x i n 1,ZHANG Da -l i2(11Co llege of Physics and Info rm ati on T echno logy ,Guangx i N o rm al U n iversity ,Gu ilin 541004,Ch ina ;21D epartm en t of A u tom ati on ,T singhua U n iversity ,Beijing 100084,Ch ina )Abstract :B eing an availab le m ethod of info rm ati on fu si on ,i m age fu si on has been u sed in m any fields such as m edical i m ages ,m ilitary app licati on s ,rem o te sen sing and m ach ine visi on .T he i m age fu si on based on w avelet tran sfo rm is a novel p ixel 2level i m age fu si on schem e on m u lti 2scale decom po siti on .T he m edi 2cal i m age CT and M R I w ere decom po sed by m ean s of the w avelet tran sfo rm .T hen the w avelet coeffi 2cien ts of the i m age fu si on w ere fo rm ed w ith the fu si on schem e .F inally the fu sed i m age w as con structedw ith the w avelet coefficien ts .T he fu sed i m age show ed the p reservati on s of the details of each inp u t i m 2age successfu lly .T he fu sed i m age w as evaluated w ith the m u tual info rm ati on criteri on quan titatively ;the resu lt indicated that the fu si on schem e on w avelet tran sfo rm w as m o re effective than that generally on w eigh ted m ean .Key words :m edical i m age ;fu si on ;w avelet tran sfo rm(责任编辑 李小玲)31第2期 王修信等:多模态医学图像的融合研究 。