CN109118468B - X光食道造影图像融合的方法、系统、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种X光食道造影图像融合的方法、系统、设备及存储介质，其方法包括步骤：按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。本发明的有益效果在于：按照指定的时序控制命令自动获取曝光图像，以替代传统手工抓怕，降低人工参与的依赖性并减少人为操作产生的运动伪影，从而提高图像质量；将造影前序列的数字图像和造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到融合图像，更能凸显食道信息，以便提高临床诊断的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及一种X光食道造影图像融合的方法、系统、设备及存储介质。
背景技术
造影检查是在人体器官和结构缺乏自然对比的情况下，人为地将某种物质引入器官内部或其周围，以增加其对比。消化道不存在良好的自然对比，所以普通检查对消化道疾病的诊断价值有限。透视和平片仅用于某些特殊疾病(如：肠梗阻、消化道异物和消化道穿孔等)，一般都需要借助人工对比的方法来检查，即造影检查。
钡餐造影即上消化道钡剂造影检查，是让受检者吞食钡餐后，用X光机观察钡剂在经食道到达胃、十二指肠部位的显影过程来进行上消化道疾病的诊断方法。传统钡剂造影法又称单对比造影，造影剂只用硫酸钡，观察胃肠道边缘，借助手的压迫了解胃肠道粘膜改变。过去由于机器设备的原因，大多以近台操作为主，医生在检查过程中也会接收到X线的辐射，使自身受到损害。现在主要采用气钡双重对比造影法，简称双重造影，是先后引入气体与钡剂，气体使官腔膨胀，然后受检部的粘膜面均匀涂布一层钡剂，以显示粘膜面的正面细微结构及微小异常，提高诊断的精确性。
上述造影系统，由于成像器械的限制，医生需要在控制机器的同时指挥病人吞咽钡餐；在病人吞咽钡餐的同时控制机器抓拍钡餐在人体内的流动过程，以此观察病人食道是否有病变。由于医生需要同时指挥病人和控制机器，这样在捕获造影图像的过程中会存在不确定性并增加出现图像的运动伪影的情况，另外部分食道会被骨骼、肌肉等组织遮挡，通过X光成像后骨骼与肌肉的影像会给诊断医生带来干扰，容易误诊。
鉴于以上弊端，实有必要提供一种X光食道造影图像融合的方法、系统、设备及存储介质以克服以上缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种X光食道造影图像融合的方法、系统、设备及存储介质，以解决背景技术中至少一处不足。
为了实现上述目的，本发明提供一种数字X光食道钡餐造影图像的方法，包括如下步骤：
按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；
将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。
在一个优选实施方式中，在所述按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像的步骤之前，包括如下步骤：
判断高压发生器、平板探测器及运动控制器件是否均为正常；
若所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常，则接收曝光指令。
在一个优选实施方式中，在所述按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像的步骤之前，包括如下步骤：
获取所述造影前序列的数字图像。
在一个优选实施方式中，所述获取数字图像的步骤，包括如下步骤：
判断采集的数字图像中是否存在伪影；
若是，则剔除数字图像中的伪影数据。
在一个优选实施方式中，所述剔除数字图像中的伪影数据的步骤，包括如下步骤：
在垂直于原始的X射线图像的滤线栅的栅纹方向上对原始的X射线图像进行一通高通滤波，得到第一栅纹图像；
去除第一栅纹图像中组织边缘的图像，得到第二栅纹图像；
根据连续栅纹的长度特征确定，在第二栅纹图像确定并保留滤线栅的栅纹，得到第三栅纹图像；
根据原始的X射线图像在像素点(x，y)处的灰度值确定系数矩阵T，将第三栅纹图像与系数矩阵T对应点相乘得到第四栅纹图像；
在原始的X射线图像中减去第四栅纹图像，得到抑制滤线栅伪影后的X射线图像。
在一个优选实施方式中，所述指定运算的步骤，包括如下步骤：
将所述第N张造影后序列的数字图像和所述造影前序列的数字图像进行减影运算，且将所述第N张造影后序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像分别进行减影运算，得到对应的N张减影图像；
将所述N张减影图像进行加权运算，得到所述第N张融合图像。
在一个优选实施方式中，在所述得到第N张融合图像的步骤之后，还包括如下步骤：
将任意一张所述造影后序列的数字图像、与之对应的所述融合图像及造影前序列的数字图像组合形成组合图像，并发送至显示装置。
为了实现上述目的，本发明提供一种数字X光食道钡餐造影图像的系统，包括：
采集模块，用于按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；
图像处理模块，用于将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。
为了实现上述目的，本发明提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行上述程序时实现如上述实施例中任意一项上述的方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述实施例中任意一项上述的方法。
与现有技术相比，本发明提供的X光食道造影图像融合的方法、系统、设备及存储介质的有益效果在于：按照指定的时序控制命令自动获取曝光图像，以替代传统手工抓怕，降低人工参与的依赖性并减少人为操作产生的运动伪影，从而提高图像质量；将造影前序列的数字图像和造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到融合图像，更能凸显食道信息，以便提高临床诊断的准确性。
附图说明
图1为本发明一实施例的图像融合的方法的流程图；
图2为本发明一实施例获取的其中一张食道钡餐造影后的数字X光图像；
图3为本发明一实施例获取的食道钡餐造影前的数字X光图像；
图4为本发明一实施例的其中一张食道钡餐造影后的数字X光图像的融合图像；
图5为本发明一实施例的图像融合的方法的流程图；
图6为本发明一实施例的图像融合的方法的流程图；
图7为本发明一实施例的图像融合的方法的流程图；
图8为本发明一实施例的图像融合的方法的流程图；
图9为本发明一实施例的图像融合的系统的模块结构示意图；
图10为本发明一实施例的图像融合的系统的模块结构示意图；
图11为本发明一实施例的图像融合的系统的模块结构示意图；
图12为本发明一实施例的一种计算机设备的结构示意图。
100、采集模块；101、高通滤波器；102、组织边缘去除处理模块；103、栅纹确定模块；104、栅纹图像处理模块；105、伪影抑制处理模块；200、图像处理模块；201、减影运算单元；202、加权运算单元；12、计算机设备；14、外部设备；16、处理单元；18、总线；20、网络适配器；22、(I/O)接口；24、显示器；28、系统存储器；30、随机存取存储器(RAM)；32、高速缓存存储器；34、存储系统；40、程序/实用工具；42、程序模块。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变，所述的连接可以是直接连接，也可以是间接连接。
另外，在本发明中涉及“第一”“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，本发明提供一种X光食道造影图像融合的方法，包括如下步骤：
S01、按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；
S02、将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。
如所述步骤S01，按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；被检查的病人位于平板探测器和高压发生器之间，并吞食造影剂，所述高压发生器用于按照指定的时序控制命令发射X射线，X射线穿透被检查的病人的食道部位，进入所述平板探测器，所述平板探测器获取造影后序列的数字图像，如图2所示，图2为其中一张造影后序列的数字图像，所述造影后序列的数字图像包括造影剂、骨骼、肌肉等组织。本实施例所述的造影剂为钡餐，钡餐是消化道造影常用的造影剂。如所述按照指定的时序控制指令的步骤，获取的任意两张相邻的造影后序列的数字图像间隔时间相等，当所述时序控制指令设置适当的时序，例如曝光间隔时间设置为0.5秒时，系统以间隔0.5秒的时间自动连续采集造影剂在食道中流动的图像，按照图像采集的先后顺序查看图像，可以看到造影剂在食道中位置的变化，从而确定食道病变情况。
如所述步骤S02，将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像；所述造影前序列的数字图像如图3所示，图3为食道钡餐造影前的数字X光图像，所述造影前序列的数字图像包括食道、骨骼、肌肉等组织。如图4所示，图4为其中一张食道钡餐造影后的数字X光图像的融合图像，其中N为正整数且N大于1；即对第一张造影后序列的数字图像不做处理；当N等于2时，将第2张造影后序列的数字图像和造影前序列的数字图像及第1张造影后序列的图像分别进行空间图像配准和指定运算，得到只有造影剂序列的数字图像，而不含骨骼、肌肉等组织；当N等于3时，将第3张造影后序列的数字图像和造影前序列的数字图像及第1张造影后序列的数字图像、第2张造影后序列的数字图像分别进行空间配准和指定运算。经所述将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理的步骤后，第N张融合图像除去了骨骼、肌肉等组织，只剩下造影剂，即食道图像。
请参照图5，在所述X光食道造影图像融合的方法中，在所述按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像的步骤之前，包括如下步骤：
S111、判断高压发生器、平板探测器及运动控制器件是否均为正常；
S112、若所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常，则接收曝光指令。
如所述步骤S111，判断高压发生器、平板探测器及运动控制器件是否均为正常；所述高压发生器用于发射X射线，所述平板探测器用于接收X射线并将X射线转换成已处理的电信号，所述运动控制器件用于控制所述高压发生器、平板探测器等的移动，以便获取对应位置的数字X光图像。通过预设的自检程序判断高压发生器、平板探测器及运动控制器件是否均为正常；所述自检程序通过以下方式生成：确定所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件的系统类型，确定所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件的各测试项目，以及各测试项目对应的测试流程，基于确定的系统类型、测试项目以及各测试项目对应的测试流程开发自检程序。只有当所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常时，才能进行曝光操作。
如所述步骤S112，若所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常，则接收曝光指令；即，一旦所述自检程序检测到高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常时，系统自动接收曝光指令进行曝光，确保操作的安全性和有效性。若所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件中的其中一个或多个不正常时，则提示异常情况；当系统自检发现异常时，则提示异常情况，以便使用者进行检修等工作，降低维修难度，提高维修的效率。
在所述X光食道造影图像融合的方法中，在所述按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像的步骤之前，包括如下步骤：
获取所述造影前序列的数字图像。
如所述获取所述造影前序列的数字图像的步骤；当所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常时，被检查的病人位于平板探测器和高压发生器之间，在被检查的病人吞食造影剂之前，所述高压发生器用于发射X射线，X射线穿透被检查的病人的食道部位，进入所述平板探测器，所述平板探测器获取一张造影前序列的数字图像，如图3所示，所述造影前序列的数字图像包括食道、骨骼、肌肉等组织。为了提高效率，本实施例中，所述造影前序列的数字图像的数量为1张。
请参照图6，在所述X光食道造影图像融合的方法中，所述获取数字图像的步骤，包括如下步骤：
S121、判断采集的数字图像中是否存在伪影；
S122、若是，则剔除数字图像中的伪影数据。
如所述步骤S121，判断采集的数字图像中是否存在伪影；通过预设的检测程序进行判断，所述检查程序通过以下方式生成：基于图像的光子和光强的自相关开发检查程序。造成伪影主要有两种方式，第一种是高压发生器和平板探测器相对于被检查的病人的运动，当被检查的病人不能保持静止的时候，往往会造成运动伪影。第二种是造影剂在食道中移动形成的运动伪影。运动伪影的存在严重影响图像质量，极易导致医生误诊，因此需要对采集的数字图像判断是否存在伪影。
如所述步骤S122，若是，则剔除数字图像中的伪影数据；具体的，请参照图7，所述剔除数字图像中的伪影数据的步骤，包括如下步骤：
S1221、在垂直于原始的X射线图像的滤线栅的栅纹方向上对原始的X射线图像进行一通高通滤波，得到第一栅纹图像；
S1222、去除第一栅纹图像中组织边缘的图像，得到第二栅纹图像；
S1223、根据连续栅纹的长度特征确定，在第二栅纹图像确定并保留滤线栅的栅纹，得到第三栅纹图像；
S1224、根据原始的X射线图像在像素点(x，y)处的灰度值确定系数矩阵T，将第三栅纹图像与系数矩阵T对应点相乘得到第四栅纹图像；
S1225、在原始的X射线图像中减去第四栅纹图像，得到抑制滤线栅伪影后的X射线图像。
通过所述步骤S1221、S1222、S1223、S1224及S1225，将数字图像中的伪影数据剔除，以提高图像质量。
请参照图8，在所述X光食道造影图像融合的方法中，所述指定运算的步骤，包括如下步骤：
S31、将所述第N张造影后序列的数字图像和所述造影前序列的数字图像进行减影运算，且将所述第N张造影后序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像分别进行减影运算，得到对应的N张减影图像；
S32、将所述N张减影图像进行加权运算，得到所述第N张融合图像。
如所述步骤S31，将所述第N张造影后序列的数字图像和所述造影前序列的数字图像进行减影运算，且将所述第N张造影后序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像分别进行减影运算，得到对应的N张减影图像；本实施例中，所述造影前序列的数字图像包括骨骼、肌肉等组织，所述造影后序列的数字图像包括造影剂、骨骼、肌肉等组织，将第N张造影后序列的数字图像减去造影前序列的数字图像，得到只有造影剂的图像；造影剂随时间在食道中流动，因此不同时序获得的造影后序列的数字图像的造影剂位置不同，将第N张造影后序列的数字图像分别减去所述造影前序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像，得出在进行减影运算的两个造影后序列的数字图像发生的时间内，造影剂位置的变化。例如，当N等于3时，即将第3张造影后序列的数字图像和造影前序列的数字图像进行减影运算，且将第3张造影后序列的数字图像和第1张造影后序列的数字图像及第2张造影后序列的数字图像分别进行减影运算，得到3张分别与造影前序列的数字图像、第1张造影后序列的数字图像及第2张造影后序列的数字图像一一对应的减影图像。
如所述步骤S32，将所述N张减影图像进行加权运算，得到所述第N张融合图像；将上述得到3张分别与造影前序列的数字图像、第1张造影后序列的数字图像及第2张造影后序列的数字图像一一对应的减影图像进行加权运算，得到一张融合图像，即第3张融合图像。所述加权运算是将N张减影后的图像进行高斯滤波处理，以消除噪声和异常点对原始图像造成的影响。高斯滤波是一种线性平滑滤波，适用于消除高斯噪声，广泛应用于图像处理的减噪过程。通俗的讲，高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程，每一个像素点的值，都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯滤波的具体操作是：用一个模板扫描图像中的每一个像素，用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值去替代模板中心像素点的值。此外，高斯滤波实质上是一种信号的滤波器，其用途为信号的平滑处理，用于得到信噪比较高的图像，能反应真实信号。
进一步的，在所述X光食道造影图像融合的方法中，在所述得到第N张融合图像的步骤之后，还包括如下步骤：
将任意一张所述造影后序列的数字图像、与之对应的所述融合图像及造影前序列的数字图像组合形成组合图像，并发送至显示装置。
如所述将任意一张所述造影后序列的数字图像、与之对应的所述融合图像及造影前序列的数字图像组合形成组合图像，并发送至显示装置的步骤；医生通过对比查看造影前序列的数字图像、造影后序列的数字图像及融合图像，或者按照特定的帧数依照时间顺序自动播放N张融合图像，可以清楚地获得造影剂在食道中流动的状态，以便更加准确地对食道进行诊断。
请参照图9，本发明还提供一种X光食道造影图像融合的系统，包括：
采集模块100，用于按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；
图像处理模块200，用于将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。
如所述采集模块100，用于按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；被检查的病人位于平板探测器和高压发生器之间，并吞食造影剂，所述高压发生器用于按照指定的时序控制命令发射X射线，X射线穿透被检查的病人的食道部位，进入所述平板探测器，所述平板探测器获取造影后序列的数字图像，如图2所示，图2为其中一张造影后序列的数字图像，所述造影后序列的数字图像包括造影剂、骨骼、肌肉等组织。本实施例所述的造影剂为钡餐，钡餐是消化道造影常用的造影剂。所述指定的时序控制指令，使获取的任意两张相邻的造影后序列的数字图像间隔时间相等，当所述时序控制指令设置适当的时序，例如曝光间隔时间设置为0.5秒时，系统以间隔0.5秒的时间自动连续采集造影剂在食道中流动的图像，按照图像采集的先后顺序查看图像，可以看到造影剂在食道中位置的变化，从而确定食道病变情况。
如所述图像处理模块200，用于将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像；如图4所示，图4为其中一张食道钡餐造影后的数字X光图像的融合图像，其中N为正整数且N大于1；即对第一张造影后序列的数字图像不做处理；当N等于2时，将第2张造影后序列的数字图像和造影前序列的数字图像及第1张造影后序列的图像分别进行空间图像配准和指定运算，得到只有造影剂序列的数字图像，而不含骨骼、肌肉等组织；当N等于3时，将第3张造影后序列的数字图像和造影前序列的数字图像及第1张造影后序列的数字图像、第2张造影后序列的数字图像分别进行空间配准和指定运算。经所述将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理的步骤后，第N张融合图像除去了骨骼、肌肉等组织，只剩下造影剂，即食道图像。
进一步的，所述X光食道造影图像融合的系统，还包括：
自检模块，用于判断高压发生器、平板探测器及运动控制器件是否均为正常；若所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常，则接收曝光指令。
所述高压发生器用于发射X射线，所述平板探测器用于接收X射线并将X射线转换成已处理的电信号，所述运动控制器件用于控制所述高压发生器、平板探测器等的移动，以便获取对应位置的数字X光图像。
当所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常时才可以接收曝光指令进行曝光，确保操作的安全性和有效性。
当所述自检模块检查异常时，则提示异常情况，以便使用者进行检修等工作，降低维修难度，提高维修的效率。
进一步的，所述X光食道造影图像融合的系统，还包括：
前采集模块，用于获取所述造影前序列的数字图像。
当所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常时，被检查的病人位于平板探测器和高压发生器之间，在被检查的病人吞食造影剂之前，所述高压发生器用于发射X射线，X射线穿透被检查的病人的食道部位，进入所述平板探测器，所述平板探测器获取一张造影前序列的数字图像，如图3所示，所述造影前序列的数字图像包括食道、骨骼、肌肉等组织。为了提高效率，本实施例中，所述前采集模块获取的造影前序列的数字图像的数量为1张。
进一步的，在所述X光食道造影图像融合的系统中，所述前采集模块和所述采集模块100均包括去伪影单元，所述去伪影单元用于判断采集的数字图像中是否存在伪影；若是，所述去伪影单元则剔除数字图像中的伪影数据，以提高图像质量。
造成伪影主要有两种方式，第一种是高压发生器和平板探测器相对于被检查的病人的运动，当被检查的病人不能保持静止的时候，往往会造成运动伪影。第二种是造影剂在食道中移动形成的运动伪影。根据采集的数字图像的光子的自相关和光强开发检查程序，并通过检查程序来判断数字图像是否存在伪影。
具体的，请参照图10，所述去伪影单元包括：
高通滤波器101，用于在垂直于原始的X射线图像的滤线栅的栅纹方向上对原始的X射线图像进行一通高通滤波，得到第一栅纹图像；
边缘去除处理模块102，用于去除第一栅纹图像中组织边缘的图像，得到第二栅纹图像；
栅纹确定模块103，用于根据连续栅纹的长度特征确定，在第二栅纹图像确定并保留滤线栅的栅纹，得到第三栅纹图像；
栅纹图像处理模块104，用于根据原始的X射线图像在像素点(x，y)处的灰度值确定系数矩阵T，将第三栅纹图像与系数矩阵T对应点相乘得到第四栅纹图像；
伪影抑制处理模块105，用于在原始的X射线图像中减去第四栅纹图像，得到抑制滤线栅伪影后的X射线图像。
通过所述高通滤波器101、边缘去除处理模块102、栅纹确定模块103、栅纹图像处理模块104及伪影抑制处理模块105，将数字图像中的伪影数据剔除，以提高图像质量
请参照图11，在所述X光食道造影图像融合的系统中，所述图像处理模块200，包括：
减影运算单元201，用于将所述第N张造影后序列的数字图像和所述造影前序列的数字图像进行减影运算得到对应的减影图像，同时将所述第N张造影后序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像一一进行减影运算得到对应的减影图像；
加权运算单元202，用于将所述N张减影图像进行加权运算，得到第N张融合图像。
如所述减影运算单元201，用于将所述第N张造影后序列的数字图像和所述造影前序列的数字图像进行减影运算，且将所述第N张造影后序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像分别进行减影运算得到对应的N张减影图像；本实施例中，所述造影前序列的数字图像包括骨骼、肌肉等组织，所述造影后序列的数字图像包括造影剂、骨骼、肌肉等组织，将第N张造影后序列的数字图像减去造影前序列的数字图像，得到只有造影剂的图像；造影剂随时间在食道中流动，因此不同时序获得的造影后序列的数字图像的造影剂位置不同，将第N张造影后序列的数字图像分别减去所述造影前序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像，得出在进行减影运算的两个造影后序列的数字图像发生的时间内，造影剂位置的变化。当N等于3时，即将第3张造影后序列的数字图像和造影前序列的数字图像进行减影运算，且将第3张造影后序列的数字图像和第1张造影后序列的数字图像及第2张造影后序列的数字图像分别进行减影运算，得到3张分别与造影前序列的数字图像、第1张造影后序列的数字图像及第2张造影后序列的数字图像一一对应的减影图像。
如所述加权运算单元202，用于将所述N张减影图像进行加权运算，得到所述第N张融合图像；将得到3张分别与造影前序列的数字图像、第1张造影后序列的数字图像及第2张造影后序列的数字图像一一对应的减影图像进行加权运算，得到1张融合图像，及第3张融合图像。所述加权运算是将N张减影后的图像进行高斯滤波处理，以消除噪声和异常点对原始图像造成的影响。高斯滤波是一种线性平滑滤波，适用于消除高斯噪声，广泛应用于图像处理的减噪过程。通俗的讲，高斯滤波就是对整幅图像进行加权平均的过程，每一个像素点的值，都由其本身和邻域内的其他像素值经过加权平均后得到。高斯滤波的具体操作是：用一个模板扫描图像中的每一个像素，用模板确定的邻域内像素的加权平均灰度值去替代模板中心像素点的值。此外，高斯滤波实质上是一种信号的滤波器，其用途为信号的平滑处理，用于得到信噪比较高的图像，能反应真实信号。
进一步的，在所述X光食道造影图像融合的系统中，还包括：
图像显示模块，用于显示任意一张所述造影后序列的数字图像、与之对应的所述融合图像及造影前序列的数字图像组合形成的组合图像。医生通过对比查看造影前序列的数字图像、造影后序列的数字图像及融合图像，或者按照特定的帧数依照时间顺序自动播放N张融合图像，可以清楚地获得造影剂在食道中流动的状态，以便更加准确地对食道进行诊断。
本发明提供的X光食道造影图像融合的系统，包括自检模块、前采集模块、第一采集模块100、图像处理模块200及图像显示模块；当系统上电后，所述自检模块启动并检查高压发生器、平板探测器、运动控制器件是否均正常；当所述自检模块检查结果异常时，则提示异常情况，以便使用者进行检修等工作；当所述自检模块检查结果正常时，则可以接收曝光指令进行下一步操作。被检查的病人位于平板探测器和高压发生器之间，在被检查的病人吞食造影剂之前，所述前采集模块发送曝光指令，此时所述高压发生器发射X射线，X射线穿透被检查的病人的食道部位，进入所述平板探测器，所述平板探测器获取一张造影前序列的数字图像并存储到所述图像显示模块中，同时再发送至所述图像处理模块中，所述造影前序列的数字图像包括食道、骨骼、肌肉等组织。在被检查的病人吞食造影剂之后，所述采集模块100发送曝光时序指令，此时，所述高压发生器按照曝光时序指令发射X射线，X射线穿透被检查的病人的食道部位，进入所述平板探测器，所述平板探测器按照曝光时序指令获取N张造影后序列的数字图像并存储到所述图像显示模块中，同时将N张造影后序列的数字图像发送至所述图像处理模块200中。所述图像处理模块200将第N张造影后序列的数字图像和造影前序列的数字图像及前N-1张造影后序列的数字图像分别通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。医生通过对比查看造影前序列的数字图像、任意一张造影后序列的数字图像、对应的融合图像，或者按照特定的帧数依照时间顺序自动播放上述N张融合图像，可以清楚地获得造影剂在食道中流动的状态，以便更加准确地对食道进行诊断。
请参照图12，本发明提供一种计算机设备，上述计算机设备12以通用计算设备的形式表现，计算机设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18表示几类总线18结构中的一种或多种，包括存储器总线18或者存储器控制器，外围总线18，图形加速端口，处理器或者使用多种总线18结构中的任意总线18结构的局域总线18。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线18，微通道体系结构(MAC)总线18，增强型ISA总线18、音视频电子标准协会(VESA)局域总线18以及外围组件互连(PCI)总线18。
计算机设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。
系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12可以进一步包括其他移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机体统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图11中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD～ROM，DVD～ROM或者其他光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块42，这些程序模块42被配置以执行本发明各实施例的功能。
具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其他程序模块42以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。
计算机设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24、摄像头等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN))，广域网(WAN)和/或公共网络(例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机设备12的其他模块通信。应当明白，尽管图11中未示出，可以结合计算机设备12使用其他硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元16、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统34等。
处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的处理音视频的方法。
也即，上述处理单元16执行上述程序时实现：按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请所有实施例提供的处理音视频的方法。
也即，该程序被处理器执行时实现：按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。
可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机克顿信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPOM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD～ROM)、光存储器件、磁存储器件或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，改计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言——诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言——诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或者服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)——连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本发明提供的X光食道造影图像融合的方法、系统、设备及存储介质，按照指定的时序控制命令自动获取曝光图像，以替代传统手工抓怕，降低人工参与的依赖性并减少人为操作产生的运动伪影，从而提高图像质量；将造影前序列的数字图像和造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到融合图像，更能凸显食道信息，以便提高临床诊断的准确性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种X光食道造影图像融合的方法，其特征在于，包括如下步骤：
按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；
将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像；
所述指定运算的步骤，包括如下步骤：
将所述第N张造影后序列的数字图像和所述造影前序列的数字图像进行减影运算，且将所述第N张造影后序列的数字图像和前N-1张造影后序列的数字图像分别进行减影运算，得到对应的N张减影图像；
将所述N张减影图像进行加权运算，得到所述第N张融合图像。
2.如权利要求1所述的X光食道造影图像融合的方法，其特征在于，在所述按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像的步骤之前，包括如下步骤：
判断高压发生器、平板探测器及运动控制器件是否均为正常；
若所述高压发生器、平板探测器及运动控制器件均正常，则接收曝光指令。
3.如权利要求2所述的X光食道造影图像融合的方法，其特征在于，在所述按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像的步骤之前，包括如下步骤：
获取所述造影前序列的数字图像。
4.如权利要求3所述的X光食道造影图像融合的方法，其特征在于，所述获取数字图像的步骤，包括如下步骤：
判断采集的数字图像中是否存在伪影；
若是，则剔除数字图像中的伪影数据。
5.如权利要求4所述的X光食道造影图像融合的方法，其特征在于，所述剔除数字图像中的伪影数据的步骤，包括如下步骤：
在垂直于原始的X射线图像的滤线栅的栅纹方向上对原始的X射线图像进行一通高通滤波，得到第一栅纹图像；
去除第一栅纹图像中组织边缘的图像，得到第二栅纹图像；
根据连续栅纹的长度特征确定，在第二栅纹图像确定并保留滤线栅的栅纹，得到第三栅纹图像；
根据原始的X射线图像在像素点(x，y)处的灰度值确定系数矩阵T，将第三栅纹图像与系数矩阵T对应点相乘得到第四栅纹图像；
在原始的X射线图像中减去第四栅纹图像，得到抑制滤线栅伪影后的X射线图像。
6.如权利要求1所述的X光食道造影图像融合的方法，其特征在于，在所述得到第N张融合图像的步骤之后，还包括如下步骤：
将任意一张所述造影后序列的数字图像、与之对应的所述融合图像及造影前序列的数字图像组合形成组合图像，并发送至显示装置。
7.一种X光食道造影图像融合的系统，其特征在于，包括：
采集模块，用于按照指定的时序控制命令获取N张造影后序列的数字图像；
图像处理模块，用于将造影前序列的数字图像和所述N张造影后序列的数字图像通过指定运算进行处理，得到第N张融合图像。
8.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～6中任意一项所述的方法。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～6中任意一项所述的方法。
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