【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理，具体涉及一种用于小动物活体图像的自动图像叠加方法及系统。
技术介绍
1、随着小动物成像技术的发展，活体成像技术的种类及应用范围日益扩大，并涌现出多种用于小动物成像的专业设备，为现代生物医学基础研究以及临床诊断研究提供了有力工具。小动物活体成像技术是指应用影像学方法对活体状态下的生化过程进行研究的技术，主要包括光学成像(optical imaging)、核磁共振成像(mri)、电子计算机断层扫描(ct)、正电子发射计算机断层成像(pet)和超声成像(us)等。其中，光学成像技术因具有非电离、非接触、灵敏度高、高通量和成本低等优点，被广泛应用于疾病诊断、药物设计、辅助治疗及预后监测等领域。利用灵敏的光学检测系统(如电荷耦合器件(ccd)、光电倍增管(pmt)等)，活体光学成像可在活体组织、细胞及分子水平上使体内复杂的生化过程实现可视化，从而对其生物学行为进行定性和定量研究。
2、小动物活体光学成像技术主要包括生物发光成像和荧光成像2种技术，其中荧光成像是采用荧光材料/物质(如荧光蛋白、有机荧光染料、荧光上转换纳米粒子及量子点等)标记细胞内或体液中特定的分子后再进行成像，因荧光信号远强于生物发光，且具有操作简单、灵敏度高、实时直观、成像快速、成本低和可同时观测多分子事件的优势，逐渐成为一种研究肿瘤组织/细胞中特定分子表达/活性水平变化规律的理想方法，在肿瘤的发生发展及转移监测中展现出重要作用。
3、当前使用的小动物活体荧光成像方法中，需要先注射荧光试剂，然后使用激发光照射，并用相机和特定
技术实现思路
1、为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种用于小动物活体图像的自动图像叠加方法及系统，用于解决现有的小动物活体荧光成像方法所得到的荧光图像容易受到反射光干扰的技术问题，从而达到使得小动物活体成像的荧光叠加功能更为准确的目的。
2、为解决上述问题，本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，包括以下步骤：
4、采集小动物活体荧光图像，并对所述小动物活体荧光图像进行亮度分析，得到灰度分布直方图；
5、从所述灰度分布直方图中选择灰度平均值最高的区域作为初始荧光区域；
6、将所述初始荧光区域的灰度平均值与其他区域的灰度平均值进行对比，获得所述其他区域与所述初始荧光区域之间的灰度平均值差值；
7、筛选出所述灰度平均值差值大于差值阈值的区域作为干扰区域，过滤掉所述干扰区域得到最终荧光区域图像；
8、采集小动物活体明场图像，将所述最终荧光区域图像叠加到所述小动物活体明场图像上。
9、作为本专利技术优选的实施方式，在得到灰度分布直方图时，包括：
10、采用双边滤波去除所述小动物活体荧光图像的图像噪声。
11、作为本专利技术优选的实施方式，在去除图像噪声时，包括：
12、通过二维高斯核得到空间权重hωd和灰度权重hωt，如公式1所示：
13、
14、式中，hω(x)为二维高斯核；
15、其中，所述空间权重hωd用于保护所述小动物活体图像的边缘信息，所述灰度权重hωt用于去除所述小动物活体图像的噪声；
16、通过双边滤波器获取所述小动物活体图像中q位置的像素值，如公式2所示：
17、
18、式中，oq为待获取位置的像素值，ow为邻域内的像素值，q＝(qx,qy)为待获取的像素值的位置，w＝(wx,wy)为邻域内的像素值位置，||q-w||为q和w之间的空间距离，ng为双边滤波器，ng[o]q为利用双边滤波器获取图像中q位置的像素值，eq为归一化因子。
19、作为本专利技术优选的实施方式，在去除图像噪声时，还包括：
20、根据所述空间权重hωd和所述灰度权重hωt得到所述归一化因子eq，如公式3所示：
21、
22、作为本专利技术优选的实施方式，在得到灰度分布直方图时，还包括：
23、对去噪后的小动物活体荧光图像进行灰度化处理，并得到灰度值；
24、根据所述去噪后的小动物活体荧光图像的灰度值进行二值化操作，得到小动物活体荧光二值化图像；
25、通过所述小动物活体荧光二值化图像得到小动物活体荧光图像中小动物活体区域为白色，背景区域为黑色；
26、设白色像素点为1，黑色像素点为0，利用遍历统计像素值为1的算法来获取小动物活体区域的像素点累积分布，进而得到所述灰度分布直方图。
27、作为本专利技术优选的实施方式，在得到灰度值时，包括：
28、通过opencv计算机视觉库封装的cvtcolor函数，对所述小动物活体图像进行由rgb图像到bgr图像的转换，再由bgr图像到gray图像的转换，得到小动物活体gray图像；
29、在得到小动物活体荧光二值化图像时，包括：
30、通过opencv计算机视觉库封装的threshold函数，对所述小动物活体gray图像进行thresh_binary类型的阈值二值化操作，得到所述小动物活体荧光二值化图像；
31、其中，所述小动物活体gray图像的各像素点灰度值为0-255之间。
32、作为本专利技术优选的实施方式，在获取像素点累积分布时，包括：
33、获取所述小动物活体荧光二值化图像沿x轴、y轴方向上的小动物活体区域的像素点累积分布，如公式4和公式5所示；
34、
35、
36、式中，所述小动物活体荧光二值化图像大小为h×j，h为图像的长度，j为图像的宽度，x(o)为沿x轴方向上的小动物活体区域像素点的累积分布，y(o)为沿y轴方向上的小动物活体区域像素点的累积分布。
37、作为本专利技术优选的实施方式，在将所述最终荧光区域图像叠加到小动物活体明场图像上时，包括：
38、对所述小动物活体明场图像中的明场目标进行识别，并且对识别出的明场目标中的团块区域进行分离，得到所述小动物活体明场图像中小动物活体主要部位的位置、尺寸信息；
39、对所述最终荧光区域图像进行识别，判断所述最终荧光区域图像中对应所述小动物活体主要部位的位置、尺寸信息的区域是否为空；
40、若否，则根据所述小动物活体主要部位的位置、尺寸信息在所述最终荧光区域图像中确定小动物活体主要部位对应的荧光区域图像；
41、根据所述小动物活体主要部位对应的荧光区域图像，将所述最终荧光区域图像叠加到小动物活体明场图像上。
42、作为本专利技术优选的实施方式，当最终荧光区域图像中对应所述小动物活体主要部位的位置、尺寸信息的区域为空本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在得到灰度分布直方图时，包括：
3.根据权利要求2所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在去除图像噪声时，包括：
4.根据权利要求3所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在去除图像噪声时，还包括：
5.根据权利要求2-4任一项所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在得到灰度分布直方图时，还包括：
6.根据权利要求5所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在得到灰度值时，包括：
7.根据权利要求5所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在获取像素点累积分布时，包括：
8.根据权利要求1所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在将所述最终荧光区域图像叠加到小动物活体明场图像上时，包括：
9.根据权利要求8所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方
10.一种用于小动物活体图像的自动图像叠加系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在得到灰度分布直方图时，包括：
3.根据权利要求2所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在去除图像噪声时，包括：
4.根据权利要求3所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在去除图像噪声时，还包括：
5.根据权利要求2-4任一项所述的用于小动物活体图像的自动图像叠加方法，其特征在于，在得到灰度分布直方图时，还包括：
6.根据权利要求5所述的用...
【专利技术属性】
技术研发人员：迟崇巍，何坤山，戴冉，蔺威，
申请(专利权)人：北京数字精准医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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