一種優(yōu)化的圖像采集與圖像拼接流程的設(shè)計(jì)方法

馬艷歌+唐元貴

摘 要：簡(jiǎn)要介紹了圖像采集和圖像拼接流程的設(shè)計(jì)方法，分別從曝光序列和圖像處理流程兩方面入手，進(jìn)一步優(yōu)化了工作流程，并且通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了拼接效果及其處理性能，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：圖像拼接；并行處理；流程優(yōu)化；圖像采集

中圖分類號(hào)：TP391.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.057

在X射線醫(yī)療影像產(chǎn)品中，大尺寸、大視野的影像拍片已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于骨骼校正、脊柱影像、全長(zhǎng)腿影像等方面的工作中。但是，受物理特性的限制，用X射線攝影設(shè)備一次拍攝較大范圍的圖像有一定的難度，而且圖像質(zhì)量較差。鑒于此，可將大范圍的攝影部位分割為多區(qū)域的單幀圖像，由圖像工作站拼接處理多幅圖像，從而呈現(xiàn)出設(shè)定范圍內(nèi)的完整圖像。這種方法可以很好地還原部位的原始面貌，供臨床醫(yī)學(xué)使用。一般情況下，傳統(tǒng)的圖像采集和拼接流程是分別采集多幅單幀圖像，再將其處理并顯示出來，然后把多幅圖像拼接起來，各步驟串行進(jìn)行。

1 曝光序列的設(shè)計(jì)優(yōu)化

在拍攝之前，對(duì)患者進(jìn)行擺位，利用限束器光野定位確定拍片的起始位置和終止位置。這時(shí)，系統(tǒng)可根據(jù)用戶設(shè)置的拍片行程和兩幀圖像的重疊區(qū)域自動(dòng)計(jì)算出拍片的幀數(shù)，明確每幀圖像曝光的起始位置和運(yùn)動(dòng)軌跡。

在曝光過程中，全程采用自動(dòng)式操作方法，即先固定牛頭的垂直軸位置，然后繞水平軸作相應(yīng)的角度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，F(xiàn)PD根據(jù)牛頭的旋轉(zhuǎn)角度作相應(yīng)的垂直軸變動(dòng)。牛頭和FPD的相對(duì)運(yùn)動(dòng)位置如圖1所示。

采用這種方式獲得的圖像易于拼接，圖像清晰度高，而且醫(yī)生或技師的操作與單幀拍片完全相同，有效提高了拍片的效率和質(zhì)量。

2 圖像處理流程優(yōu)化

在曝光序列的過程中，主要涉及到采集模塊、預(yù)處理、預(yù)拼接、拼接和顯示等操作。其具體操作步驟是，先采集多幅原始圖像（R），然后經(jīng)過預(yù)處理得到處理后圖像（P），通過預(yù)拼操作得到預(yù)拼接結(jié)果（S）。在此，利用R，P和S可得到拼接圖像。其中，P和S可為醫(yī)生診斷患者的病癥提供了必要的參考。

3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

以2張圖像的拼接為例，圖3

為加入融合處理后的拼接圖像效

果。由全長(zhǎng)尺刻度可以看出，2幅

圖像實(shí)現(xiàn)了無縫拼接，而且圖像質(zhì)

量較高，渾然一體。

本文分別比較了2幅圖像、3

幅圖像、4幅圖像和5幅圖像的拼

接流程，并對(duì)比、測(cè)試了串行操作

所用的時(shí)間和并行操作所用的時(shí)

間。不考慮串行操作中的時(shí)間間隔，

測(cè)試結(jié)果如表1所示。從數(shù)據(jù)對(duì)比

情況可以看出，相關(guān)操作優(yōu)化后，

進(jìn)一步提高了圖像的處理性能。

4 結(jié)論

對(duì)于優(yōu)化后的圖像采集和圖像拼接流程的設(shè)計(jì)方法，從操作層面來看，它簡(jiǎn)化了醫(yī)生的操作，只需在拍攝前定位就可以自動(dòng)計(jì)算采集圖像的數(shù)量，自動(dòng)設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)軌跡，自動(dòng)控制曝光流程；從圖像處理層面來看，它提高了設(shè)備的處理性能，采用

多功能并行處理的方法使相關(guān)操作變得更加簡(jiǎn)單；從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，這種優(yōu)化方法進(jìn)一步提高了設(shè)備的使用性能，是一種可行性較高的優(yōu)化方法。

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〔編輯：白潔〕