回波信号，存胆接收信号的振幅和相位。通过微波天线记录接收到微波宽带脉冲回波 信号的时间，即可算出时延，而微波发射天线与病灶的距离固定，故可得到微发射天线到病 灶的距离，从而进行精确的成像。微波断层成像方法类似于计算机断层摄影术，是一种电磁 逆散射方法，通过在散射体外部观测到的电磁场来反演成像区域的电磁特征参数分布，从 而判断散射体目标的位置、形状和尺寸分布等信息。将接收的微波单频回波信号，根据电磁 特征参数分布及散射体目标的位置、形状和尺寸分布信息生成断层扫描图像。所述融合处 理单元5将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一幅图像 中，使两幅图像的相关像素点在空间位置上达到一致完成该两幅图像的融合。
[0065] 图像融合包括多种方法:一种方法为标记法，所述融合处理单元5还包括图像标记 模块51、图像标记识别模块52、图像优化模块53，所述图像标记模块51在所述雷达探测图像 和所述断层扫描图像两者中图像的特征点处进行标记，将所述雷达探测图像和所述断层扫 描图像的图像标记重合对所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合。所述图像标记 识别模块52将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像的图像标记进行识别。所述图像优化 模块对标记后的图像进行优化，分割后，对分割区域进行图像融合。在图像融合时，将所述 雷达探测图像和所述断层扫描图像的图像标记进行识别，然后将识别图像作为界标进行图 像融合。具体实施例中，在进行标记后对图像进行优化。图像标记软件设计成将图像的特征 点识别作为图像合成的界标。图像标记软件根据所述雷达探测图像和断层扫描图像对组织 识别的标记、淋己结识别的标记W及特征部分的标记，在坐标轴上形成重合点，完成所述雷 达探测图像和断层扫描图像的融合，该方法同样适用于其他方式组合的二维或=维乳房图 像。还包括了对多模态微波乳房图像的显示，显示乳房的二维和=维信息，对病灶区域的标 记。另一种方法为像素加权平均法，即：将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像对应位置 的图像像素加权平均完成图像融合。
[0066] 本发明的优选实施方式是:所述微波天线构成天线阵列。天线阵列能够同时满足 微波雷达成像和微波断层扫描成像的需求，天线阵列整体是呈半球形转向朝向半球中屯、的 32个收发天线单元。天线阵列分为发送和接收单元，交替等间隔排列，一个发送单元对应两 个接收单元，交错收发，由微波控制单元控制天线阵列向被测目标连续发射微波雷达探测 信号，控制方式为单刀多掷开关。微波控制单元向微波开关天线阵列提供连续频率波，工作 频率范围为巧lj30G化。
[0067] 本发明的技术效果是：构建一种多模态微波成像方法及系统，通过将所述雷达探 测图像和所述断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一幅图像中，使两幅图像的相关 像素点在空间位置上达到一致完成该两幅图像的融合。在诊断早期癌症患者的过程中可W 通过使用不同的成像模态进行优势互补，微波雷达成像利用超宽带微波信号来获取目标散 射中屯、在距离上的高分辨率，然后利用多普勒信息，获得散射中屯、在横向距离上的高分辨 率，两者结合即可获得目标的二维或=维分辨率，从而使目标的多位高分辨率得W实现。微 波断层扫描成像是将低功率微波射向被测物体，在微波的激励下被测物产生一个散射场， 该散射场与被测物内部的复介电常数分布有关，通过对该散射物的测量，得到被测物的相 对介电常数及电导率的分布，进行相应的信息处理后即可获得被测物内部目标的微波断层 成像。本发明中将运两种技术成功融合，构成一套多模微波乳腺成像系统，达到成像优劣互 补的目的。
[0068] W上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定 本发明的具体实施只局限于运些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可W做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护犯i围。
【主权项】
1. 一种多模态微波成像方法，包括如下步骤： 微波扫描:对待测区域发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号；接收微波宽带脉 冲回波信号和微波单频回波信号； 分别成像:根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测图像，根据微波单频回波信号生 成断层扫描图像； 图像融合:将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一 幅图像中进行融合。2. 根据权利要求1所述多模态微波成像方法，其特征在于，将所述雷达探测图像和所述 断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一幅图像中，使两幅图像的相关像素点在空间 位置上达到一致完成该两幅图像的融合。3. 根据权利要求1所述多模态微波成像方法，其特征在于，在所述雷达探测图像和所述 断层扫描图像两者中图像的特征点处进行标记，将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像 的图像标记重合对所述雷达探测图像和所述断层扫描图像进行融合，将所述雷达探测图像 和所述断层扫描图像的图像标记进行识别，然后将识别图像作为界标进行图像融合。4. 根据权利要求1所述多模态微波成像方法，其特征在于，在图像融合步骤中，将所述 雷达探测图像和所述断层扫描图像对应位置的图像像素加权平均完成图像融合。5. 根据权利要求1所述多模态微波成像方法，其特征在于，在进行标记后对图像进行优 化。6. -种多模态微波成像系统，其特征在于，包括微波信号发生单元、微波信号接收单 元、雷达成像单元、断层扫描成像单元、融合处理单元，所述微波信号发生单元对待测区域 发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号接收单元接收微波宽带脉冲回 波信号和微波单频回波信号，所述雷达成像单元根据微波宽带脉冲回波信号生成雷达探测 图像，所述断层扫描成像单元根据微波单频回波信号生成断层扫描图像，所述融合处理单 元将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一幅图像中进 行融合。7. 根据权利要求6所述多模态微波成像系统，其特征在于，所述融合处理单元还包括图 像标记模块，所述图像标记模块在所述雷达探测图像和所述断层扫描图像两者中图像的特 征点处进行标记，将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像的图像标记重合对所述雷达探 测图像和所述断层扫描图像进行融合。8. 根据权利要求7所述多模态微波成像系统，其特征在于，所述融合处理单元还包括图 像标记识别模块，所述图像标记识别模块将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像的图像 标记进行识别。9. 根据权利要求7所述多模态微波成像系统，其特征在于，还包括图像优化模块，所述 图像优化模块对标记后的图像进行优化。10. 根据权利要求6所述多模态微波成像系统，其特征在于，微波信号发生单元为多个， 分别发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号；或者微波信号发生单元为一个，交替发 生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号。
【专利摘要】本发明涉及一种多模态微波成像方法及系统，通过将所述雷达探测图像和所述断层扫描图像中一幅图像的像素点映射到另一幅图像中，使两幅图像的相关像素点在空间位置上达到一致完成该两幅图像的融合。在诊断早期癌症患者的过程中可以通过使用不同的成像模态进行优势互补，本发明中将这两种技术成功融合，构成一套多模微波乳腺成像系统，达到成像优劣互补的目的。
【IPC分类】A61B5/05
【公开号】CN105662408
【申请号】CN201511030768
【发明人】张晓峰
【申请人】深圳市一体医疗科技有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月31日