收信号的振幅和相位。通过微波信号天 线单元记录接收到微波散射信号的时间，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。接收的微波单频回波信号， 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。所述雷达成像单元3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4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。
[0066]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53对标记后的图像进行优化。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、淋巴结识别的标记 以及特征部分的标记，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三维乳房图像。还包括了对多模态微波乳 房图像的显示，显示乳房的二维和三维信息，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。
[0067] 本发明的优选实施方式是:微波信号发生单元1发生微波信号，根据待测区域的形 状，微波信号天线单元2以直线形状排列绕待测区域旋转扫描，或者以弧线形状排列绕待测 区域旋转扫描。待测区域为立体时，微波信号天线单元2绕待测区域旋转扫描;待测区域为 面状时，微波信号天线单元2相对待测区域移动扫描。所述微波信号天线单元2可以为一个， 也可以为多个。
[0068] 本发明的技术效果是：构建一种多模态微波扫描成像方法及系统，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，微波雷达成像利用超宽带微波信号来获取 目标散射中心在距离上的高分辨率，然后利用多普勒信息，获得散射中心在横向距离上的 高分辨率，两者结合即可获得目标的二维或三维分辨率，从而使目标的多位高分辨率得以 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。
[0069]以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这些说明。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，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的 保护范围。
【主权项】
1. 一种多模态微波扫描成像方法，包括如下步骤： 微波扫描:微波信号发生单元发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，微波信号 天线单元以线形排列绕待测区域旋转扫描或者以线型排列相对待测区域移动扫描，微波信 号天线单元发射微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，微波信号天线单元接收微波宽带 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所述多模态微波扫描成像方法，其特征在于，图像融合时，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所述多模态微波扫描成像方法，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所述多模态微波扫描成像扫描方法，其特征在于，根据待测区域的形 状，微波信号天线单元以直线形状排列绕待测区域旋转扫描，或者以弧线形状排列绕待测 区域旋转扫描。5. 根据权利要求1所述多模态微波扫描成像方法，其特征在于，待测区域为立体时，微 波信号天线单元绕待测区域旋转扫描;待测区域为面状时，微波信号天线单元相对待测区 域移动扫描。6. -种多模态微波扫描成像系统，其特征在于，包括微波信号发生单元、微波信号天线 单元、微波信号处理单元、雷达成像单元、断层扫描成像单元、融合处理单元，微波信号发生 单元发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，微波信号天线单元以线形排列绕待测区 域旋转扫描或者以线型排列相对待测区域移动扫描，微波信号天线单元发射微波宽带脉冲 信号和微波单频相干信号，微波信号天线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所述多模态微波扫描成像系统，其特征在于，所述融合处理单元还包 括图像标记模块、图像标记识别模块，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6所述多模态微波扫描成像系统，其特征在于，根据待测区域的形状， 微波信号天线单元以直线形状排列绕待测区域旋转扫描，或者以弧线形状排列绕待测区域 旋转扫描。9. 根据权利要求6所述多模态微波扫描成像系统，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所述多模态微波扫描成像系统，其特征在于，微波信号天线单元绕 立体待测区域旋转扫描或者微波信号天线单元相对面状待测区域移动扫描。
【专利摘要】本发明涉及一种多模态微波扫描成像方法及系统，微波信号天线单元以线形排列绕待测区域旋转扫描或者以线型排列相对待测区域移动扫描，并发送和接收微波信号，通过微波信号天线单元基于形状进行扫描，特别是针对柱状或平面开状的物体成像，具有很好的效果，能使微波信号更好，成像更精细准确。
【IPC分类】A61B5/00, A61B5/05
【公开号】CN105708456
【申请号】CN201511031325
【发明人】李明
【申请人】深圳市一体医疗科技有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月31日