融合包括多种方法:一种方法为标记法，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，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，识别图像标记特征，可以使图像融合更精确。具体实施例中，在进行 标记后对图像进行优化，分割后，对分割区域进行图像融合。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。
[0029]以下以标记法为例：
[0030] 图像配准
[0031]通过使用匹配、叠加等处理手段，将多幅图像中的同一对象保持在图像中的同一 位置，使其具有相同的空间坐标的过程。
[0032] 在微波断层扫描图像与微波雷达图像的配准中，将相对稳定的微波断层扫描图像 作为参考图象I，将微波雷达图像作为浮动图像II，进行基于像素的最大互信息法的图像配 准，流程图如图3所示下：
[0033] 刚体变换包括比例变换，在二维图像II中，点（X1，yi)经过刚性变换到点(X2，y 2)应 用公式为：
[0035]其中，α为旋转角度，κ为尺度参数.
[0036]互信息相关性评估。将两幅待配准的图像的灰度值分别看作两个随机变量Α和Β， 范围0到255,边缘概率分布分别为PA(a)和PB(b)，联合概率分布为PAB(a，b)，则可以得到A与 B的边缘熵和联合熵分别为:H(A)，H(B)和H(A，B)。则有：
[0038]随机变量A和B的归一化互信息相关评估函数I(A，B)，为：
[0040]当两幅基于共同解剖结构的图像达到最佳配准时，它们对应像素的灰度互相关信 息值I(A，B)应该达到最大。
[0041]配准优化。刚体变换完成后，所述图像优化模块53进行优化，即：找到一种相似性 侧度来衡量两幅图像的相似程度，需要不断的变换参数α和K，使得相似侧度达到最优，其中 尺度参数Κ变化范围为0到1，旋转角度范围为0到180度。
[0042]①将α与Κ变换范围集合为坐标轴的单位向量:Ci = e(i = l，2,…，N);
[0043] ②记录初始值位置向量为?。： -，!^);
[0044]③对i = l，2,…，N，将Ph移至目标函数I(A，B)延Ci方向的极大值位置，记下此点 Pi;
[0045] ④对i = 1，2，…，N，将ci+1 赋给ci，并置 cN = PN-Po;
[0046] ⑤将PN移至目标函数I(A，B)在CN方向上的极大值点，并记录此点的Po;
[0047] ⑥重复步骤②到⑤，直至函数值I (A，B)不再增大。
[0048]本发明的优选实施方式为:在进行图像融合之前还包括进行图像预处理。
[0049]微波断层扫描图像预处理方法如下：基于微波断层扫描成像受外界干扰因素大， 图像预处理我们利用点运算来进行对比度的扩展，使图像清晰，特征明显，假定原图像f(x， y)的灰度范围为[a，b]，变换后的图像g(x，y)的灰度范围线性的扩展至[c，d]，则存在灰度 线性变换表达式为：
[0051 ]当图像中大部分像素的灰度级分布在区间[a，b]内，fmax为原图的最大灰度级，只 有很小一部分的灰度级超过了此区间，则为了改善增强效果，我们令
[0053]通过对图像的线性拉伸，可以有效改善图像对比度效果。
[0054]微波雷达图像预处理方法如下：由于微波雷达成像除了存在的固有问题斑点噪声 外，同时还存在随机出现的亮点高频噪声，我们利用低通递归滤波方法对其进行预处理。
[0055] 假设第η幅微波雷达图像中各像素点的灰阶值用Xn(i，j)表示，α为相关系数，则处 理后的图像y n(i，j)为
[0056] yn(i，j)=a*yn-：L(i，j) + (l-a)*xn(i，j) (4)
[0057] 由式(4)可以得知，当前每个像素点的值只取决于本像素点的输入及上一次的输 出，与其他像素的值无关，我们借助一维的Z变换方法来分析它的频率特性，分析各个像素 点自身的频率响应，即有：
[0058] y(n) =a*y(n-l) + (l_a)*x(n) (5)
[0059] 其传递函数为，
[0060] H(z)=Y(z)/X(z) = (l-a)/(l-az_1) (6)
[0061 ]在仿真试验中，取值a为〇 . 2，0.6以及0.8的幅频特性，a值越大，高频成分被抑制 的越厉害，削弱斑点噪声越明显。
[0062] 本发明的优选实施方式是:在微波信号天线单元扫描时，从上往下以螺旋方式扫 描，扫描半径从小到大;或者从下往上以螺旋方式扫描，扫描半径从大到小。具体实施例中， 微波信号天线单元从上往下以螺旋方式沿半球轨道进行扫描，扫描半径从上到下由小到 大。微波信号天线单元从下往上以螺旋方式沿半球轨道进行扫描，扫描半径从下到上由大 到小。这样扫描轨道更贴近乳房形状，微波信号更准确。所述微波信号天线单元包括微波发 射天线和微波接收天线，所述微波发射天线和微波接收天线并列固定设置。所述微波信号 天线单元2可以为一个，也可以为多个。所述微波信号天线单元为一个时，所述微波发射天 线和微波接收天线按时序交替发射和接收;所述微波信号天线单元为多个时，所述微波信 号天线单元依次交替工作，每一个所述微波信号天线单元中的所述微波发射天线和微波接 收天线按时序交替发射和接收。
[0063] 如图1、图2所示，本发明的【具体实施方式】是:本发明构建一种多模态微波乳房成像 系统，包括微波信号发生单元1、微波信号天线单元2、雷达成像单元3、断层扫描成像单元4、 融合处理单元5,微波信号发生单元1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2以螺旋方式绕待测乳房区域移动扫描，微波信号天线单元2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2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。
[0064]具体实施过程如下:所述微波信号发生单元1通过微波信号天线单元2对乳房区域 发生微波宽带脉冲信号和微波单频相干信号，所述微波信号发生单元1工作频率范围为1到 30GHz。所述微波信号天线单元2接收微波宽带脉冲回波信号和微波单频回波信号，微波信 号天线单元2以螺旋方式绕待测乳房区域移动扫描，发送和接收微波信号，接收微波宽带脉 冲回波信号，微波雷达成像原理利用合成孔径雷达原理，以一个小天线作为单个辐射单元， 沿一直线方向不断移动扫描，在移动中选择若干位置发射信号，接收相应的发射位置的回 波信号，存贮接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