圖像環(huán)形偽影校正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種圖像環(huán)形偽影校正方法，包括步驟：讀入初始圖像，所述初始圖像為M行N列的像素點(diǎn)；計(jì)算初始圖像的邊緣銳化圖像，提取邊緣銳化圖像的中心點(diǎn)；以所述中心點(diǎn)為起點(diǎn)，分別提取邊緣銳化圖像在至少三個(gè)方向上的至少三串?dāng)?shù)據(jù)，將所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)在A方向上對(duì)齊排列，并且所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)的中心點(diǎn)對(duì)齊，在垂直于A方向的B方向上，形成多組數(shù)據(jù)；計(jì)算在B方向上的每一組數(shù)據(jù)的平均值u和方差t，比較平均值u、方差t和第一閾值d1、第二閾值d2，當(dāng)u＜d1時(shí)，跳過(guò)此組數(shù)據(jù)；當(dāng)t＜d2時(shí)，記錄此組數(shù)據(jù)在所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)中的至少一個(gè)序號(hào)對(duì)；根據(jù)前述序號(hào)對(duì)計(jì)算其對(duì)應(yīng)的環(huán)形偽影的外徑、內(nèi)徑；校正該外徑、內(nèi)徑所在區(qū)域的環(huán)形偽影內(nèi)的像素值，輸出校正后的圖像。
【專利說(shuō)明】圖像環(huán)形偽影校正方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)，特別設(shè)計(jì)一種圖像環(huán)形偽影校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)學(xué)診斷中，常常需要通過(guò)對(duì)患處拍攝從而得到圖像，再進(jìn)行分析。其中，CT技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷的諸多領(lǐng)域。偽影是制約CT圖像質(zhì)量影響臨床診斷的重要因素，其中環(huán)形偽影是CT中常見(jiàn)的一種偽影。產(chǎn)生環(huán)形偽影的因素有很多，其中以探測(cè)器上的探測(cè)元響應(yīng)不一致最為常見(jiàn)。從環(huán)形偽影在CT圖像上的形貌上看，是以CT圖像中心為圓心且灰度區(qū)別于周?chē)袼氐囊幌盗械木哂幸欢▽挾鹊耐膱A環(huán)。環(huán)形偽影的存在，給后續(xù)的圖像測(cè)量、噪聲處理、分割等進(jìn)一步處理和分析帶來(lái)很大的困擾，如果不能去除環(huán)形偽影，可能導(dǎo)致醫(yī)生誤診。因此，去除或者最大程度減少環(huán)形偽影尤為重要。
[0003]現(xiàn)有去除CT環(huán)形偽影方法中，通常根據(jù)環(huán)形偽影在圖像中的分布特征，使用相應(yīng)的濾波器檢測(cè)環(huán)形偽影的位置，并且計(jì)算出環(huán)形偽影的誤差值，最后從帶有環(huán)形偽影的CT圖像中減去誤差值，得到校正后的不含環(huán)形偽影的CT圖像。但是這類方法是對(duì)全部圖像進(jìn)行處理，得到全部圖像的環(huán)形偽影信息，會(huì)對(duì)正常圖像區(qū)域(即無(wú)環(huán)形偽影區(qū)域)誤判為環(huán)形偽影，導(dǎo)致在后續(xù)校正過(guò)程中，正常區(qū)域的像素值也發(fā)生變化，容易引起圖像的失真。
[0004]又有一種現(xiàn)有的去除CT環(huán)形偽影方法是把圖像從直角坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到極坐標(biāo)系下，這樣原圖像中的環(huán)形偽影在極坐標(biāo)系下的形狀就變成了直線形狀，然后利用與偽影平行的一維濾波器作為掩模，對(duì)所述的中間圖像進(jìn)行逐步、逐行搜索，獲取樣本空間，同時(shí)計(jì)算出每一樣本空間的像素值的方差，并根據(jù)該方差是否小于閾值來(lái)識(shí)別偽影，將樣本空間內(nèi)的每一像素點(diǎn)的像素值用該點(diǎn)以及縱軸方向上下兩偽影之間像素點(diǎn)的平均像素值來(lái)替換從而消除環(huán)形偽影，最后將消除偽影后的中間圖像變回到原直角坐標(biāo)系下得到校正圖像。這種方法存在三點(diǎn)不足:第一，只通過(guò)計(jì)算出每一樣本空間的像素值的方差小于預(yù)定閾值作為識(shí)別偽影的標(biāo)準(zhǔn)顯然存在不足，因?yàn)橥唤橘|(zhì)的正常區(qū)域像素點(diǎn)也可能滿足方差小于預(yù)定閾值，對(duì)正常區(qū)域像素點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)的校正顯然既浪費(fèi)處理時(shí)間又增加正常區(qū)域像素點(diǎn)的像素值誤差;第二，由于偽影點(diǎn)本身的像素值就是不準(zhǔn)確的，那么采用上述“樣本空間內(nèi)的每一像素點(diǎn)的像素值用該點(diǎn)以及縱軸方向上下兩偽影之間像素點(diǎn)的平均像素值來(lái)替換從而消除環(huán)形偽影”顯然將偽影點(diǎn)的錯(cuò)誤信息帶入到最終的校正結(jié)果中，尤其是偽影與周?chē)袼貐^(qū)域差別較大時(shí)校正結(jié)果并不理想；第三，坐標(biāo)變換本身存在插值計(jì)算，引起圖像失真。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]基于此，本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種能準(zhǔn)確定位圖像環(huán)形偽影位置并進(jìn)行有效的環(huán)形偽影去除的圖像環(huán)形偽影校正方法。
[0006]其技術(shù)方案如下:
[0007]—種圖像環(huán)形偽影校正方法，包括步驟:[0008]S1:讀入初始圖像，所述初始圖像為M行N列的像素點(diǎn)I (i，j)矩陣，其中(i，j)為像素點(diǎn)I的坐標(biāo)；
[0009]S2:計(jì)算所述初始圖像的邊緣銳化圖像g(i，j)，提取邊緣銳化圖像g(i，j)的中心點(diǎn)C(T，S)，其中T為中心點(diǎn)C位于像素點(diǎn)I (i，j)矩陣的行，S為中心點(diǎn)C位于像素點(diǎn)I (i，j)矩陣的列；
[0010]S3:以所述中心點(diǎn)C(T，S)為起點(diǎn)，分別提取邊緣銳化圖像g(i，j)在至少三個(gè)方向上的至少三串?dāng)?shù)據(jù)，將所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)在A方向上對(duì)齊排列，并且所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)的中心點(diǎn)C(T，S)對(duì)齊，在垂直于A方向的B方向上，形成多組數(shù)據(jù)；
[0011]S4:計(jì)算在B方向上的每一組數(shù)據(jù)的平均值u和方差t，設(shè)定第一閾值dl與第二閾值d2，其中dl < d2，比較平均值U、方差t和第一閾值dl、第二閾值(12，當(dāng)11 < dl時(shí)，跳過(guò)此組數(shù)據(jù)；當(dāng)〖<(12時(shí)，記錄此組數(shù)據(jù)在所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)中的至少一個(gè)序號(hào)對(duì)(a，b)；
[0012]S5:根據(jù)前述序號(hào)對(duì)a、b計(jì)算其對(duì)應(yīng)的環(huán)形偽影的外徑、內(nèi)徑；
[0013]S6:校正該外徑、內(nèi)徑所在區(qū)域的環(huán)形偽影內(nèi)的像素值，輸出校正后的圖像。
[0014]本發(fā)明的圖像環(huán)形偽影校正方法充分利用原始圖像的邊緣銳化圖像g(i，j)進(jìn)行環(huán)形偽影定位，不用進(jìn)行坐標(biāo)變換，從而避免坐標(biāo)變換過(guò)程中帶來(lái)的數(shù)據(jù)插值和失真；校正過(guò)程中，采用正常像素點(diǎn)進(jìn)行線性插值計(jì)算代替原有偽影點(diǎn)像素值，避免將偽影點(diǎn)像素值引入校正計(jì)算中并且具有圖像處理速度快的優(yōu)點(diǎn)。
[0015]進(jìn)一步地，在步驟S2中計(jì)算邊緣銳化圖像g(i，j)的方法為:
【權(quán)利要求】
1.一種圖像環(huán)形偽影校正方法，包括步驟: 51:讀入初始圖像，所述初始圖像為M行N列的像素點(diǎn)I(i，j)矩陣，其中(i，j)為像素點(diǎn)I的坐標(biāo)； 52:計(jì)算所述初始圖像的邊緣銳化圖像g(i，j)，提取邊緣銳化圖像g(i，j)的中心點(diǎn)C(T, S)，其中T為中心點(diǎn)C位于像素點(diǎn)I (i，j)矩陣的行，S為中心點(diǎn)C位于像素點(diǎn)I (i，j)矩陣的列； 53:以所述中心點(diǎn)C (T，S)為起點(diǎn)，分別提取邊緣銳化圖像g(i，j)在至少三個(gè)方向上的至少三串?dāng)?shù)據(jù)，將所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)在A方向上對(duì)齊排列，并且所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)的中心點(diǎn)C(T，S)對(duì)齊，在垂直于A方向的B方向上，形成多組數(shù)據(jù)； 54:計(jì)算在B方向上的每一組數(shù)據(jù)的平均值u和方差t，設(shè)定第一閾值dl與第二閾值d2，其中dl < d2，比較平均值U、方差t和第一閾值dl、第二閾值(12，當(dāng)11 < dl時(shí)，跳過(guò)此組數(shù)據(jù)；當(dāng)t < d2時(shí)，記錄此組數(shù)據(jù)在所述至少三串?dāng)?shù)據(jù)中的至少一個(gè)序號(hào)對(duì)(a，b)； 55:根據(jù)前述序號(hào)對(duì)a、b計(jì)算其對(duì)應(yīng)的環(huán)形偽影的外徑、內(nèi)徑； 56:校正該外徑、內(nèi)徑所在區(qū)域的環(huán)形偽影內(nèi)的像素值，輸出校正后的圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，其特征在于:在步驟S2中計(jì)算邊緣銳化圖像g(i，j)的方法為:

3.如權(quán)利要求1所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，其特征在于:在步驟S3中，提取邊緣銳化圖像g(i，j)水平方向通過(guò)所述中心點(diǎn)c(T，s)的第一水平方向數(shù)據(jù)與第二水平方向數(shù)據(jù)，提取邊緣銳化圖像g(i，j)垂直方向通過(guò)所述中心點(diǎn)c(T，s)的第一垂直方向數(shù)據(jù)與第二垂直方向數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，其特征在于:如果T不為整數(shù)，則第一水平方向數(shù)據(jù)與第二水平方向數(shù)據(jù)的值為T(mén)行對(duì)應(yīng)上下像素?cái)?shù)值的平均值；如果S不為整數(shù)，則第一垂直方向數(shù)據(jù)與第二垂直方向數(shù)據(jù)的值為S列對(duì)應(yīng)左右像素?cái)?shù)值的平均值。
5.如權(quán)利要求3所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，其特征在于:所述第一水平方向數(shù)據(jù)、第一垂直方向數(shù)據(jù)、第二水平方向數(shù)據(jù)以及第二垂直方向數(shù)據(jù)在A方向上依次排布。
6.如權(quán)利要求5所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，其特征在于:所述A方向?yàn)樗椒较?，所述B方向?yàn)榇怪狈较颉?br> 7.如權(quán)利要求6所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，其特征在于:所述第一水平方向數(shù)據(jù)、第一垂直方向數(shù)據(jù)、第二水平方向數(shù)據(jù)以及第二垂直方向數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)從左到右排布，所述第一水平方向數(shù)據(jù)、第一垂直方向數(shù)據(jù)、第二水平方向數(shù)據(jù)以及第二垂直方向數(shù)據(jù)的C(T, S)排在最左端。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，其特征在于:在步驟S4中，所述第一閾值 dl = 0.1，第二閾值 d2 = 0.15。
9.如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的圖像環(huán)形偽影校正方法，在步驟S6中校正該外徑、內(nèi)徑所在區(qū)域的環(huán)形偽影內(nèi)的像素值的方法為線性插值進(jìn)行校正法。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK103593826SQ201310499881
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月22日
【發(fā)明者】周凌宏, 齊宏亮, 李慧君, 徐圓 申請(qǐng)人:南方醫(yī)科大學(xué)