Dsa圖像生成方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種DSA圖像生成方法及系統(tǒng)，其中的方法包括根據(jù)造影片與蒙片的灰度值對(duì)數(shù)變換后相減的差值圖像數(shù)據(jù)，獲取差值圖像，并對(duì)差值圖像進(jìn)行銳化處理，形成銳化圖像；將銳化圖像的灰度值映射到指定灰度范圍，形成與造影片位深相同的映射圖像；將映射圖像進(jìn)行局部直方圖均衡處理，形成細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像，并將細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像以一定的迭加權(quán)重迭加到映射圖像上，生成DSA圖像；其中，迭加權(quán)重可調(diào)。利用上述發(fā)明能夠在灰度映射前增強(qiáng)差值圖像，使圖像的對(duì)比度更強(qiáng)，有效信息更突出。
【專利說(shuō)明】DSA圖像生成方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及二維圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更為具體地，涉及一種數(shù)字減影血管造影過(guò) 程中應(yīng)用的DSA圖像生成方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 數(shù)字減影血管造影（Digital Subtraction Angiography，DSA)技術(shù)，是通過(guò)軟導(dǎo) 管將造影劑注射到感興趣的血管部位進(jìn)行X射線成像，獲得血管造影片；然后通過(guò)計(jì)算機(jī) 把血管造影片上的骨與軟組織的影像消除，僅在造影片上突出血管的一種攝影技術(shù)。這種 技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行兩次成像完成，在注入造影劑之前，首先進(jìn)行第一次成像，并用計(jì) 算機(jī)將成像后獲得的血管造影圖像轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)儲(chǔ)存起來(lái)。注入造影劑后，再次成像并 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。將注入造影劑前后兩次成像的數(shù)字信號(hào)相減，消除相同的信號(hào)，得到一幅 只有造影劑的血管圖像。
[0003] 在實(shí)際應(yīng)用中，數(shù)字減影血管造影的一般處理流程為：
[0004] (1)將蒙片和造影片分別取對(duì)數(shù)進(jìn)行相減；
[0005] (2)將對(duì)數(shù)差值圖像從浮點(diǎn)重新映射到指定的灰度范圍；
[0006] (3)采用傳統(tǒng)方法對(duì)獲取的映射結(jié)果增強(qiáng)及去噪。
[0007] 但是，傳統(tǒng)的DSA減影處理方法只將蒙片和造影片分別取對(duì)數(shù)做差，再將差值圖 像按某一系數(shù)或某種規(guī)則映射到原圖的灰度范圍內(nèi)，這樣不僅增強(qiáng)效果不理想，還會(huì)丟失 圖像的部分信息，而且處理后的圖像細(xì)節(jié)也不清晰，進(jìn)而會(huì)影響醫(yī)生診斷。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種DSA圖像生成方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有 數(shù)字減影血管造影的增強(qiáng)效果不理想，處理后的圖像細(xì)節(jié)不清晰，存在丟失部分有用信息 的問(wèn)題。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種方法，包括根據(jù)造影片與蒙片的灰度值對(duì)數(shù) 變換后相減的差值圖像數(shù)據(jù)，獲取差值圖像，并對(duì)差值圖像進(jìn)行銳化處理，形成銳化圖像； 將銳化圖像的灰度值映射到指定灰度范圍，形成與造影片位深相同的映射圖像；將映射圖 像進(jìn)行局部直方圖均衡處理，形成細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像，并將細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像以一定 的迭加權(quán)重迭加到映射圖像上，生成DSA圖像；其中，迭加權(quán)重可調(diào)。
[0010] 其中，對(duì)差值圖像進(jìn)行銳化處理，形成銳化圖像的計(jì)算公式為：
[0011] Isharp (n, m) = Isub (n, m) + μ ζ (η, m)
[0012] 其中，Ishaip (η, m)為銳化圖像，Isub(η, m)為差值圖像，μ為增強(qiáng)因子，ζ (η, m)為對(duì) 差值圖像Isub(n，m)進(jìn)行濾波后的結(jié)果，（n，m)表示二維圖像的行像素值與列像素值。
[0013] 其中，z (n, m)的計(jì)算公式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種DSA圖像生成方法，包括： 根據(jù)造影片與蒙片的灰度值對(duì)數(shù)變換后相減的差值圖像數(shù)據(jù)，獲取差值圖像，并對(duì)所 述差值圖像進(jìn)行銳化處理，形成銳化圖像； 將所述銳化圖像的灰度值映射到指定灰度范圍，形成與所述造影片位深相同的映射圖 像； 將所述映射圖像進(jìn)行局部直方圖均衡處理，形成細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像，并將所述細(xì)節(jié) 突出的增強(qiáng)圖像以一定的迭加權(quán)重迭加到所述映射圖像上，生成DSA圖像；其中，所述迭加 權(quán)重可調(diào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的DSA圖像生成方法，其中，對(duì)所述差值圖像進(jìn)行銳化處理，形成 銳化圖像的計(jì)算公式為： Isharp (n,m) =Isub (n,m) +μζ(η,m) 其中，Istop(n，m)為銳化圖像，Isub(n，m)為差值圖像，μ為增強(qiáng)因子，ζ(n，m)為對(duì)差值 圖像Isub(n，m)進(jìn)行濾波后的結(jié)果，（n，m)表示二維圖像的行像素值與列像素值。
3. 如權(quán)利要求2所述的DSA圖像生成方法，其中，所述z(n,m)的計(jì)算公式為：
其中，Sd={Isub(i'，_T)，|lsub(i'，_T)_Isub(i，j)| 彡d}，即在以像素點(diǎn)（i，j)為 中心的窗口（V，π^ )中，與像素點(diǎn)（i，j)的距離不大于d的像素點(diǎn)的集合，M為像素點(diǎn) 集合Sd的像素個(gè)數(shù)，d為窗口參數(shù)，窗口（V)e(n,m)。
4. 如權(quán)利要求1所述的DSA圖像生成方法，其中， 將所述映射圖像進(jìn)行局部直方圖均衡處理，形成細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像的過(guò)程包括： 根據(jù)所述映射圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)，獲取以所述每個(gè)像素點(diǎn)為中心的R區(qū)域內(nèi)的直方 圖，并根據(jù)所述直方圖獲取細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像；其中， 對(duì)于所述映射圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)（i，j)，根據(jù)公式： P= 計(jì)算以象素點(diǎn)（i，j)為中心的矩形區(qū)域內(nèi)的直方圖； 其中，矩形區(qū)域?yàn)镽:W*W，其中，W= 2w+l，w為步長(zhǎng)，p(rk)為灰度級(jí)為rk的發(fā)生頻率 估計(jì)，rk為第k個(gè)灰度級(jí)，nk為圖像中灰度級(jí)為rk的像素個(gè)數(shù)，其中k= 0, 1，…，為 所述蒙片的位深； 根據(jù)所述灰度級(jí)為rk的發(fā)生頻率估計(jì)p(rk)計(jì)算累積分布函數(shù)：
然后，對(duì)像素點(diǎn)（i，j)做相應(yīng)變換，根據(jù)公式： Ieq(i，j) = (2L-l)Pw(Imsign(i，j))得到均衡后的圖形數(shù)據(jù)； 其中，^為細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像，Imsign為映射圖像。
5. 如權(quán)利要求1所述的DSA圖像生成方法，其中，將所述細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像迭加到所 述映射圖像上，生成DSA圖像的計(jì)算公式為： IDSA= α*Ι unsign+Q_a)*Ieq 其中，α取〇. 8?0. 9,為可以調(diào)整的迭加權(quán)重，Idsa為DSA圖像，Imsign為映射圖像，I% 為細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像。
6. -種DSA圖像生成系統(tǒng)，包括： 銳化圖像形成單元，用于根據(jù)造影片與蒙片的灰度值對(duì)數(shù)變換后相減的差值圖像數(shù) 據(jù)，獲取差值圖像，并對(duì)所述差值圖像進(jìn)行銳化處理，形成銳化圖像； 映射圖像形成單元，用于將所述銳化圖像的灰度值映射到指定灰度范圍，形成與所述 造影片位深相同的映射圖像； DSA圖像形成單元，用于將所述映射圖像進(jìn)行局部直方圖均衡處理，形成細(xì)節(jié)突出的增 強(qiáng)圖像，并將所述細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像以一定的迭加權(quán)重迭加到所述映射圖像上，生成DSA 圖像；其中，所述迭加權(quán)重可調(diào)。
7. 如權(quán)利要求6所述的DSA圖像生成系統(tǒng)，其中， 在所述銳化圖像形成單元中，對(duì)所述差值圖像進(jìn)行銳化處理，形成銳化圖像的計(jì)算公 式為： Isharp (n,m) =Isub (n,m) +μζ(η,m) 其中，Istop(n，m)為銳化圖像，Isub(n，m)為差值圖像，μ為增強(qiáng)因子，ζ(n，m)為對(duì)差值 圖像Isub(n，m)進(jìn)行濾波后的結(jié)果，（n，m)表示二維圖像的行像素值與列像素值。
8. 如權(quán)利要求7所述的DSA圖像生成系統(tǒng)，其中， 所述z(n,m)的計(jì)算公式為：
其中，Sd={Isub(i'，_T)，|lsub(i'，_T)_Isub(i，j)| 彡d}，即在以像素點(diǎn)（i，j)為 中心的窗口（V，π^ )中，與像素點(diǎn)（i，j)的距離不大于d的像素點(diǎn)的集合，M為像素點(diǎn) 集合Sd的像素個(gè)數(shù)，d為窗口參數(shù)，窗口（V)e(n,m)。
9. 如權(quán)利要求6所述的DSA圖像生成系統(tǒng)，其中， 在所述DSA圖像形成單元中，將所述映射圖像進(jìn)行局部直方圖均衡處理，形成細(xì)節(jié)突 出的增強(qiáng)圖像的過(guò)程包括： 根據(jù)所述映射圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)，獲取以所述每個(gè)像素點(diǎn)為中心的R區(qū)域內(nèi)的直方 圖，并根據(jù)所述直方圖獲取細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像；其中， 對(duì)于所述映射圖像中的每個(gè)像素點(diǎn)（i，j)，根據(jù)公式： p= 十算:以像?點(diǎn)a，j)為中心的矩形區(qū)±或_勺直方*圖； 其中，矩形區(qū)域?yàn)镽:W*W，其中，W= 2w+l，W為步長(zhǎng)，p(rk)為灰度級(jí)為rk的發(fā)生頻率 估計(jì)，rk為第k個(gè)灰度級(jí)，nk為圖像中灰度級(jí)為rk的像素個(gè)數(shù)，其中k= 0, 1，…，為 所述蒙片的位深； 根據(jù)所述灰度級(jí)為rk的發(fā)生頻率估計(jì)p(rk)計(jì)算累積分布函數(shù)：
然后，對(duì)像素點(diǎn)（i，j)做相應(yīng)變換，根據(jù)公式： Ieq(i，j) = (2L-l)Pw(Imsign(i，j))得到均衡后的圖形數(shù)據(jù)； 其中，^為細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像，Imsign為映射圖像。
10.如權(quán)利要求6所述的DSA圖像生成系統(tǒng)，其中， 在所述DSA圖像形成單元中，將所述細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像迭加到所述映射圖像上，生 成DSA圖像的計(jì)算公式為： Idsa=a*IunSign+Q_a)*Ieq 其中，a取〇. 8?0. 9,為可以調(diào)整的迭加權(quán)重，Idsa為DSA圖像，Imsign為映射圖像，I% 為細(xì)節(jié)突出的增強(qiáng)圖像。
【文檔編號(hào)】G06T5/40GK104463815SQ201410681600
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】王慧, 蔡金鳳, 張陳, 付超 申請(qǐng)人:東軟集團(tuán)股份有限公司