一種自動檢測并去除濾線柵紋的圖像校正方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術領域。
【背景技術】
[0002]X射線機在使用過程中,球管發(fā)射的射線總會存在散射線,在拍攝厚部位,例如腰椎時散射線的存在會使圖像質量大幅度下降,所以在拍攝這些部位時需插入濾線柵,濾除掉散射線對膠片質量的影響。
[0003]濾線柵板外觀為一厚4_8mm的平板,內部結構為許多薄鉛條相交排列而成,兩鉛條間用易透X線的物質填充定位,并粘合在一起,填充物可以是木、紙或者鋁片等,最后上下用薄鋁板封裝,形成濾線柵板,濾線柵的參數有:
1、焦距:鉛條會聚線到柵板表面的垂直距離;
2、柵比:鉛條高度與鉛條間隙之比;
3、柵密度:單位距離范圍內鉛條的數量。
[0004]以平行柵為例,一般在同等材料下,柵密度越小,單位距離內鉛條越少,圖像上柵紋越明顯;柵密度越大,圖像上柵紋越不明顯;但柵密度的增加,濾線柵價格越貴,整個X射線機器的成本就會增加,以前大部分去除柵紋的方法是在已知放置濾線柵后,對固定頻率區(qū)域進行置零操作,但該方法必須限定使用濾線柵方法,否則對圖像影響非常大。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明目的在于提供一種自動檢測并去除濾線柵紋的圖像校正方法,去除柵紋后的圖像信息損失很小,并且無需限定濾線柵的使用,方便醫(yī)療診斷。
[0006]本發(fā)明所采用的技術方案是:其特征在于:首先根據傅里葉圖像中可能包含柵紋區(qū)域做檢測,判斷出是否含有柵紋;如果有柵紋,確定出柵紋頻率的水平起止位置和垂直起止位置;
將柵紋頻率區(qū)域內的值用其它高頻區(qū)域平均值代替;做傅里葉反變換,返回去柵后圖像。
[0007]具體的校正方法為:
1、對采集到的帶柵紋圖像進行傅里葉變換,得到圖像梯度的分布圖,梯度大則該點的亮度強,否則該點亮度弱;我們首先觀察圖像的能量分布,如果頻譜圖中暗的點數更多,那么實際圖像是比較平滑的(因為各點與鄰域差異都不大,梯度相對較小),反之,如果頻譜圖中亮的點數多,那么實際圖像一定是尖銳的,邊界分明且邊界兩邊像素差異較大的,將頻譜移頻到原點以后,圖像的頻率分布是以原點為圓心,對稱分布的,因為圖像能量集中低頻區(qū)域,所以頻譜能量集中分布在原點中心附近,而遠離原點的部分為高頻信息,柵紋類似于一系列邊界,屬于圖像高頻區(qū)域,且亮度很大,所以在梯度圖中,可以在遠離原點的高頻區(qū)域內明顯的分辨出柵紋所對應的梯度區(qū)域。
[0008]2、設定一個閾值,區(qū)分出高頻區(qū)域與低頻區(qū)域,根據以上的分析,柵紋只會出現(xiàn)在高頻區(qū)域中,所以在高頻區(qū)域中,劃出一個包含柵紋頻率的矩形區(qū)域T (該區(qū)域可以是整個高頻區(qū)域,但應該盡量取小,最佳選擇是能包含柵紋頻率的最小矩形),并將其他高頻區(qū)域內的亮度值求一個算術平均,記為Μ(若Τ是整個高頻區(qū)域,Μ為0),同時因為傅里葉變換后的梯度圖是中心對稱的,那么只需考慮一邊的高頻區(qū)域,另一邊的高頻區(qū)域只需做一個中心對稱變換即可。
[0009]3、在Τ內通過Μ做二值,并濾除異常點,將這個處理后的區(qū)域重新標記為Τ'然后按列統(tǒng)計像素值,在按列統(tǒng)計曲線內找到一個明顯的波谷-波峰-波谷,即說明存在濾線柵紋,定位出兩個波谷的位置,分別記為xl、x2,xUx2決定了柵紋頻率的水平方位。
[0010]4、確定出有濾線柵紋并定位出xl、x2(x2>xl),則在T~內按行統(tǒng)計像素值,找到一個明顯的波谷-波峰-波谷,定位出兩個波谷的位置yl、y2,yl、y2決定了柵紋頻率的垂直方位。
[0011]5、當xl、x2、yl、y2均確定,且值都是合理的(譬如x2>xl,y2>yl),那么將這個區(qū)域內的值都置為M,并將與該區(qū)域中心對稱的區(qū)域也都置為M。
[0012]6、對修改后的梯度圖做傅里葉反變換,得到最終去除柵紋后的校正圖像。
【附圖說明】
[0013]圖1:本發(fā)明帶40線濾線柵原始圖截圖;
圖2:本發(fā)明原圖的傅里葉圖像。
[0014]圖3:本發(fā)明所選擇的矩形區(qū)域T。
[0015]圖4:本發(fā)明所選區(qū)域內按列統(tǒng)計像素值曲線。
[0016]圖5:本發(fā)明所選區(qū)域內按行統(tǒng)計像素值曲線。
[0017]圖6:本發(fā)明去除柵紋頻率的傅里葉圖像。
[0018]圖7:本發(fā)明去除柵紋后圖像截圖。
[0019]
【具體實施方式】
1、采集一張亮場圖像(無需知道是否是使用濾線柵時拍攝的圖像),進入到柵紋檢測去除豐吳塊。
[0020]2、對圖像做傅里葉變換,得到梯度圖,確定出高頻區(qū)域內可能包含柵紋信息的矩形區(qū)域T,在T內濾波后按列做像素統(tǒng)計,如果按列統(tǒng)計直方圖內能找到明顯的一個波峰,即說明是有濾線柵紋,繼續(xù)以下步驟;如果找不到,則說明該圖內無柵紋,直接跳出柵紋檢測去除模塊,對采集圖不做任何操作。
[0021]3、確定出有柵紋后,首先定位出按列曲線內波峰所對應的兩個波谷,確定出柵紋頻率區(qū)域所對應的水平起始位置和終止位置,再在T內濾波后按行做像素統(tǒng)計,找出兩個波谷的位置,確定出柵紋頻率區(qū)域所對應的垂直起始位置和終止位置。
[0022]4、檢查四個位置的值是否合理,如果合理將柵紋頻率區(qū)域內的值置為其它高頻區(qū)域的平均值,并將梯度圖內與之中心對稱的區(qū)域也置為其它高頻區(qū)域的平均值,做傅里葉反變換,得到去除柵紋的圖像并返回。
[0023]其優(yōu)點是:無需事先知道是否是使用了濾線柵,能在無柵情況下不做去柵處理,保護圖像信息;在有柵情況下,去除柵紋,提高圖像質量。
【主權項】
1.一種自動檢測并去除濾線柵紋的圖像校正方法,其特征在于:首先根據傅里葉圖像中可能包含柵紋區(qū)域做檢測,判斷出是否含有柵紋;如果有柵紋,確定出柵紋頻率的水平起止位置和垂直起止位置;將柵紋頻率區(qū)域內的值用其它高頻區(qū)域平均值代替;做傅里葉反變換,返回去柵后圖像。
【專利摘要】一種自動檢測并去除濾線柵紋的圖像校正方法,屬于醫(yī)療器械技術領域。其特征在于:首先根據傅里葉圖像中可能包含柵紋區(qū)域做檢測,判斷出是否含有柵紋;如果有柵紋,確定出柵紋頻率的水平起止位置和垂直起止位置;將柵紋頻率區(qū)域內的值用其它高頻區(qū)域平均值代替;做傅里葉反變換,返回去柵后圖像。其優(yōu)點是:無需事先規(guī)定是否使用濾線柵;無柵情況下不會對圖像做操作,保護圖像信息;有柵紋時,去除柵紋,并能保護圖像有用信息。
【IPC分類】G06T5/00
【公開號】CN105321154
【申請?zhí)枴緾N201410337815
【發(fā)明人】劉金虎, 方先成
【申請人】南京普愛射線影像設備有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月16日