图像的伪影去除方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种图像的伪影去除方法和装置，该方法包括：获取物体在第一、第二以及第三采样方向的三维采样数据；根据三维采样数据，在第一和第二采样方向所在的平面内生成至少两幅第一图像；对于每幅第一图像，进行边界区域识别并去除识别到的边界区域，以得到第二图像；在第二图像中，进行伪影识别，以确定伪影像素点的位置和像素值；根据第二图像中的伪影像素点位置和像素值，获取第二和第三采样方向所在的目标平面内的伪影像素点位置和像素值；以及根据三维采样数据在第二和第三采样方向所在的目标平面内生成原始目标平面图像，并根据目标平面内的伪影像素点位置和像素值，从原始目标平面图像中去除伪影，得到目标平面的目标图像。

Method and device for removing artifact of image

The embodiment of the invention discloses an image artifact removal method and device. The method includes: acquiring 3D objects in the sample data of the first and the second and third sampling direction; according to the three-dimensional sampling data, generate at least two pieces in the first image plane of the first and second place in the sampling direction; for each of the first image. The border region boundary identification to identify and remove the image to get the second; in the second image, for artifact identification, to determine the position of the artifact pixel and the pixel value according to the image in the second image; pseudo pixel position and pixel value, artifact point position and the target plane gets second pixels third and the value in the sampling direction; and the target plane three-dimensional sampling data in second and third where the sampling direction generates the original image according to the target plane According to the pseudo pixel, pixel position and pixel value in the target plane, the artifact is removed from the original target plane image, and the target image of the target plane is obtained.

【技术实现步骤摘要】
图像的伪影去除方法和装置
本专利技术实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种图像的伪影去除方法和装置。
技术介绍
CT自上世纪70年代问世来，不断获得改进，从第一代到第五代，不断缩短扫描时间和提高图像质量。CT已广泛应用于医学诊断的诸多领域。CT通过测量X射线在各个方向上透过人体断层时的累积衰减系数(或称投影)，再由计算机计算出整个断面上X射线衰减系数的分布，最后以图像形式显示出来，用以协助临床进行疾病的诊断。由于其能够提供比普通X射线成像更高的软组织分辨力，并解决了三维结构重叠的问题，使其在医学成像上具有划时代的意义。CT图像是一种重建图像，又称CT重建图像。以被扫描对象是人体为例，在采用螺旋扫描方式对人体进行CT扫描时，由于Z轴采样不足，在Z轴变化较快的组织位置，例如头颈部上，可产生明暗相间并随Z轴位置而旋转变化的风车伪影。所谓伪影，是实际物体被扫描时，重建图像中出现的实物中不存在的成分，因此，如何去除伪影，一直是CT图像处理技术研究的重要方向之一。在重建形成的XY平面图像中，由于Z轴采样不足，当某些器官组织在Z轴发生较大平面变化时，就会在XY平面图像中出现伪影。这些伪影在XY平面图像中进行识别的难度较高，不容易定位是目前消减此类伪影的难点之一。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种图像的伪影去除方法和装置，以准确定位采样平面图像中的Z轴伪影，并进行消减。第一方面，本专利技术实施例提供了一种图像的伪影去除方法，包括：获取物体在第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向的三维采样数据，其中所述第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向两两垂直，且在所述第一采样方向上，所述物体的至少一部分的变化频率比采样频率大；根据所述三维采样数据，在所述第一采样方向和所述第二采样方向所在的平面内生成至少两幅第一图像；对于每幅所述第一图像，进行边界区域识别并去除识别到的边界区域，以得到第二图像；在所述第二图像中，进行伪影识别，以确定伪影像素点的位置和像素值；根据所述第二图像中的伪影像素点位置和像素值，获取所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内的伪影像素点位置和像素值；以及根据所述三维采样数据在所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内生成原始目标平面图像，并根据目标平面内的伪影像素点位置和像素值，从所述原始目标平面图像中去除伪影，得到目标平面的目标图像。第二方面，本专利技术实施例提供了一种图像的伪影去除装置，包括：三维采样数据获取模块，用于获取物体在第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向的三维采样数据，其中所述第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向两两垂直，且在所述第一采样方向上，所述物体的至少一部分的变化频率比采样频率大；第一图像获取模块，根据所述三维采样数据，在所述第一采样方向和所述第二采样方向所在的平面内生成至少两幅第一图像；第二图像获取模块，用于对于每幅所述第一图像，进行边界区域识别并去除识别到的边界区域，以得到第二图像；伪影识别模块，用于在所述第二图像中，进行伪影识别，以确定伪影像素点的位置和像素值；以及伪影获取模块，用于根据各幅第二图像中的伪影像素点位置和像素值，获取所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内的伪影像素点位置和像素值；伪影去除模块，用于根据所述三维采样数据在所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内生成原始目标平面图像以及所述目标平面内的伪影像素点位置和像素值，从所述原始目标平面图像中去除伪影，得到目标平面的目标图像本专利技术实施例提供的技术方案，在第一采样方向所在平面内识别伪影像素点，而后将伪影像素点转换到与第一采样方向垂直的目标平面中，进而去除第一采样平面中的伪影。该技术方案利用了在第一采样方向所在平面中识别伪影更为准确的特点，辅助在第二采样方向和第三平面所在的平面中进行伪影定位，从而能够对伪影进行精确的识别与去除，改善重建图像的伪影，大大提高图像的重建效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对本专利技术实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本专利技术实施例的内容和这些附图获得其他的附图。图1a为本专利技术实施例一提供的一种图像的伪影去除方法流程示意图；图1b为本专利技术实施例一提供的改善风车伪影的图像重建效果示意图；图1c为本专利技术实施例一提供的改善条状伪影的图像重建效果示意图；图2为本专利技术实施例二提供的一种图像的伪影去除方法流程示意图；图3为本专利技术实施例三提供的一种图像的伪影去除方法流程示意图；图4为本专利技术实施例四提供的一种图像的伪影去除装置结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。伪影，是指在成像过程中产生的错误的图像特征，即CT重建图像中出现与被扫描组织结构无关的异常影像。伪影的种类有多种，包括条状伪影，其产生原因主要是在扫描过程中，扫描部位的随意或不随意的运动，使得射线显示从一次检测到另一次检测形成不一致性的检测结果，从而在图像重建中产生粗细不等的、黑白相间的条状伪影，如病人点头运动、侧向运动、屏不住气、吞咽动作、心脏跳动、肠蠕动等，均可产生条状伪影。还包括风车伪影，也称为螺旋伪影，其产生的根本原因是Z轴方向的采样不足导致混淆现象发生。本专利技术实施例的技术方案优选是针对上述伪影进行有效去除。由于诸如人体组织的待扫描物体的至少一部分在Z轴变化较为剧烈，甚至其变化频率会比诸如CT扫描设备的扫描设备的Z轴方向采样频率高，故三维采样数据在Z轴方向可能存在相对高频的伪影；相反地，在XY平面，人体组织在X方向和Y方向的变化频率一般均小于CT扫描设备在该方向的采样频率，所以即使存在伪影，通常也是相对低频的伪影。本专利技术通过先在相对高频伪影存在的平面确定出伪影位置再将其转到相对低频伪影存在的平面内以去除伪影。实施例一图1a为本专利技术实施例一提供的一种图像的伪影去除方法流程示意图。本实施例适用于图像重建的情况，该方法可以由伪影去除装置执行，其中该装置可由软件和/或硬件实现，一般可集成在图像处理设备中。如图1a所示，该方法可以包括如下步骤：步骤101、获取物体在第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向的三维采样数据，其中所述第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向两两垂直，且在所述第一采样方向上，所述物体的至少一部分的变化频率比采样频率大。三维采样数据可以为通过多种扫描技术对目标对象进行扫描之后获取的三维数据，例如CT扫描或核磁共振扫描等。典型的，以CT图像重建技术为例，通常CT扫描设备在计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像的伪影去除方法，包括：获取物体在第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向的三维采样数据，其中所述第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向两两垂直，且在所述第一采样方向上，所述物体的至少一部分的变化频率比采样频率大；根据所述三维采样数据，在所述第一采样方向和所述第二采样方向所在的平面内生成至少两幅第一图像；对于每幅所述第一图像，进行边界区域识别并去除识别到的边界区域，以得到第二图像；在所述第二图像中，进行伪影识别，以确定伪影像素点的位置和像素值；根据所述第二图像中的伪影像素点位置和像素值，获取所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内的伪影像素点位置和像素值；以及根据所述三维采样数据在所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内生成原始目标平面图像，并根据目标平面内的伪影像素点位置和像素值，从所述原始目标平面图像中去除伪影，得到目标平面的目标图像。

【技术特征摘要】
1.一种图像的伪影去除方法，包括：获取物体在第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向的三维采样数据，其中所述第一采样方向、第二采样方向以及第三采样方向两两垂直，且在所述第一采样方向上，所述物体的至少一部分的变化频率比采样频率大；根据所述三维采样数据，在所述第一采样方向和所述第二采样方向所在的平面内生成至少两幅第一图像；对于每幅所述第一图像，进行边界区域识别并去除识别到的边界区域，以得到第二图像；在所述第二图像中，进行伪影识别，以确定伪影像素点的位置和像素值；根据所述第二图像中的伪影像素点位置和像素值，获取所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内的伪影像素点位置和像素值；以及根据所述三维采样数据在所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内生成原始目标平面图像，并根据目标平面内的伪影像素点位置和像素值，从所述原始目标平面图像中去除伪影，得到目标平面的目标图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第二图像中，进行伪影识别，以确定伪影像素点的位置和像素值包括：对所述第二图像进行像素值梯度的平滑处理，得到第三图像；将所述第二图像和第三图像的像素值进行相减；如果像素点的相减差值符合设定条件，则确定该像素点作为伪影像素点，并获取该像素点的位置，将相减差值作为该像素点的像素值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各幅第二图像中的伪影像素点位置和像素值，获取所述第二采样方向和所述第三采样方向所在的目标平面内的伪影像素点位置和像素值包括：对于每个目标平面，根据伪影像素点位置，将各幅第二图像中位于该目标平面内的伪影像素点的像素值，作为目标平面内对应位置像素点的特征值。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取由所述三维采样数据生成的原始目标平面图像，并根据目标平面内的伪影像素点位置和像素值，从所述原始目标平面图像中去除伪影，得到目标平面的目标图像包括：获取由所述三维采样数据生成的原始目标平面图像；根据目标平面内的伪影像素点位置和像素值所确定的待处理图像，对所述待处理图像进行低频滤波，形成处理后图像；将所述原始目标平面图像和处理后图像的像素值进行相减，以去除伪影，得到目标平面的目标图像。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每幅所述第一图像进行边界区域识...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文静，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31