一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法技术方案

一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法，包括如下步骤：A1、获取数字层析成像系统的原始投影数据y，A2、分割，对原始投影数据y进行分割，A3、将高衰减物质投影数据yHighAtt生成掩模数据yHighAttMask。A4、滤波，对原始投影数据y进行滤波操作，A5、重建，将软组织投影数据yTissue重建得到软组织重建图像μTissue。对高衰减物质投影数据yHighAttFiltered进行重建，得到高衰减物质重建图像μHighAtt，A6、获得最终图像，将没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt‑FreeArtifacts与软组织重建图像μTissue求和得到最终去除伪影的图像数据μ。

A method of image artifact removal in digital tomography system

Method for removing image artifacts of a digital tomography system, which comprises the following steps: y A1, the original projection data acquisition of digital tomography, A2, segmentation, the original projection data y segmentation, A3, high attenuation material yHighAtt projection data to generate mask data yHighAttMask. A4, filtering, the original projection data y filtering operation, A5, reconstruction, the soft tissue projection data yTissue reconstruction of the soft tissue reconstruction image mu Tissue. Reconstruction of high attenuation material yHighAttFiltered projection data, image reconstruction HighAtt high attenuation material, A6, to obtain the final image, there will be no artifacts in general high attenuation material reconstruction HighAtt FreeArtifacts image and soft tissue image reconstruction Tissue and get the final removal of artifacts in the image data.

【技术实现步骤摘要】
一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法
本专利技术涉及医学影像的图像处理
，特别是涉及一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法。
技术介绍
当存在高衰减物质如活检时插入的定位针或大簇钙化点时，数字层析成像系统的重建图像中会出现严重伪影，主要出现为两种不同类型的伪影，第一类是由射束硬化和限角采样造成的出现在高衰减物质边缘的条状伪影；第二类是由采样角度和采样几何造成的高衰减物质伪影，即高衰减物质应只出现在某一重建图像层，但是其他重建层也出现了这一高衰减物质，并且在其他重建层该高衰减物质的几何发生变形。目前，尚无成熟的技术处理此二类伪影。因此，针对现有技术不足，提供一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法以解决现有技术不足甚为必要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法，该数字层析成像系统的图像伪影去除方法操作简单、能够有效抑制去除数字层析成像伪影，而且可以保持图像分辨率。本专利技术的上述目的通过如下技术手段实现。提供一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法，包括如下步骤：A1、获取数字层析成像系统的原始投影数据y；A2、分割，对原始投影数据y进行分割，得到高衰减物质投影数据yHighAtt和软组织投影数据yTissue；A3、将高衰减物质投影数据yHighAtt生成掩模数据yHighAttMask；A4、滤波，对原始投影数据y进行滤波操作，得到滤波投影数据yFiltered，再根据掩模数据yHighAttMask从中提取出滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFiltered；A5、重建，将软组织投影数据yTissue重建得到软组织重建图像μTissue；对滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFitlered进行重建，得到高衰减物质重建图像μHighAtt；A6、获得最终图像，将高衰减物质重建图像μHighAtt去除伪影，得到没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts；再将没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts与软组织重建图像μTissue求和得到最终去除伪影的图像数据μ。具体而言的，步骤A6的具体计算方法如下：A61、对所有层的高衰减物质重建图像μHighAtt进行求和，得到总高衰减物质重建图像μHighAtt-Sum；A62、根据式(1)计算没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts；μHighAtt-FreeArtifacts＝μHighAtt·T(μHighAtt-Sum)······式(1)；式(1)中T(μ)为阈值函数；A63、将没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts与软组织重建图像μTissue进行求和，得到最终去除伪影的图像数据μ。优选的，步骤A62中T(μ)阈值函数的形式如下：式(2)中t为自设定的阀值。具体而言的，式(2)中的变量t是根据不同的数字层析成像系统、扫描协议或图像特征进行自定义选取阀值。进一步的，所述原始投影数据y通过线性插值的方法得到所述软组织投影数据yTissue。进一步的，所述软组织投影数据yTissue的重建与高衰减物质投影数据yHighAttFitlered的重建是相互独立的。优选的，所述软组织投影数据yTissue通过代数迭代重建方法得到软组织重建图像μTissue；高衰减物质投影数据yHighAttFitlered通过统计迭代重建方法得到高衰减物质重建图像μHighAtt。进一步的，所述原始投影数据y通过互信息熵或图割的方法得到所述高衰减物质投影数据yHighAtt。本专利技术针对数字层析成像系统中高衰减物质引起的伪影，分别独立重建出高衰减物质图像和软组织图像，以实现数字层析成像系统的图像伪影去除，并且适用于解析重建方法或迭代重建方法等重建方法；可以有效地去除数字层析成像系统中高衰减物质引起的伪影，主要在图像重建过程中有效的去除伪影，对成像系统的硬件没有特殊要求。附图说明利用附图对本专利技术作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本专利技术的任何限制。图1是本专利技术一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法的系统框图。图2(a)为Cirs015体模数据采用FDK算法直接重建第37层图像。图2(b)为图2(a)ROI区域放大图像。图2(c)为Cirs015体模数据采用本文方法去除伪影后的第37层图像。图2(d)为图2(c)ROI区域放大图像。图3(a)为Cirs015体模数据采用FDK算法直接重建第31层图像。图3(b)图3(a)ROI区域放大图像。图3(c)为Cirs015体模数据采用本文方法去除伪影后的第31层图像。图3(d)为图3(c)ROI区域放大图像。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。实施例1。如图1所示，一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法，包括如下步骤：A1、获取数字层析成像系统的原始投影数据y。原始投影数据y通过线性插值的方法得到软组织投影数据yTissue。原始投影数据y通过互信息熵或图割的方法得到高衰减物质投影数据yHighAtt。A2、分割，对原始投影数据y进行分割，得到高衰减物质投影数据yHighAtt和软组织投影数据yTissue。A3、将高衰减物质投影数据yHighAtt生成掩模数据yHighAttMask。A4、滤波，对原始投影数据y进行滤波操作，得到滤波投影数据yFiltered，再根据掩模数据yHighAttMask从中提取出滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFiltered。A5、重建，将软组织投影数据yTissue重建得到软组织重建图像μTissue。对滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFitlered进行重建，得到高衰减物质重建图像μHighAtt。软组织投影数据yTissue的重建与高衰减物质投影数据yHighAttFitlered的重建是相互独立的。软组织投影数据yTissue通过代数迭代重建方法得到软组织重建图像μTissue。高衰减物质投影数据yHighAttFitlered通过统计迭代重建方法得到高衰减物质重建图像μHighAtt。A6、获得最终图像，将高衰减物质重建图像μHighAtt去除伪影，得到没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts。再将没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts与软组织重建图像μTissue求和得到最终去除伪影的图像数据μ。步骤A6的具体计算方法如下：A61、对所有层的高衰减物质重建图像μHighAtt进行求和，得到总高衰减物质重建图像μHighAtt-Sum。A62、根据式(1)计算没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts。μHighAtt-FreeArtifacts＝μHighAtt·T(μHighAtt-Sum)······式(1)。式(1)中T(μ)为阈值函数。A63、将没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts与软组织重建图像μTissue进行求和，得到最终去除伪影的图像数据μ。步骤A62中T(μ)阈值函数的形式如下：式(2)中t为自设定的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法，其特征在于：包括如下步骤：A1、获取数字层析成像系统的原始投影数据y；A2、分割，对原始投影数据y进行分割，得到高衰减物质投影数据yHighAtt和软组织投影数据yTissue；A3、将高衰减物质投影数据yHighAtt生成掩模数据yHighAttMask；A4、滤波，对原始投影数据y进行滤波操作，得到滤波投影数据yFiltered，再根据掩模数据yHighAttMask从中提取出滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFiltered；A5、重建，将软组织投影数据yTissue重建得到软组织重建图像μTissue；对滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFitlered进行重建，得到高衰减物质重建图像μHighAtt；A6、获得最终图像，将高衰减物质重建图像μHighAtt去除伪影，得到没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt‑FreeArtifacts；再将没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt‑FreeArtifacts与软组织重建图像μTissue求和得到最终去除伪影的图像数据μ。

【技术特征摘要】
1.一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法，其特征在于：包括如下步骤：A1、获取数字层析成像系统的原始投影数据y；A2、分割，对原始投影数据y进行分割，得到高衰减物质投影数据yHighAtt和软组织投影数据yTissue；A3、将高衰减物质投影数据yHighAtt生成掩模数据yHighAttMask；A4、滤波，对原始投影数据y进行滤波操作，得到滤波投影数据yFiltered，再根据掩模数据yHighAttMask从中提取出滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFiltered；A5、重建，将软组织投影数据yTissue重建得到软组织重建图像μTissue；对滤波后高衰减物质投影数据yHighAttFitlered进行重建，得到高衰减物质重建图像μHighAtt；A6、获得最终图像，将高衰减物质重建图像μHighAtt去除伪影，得到没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts；再将没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts与软组织重建图像μTissue求和得到最终去除伪影的图像数据μ。2.根据权利要求1所述的一种数字层析成像系统的图像伪影去除方法，其特征在于：步骤A6的具体计算方法如下：A61、对所有层的高衰减物质重建图像μHighAtt进行求和，得到总高衰减物质重建图像μHighAtt-Sum；A62、根据式(1)计算没有伪影的总高衰减物质重建图像μHighAtt-FreeArtifacts；μHighAtt-FreeArtifacts＝μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建华，王永波，曾栋，何基，边兆英，黄静，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东,44