X射线图像降噪的方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种X射线图像降噪的方法、系统及装置，包括以下步骤：获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。本发明专利技术的一种X射线图像降噪的方法、系统及装置，具有对X射线图像较好的降噪的效果。

Method, System and Device of Denoising X-ray Image

The invention provides a method, system and device for X-ray image denoising, including the following steps: acquiring image frame sequence of X-ray, which includes current image frame, the first n image frames of current image frame and the last n image frames of current image frame; dividing each image frame of the image frame sequence into gray levels, and performing corresponding linear transformation according to different gray levels. The image frame after linear transformation is normalized; the normalized image frame is expanded by edge; the current image frame after edge expansion is de-noised by current image frame; the current image frame after de-noising is de-normalized; and the current image frame after de-normalization is de-noised by anti-linear transformation. The method, system and device for X-ray image denoising of the present invention have better denoising effect for X-ray image.

【技术实现步骤摘要】
X射线图像降噪的方法、系统及装置
本专利技术涉及X射线图像处理领域，特别是涉及一种X射线图像降噪的方法、系统及装置。
技术介绍
对于X射线成像系统，其X射线是阴极电子经高压电场加速后高速轰击阳极金属靶而产生的，其产生是一个随机过程，存在量子噪声；在X射线穿透物质时，与物质会发生康普顿散射和瑞利散射，存在散射噪声；在数据采集与处理过程中，放大器、模数转换器等会产生一定的噪声，且电阻、电容等电子元件由于工艺、半导体特性等也会产生电子噪声；此外，外界环境由于震动、电磁干扰等也会产生一定的噪声；这些噪声会淹没图像中的细节信息，降低图像信噪比，影响图像质量。对现有的图像降噪算法，普遍存在计算时间长、图像细节容易糊化等问题，使其既不满足安检系统的实时上图，也不能满足安检图像的丝分辨需求。其次，x射线图像灰度级为0～65535，其高灰度区域噪声会大于低灰度区域信号值，对于现有的图像降噪算法，极易对低灰度图像信息产生严重糊化，影响图像的穿透性能。因此，希望能够解决如何对X射线图像进行降噪，如何使X射线图像质量提高的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种X射线图像降噪的方法、系统及装置，用于解决现有技术中如何对X射线图像进行降噪，如何使X射线图像质量提高的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种X射线图像降噪的方法，包括以下步骤：获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。于本专利技术的一实施例中，还包括采用经反线性变换处理的当前图像帧，所述处理后当前图像帧仅用于后续显示上图，不参与后一图像帧的图像降噪。于本专利技术的一实施例中，依次将所述图像帧序列中的每一图像帧处理为一行数据，以得到2n+1行数据；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增包括：对所述2n+1行数据左右边缘均扩增d列，所述左侧扩增的d列与原所述2n+1行数据的1至d列对称相同；所述右侧扩增的d列与原所述2n+1行数据的2n+2-d至2n+1列对称相同。于本专利技术的一实施例中，所述降噪处理包括以下步骤：依次将所述图像帧序列中的每一图像帧处理为一行数据，以得到2n+1行数据；获取所述当前图像帧数据中每个像素上下左右各d个像素，生成以该像素点为中心的(2d+1)*(2d+1)的第一矩阵；将所述矩阵的每个像素的像素值减去中心像素的像素值，得到第二矩阵；生成与所述第二矩阵尺寸大小相同、方差为σ的高斯矩阵；基于所述高斯矩阵和第二矩阵，利用双边滤波计算所述2n+1行数据中的每个像素降噪后的数值。于本专利技术的一实施例中，对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换包括：对所述图像帧序列中的每个图像帧的数据进行高灰度和低灰度划分，对高灰度数据进行对比度压缩，对低灰度的数据进行对比度拉伸。于本专利技术的一实施例中，所述对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理包括：将所述图像帧的数据除以M，M为所述图像帧的数据的最大值。于本专利技术的一实施例中，在获取图像帧序列前还包括采集本底校正模板、增益校正模板、坏点校正模板；基于所述本底校正模板、增益校正模板、坏点校正模板对采集数据进行本底校正、增益校正、坏点校正。为实现上述目的，本专利技术还提供一种X射线图像降噪的系统，包括：获取模块、线性模块、归一模块、扩增模块、降噪模块、反归一模块和反线性模块；所述获取模块用于获取图像帧序列；所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；所述线性模块用于对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；所述归一模块用于对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；所述扩增模块用于对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；所述降噪模块用于对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；所述反归一模块用于对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；所述反线性模块用于对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。为实现上述目的，本专利技术还提供一种X射线图像降噪的装置，包括：处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器与所述存储器相连，用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述X射线图像降噪的装置执行任一上述的X射线图像降噪的方法。最后，本专利技术还提供一种X射线图像降噪的系统，上述的X射线图像降噪的装置、阵列探测器和安检传输装置；所述安检传输装置用于传输待探测的物品；所述阵列探测器用于探测所述安检传输装置传输的待探测的物品并得到图像；所述X射线图像降噪的装置用于接收所述阵列探测器探测得到的图像。如上所述，本专利技术的一种X射线图像降噪的方法、系统及装置，具有以下有益效果：能够对对X射线图像进行降噪，使X射线图像质量提高；通过不同灰度范围的划分，对不同灰度范围的区域使用不同程度的降噪，以避免局部降噪过量，造成模糊；对所述图像帧进行边缘扩增，使边缘区域数据能够被降噪处理；对2n+1行数据进行降噪处理基于高斯矩阵和第二矩阵以及双边滤波使图像最大程度的保持丝分辨特性不被模糊。附图说明图1显示为本专利技术的X射线图像降噪的方法于一实施例中的流程图；图2显示为本专利技术的X射线图像降噪的系统于一实施例中的结构示意图；图3显示为本专利技术的X射线图像降噪的装置于一实施例中的结构示意图；图4显示为本专利技术的X射线图像降噪的系统于一实施例中的结构示意图。元件标号说明21获取模块22线性模块23归一模块24扩增模块25降噪模块26反归一模块27反线性模块31处理器32存储器41安检传输装置42阵列探测器43X射线图像降噪的装置具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本专利技术的X射线图像降噪的方法、系统及装置，能够对对X射线图像进行降噪，使X射线图像质量提高。如图1所示，于一实施例中，本专利技术的X射线图像降噪的方法，包括以下步骤：步骤S11、获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧。于本专利技术一实施例中，获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧，共计2n+1个图像帧。于本专利技术一实施例中，所述n为大于等于3的正整数，可以通过调整n的的大小来权衡上图时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线图像降噪的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。

【技术特征摘要】
1.一种X射线图像降噪的方法，其特征在于，包括以下步骤：获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。2.根据权利要求1所述的X射线图像降噪的方法，其特征在于，还包括采用经反线性变换处理的当前图像帧，所述处理后当前图像帧仅用于后续显示上图，不参与后一图像帧的图像降噪。3.根据权利要求1所述的X射线图像降噪的方法，其特征在于，依次将所述图像帧序列中的每一图像帧处理为一行数据，以得到2n+1行数据；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增包括：对所述2n+1行数据左右边缘均扩增d列，所述左侧扩增的d列与原所述2n+1行数据的1至d列对称相同；所述右侧扩增的d列与原所述2n+1行数据的2n+2-d至2n+1列对称相同。4.根据权利要求1所述的X射线图像降噪的方法，其特征在于，所述降噪处理包括以下步骤：依次将所述图像帧序列中的每一图像帧处理为一行数据，以得到2n+1行数据；获取所述当前图像帧数据中每个像素上下左右各d个像素，生成以该像素点为中心的(2d+1)*(2d+1)的第一矩阵；将所述矩阵的每个像素的像素值减去中心像素的像素值，得到第二矩阵；生成与所述第二矩阵尺寸大小相同、方差为σ的高斯矩阵；基于所述高斯矩阵和第二矩阵，利用双边滤波计算所述2n+1行数据中的每个像素降噪后的数值。5.根据权利要求1所述的X射线图像降噪的方法，其特征在于，对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换包括：对所述图像帧序列中的每个图像帧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏晓芳，
申请(专利权)人：上海奕瑞光电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31