散射线校正方法及终端技术

本发明专利技术公开了一种散射线校正方法及终端，方法包括：分别获取实际散射核和仿真散射核；根据所述实际散射核和仿真散射核计算得到散射核；获取原始图像分布；根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布；根据所述原始图像分布和散射线图像分布计算得到主射线图像分布。本发明专利技术无需使用额外的硬件装置即可实现DR图像的散射线校正，可提高临床诊断精度。

Scattering Line Correction Method and Terminal

The invention discloses a scattering line correction method and a terminal, which includes: acquiring the actual scattering core and the simulated scattering core respectively; calculating the scattering core according to the actual scattering core and the simulated scattering core; acquiring the original image distribution; calculating the scattering line image distribution according to the original image distribution and the scattering core; and calculating the scattering line image distribution according to the original image distribution and the scattering line image distribution. The main ray image distribution is calculated. The invention can realize scatter line correction of DR image without using additional hardware device, and can improve the accuracy of clinical diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
散射线校正方法及终端
本专利技术涉及校正
，尤其涉及一种散射线校正方法及终端。
技术介绍
DR(DigitalRadiography，数字X光成像)系统的目标为采集与人体密度相关的主射线图像，通过图像后处理以期达到诊断的效果。但受以康普顿散射为主的散射线叠加影响，造成主射线的图像退化，因此需要对散射线进行校正。传统的DR散射线校正方法使用硬件去除散射，主要有：1、使用滤线栅，在探测器处放置滤线栅，过滤部分经过人体后达到探测器的散射线。2、使用束光器，部分拍片部位缩小束光器窗口，避免多余射线与人体作用，产生散射线。3、使用滤波片，在球馆射线出口放置滤波片，改变射线频谱，比如通过硬化射线提高主射线透过率。4、使用空气间隙法，增加人体与探测器间距，衰减散射线。使用所提硬件去散射方案(滤线栅、束光器、滤波片等)可以降低散射线到达探测器的比例SPR，然而硬件方案需使用额外设备，成本较高，且涉及系统设计，结构较为复杂。并且即便使用了这些方法，所采集图像的散射/主射线比例(SPR,ScattertoPrimaryratio)依旧很高，为此有人提出使用图像处理技术进一步校正DR图像的散射线。例如，使用经验值拟合核函数，通过反卷积算法复原主射线图像。此外在锥束CT(Conebeamcomputedtomography,CBCT)方面，亦有人提出使用图像处理技术校正投影散射线，主要有：1、使用蒙特卡洛方法拟合核函数，通过反卷积算法复原主射线图像；2、使用射线阻挡网格(Beamstoparray)得到散射线图像，通过减去散射图像复原主射线图像。仅使用经验值拟合散射核函数没有考虑DR成像系统模型，不能准确评估散射线，不仅无法准确去除散射线，且采用该方案校正后也会造成图像退化。使用射线阻挡网格可以得到散射线分布，但需多次拍摄，病人接受剂量过大故不适用于医学检测。使用蒙特卡洛仿真可以生成较为准确的散射核函数，用于CBCT可更精准地复原体素CT值，然而该技术并未被用于DR系统。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种散射线校正方法及终端，可进行DR图像校正。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种散射线校正方法，包括：分别获取实际散射核和仿真散射核；根据所述实际散射核和仿真散射核计算得到散射核；获取原始图像分布；根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布；根据所述原始图像分布和散射线图像分布计算得到主射线图像分布。本专利技术采用的另一技术方案为：一种散射线校正终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：分别获取实际散射核和仿真散射核；根据所述实际散射核和仿真散射核计算得到散射核；获取原始图像分布；根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布；根据所述原始图像分布和散射线图像分布计算得到主射线图像分布。本专利技术的有益效果在于：通过分别获取实际散射核和仿真散射核来计算散射核，然后计算得到散射线图像分布，最终对散射线实现校正，本专利技术无需使用额外的硬件装置即可实现DR图像的散射线校正，可提高临床诊断精度。附图说明图1为本专利技术实施例一的散射线校正方法的流程图；图2为本专利技术实施例一的DR系统的装置示意图；图3为本专利技术实施例一的获取实际散射核的试验装置示意图；图4为本专利技术实施例一的获取仿真散射核的试验装置示意图；图5为本专利技术实施例一的束光器区域的示意图；图6为本专利技术实施例二的散射线校正终端的示意图。标号说明：1、高压发生器；2、X射线球馆；3、束光器；4、滤线栅；5、探测器；6、主机；7、射线；8、被照射物体；9、铅板；10、闪烁体探测器；100、散射线校正终端；101、存储器；102、处理器。具体实施方式为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。本专利技术最关键的构思在于：通过分别获取实际散射核和仿真散射核来计算散射核，然后计算得到散射线图像分布，无需使用硬件装置即可实现DR图像的散射线校正。请参照图1，一种散射线校正方法，包括：分别获取实际散射核和仿真散射核；根据所述实际散射核和仿真散射核计算得到散射核；获取原始图像分布；根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布；根据所述原始图像分布和散射线图像分布计算得到主射线图像分布。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过分别获取实际散射核和仿真散射核来计算散射核，然后计算得到散射线图像分布，最终对散射线实现校正，本专利技术无需使用额外的硬件装置即可实现DR图像的散射线校正，可提高临床诊断精度。进一步的，获取实际散射核具体为：使X射线经束光器后通过一圆孔区域，然后到达被照射物体，所述圆孔区域的半径范围为(0,1]mm，所述被照射物体为3～40cm厚度的水箱模体；采集被照射物体下的圆孔图像；获取所述圆孔图像中圆孔中心的一行像素值；对所述一行像素值进行处理得到SPR曲线；通过最小二乘法对所述SPR曲线进行拟合，得到实际散射核。由上述描述可知，圆孔区域的半径范围可以根据需要进行设置，被照射物体的厚度也可以根据需要进行选择。进一步的，获取仿真散射核具体为：使X射线依次经滤波片和束光器后到达被照射物体，所述被照射物体为3～40cm厚度的水箱模体；通过被照射物体的X射线经闪烁体探测器后转换为散射信号；对所述散射信号进行处理得到SPR曲线；通过最小二乘法对所述SPR曲线进行拟合，得到仿真散射核。由上述描述可知，仿真散射核的获取可以使用蒙特卡洛仿真方法。进一步的，根据公式计算散射核，其中，h表示散射核，hr表示实际散射核，hs表示仿真散射核，a为指数因子，其取值范围为[0.5,1]。进一步的，当在X射线到达探测器之前采用滤线栅时，根据公式h(x,y)＝h(x,y)·k(y)对所述散射核进行加权处理，其中，(x,y)表示散射线分布的坐标，其坐标原点为X射线的中心在探测器的位置；L表示与滤线栅的参数相关的经验值。由上述描述可知，由于滤线栅仅过滤y方向的散射，固x方向不进行加权处理。进一步的，所述根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布具体为：初始化散射线图像分布Is及主射线图像分布Ip，使得Is(x,y)＝0以及Ip(x,y)＝I(x,y)，其中，I(x,y)表示原始图像分布；获取束光器区域；将束光器区域的Ip置为0，利用迭代反卷积计算散射线图像分布Is，Is＝Ip*h，其中，*表示卷积符号，表示原散射线图像分布，λ为松弛系数，取值范围为[0,1]。进一步的，在利用迭代反卷积计算散射线图像分布时，将束光器区域外的原始图像置为0，并使用0扩展图像边界。进一步的，所述根据所述原始图像分布和散射线图像分布计算得到主射线图像分布具体为：将原始图像分布减去散射线图像分布得到所述主射线图像分布。请参照图6，本专利技术涉及的另一技术方案为：一种散射线校正终端100，包括存储器101、处理器102以及存储在所述存储器101上并可在处理器102上运行的计算机程序，所述处理器102执行所述计算机程序时实现以下步骤：分别获取实际散射核和仿真散射核；根据所述实际散射核和仿真散射核计算得到散射核；获取原始图像分布；根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布；根据所述原始图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种散射线校正方法，其特征在于，包括：分别获取实际散射核和仿真散射核；根据所述实际散射核和仿真散射核计算得到散射核；获取原始图像分布；根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布；根据所述原始图像分布和散射线图像分布计算得到主射线图像分布。

【技术特征摘要】
1.一种散射线校正方法，其特征在于，包括：分别获取实际散射核和仿真散射核；根据所述实际散射核和仿真散射核计算得到散射核；获取原始图像分布；根据所述原始图像分布和散射核计算得到散射线图像分布；根据所述原始图像分布和散射线图像分布计算得到主射线图像分布。2.根据权利要求1所述的散射线校正方法，其特征在于，获取实际散射核具体为：使X射线经束光器后通过一圆孔区域，然后到达被照射物体，所述圆孔区域的半径范围为(0,1]mm，所述被照射物体为3～40cm厚度的水箱模体；采集被照射物体下的圆孔图像；获取所述圆孔图像中圆孔中心的一行像素值；对所述一行像素值进行处理得到SPR曲线；通过最小二乘法对所述SPR曲线进行拟合，得到实际散射核。3.根据权利要求1所述的散射线校正方法，其特征在于，获取仿真散射核具体为：使X射线依次经滤波片和束光器后到达被照射物体，所述被照射物体为3～40cm厚度的水箱模体；通过被照射物体的X射线经闪烁体探测器后转换为散射信号；对所述散射信号进行处理得到SPR曲线；通过最小二乘法对所述SPR曲线进行拟合，得到仿真散射核。4.根据权利要求1所述的散射线校正方法，其特征在于，根据公式计算散射核，其中，h表示散射核，hr表示实际散射核，hs表示仿真散射核，a为指数因子，其取值范围为[0.5,1]。5.根据权利要求4所述的散射线校正方法，其特征在于，当在X射线到达探测器之前采用滤线栅时，根据公式h(x,y)＝h(x,y)·k(y)对所述散射核进行加权处理，其中，(x,y)表示散射线分布的坐标，其坐标原点为X射线的中心在探测器的位置；L表示与滤线栅的参数相关的经验值。6.根据权利要求5所述的散射线校正方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝重洲，孙凯，
申请(专利权)人：深圳市安健科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44