一种环形伪影的检测方法和系统技术方案

本申请实施例公开了一种环形伪影的检测方法和系统。所述环形伪影的检测方法包括：获取原始图像；将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中；确定所述极坐标图像中的待保护区域；对所述极坐标图像中所述待保护区域以外的至少一个区域进行平滑处理，获得平滑图像；基于所述极坐标图像和所述平滑图像，生成残差图像；基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置。本申请可以将原始图像映射到极坐标图中梯形或三角形区域和采用梯度角度图像进行图像处理，可以减少噪声影响，从而可以检测环形伪影的准确位置，为成像设备检测或空气校正提供信息。

A Detection Method and System for Ring Artifacts

【技术实现步骤摘要】
一种环形伪影的检测方法和系统
本申请涉及图像处理领域，特别涉及一种环形伪影的检测方法和系统。
技术介绍
医学影像设备(例如，电子计算机断层扫描(ComputedTomography，CT)设备、C臂(C-arm)机等)，重建出的图像通常会出现同心的环形伪影，对图像质量造成不利的影响。在实际使用中，可以对图像进行校正以消除其中的环形伪影。因此如果可以自动判断图像中是否有环形伪影，再根据结果决定是否对图像做伪影校正，将给图像质量的提高带来极大的方便。
技术实现思路
基于此，提供一种环形伪影的检测方法和系统。本申请实施例之一提供一种环形伪影的检测方法。所述方法包括：获取原始图像；将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中；确定所述极坐标图像中的待保护区域；对所述极坐标图像中所述待保护区域以外的至少一个区域进行平滑处理，获得平滑图像；基于所述极坐标图像和所述平滑图像，生成残差图像；基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置。在一些实施例中，所述将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中包括：确定成像中心在原始图像中的位置；确定原始图像中，以所述位置为中心由内到外的多个环；将所述多个环上的像素点分别映射到极坐标图像中的多行或多列中的直线上；其中，多个环与所述多行或所述多列一一对应。在一些实施例中，所述将所述多个环上的像素点分别映射到极坐标图像中的多行或多列中的直线上包括：对于多个环中的每一个：基于环上的像素点进行插值运算，获得至少一个插值像素点；将所述环上的像素点以及所述至少一个插值像素点映射到极坐标图像中的一行或一列中的直线上。在一些实施例中，所述直线的长度与其对应的环的半径正相关。在一些实施例中，所述将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中包括：将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中梯形或三角形区域内。在一些实施例中，所述确定所述极坐标图像中的待保护区域包括：对所述极坐标图像进行边界提取，获得强边界区域。在一些实施例中，所述边界提取的方法包括以下中的一种或多种的组合：阈值分割、拉普拉斯算子、索贝尔算子、罗伯特算子、马尔算子、坎尼算子、沈峻算子。在一些实施例中，所述确定所述极坐标图像中的待保护区域还包括：基于所述强边界区域进行区域扩张，生成待保护区域。在一些实施例中，所述基于所述极坐标图像和所述平滑图像，生成残差图像包括：将所述极坐标图像与所述平滑图像中相应像素点的像素值相减，得到所述残差图像。在一些实施例中，基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置包括：对所述残差图像按行求均值或按列求均值；将均值大于第一设定阈值的行或列对应的原始图像中的环确定为所述环形伪影区域，或者将均值小于第二设定阈值的行或列对应的原始图像中的环确定为所述环形伪影区域。在一些实施例中，基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置包括：基于所述残差图像生成梯度角度图像；对所述梯度角度图像按行求均值或按列求均值；确定峰值或谷值所在的行或列；所述峰值为大于第三设定阈值的均值，谷值为小于第四设定阈值的均值；将峰值所在行或列与距离其最近的谷值所在行或列作为一个峰谷位置对；筛选出峰谷位置对中，行间距或列间距小于设定距离值的峰谷位置对；基于筛选出的峰谷位置对中的行或列对应的原始图像中的环，确定所述环形伪影区域。在一些实施例中，所述基于所述残差图像生成梯度角度图像包括：计算所述残差图像中的像素值的梯度角度值，得到所述梯度角度图像；其中，所述梯度角度值反映残差图像中像素值沿图像至少两个不同方向变化量的比值大小。本申请实施例之一提供一种环形伪影的检测系统。所述系统包括获取模块、映射模块、待保护区域确定模块、平滑处理模块、残差图像生成模块和环形伪影确定模块；所述获取模块用于获取原始图像；所述映射模块用于将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中；所述待保护区域确定模块用于确定所述极坐标图像中的待保护区域；所述平滑处理模块用于对所述极坐标图像中所述待保护区域以外的至少一个区域进行平滑处理，获得平滑图像；所述残差图像生成模块用于基于所述极坐标图像和所述平滑图像，生成残差图像；所述环形伪影确定模块用于基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置。本申请实施例之一提供一种环形伪影的检测装置。所述装置包括至少一个处理器和至少一个存储设备，所述存储设备用于存储指令，当所述至少一个处理器执行所述指令时，实现如本申请任一实施例所述环形伪影的检测方法。本申请实施例之一提供一种计算机可读存储介质。所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取所述存储介质中的所述计算机指令后，所述计算机执行如本申请任一实施例所述环形伪影的检测方法。附图说明本申请将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：图1是根据本申请一些实施例所示的一种示例性成像系统的示意图；图2是根据本申请一些实施例所示的一种示例性计算设备的硬件和/或软件组件的示意图；图3是根据本申请一些实施例所示的处理设备的示例性框图；图4是根据本申请一些实施例所示的环形伪影检测方法的示例性流程图；图5是根据本申请一些实施例所示的极坐标图像映射方法的示例性流程图；图6是根据本申请一些实施例所示的环形伪影位置确定方法的示例性流程图；图7是根据本申请一些实施例所示的原始图像的示意图；图8是根据本申请一些实施例所示的极坐标图像的示意图；图9是根据本申请一些实施例所示的强边界区域图像的示意图；图10是根据本申请一些实施例所示的平滑图像的示意图；图11是根据本申请一些实施例所示的残差图像的示意图；图12是根据本申请一些实施例所示的梯度角度图像的示意图；图13是根据本申请一些实施例所示的像素值均值图像的示意图；以及图14是根据本申请一些实施例所示的峰谷位置对图像的示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对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申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。参照附图并考虑以下描述，本申请的这些和其他特征以及相关的结构元件以及制造的部件和经济的结合的操作和功能的方法可以变得更加明显，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种环形伪影的检测方法，其特征在于，包括：获取原始图像；将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中；确定所述极坐标图像中的待保护区域；对所述极坐标图像中所述待保护区域以外的至少一个区域进行平滑处理，获得平滑图像；基于所述极坐标图像和所述平滑图像，生成残差图像；基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置。

【技术特征摘要】
1.一种环形伪影的检测方法，其特征在于，包括：获取原始图像；将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中；确定所述极坐标图像中的待保护区域；对所述极坐标图像中所述待保护区域以外的至少一个区域进行平滑处理，获得平滑图像；基于所述极坐标图像和所述平滑图像，生成残差图像；基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中包括：确定成像中心在原始图像中的位置；确定原始图像中，以所述位置为中心由内到外的多个环；将所述多个环上的像素点分别映射到极坐标图像中的多行或多列中的直线上；其中，多个环与所述多行或所述多列一一对应。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述多个环上的像素点分别映射到极坐标图像中的多行或多列中的直线上包括：对于多个环中的每一个：基于环上的像素点进行插值运算，获得至少一个插值像素点；将所述环上的像素点以及所述至少一个插值像素点映射到极坐标图像中的一行或一列中的直线上。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述直线的长度与其对应的环的半径正相关。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中包括：将所述原始图像中的像素点映射到极坐标图像中梯形或三角形区域内。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述极坐标图像中的待保护区域包括：对所述极坐标图像进行边界提取，获得强边界区域；基于所述强边界区域进行区域扩张，生成待保护区域。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述极坐标图像和所述平滑图像，生成残差图像包括：将所述极坐标图像与所述平滑图像中相应像素点的像素值相减，得到所述残差图像。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述残差图像，确定原始图像中所述环形伪影的位置包括：对所述残差图像按行求均值或按列求均值；将均值大于第一设定阈值的行或列对应的原始图像中的环确定为所述环形伪影...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍园，王毅，曹文静，李翔，
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