一种多层X射线探测器图像处理方法及终端技术

本发明专利技术提供了一种多层X射线探测器图像处理方法及终端，获取待测量物体的多能图像，多能图像为X射线通过多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线分别得到的多张图像；融合多张经过对数变换后的多能图像，得到融合图像；根据预设目标确定加权系数，根据加权系数及多能图像实现减影，得到减影图像；根据融合图像及减影图像，得到图像分析结果；本发明专利技术所提供的一种方法及终端，设置多层X射线探测器，一次曝光获取多能图像，将所获得的图像进行对数变换之后再融合，使图像的灰度和待测物体的厚度有线性关系，能够根据目标确定的权重对图像进行减影，更加准确并且有针对性地获取待测物体的信息，提升多能图像的可读性。

【技术实现步骤摘要】
一种多层X射线探测器图像处理方法及终端
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种多层X射线探测器图像处理方法及终端。
技术介绍
多能X射线探测技术至少采集2幅分别为高能、低能的图像，通过相应双能减影技术实现特定检测；该技术广泛应用于医疗、无损检测等领域，具体可实现胸片骨肉分离、骨密度检测、金属检测等功能；传统的多能X射线探测技术一般采用单个X射线球管和单个探测器的结构，操作球管使其发射不同kV(如高、中、低kV)的射线，探测器采集对应kV下的多能图像，针对所采集的图像可通过双能减影等技术实现获取特定需求的图像。传统的多能探测技术在采集多能图像的过程中使球管发射不同kV的射线，分别采集对应kV下的多能图像，在采集图像的过程中并非同时曝光，故在拍摄运动物体(如拍摄胸部X光片，胸部会随呼吸起伏)时多能图像存在运动差异，在对图像进行双能减影后会出现运动伪影的现象，且多次采集图像也会使辐射的剂量增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种多层X射线探测器图像处理方法及终端，实现对一次曝光获取的多能图像的处理，提升多能图像的可读性。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的一种技术方案为：一种多层X射线探测器图像处理方法，包括步骤：S1、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线分别得到的多张图像；S2、融合多张经过对数变换后的所述多能图像，得到融合图像；S3、根据预设目标确定加权系数，根据所述加权系数及所述多能图像实现减影，得到减影图像；S4、根据所述融合图像及所述减影图像，得到图像分析结果。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：一种多层X射线探测器图像处理终端，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在所述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：S1、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线分别得到的多张图像；S2、融合多张经过对数变换后的所述多能图像，得到融合图像；S3、根据预设目标确定加权系数，根据所述加权系数及所述多能图像实现减影，得到减影图像；S4、根据所述融合图像及所述减影图像，得到图像分析结果。本专利技术的有益效果在于：使X射线通过多层平板结构的X射线探测器，实现在一次发射的过程中改变产生图像的X射线的能量，从而获取待测量物体的多能图像，将多能图像进行对数变换之后再融合得到融合图像，并且根据预设目标确定加权系数，对多能图像进行减影，多层平板结构的X射线探测器，单次曝光就能够获取多张多能图像，多能图像经过对数变换，图像的灰度值与待测量物体的厚度呈线性相关，能够更加明晰获取待测量物体的信息，根据预设目标确定加权系数，能够进一步突出目标区域的图像，单次曝光获取多张图片并能够得到可读性高的融合图像及减影图像，大大提高了X射线光子利用率，降低照射X射线的待测物体的吸收剂量。附图说明图1为本专利技术实施例的一种多层X射线探测器图像处理方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例的一种多层X射线探测器图像处理终端的结构示意图；图3为本专利技术实施例的一种多层X射线探测器；图4为本专利技术实施例的胸部X射线图像进行减影前示意图；图5为本专利技术实施例的胸部X射线图像骨骼增强示意图；图6为本专利技术实施例的胸部X射线图像肺部增强示意图；标号说明：1、X射线球管；2、多层X射线探测器；2-1、上层探测器；2-2、滤过层；2-3、下层探测器；3、待测物体；4、一种多层X射线探测器图像处理终端；5、处理器；6、存储器。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。请参照图1，一种多层X射线探测器图像处理方法，包括步骤：S1、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线分别得到的多张图像；S2、融合多张经过对数变换后的所述多能图像，得到融合图像；S3、根据预设目标确定加权系数，根据所述加权系数及所述多能图像实现减影，得到减影图像；S4、根据所述融合图像及所述减影图像，得到图像分析结果。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：使X射线通过多层平板结构的X射线探测器，实现在一次发射的过程中改变产生图像的X射线的能量，从而获取待测量物体的多能图像，将多能图像进行对数变换之后再融合得到融合图像，并且根据预设目标确定加权系数，对多能图像进行减影，多层平板结构的X射线探测器，单次曝光就能够获取多张多能图像，多能图像经过对数变换，图像的灰度值与待测量物体的厚度呈线性相关，能够更加明晰获取待测量物体的信息，根据预设目标确定加权系数，能够进一步突出目标区域的图像，单次曝光获取多张图片并能够得到可读性高的融合图像及减影图像，大大提高了X射线光子利用率，降低照射X射线的待测物体的吸收剂量。进一步的，所述S1包括：使X射线通过待测物体及低能探测器，获取所述低能图像；使所述X射线通过放置于所述低能探测器与高能探测器之间的滤过层，以使得所述X射线变为高能X射线；使所述高能X射线通过高能探测器，获取所述高能图像。由上述描述可知，使X射线一次通过多层探测器，并且借助滤过层的设置改变X射线的能量，实现一次曝光获取多能图像，避免了多能图像伪影的现象，有利于对多能图像的后续处理。进一步的，所述S1与S2之间还包括：对所述低能图像进行校正，得到低能校正图像。由上述描述可知，因生成低能图像时X射线未经过滤过，故不仅低能的X射线照射在探测器上，也有高能的X射线照射从而产生误差，对后续的图像处理造成影响，对未经滤过层的X射线照射所得的图像进行校正，提升图像的可读性同时也保证了后续图像处理的精度。进一步的，对所述低能图像进行校正，得到低能校正图像具体为：计算频谱校正系数k：上式中，μ为所述滤过层的X射线线性衰减系数，l为所述滤过层的厚度；根据所述频谱校正系数k及所述高能图像，对所述低能图像进行校正，得到低能校正图像，具体为；其中，Il为所述低能校正图像，Ilprev为所述低能图像，Ih为所述高能图像。由上述描述可知，利用获取高能图像时X射线已经过滤过层转变为高能X射线，高能图像未受低能X射线影响的特性，利用高能图像校正低能图像，同时考虑滤过层会使X射线衰减的程度，进一步提升了低能校正图像的精度。进一步的，所述S2具体为：获取对数变换后的所述高能图像Ilog_h及对数变换后的所述低能校正图像Ilog_l；对所述Ilog_h和所述Ilog_l分别进行灰度拉伸，分别得到Ilogdst_h及Ilogdst_l；具体的，其中，maxGray＝2bits本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层X射线探测器图像处理方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的多张图像；/nS2、融合多张经过对数变换后的所述多能图像，得到融合图像；/nS3、根据预设目标确定加权系数，根据所述加权系数及所述多能图像实现减影，得到减影图像；/nS4、根据所述融合图像及所述减影图像，得到图像分析结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层X射线探测器图像处理方法，其特征在于，包括步骤：
S1、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的多张图像；
S2、融合多张经过对数变换后的所述多能图像，得到融合图像；
S3、根据预设目标确定加权系数，根据所述加权系数及所述多能图像实现减影，得到减影图像；
S4、根据所述融合图像及所述减影图像，得到图像分析结果。


2.根据权利要求1所述的一种多层X射线探测器图像处理方法，其特征在于，所述S1具体包括：
使X射线通过待测物体及低能探测器，获取低能图像；
使所述X射线通过放置于所述低能探测器与高能探测器之间的滤过层，以使得所述X射线变为高能X射线；
使所述高能X射线通过高能探测器，获取高能图像。


3.根据权利要求2所述的一种多层X射线探测器图像处理方法，其特征在于，所述S1与S2之间还包括：对所述低能图像进行校正，得到低能校正图像。


4.根据权利要求3所述的一种多层X射线探测器图像处理方法，其特征在于，对所述低能图像进行校正，得到低能校正图像具体为：
计算频谱校正系数k：



上式中，μ为所述滤过层的X射线线性衰减系数，l为所述滤过层的厚度；
根据所述频谱校正系数k及所述高能图像，对所述低能图像进行校正，得到低能校正图像，具体为；



其中，Il为所述低能校正图像，Ilprev为所述低能图像，Ih为所述高能图像。


5.根据权利要求3所述的一种多层X射线探测器图像处理方法，其特征在于，所述S2具体为：
获取对数变换后的所述高能图像Ilog_h及对数变换后的所述低能校正图像Ilog_l；
对所述Ilog_h和所述Ilog_l分别进行灰度拉伸，分别得到Ilogdst_h及Ilogdst_l；
具体的，
其中，maxGray＝2bits-1，bits、Idst、Isrc、Imax及Imin分别表示所述高能图像的位数、所述Ilogdst_h、所述Ilog_h、所述Ilog_h的最大灰度值及所述Ilog_h的最小灰度值；或分别表示所述低能图像的位数、所述Ilogdst_l、所述Ilog_l、所述Ilog_l的最大灰度值及所述Ilog_l的最小灰度值；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蓝重洲，王宗朋，叶超，成富平，
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