一种多层X射线探测器图像校准方法及终端技术

本发明专利技术提供了一种多层X射线探测器图像校准方法及终端，获取增益校正图像，根据增益校正图像生成增益校正表；获取待测量物体的多能图像，多能图像为X射线通过所述待测物体及多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的图像；根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像；对多能校正图像进行配准，使得所述多能校正图像中的待测物体的图像重合；本发明专利技术相对于之前针对整张增益校正图像对获取的多能图像进行校正，根据增益校正表进行多点校正能够得到质量更高的图像，配准能够进一步消除多层平板结构的X射线探测器在安装过程中造成的机械误差，避免图像出现伪影，实现图像质量的提升。

【技术实现步骤摘要】
一种多层X射线探测器图像校准方法及终端
本专利技术涉及图像处理领域，尤其涉及一种多层X射线探测器图像校准方法及终端。
技术介绍
多能X射线探测技术即至少采集2幅图像，分别为高能图像、低能图像，通过相应双能减影技术实现满足特定目标的检测；该技术广泛应用于医疗、无损检测等领域，可实现胸片骨肉分离、骨密度检测、金属检测等功能。而传统的多能X射线探测技术一般由单个X射线球管和单个探测器的结构进行，在具体应用场景中，令球管分次发射不同kV(如高、中、低kV)的射线，使用单个探测器分别采集不同kV下的图像，得到多能图像，针对所采集的图像可通过双能减影等技术实现特定功能；但此种方法所获取的多能图像是多次曝光形成，并非同时曝光，故在拍摄运动物体时(如胸片)，多能图像会存在运动差异，在进行双能减影后会出现运动伪影的现象，并且多次曝光也使待检测的物体或人所接收的X射线剂量增加。
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射线探测器图像校准方法及终端，通过对多能图像的预处理提升图像质量，方便后续的图像分析。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射线探测器图像校准方法，包括步骤：S1、获取增益校正图像，根据所述增益校正图像生成增益校正表，所述增益校正图像为所述多层平板结构的X射线探测器在X射线开启的情况下获取的空气图；S2、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过所述待测物体及多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的图像；S3、根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像；S4、对所述多能校正图像进行配准，使得所述多能校正图像中的待测物体的图像重合。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射线探测器图像校准终端，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、获取增益校正图像，根据所述增益校正图像生成增益校正表，所述增益校正图像为所述多层平板结构的X射线探测器在X射线开启的情况下获取的空气图；S2、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过所述待测物体及多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的图像；S3、根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像；S4、对所述多能校正图像进行配准，使得所述多能校正图像中的待测物体的图像重合。本专利技术的有益效果在于：根据增益校正图像生增益校正表，通过多层平板结构的X射线探测器，能够一次曝光获取多种能量的X射线对应的增益校正表，并且进行多点校正得到多能校正图像，对多能校正图像进行配准，使其中待测物体的图像重合，相对于之前针对整张增益校正图像对获取的多能图像进行校正，根据增益校正表进行多点校正能够得到质量更高的图像，配准能够进一步消除多层平板结构的X射线探测器在安装过程中造成的机械误差，避免图像出现伪影，实现图像质量的提升。附图说明图1为本专利技术实施例的一种多层X射线探测器图像校准方法的步骤流程图；图2为本专利技术实施例的一种多层X射线探测器图像校准终端的结构示意图；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图像截取示意图；图5为本专利技术实施例的配准前后图像融合效果示意图；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射线探测器图像校准终端；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射线探测器图像校准方法，包括步骤：S1、获取增益校正图像根据所述增益校正图像生成增益校正表，所述增益校正图像为所述多层平板结构的X射线探测器在X射线开启的情况下获取的空气图；S2、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过所述待测物体及多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的图像；S3、根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像；S4、对所述多能校正图像进行配准，使得所述多能校正图像中的待测物体的图像重合。从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：根据增益校正图像生增益校正表，通过多层平板结构的X射线探测器，能够一次曝光获取多种能量的X射线对应的增益校正表，并且进行多点校正得到多能校正图像，对多能校正图像进行配准，使其中待测物体的图像重合，相对于之前针对整张增益校正图像对获取的多能图像进行校正，根据增益校正表进行多点校正能够得到质量更高的图像，配准能够进一步消除多层平板结构的X射线探测器在安装过程中造成的机械误差，避免图像出现伪影，实现图像质量的提升。进一步的，所述S1具体为：确定使多能图像中某一能量的X射线所得到的图像的灰度值位于第一预设区间或第二预设区间内的X射线的第一剂量；以所述第一剂量的X射线拍摄空气图，获取多张多能图像中某一能量的X射线所得到的第一图像，对多张所述第一图像进行加权平均，得到第一预设区间对应的第一增益校正表及第二预设区间对应的第二增益校正表。由上述描述可知，以使多能图像中某一能量X射线所得到的图像的灰度值处于预设范围内的X射线的剂量作为标准拍摄多张第一图像，获取不同预设范围对应的增益校正表，提高了增益校正的精度。进一步的，所述S1中每种能量的X射线所得到的图像至少对应两张灰度值范围不同的所述增益校正表；所述S3具体为：根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像，对所述多能图像中每一个点的增益校正具体为：计算增益系数：其中，m为所述增益校正表灰度值的均值，m+表示灰度值较高的增益校正表的均值，m-表示灰度值较低的增益校正表的均值；S为所述多能图像上一像素点的灰度值，(u，v)表示所述多能校正图像上一像素点；判断所述S是否位于两张所述增益校正表之间，若是，则S_＝gain_l_(x,y)，S+＝gain_l+(x,y)，其中，gain_l+表示灰度值较高的增益校正表，gain_l-表示灰度值较低的增益校正表，(x,y)表示所述多能图像上一像素点；所述多能图像中每个像素点点乘其对应的增益系数，得到所述多能校正图像。由上述描述可知，对多能图像中的每一个点计算增益系数，进行多点增益校正，大幅提升了最终所得图像的质量，便于后续对图像进行融合、减影等操作。进一步的，所述S4具体为：获取分辨率卡的多能分辨率卡图像，裁剪所述多能分辨率卡图像中同一位置图像，得到裁剪图像；对两张所述裁剪图像fl及fh进行傅里叶变换，分别得到Fl及Fh，并计算两张所述裁剪图像之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多层X射线探测器图像校准方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、获取增益校正图像，根据所述增益校正图像生成增益校正表，所述增益校正图像为所述多层平板结构的X射线探测器在X射线开启的情况下获取的空气图；/nS2、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过所述待测物体及多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的图像；/nS3、根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像；/nS4、对所述多能校正图像进行配准，使得所述多能校正图像中的待测物体的图像重合。/n

【技术特征摘要】
1.一种多层X射线探测器图像校准方法，其特征在于，包括步骤：
S1、获取增益校正图像，根据所述增益校正图像生成增益校正表，所述增益校正图像为所述多层平板结构的X射线探测器在X射线开启的情况下获取的空气图；
S2、获取待测量物体的多能图像，所述多能图像为X射线通过所述待测物体及多层平板结构的X射线探测器之后所生成的不同能量的X射线所分别得到的图像；
S3、根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像；
S4、对所述多能校正图像进行配准，使得所述多能校正图像中的待测物体的图像重合。


2.根据权利要求1所述的一种多层X射线探测器图像校准方法，其特征在于，所述S1具体为：
确定使多能图像中某一能量的X射线所得到的图像的灰度值位于第一预设区间或第二预设区间内的X射线的第一剂量；
以所述第一剂量的X射线拍摄空气图，获取多张多能图像中某一能量的X射线所得到的第一图像，对多张所述第一图像进行加权平均，得到第一预设区间对应的第一增益校正表及第二预设区间对应的第二增益校正表。


3.根据权利要求1所述的一种多层X射线探测器图像校准方法，其特征在于，所述S1中每种能量的X射线所得到的图像至少对应两张灰度值范围不同的所述增益校正表；
所述S3具体为：
根据所述增益校正表，对所述多能图像进行多点增益校正，得到多能校正图像，对所述多能图像中每一个点的增益校正具体为：
计算增益系数：



其中，m为所述增益校正表灰度值的均值，m+表示灰度值较高的增益校正表的均值，m-表示灰度值较低的增益校正表的均值；S为所述多能图像上一像素点的灰度值，(u，v)表示所述多能校正图像上一像素点；判断所述S是否位于两张所述增益校正表之间，若是，则S_＝gain_l_(x,y)，S+＝gain_l+(x,y)，其中，gain_l+表示灰度值较高的增益校正表，gain_l-表示灰度值较低的增益校正表，(x,y)表示所述多能图像上一像素点；
所述多能图像中每个像素点点乘其对应的增益系数，得到所述多能校正图像。


4.根据权利要求1所述的一种多层X射线探测器图像校准方法，其特征在于，所述S4具体为：
获取分辨率卡的多能分辨率卡图像，裁剪所述多能分辨率卡图像中同一位置图像，得到裁剪图像；
对两张所述裁剪图像fl及fh进行傅里叶变换，分别得到Fl及Fh，并计算两张所述裁剪图像之间的互功率谱
其中，Fh*表示Fh的复共轭，(u，v)表示一像素点；
对所述互功率谱进行二维傅里叶变换，得到第二图像，以所述第二图像的中心划分第一象限、第二象限、第三象限及第四象限，将所述第一象限与所述第三象限互换位置，所述第二象限与所述第四象限互换位置，得到冲激响应中心；
设定阈值，根据所述预制及所述冲激响应中心，得到多个冲激响应及所述冲激响应与所述冲激响应中心的坐标差，计算所述冲激响应的区域相关系数：



其中，Al及Ah为根据所述坐标差分别在fl及fh中截取的第三图像，m为所述第三图像的长，n为所述第三图像的宽；
得到所述区域相关系数最大的偏移冲激响应，根据所述偏移冲击响应的所述坐标差对所述多能校正图像进行配准。


5.根据权利要求1所述的一种多层X射线探测器图像校准方法，其特征在于，所述S4之后，还包括：
对配准之后的所述多能校正图像进行融合及减影。


6.一种多层X射线探测器图像校准终端，包...

【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