一种X光图像矫正方法技术

本发明专利技术提供了一种X光图像矫正方法，其特征在于：在X光机的前方设置畸变罩进行X光图像的拍摄后，通过防畸变矫正法对X光图像进行矫正；所述畸变罩，包括拍摄区和识别区。通过该方法能够克服X光线受磁场影响发生不规则变化的问题，通过防畸变算法，对X片进行纠正。对X片进行纠正。对X片进行纠正。

【技术实现步骤摘要】
一种X光图像矫正方法


[0001]本专利技术涉及一种医疗影像的矫正方法，具体地，涉及一种X光图像矫正方法。

技术介绍

[0002]医用C臂X光机拍摄的X光图像存在图像失真，失真的图像影响医疗工作者对病情的判断，同时也无法在三维重建和手术导航中使用。本专利技术主要针对X光畸变对后期图像所造成的影响的处理方法，而现有技术中没有有效的解决办法，为了提高手术导航的精确度，降低医务人员在手术中的风险，前期的X光图像尤为重要；本技术通过对前期患者的X光图像处理，排除噪点，矫正X光在拍摄过程中受周围磁场影响所发生的X光畸变，使得在载入手术导航系统中时，X光图像更为准确，并且系统能够准确、有效的识别图像，不会因X光图像的问题，导致系统无法识别图像，为后续手术导航提供更为精准的路径规划及手术方案，大大提高了手术的精准性及安全性。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在克服上述缺陷，克服X光线受磁场影响发生不规则变化的问题，通过防畸变算法，对X片进行纠正。
[0004]本专利技术提供了一种X光图像矫正方法，其特征在于：在X光机的前方设置畸变罩进行X光片的拍摄后，通过防畸变矫正法对X光片进行矫正；
[0005]所述畸变罩，包括拍摄区和识别区。
[0006]进一步地，本专利技术提供的一种X光图像矫正方法，其特征还在于，所述防畸变矫正法的具体方法如下所示：
[0007]S1.识别X光图像上的点位，获取点位坐标信息；
[0008]S2.根据X光图像上的点位生成第一网格；
[0009]S3.将S2获得的第一网格和S1中获得的X光图像的点位坐标信息进行匹配后，消除数据中的噪点，获取识别点的集合数据；
[0010]S4.根据S3获得的识别点生成第二网格；
[0011]S5.将S4获得的第二网格和S3获得的识别点的集合数据进行匹配，生成图像的变换矩阵；
[0012]S6.将S5获得的变换矩阵与原始X光图像结合后，根据变换矩阵对X光图像进行调整，获得矫正后的图像。
[0013]进一步地，本专利技术提供的一种X光图像矫正方法，其特征还在于，所述S1的具体步骤为：
[0014]S1-1.对X光图像进行颜色空间转换，将图像转换为灰度图像；
[0015]S1-2.对S1-1中得到的灰度图像进行降噪处理；
[0016]S1-3.对经S1-2处理后的图像进行斑点检测，识别出图像上的点位后，获取图像点位坐标信息。
[0017]进一步地，本专利技术提供的一种X光图像矫正方法，其特征还在于，所述S2的具体步骤为：
[0018]S2-1.根据X光图像像素大小(一般来说，图像像素大小为X光机固定的两个参数，即、长和宽)和X光在畸变罩上的拍摄范围大小(该拍摄范围大小是为了对X光图像大小进行预估)，计算获得畸变罩上识别点在图像点位坐标中的预估间距；
[0019]S2-2.根据S1中获得的图像点位坐标信息，计算每个点位与其最邻近点位之间的欧氏距离；
[0020]最邻近点位计算方法：通过计算每个点位与其他所有点位之间的欧氏距离，并找出最小的欧氏距离，该欧式距离对应的点即为最邻近点。
[0021]两个点位之间的距离，例如：点A(X0，Y0)和点B(X1，Y1)之间的距离为
[0022]S2-3.根据预设的规则I，将S2-2的欧式距离与S2-1的预估间距进行比较，去除不符合要求的点位距离；
[0023]S2-4.基于S2-3筛选后的符合要求的点位距离，计算其平均值，即为平均间距；
[0024]S2-5.根据S1中获得的图像点位坐标信息，计算每个点位在其正Y方向与其最邻近点位之间的欧氏距离；
[0025]S2-6.根据预设的规则II，将S2-5的欧式距离与S2-4的平均间距进行比较，计算每个点位与其正Y方向最符合要求的邻近点位的向量，计算其平均值，即为平均旋转向量；
[0026]S2-7.根据S2-4的平均间距和S2-6的平均旋转向量，生成第一网格；
[0027]第一网格的长和宽均为：(畸变罩上最长列的点位个数-1)*平均间距，网格生成后通过旋转向量，将网格和拍摄图像上的点位匹配。
[0028]其中，所述预估间距的计算方法为：预估间距＝X光图像像素大小*畸变罩上识别点真实间距/X光图像预估的真实大小；
[0029]预估的真实大小根据X光拍摄范围进行预估，已知防畸变罩上点位间距，根据点位间距预估大小(例如：拍摄范围内最长列有11个点位，点位间距为20MM，则预估大小为200MM)。
[0030]所述预设的规则I指欧氏距离与预估间距需符合如下规则：
[0031]欧氏距离<预估间距*额定值I-1；
[0032]和/或
[0033]欧氏距离>预估间距*额定值I-2；
[0034]用于筛选最符合要求的邻近点位的所述预设的规则II指其欧氏距离与平均间距需符合如下规则：
[0035]欧氏距离≧平均间距*额定值II-1；
[0036]和/或
[0037]欧氏距离≦平均间距*额定值II-2。
[0038]进一步地，本专利技术提供的一种X光图像矫正方法，其特征还在于，所述S3的具体步骤为：
[0039]S3-1.计算S1每个点位到第一网格上最邻近点的欧式距离；
[0040]S3-2.根据预设的规则III，将S2-4的平均距离与S3-1的欧氏距离进行比较，判断该点位是否为噪点；
[0041]S3-3.筛选出非噪点后形成识别点的集合数据；
[0042]所述预设的规则III指欧氏距离与平均间距需符合如下规则：
[0043]欧氏距离>额定值III*平均间距。
[0044]进一步地，本专利技术提供的一种X光图像矫正方法，其特征还在于，所述S4的具体步骤为：根据防畸变罩上的识别点生成第二网格；
[0045]所述第二网格的网格大小为：畸变罩上最长列的点位数*点位之间的预估间距。
[0046]畸变罩上最长列的点位数指整个畸变罩上直径上的点位。
[0047]进一步地，本专利技术提供的一种X光图像矫正方法，其特征还在于，所述S5的具体步骤为：
[0048]S5-1计算S3中得到的识别点集合数据上每个点位的X坐标值与Y坐标值分别累加，计算X和Y坐标的平均值，获得识别点集合数据的中心点坐标；
[0049][0050]S5-2将第二网格与S3识别点集合数据相匹配，使第二网格的中心点与S5-1中得到的识别点集合数据的中心点相对应，同时设置第二网格的旋转梯度，迭代变换第二网格，找到第二网格上与识别点集合数据上每个点对应的最邻近点，并使每个点和对应的最邻近点的距离和最小，得到对应点的集合数据；
[0051]S5-3利用S5-2中得到的对应点集合数据建立每个点的4阶多项式关系，并生成ploys矩阵(15*N的矩阵，N即为集合数据中点的个数)；
[0052]四阶多项式：X4+Y4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种X光图像矫正方法，其特征在于：在X光机的前方设置畸变罩进行X光图像的拍摄后，通过防畸变矫正法对X光图像进行矫正；所述畸变罩，包括拍摄区和识别区。2.如权利要求1所述的一种X光图像矫正方法，其特征在于，所述防畸变矫正法的具体方法如下所示：S1.识别X光图像上的点位，获取点位坐标信息；S2.根据X光图像上的点位生成第一网格；S3.将S2获得的第一网格和S1中获得的X光图像的点位坐标信息进行匹配后，消除数据中的噪点，获取识别点的集合数据；S4.根据S3获得的识别点生成第二网格；S5.将S4获得的第二网格和S3获得的识别点的集合数据进行匹配，生成图像的变换矩阵；S6.将S5获得的变换矩阵与原始X光图像结合后，根据变换矩阵对X光图像进行调整，获得矫正后的图像。3.如权利要求2所述的一种X光图像矫正方法，其特征在于：所述S1的具体步骤为：S1-1.对X光图像进行颜色空间转换，将图像转换为灰度图像；S1-2.对S1-1中得到的灰度图像进行降噪处理；S1-3.对经S1-2处理后的图像进行斑点检测，识别出图像上的点位后，获取图像点位坐标信息。4.如权利要求2所述的一种X光图像矫正方法，其特征在于：所述S2的具体步骤为：S2-1.根据X光图像像素大小和X光在畸变罩上的拍摄范围大小，计算获得畸变罩上识别点在图像点位坐标中的预估间距；S2-2.根据S1中获得的图像点位坐标信息，计算每个点位与其最邻近点位之间的欧氏距离；S2-3.根据预设的规则I，将S2-2的欧式距离与S2-1的预估间距进行比较，去除不符合要求的点位距离；S2-4.基于S2-3筛选后的符合要求的点位距离，计算其平均值，即为平均间距；S2-5.根据S1中获得的图像点位坐标信息，计算每个点位在其正Y方向与其最邻近点位之间的欧氏距离；S2-6.根据预设的规则II，将S2-5的欧式距离与S2-4的平均间距进行比较，计算每个点位与其正Y方向最符合要求的邻近点位的向量，计算其平均值，即为平均旋转向量；S2-7.根据S2-4的平均间距和S2-6的平均旋转向量，生成第一网格；其中，所述预估间距的计算方法为：预估间距＝X光图像像素大小*畸变罩上识别点真实间距/X光图像预估的真实大小；所述预设的规则I指欧氏距离与预估间距需符合如下规则：欧氏距离<预估间距*额定值I-1；和/或
欧氏距离>预估间距*额定值I-2；用于筛选最符合要求的邻近点位的所述预设的规则II指其欧氏距离与平均间距需符合如下规则：欧氏距离≧平均间距*额定值II-1；和/或欧氏距离≦平均间距*额定值II-2。5.如权利要求4所述的一种X光图像矫正方法，其特征在于：所述S3的具体步骤为：S3-1.计算S1每个点位到第一网格上最邻近点的欧式距离；S3-2.根据预设的规则III，将S2-4的平均距离与S3-1的欧氏距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，黄亚磊，
申请(专利权)人：刘洋，
类型：发明
国别省市：