【技术实现步骤摘要】
一种基于引导图滤波的CBCT图像金属伪影校正方法
[0001]本专利技术涉及一种基于引导图滤波的CBCT图像金属伪影校正方法，属于计算机医学图像处理
技术介绍
[0002]CT图像中金属伪影以及射束硬化的存在会极大提高临床医生的误诊率，尤其在低剂量CBCT图像中，金属伪影和射束硬化伪影干扰更加严重。研究人员在过去的几十年中，针对金属伪影和射束硬化伪影的抑制，进行了深入的研究。这些方法大致可分为投影数据修补法、迭代重建法、混合法，其中比较主流的方法是前两类方法。投影数据修补法的主要思路是获取金属区域投影数据，在原数据中使用金属周围的软组织投影数据进行插值来替换金属投影区域数值，投影插值法在1987年由Kalender等人提出。针对插值后投影数据边界过渡不平滑的问题，Juhye等人提出使用边缘保护滤波器对插值后数据做处理的方法，该方法可以一定程度上的解决插值带来的次生伪影。使用迭代重建法抑制伪影的关键思想是使用那些没有受高衰减干扰的投影数据进行CT图像重建，迭代法抑制金属伪影由Wang等人在1998年首次提出。1999...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于引导图滤波的CBCT图像金属伪影校正方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1：对原始投影数据P
ori
进行FDK算法重建得到原始重建图像I
ori
；步骤2：对原始重建图像I
ori
进行分割与形态学处理，得到金属图像区域Ω
I_m
；步骤3：将金属区域进行正投影得到金属投影区域Ω
P_m
，对原始投影数据P
ori
中位于金属投影区域Ω
P_m
的像素点值使用插值方法进行替换，得到不含金属的插值后投影数据P
interp
；步骤4：对插值后投影数据P
interp
进行边缘保护的模糊滤波，得到滤波后投影数据P
filtered
，并且将滤波后投影数据P
filtered
与原始投影数据P
ori
进行拼接，得到拼接投影数据P
joint
；步骤5：对拼接后投影数据P
joint
使用FDK算法进行重建，得到不含金属的重建图像I
no_metal
；步骤6：将不含金属的重建图像I
no_metal
与原始重建图像I
ori
以金属图像区域Ω
I_m
为界进行图像拼接，得到金属伪影校正后图像I
cor
。2.根据权利要求1所述的基于引导图滤波的CBCT图像金属伪影校正方法，其特征是，所述步骤2包括如下过程：使用阈值分割的方法对原始重建图像I
ori
进行分割，所得的金属图像区域Ω
I_m
以掩模版的方式进行表示，分割公式如下所示：其中，Τ为金属分割所选阈值，将分割得到的Ω
′
I_m
进行开运算、填充孔洞、闭运算处理，其中开闭运算的结构体大小可根据需要分割的金属物体大小进行调节，得到金属图像区域Ω
I_m
。3.根据权利要求2所述的基于引导图滤波的CBCT图像金属伪影校正方法，其特征是，所述金属分割所选阈值T设为2000Hu。4.根据权利要求1所述的基于引导图滤波的CBCT图像金属伪影校正方法，其特征是，所述步骤3中的插值方法包括如下过程：每个金属区域内的坐标点m(x,y)的值由其周围四个非金属区域坐标点q
11
(b,l)、q
12
(t,l)、q
21
(b,r)、q
22
(t,r)的值所确定，具体公式如下所示：(t,r)的值所确定，具体公式如下所示：(t,r)的值所确定，具体公式如下所示：其中，R1、R2为x轴方向插值结果，m(x,y)为最终插值结果。5.根据权利要求1所述的基于引导图滤波的CBCT图像金属伪影校正方法，其特征是，所述步骤4中的引导图滤波方法包括如下过程：首先对插值后投影数据P
interp
，以及原始投影数据P
ori
分别做均值滤波处理，得到插值
投用数据均值mean
P
以及原始投用数据均值mean
I
，如公式(5)、(6)所示,接着，对插值后投影数据P
interp
与原始投影数据P
ori
的互相关数据做均值滤波处理，得到互相关均值corr
Ip
，对原始投影数据P
ori
技术研发人员：戴修斌，张昕，朱书进，冒添逸，刘天亮，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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