用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法及装置，包括：对接收到的原始CT图像二值化处理得到二值CT图像；对所述二值CT图像进行Hough变换处理得到变换后的图像，基于与手术针相对应的线段得到仅具有手术针的二值CT图像；基于具有手术针的二值CT图像确定手术针的针尖位置以及针体掩码；对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图以及原始高频补偿，确定手术针变化图中的金属投影区域；对原始CT图像、滤波后的针尖位置图像以及滤波后的的针体位置图像融合处理得到融合图像，基于变换后的融合图像对原始正弦图更新处理；对变换后的融合图像反radon变换得到反变换处理后的融合图像，对反变换处理后的融合图像进行高频补偿。像进行高频补偿。像进行高频补偿。

【技术实现步骤摘要】
用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法及装置


[0001]本专利技术涉及图像处理技术，尤其涉及一种用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法及装置。

技术介绍

[0002]介入放射学是近年迅速发展起来的一门融合了影像诊断和临床治疗于一体的新兴学科。它是在影像设备的引导和监视下，利用穿刺针、导管及其他介入器材，通过人体自然孔道或微小的创口将特定的器械导入人体病变部位进行微创治疗的技术。
[0003]非血管介入治疗技术是其中的一个分类，应用涉及全身各个系统。如在CT的引导下，一般医生会在穿刺的过程中进行若干次影像扫描以确认穿刺方向无误并到达靶点。介入器材会在扫描产生的CT图像上引发不同程度的伪影，干扰医生对进针路径周边组织或穿刺靶点的观察，如附图1所示。
[0004]有介入手术针存在的DICOM图像，因手术针的CT值较低，无法用阈值分割获取针的准确轮廓，在垂直于手术针的方向上，硬化效应并不严重，针体在图像上的跨度反而很大，如果采用传统的投影域inpainting方法，则对图像质量产生破坏性的影响。所谓投影域inpainting，是指将图像采用正投影的方法形成投影域数据，在有金属区域标记的数据区域利用周围的数据进行插值而后进行反投影的方法。这类方法容易在最后重建的图像中形成新的伪影，并降低了图像的分辨率。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供一种用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法及装置，有效的消除了介入手术CT图像中手术针的金属伪影，能够帮助医生更好地对介入手术当前的进针状况进行判断。
[0006]本专利技术实施例的第一方面，提供一种用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法，包括：
[0007]步骤S1、对接收到的原始CT图像二值化处理得到二值CT图像；
[0008]步骤S2、对所述二值CT图像进行Hough变换处理得到变换后的图像，对变换后的图像进行峰值检测获得与手术针相对应的线段，基于与手术针相对应的线段得到仅具有手术针的二值CT图像；
[0009]步骤S3、基于具有手术针的二值CT图像确定手术针的针尖位置以及针体掩码；
[0010]步骤S4、对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图以及原始高频补偿，对仅具有手术针的二值CT图像进行radon变换得到手术针变化图，确定手术针变化图中的金属投影区域；
[0011]步骤S5、对原始CT图像、滤波后的针尖位置图像以及滤波后的的针体位置图像融合处理得到融合图像，对融合图像进行radon变换得到变换后的融合图像，基于变换后的融合图像对原始正弦图更新处理；
[0012]步骤S6、对变换后的融合图像反radon变换得到反变换处理后的融合图像，对反变换处理后的融合图像进行高频补偿；
[0013]步骤S7，若原始CT图像与反变换处理后的融合图像不同，则重复步骤步骤S5至步骤S6直至原始CT图像与反变换处理后的融合图像相同。
[0014]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，步骤S1、对接收到的原始CT图像二值化处理得到二值CT图像包括：
[0015]在原始CT图像中利用阈值分割的方式获得包含骨组织和金属针的二值图像。
[0016]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，步骤S2、对所述二值CT图像进行Hough变换处理得到变换后的图像，对变换后的图像进行峰值检测获得与手术针相对应的线段，基于与手术针相对应的线段得到仅具有手术针的二值CT图像包括：
[0017]对所述二值CT图像进行Hough变换处理得到变换后的图像；
[0018]对变换后的图像进行峰值检测获得与手术针匹配的峰值数量信息；
[0019]根据峰值数量信息得到变换后的图像中手术针的线段信息，所述线段信息包括两个端点以及线段的长度、方向；
[0020]根据手术针的线段信息得到仅具有手术针的二值CT图像。
[0021]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，步骤S3、基于具有手术针的二值CT图像确定手术针的针尖位置以及针体掩码包括：
[0022]根据手术针相对应的线段的两个坐标得到针尖位置；
[0023]根据所述针尖位置得到针尖区域和针体区域，对针体区域进行滤波得到针体掩码。
[0024]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，步骤S4、对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图以及原始高频补偿，对仅具有手术针的二值CT图像进行radon变换得到手术针变化图，确定手术针变化图中的金属投影区域包括：
[0025]对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图；
[0026]对原始正弦图进行反radon变换得到反正弦图，使原始正弦图减去反正弦图得到原始高频补偿；
[0027]对仅具有手术针的二值CT图像进行radon变换得到手术针变化图；
[0028]将手术针变化图中大于0的区域确定为金属投影区域。
[0029]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，步骤S5、对原始CT图像、滤波后的针尖位置图像以及滤波后的的针体位置图像融合处理得到融合图像，对融合图像进行radon变换得到变换后的融合图像，基于变换后的融合图像对原始正弦图更新处理包括：
[0030]对针尖区域进行双边滤波处理得到针尖滤波结果；
[0031]对针体区域进行双边滤波处理得到针体滤波结果；
[0032]基于原始CT图像、针尖滤波结果以及针体滤波结果得到融合图像，所述融合图像仅赋值针体掩码所对应的针体滤波结果；
[0033]对所述融合图像进行radon变换得到变换后的融合图像对原始正弦图更新处理。
[0034]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，在原始CT图像中利用阈值分割的方式获得包含骨组织和金属针的二值图像包括：
[0035]在原始图像Image
ori
中利用阈值分割获得包含骨组织和金属针的二值图像B(x,
y)，对包含骨组织和金属针的二值图像B(x,y)进行形态学处理以排除图像中孤立的亮点。
[0036]可选地，在第一方面的一种可能实现方式中，对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图以及原始高频补偿，对仅具有手术针的二值CT图像进行radon变换得到手术针变化图，确定手术针变化图中的金属投影区域包括：
[0037]对原始图像Image
ori
进行radon变换获得原始正弦图MAP
ori
，对MAP
ori
进行反radon变换获得Image
recon
,得到的原始高频补偿部分通过以下公式计算，
[0038]Image
high
＝Image
ori
‑
Image
recon
；
[0039]对B
needle
(x,y)进行radon变换获得MAP
metal
,MAP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法，其特征在于，包括：步骤S1、对接收到的原始CT图像二值化处理得到二值CT图像；步骤S2、对所述二值CT图像进行Hough变换处理得到变换后的图像，对变换后的图像进行峰值检测获得与手术针相对应的线段，基于与手术针相对应的线段得到仅具有手术针的二值CT图像；步骤S3、基于具有手术针的二值CT图像确定手术针的针尖位置以及针体掩码；步骤S4、对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图以及原始高频补偿，对仅具有手术针的二值CT图像进行radon变换得到手术针变化图，确定手术针变化图中的金属投影区域；步骤S5、对原始CT图像、滤波后的针尖位置图像以及滤波后的的针体位置图像融合处理得到融合图像，对融合图像进行radon变换得到变换后的融合图像，基于变换后的融合图像对原始正弦图更新处理；步骤S6、对变换后的融合图像反radon变换得到反变换处理后的融合图像，对反变换处理后的融合图像进行高频补偿；步骤S7，若原始CT图像与反变换处理后的融合图像不同，则重复步骤步骤S5至步骤S6直至原始CT图像与反变换处理后的融合图像相同。2.根据权利要求1所述的用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法，其特征在于，步骤S1、对接收到的原始CT图像二值化处理得到二值CT图像包括：在原始CT图像中利用阈值分割的方式获得包含骨组织和金属针的二值图像。3.根据权利要求1所述的用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法，其特征在于，步骤S2、对所述二值CT图像进行Hough变换处理得到变换后的图像，对变换后的图像进行峰值检测获得与手术针相对应的线段，基于与手术针相对应的线段得到仅具有手术针的二值CT图像包括：对所述二值CT图像进行Hough变换处理得到变换后的图像；对变换后的图像进行峰值检测获得与手术针匹配的峰值数量信息；根据峰值数量信息得到变换后的图像中手术针的线段信息，所述线段信息包括两个端点以及线段的长度、方向；根据手术针的线段信息得到仅具有手术针的二值CT图像。4.根据权利要求3所述的用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法，其特征在于，步骤S3、基于具有手术针的二值CT图像确定手术针的针尖位置以及针体掩码包括：根据手术针相对应的线段的两个坐标得到针尖位置；根据所述针尖位置得到针尖区域和针体区域，对针体区域进行滤波得到针体掩码。5.根据权利要求1所述的用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法，其特征在于，步骤S4、对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图以及原始高频补偿，对仅具有手术针的二值CT图像进行radon变换得到手术针变化图，确定手术针变化图中的金属投影区域包括：对原始CT图像进行radon变换处理得到原始正弦图；对原始正弦图进行反radon变换得到反正弦图，使原始正弦图减去反正弦图得到原始高频补偿；
对仅具有手术针的二值CT图像进行radon变换得到手术针变化图；将手术针变化图中大于0的区域确定为金属投影区域。6.根据权利要求4所述的用于微创介入手术的CT图像金属伪影去除方法，其特征在于，步骤S5、对原始CT图像、滤波后的针尖位置图像以及滤波后的的针体位置图像融合处理得到融合图像，对融合图像进行radon变换得到变换后的融合图像，基于变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱智昊，
申请(专利权)人：赛诺威盛科技北京股份有限公司，
类型：发明
国别省市：