一种图像拉伸方法及设备技术

本发明专利技术公开一种图像拉伸方法及设备，通过以单调函数作为基准函数，并通过将预设拉伸拐点带入基准函数中得到对应的坐标后，进一步地计算基准函数在预设拉伸拐点处与gamma基准参数即1之间的差值得到基准偏移量，再将基准函数和基准偏移量作为gamma参数，使得拉伸曲线与函数y＝x相交于预设拉伸拐点，且由于基准函数为单调函数使得拉伸曲线上位于预设拉伸拐点两侧的值分别大于1或小于1，从而使得伸曲线在预设拉伸拐点处两侧的曲线相较于函数y＝x分别形成凸曲线和凹曲线，因此通过拉伸曲线对图像进行拉伸时，能够利用拉伸曲线的凹凸性在拐点附近对图像进行差异化拉伸，使得经过拉伸后的X光图像层次分明，细节体现更加全面，提升图像整体的对比度。图像整体的对比度。图像整体的对比度。

【技术实现步骤摘要】
一种图像拉伸方法及设备


[0001]本专利技术涉及图像处理领域，特别是涉及一种图像拉伸方法及设备。

技术介绍

[0002]在医学领域中，通常医学影像设备拍摄的X光图像需要先经过一系列的预处理和细节增强后，再经过灰度变换对图像的对比度及亮度进行拉伸，并在黑白反相后输出给诊断医生观察。
[0003]Gamma变换是图像灰度变换的主要手段，通过设置不同的gamma参数，调节Gamma曲线的弯曲程度或者对变换函数改进变型以获得不同拉伸程度的曲线。但是Gamma变换在整个灰度区间的gamma参数是固定不变的，对所有区域实施相同的拉伸趋势，即所有值都会被统一增强或者减弱，只是程度不一样。例如，当gamma参数接近等于1时，则类似于线性变换，拉伸效果不明显。而当gamma参数小于1且越小时，对图像的低灰度值拉伸越强，图像的低灰度值区间会映射到较宽的灰度区间，同时高灰度值被压缩到更窄的灰度区间。但由于所有灰度都被增强，且增强程度越高，图像的亮度提升越高，使得图像对比度并没有改善甚至可能更差。通常在医学图像处理中，需要在基本Gamma变换的基础进行一定改动，但其主要原理仍然一样，因此Gamma变换对于一些中高灰度图像拉伸效果往往不是很理想。
[0004]而在通过X光图像进行诊断时，主要观察图像中的某一类的目标，比如骨骼边缘或纹理、组织纹理抑或金属植入体等。因此图像拉伸需要尽量将需要观察的目标内容与其他内容区分开，形成明显的对比度，突出主体内容，而Gamma变换的整体变换并且固定的gamma参数并不能很好的对不同目标组织区域进行有区别的拉伸。
[0005]对于其他的自定义拉伸算法，一般都会经过ROI(region of interest，感兴趣区域)提取、定义参数和计算规则、生成相关的数学映射关系等流程，整体算法流程复杂。一般医学图像分辨率较大且灰阶较高，所以这些拉伸算法会造成计算效率低。另一方面，自定义算法需要定义较多的参数和计算规则，比如阈值参数、边界参数或者分段计算等等，参数可变性太高，处理效果严重依赖于参数及计算规则的准确性。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是：一种图像拉伸方法及设备，增强图像拉伸效果，从而提升图像整体的对比度。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0008]一种图像拉伸方法，包括步骤：
[0009]获取基准函数和预设拉伸拐点；
[0010]所述基准函数为单调函数，且所述基准函数和预设拉伸拐点的取值范围适应于待处理图像的灰度值范围；
[0011]计算所述预设拉伸拐点在所述基准函数上的坐标，得到所述预设拉伸拐点的坐标；
[0012]根据所述预设拉伸拐点的坐标与gamma基准参数的差值得到基准偏移量；
[0013]以所述基准函数和基准偏移量的和作为gamma参数，得到拉伸曲线；
[0014]根据所述拉伸曲线对所述待处理图像进行拉伸。
[0015]本专利技术的有益效果在于：通过以单调函数作为基准函数，并通过将预设拉伸拐点带入基准函数中得到对应的坐标后，进一步地计算基准函数在预设拉伸拐点处与gamma基准参数即1之间的差值得到基准偏移量，再将基准函数和基准偏移量作为gamma参数，使得拉伸曲线与函数y＝x(gamma参数为1)相交于预设拉伸拐点，且由于基准函数为单调函数使得拉伸曲线上位于预设拉伸拐点一侧计算的gamma参数值大于1，另一侧计算的gamma参数值小于1，从而使得伸曲线在预设拉伸拐点处两侧的曲线相较于函数y＝x分别形成凸曲线(gamma参数值小于1)和凹曲线(gamma参数值大于1)，因此通过拉伸曲线对图像进行拉伸时，能够利用拉伸曲线的凹凸性在拐点附近对图像进行差异化拉伸，使得经过拉伸后的X光图像层次分明，细节体现更加全面，提升图像整体的对比度。
附图说明
[0016]图1为本发实施例中的一种图像拉伸方法的步骤流程图；
[0017]图2为本发实施例中的一种图像拉伸方法中基于基准函数的图像拉伸效果图；
[0018]图3为本发实施例中的一种图像拉伸方法的另一步骤流程图；
[0019]图4为本发实施例中的一种图像拉伸方法的不同步骤下的曲线图像；
[0020]图5为本发实施例中的一种图像拉伸方法中拉伸曲线在不同参数下的图像拉伸效果图；
[0021]图6为本发实施例中拉伸曲线与Gamma变化对未反相的胫腓骨图像处理的对比图；
[0022]图7为本发实施例中拉伸曲线与Gamma变化对反相的腹部腰椎图像处理的对比图；
[0023]图8为本发实施例中的一种图像拉伸设备的结构示意图。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]请参照图1，一种图像拉伸方法，其特征在于，包括步骤：
[0026]获取基准函数和预设拉伸拐点；
[0027]所述基准函数为单调函数，且所述基准函数和预设拉伸拐点的取值范围适应于待处理图像的灰度值范围；
[0028]计算所述预设拉伸拐点在所述基准函数上的坐标，得到所述预设拉伸拐点的坐标；
[0029]根据所述预设拉伸拐点的坐标与gamma基准参数的差值得到基准偏移量；
[0030]以所述基准函数和基准偏移量的和作为gamma参数，得到拉伸曲线；
[0031]根据所述拉伸曲线对所述待处理图像进行拉伸。
[0032]由上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：通过以单调函数作为基准函数，并通过将预设拉伸拐点带入基准函数中得到对应的坐标后，进一步地计算基准函数在预设拉伸拐点处与gamma基准参数即1之间的差值得到基准偏移量，再将基准函数和基准偏移量作为
gamma参数，使得拉伸曲线与函数y＝x(gamma参数为1)相交于预设拉伸拐点，且由于基准函数为单调函数使得拉伸曲线上位于预设拉伸拐点一侧计算的gamma参数值大于1，另一侧计算的gamma参数值小于1，从而使得伸曲线在预设拉伸拐点处两侧的曲线相较于函数y＝x分别形成凸曲线(gamma参数值小于1)和凹曲线(gamma参数值大于1)，因此通过拉伸曲线对图像进行拉伸时，能够利用拉伸曲线的凹凸性在拐点附近对图像进行差异化拉伸，使得经过拉伸后的X光图像层次分明，细节体现更加全面，提升图像整体的对比度。
[0033]进一步地，所述以所述基准函数和基准偏移量的和作为gamma参数，得到拉伸曲线包括：
[0034]根据所述预设拉伸拐点和所述待处理图像的灰度值之间的偏移关系与所述基准偏移量的积得到可变偏移量函数；
[0035]将所述可变偏移量函数与所述基准函数的和作为gamma参数，得到拉伸曲线。
[0036]由上述描述可知，通过根据预设拉伸拐点与待处理图像的灰度值之间的偏移关系与基准偏移量的积得到可变偏移量函数，并进一步得到拉伸曲线，使得随着输入图像自变量的不同，其对应的偏移量也不同，同时保证自变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像拉伸方法，其特征在于，包括步骤：获取基准函数和预设拉伸拐点；所述基准函数为单调函数，且所述基准函数和预设拉伸拐点的取值范围适应于待处理图像的灰度值范围；计算所述预设拉伸拐点在所述基准函数上的坐标，得到所述预设拉伸拐点的坐标；根据所述预设拉伸拐点的坐标与gamma基准参数的差值得到基准偏移量；以所述基准函数和基准偏移量的和作为gamma参数，得到拉伸曲线；根据所述拉伸曲线对所述待处理图像进行拉伸。2.根据权利要求1所述的一种图像拉伸方法，其特征在于，所述以所述基准函数和基准偏移量的和作为gamma参数，得到拉伸曲线包括：根据所述预设拉伸拐点和所述待处理图像的灰度值之间的偏移关系与所述基准偏移量的积得到可变偏移量函数；将所述可变偏移量函数与所述基准函数的和作为gamma参数，得到拉伸曲线。3.根据权利要求2所述的一种图像拉伸方法，其特征在于，所述根据所述预设拉伸拐点和所述待处理图像的灰度值之间的偏移关系与所述基准偏移量的积得到可变偏移量函数包括：对所述预设拉伸拐点与函数自变量之间的偏移关系进行指数变化，得到指数变化偏移关系；根据所述指数变化偏移关系与所述基准偏移量的积得到可变偏移量函数。4.根据权利要求1、2或3所述的一种图像拉伸方法，其特征在于，所述得到拉伸曲线之前包括：获取偏移量指数，将所述偏移量指数作为所述gamma参数的指数参数，得到拉伸曲线。5.根据权利要求4所述的一种图像拉伸方法，其特征在于，获取偏移量指数，将所述偏移量指数作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈磊，李国熊，张尤峰，胡长平，
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：