从数字图像中移除条纹噪声伪影制造技术

EMI(电磁干扰)和不必要的探测器移动可能会影响数字图像，从而导致在相邻线的集群中出现表现为条纹噪声的伪影。因此，提供了用于从数字图像中移除条纹噪声伪影的设备和方法。所述方法包括：接收所述数字图像作为输入图像，所述输入图像是由探测器使用非逐步读出模式捕获的，在所述非逐步读出模式中，时域中的读出线顺序不同于空间域中的探测器线顺序；对所述输入图像中的线进行重新排序，以与所述输入图像中的所述线在所述空间域中的探测器线顺序相对应，其中，所述重新排序使得在所述输入图像中相邻的受噪声影响的线的集群被分散在经重新排序的图像中；并且对所述经重新排序的图像应用条纹滤波器，以移除所述条纹噪声伪影。非逐步读出模式与重新排序的组合使得条纹噪声更适合于被条纹滤波器移除。噪声更适合于被条纹滤波器移除。噪声更适合于被条纹滤波器移除。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从数字图像中移除条纹噪声伪影


[0001]本专利技术涉及从数字图像中移除条纹噪声伪影，特别是在数字射线照相的背景中，并且尤其是在X射线成像的背景中。

技术介绍

[0002]在数字射线照相(DR)中，电动机、开关和其他电子部件将电磁信号引入DR探测器，从而在所捕获的图像中产生伪影。这个问题被称为EMI(电磁干扰)，并且在重症监护室中尤其具有挑战性，因为那里有许多电学仪器靠近患者(例如，LVAD、高电压生成器、WiFi路由器等)。有时，伪影出现在相邻线的集群中，从而形成宽条纹。另外，机械撞击或振动导致的探测器的不必要的移动也会在所捕获的图像中引入条纹。能够使用条纹滤波器从所生成的图像中移除条纹。然而，条纹能够与临床结构(例如，电缆、骨边缘、植入物、导管等)很相像。很难在不丢失潜在有用的图像信息的情况下移除这样的条纹。

技术实现思路

[0003]因此，需要技术来减轻或移除数字射线照相图像中的条纹伪影，同时尽可能多地保留有用的图像信息。独立权利要求的主题满足了这一需求。从属权利要求阐述了任选的特征。
[0004]根据第一方面，提供了一种用于从数字图像中移除条纹噪声伪影的方法。所述方法包括：接收所述数字图像作为输入图像，所述输入图像是由探测器使用非逐步读出模式捕获的，在所述非逐步读出模式中，时域中的读出线顺序不同于空间域中的探测器线顺序；对所述输入图像中的线进行重新排序，以与所述输入图像中的所述线在所述空间域中的探测器线顺序相对应，其中，所述重新排序使得在所述输入图像中相邻的受噪声影响的线的集群被分散在经重新排序的图像中；并且对所述经重新排序的图像应用条纹滤波器，以移除所述条纹噪声伪影。
[0005]“非逐步读出”意味着探测器的像素阵列中的至少两条相邻线被非逐步、非连续地读出，更优选地是在空间域中相邻的两条线在时域中不被连续地读出。因此，非逐步扫描可以被称为非连续扫描，并且可以采取例如交错或线间扫描的形式。
[0006]利用这样的读出，由EMI引起的或由依赖于时间的干扰(例如，诸如振动或冲击之类的机械撞击)引起的扰动不太可能出现在经重新排序的图像中的连续线中，使得伪影不再与临床结构相像并且校正变得更容易。常规地，在X射线探测器和荧光检查系统中使用逐步读出模式，以便使临界中高空间频率下的图像噪声最小化。专利技术人得出了反常的认识，即，使用交错读出模式会将噪声伪影移位到更高的空间频率，在该更高的空间频率下条纹滤波器或去条纹算法会更加有效。
[0007]在这一点上，可以重申重新排序在使输入图像中(在时域中)相邻的受噪声影响的线的群集被分散在经重新排序的图像中(在空间域中)这一方面的效果，因为重新排序使得(对于一些噪声频率来说)在输入图像中出现的条纹噪声伪影从较低空间频率频谱移位到
较高空间频率，或者换句话说，重新排序使得(一些)条纹噪声伪影的空间频率增大。换句话说，非逐步读出与重新排序的组合将条纹噪声的采样频率有效降低到小于线读出频率的采样频率(例如，线读出频率的一半、四分之一等)，其中，所引起的噪声混叠使得在重新排序期间一些条纹噪声伪影的空间频率发生移位。非逐步读出与重新排序的组合可以被称为重新采样。以这种方式，输入图像中相邻的受噪声影响的线的集群中的宽条纹噪声伪影会在经重新排序的图像中变成断断续续的窄条纹噪声伪影。条纹噪声因此被分散，其稀疏性增加。换句话说，该集群中至少有一条线与其余线是分开的。优选地，在重新排序之后，该集群中的所有相邻线都彼此分开。在任何情况下，结果都会使条纹噪声伪影更适合于被条纹滤波器移除。
[0008]如上面所提到的，所述非逐步读出模式包括交错读出模式，所述交错读出模式至少包括第一连续读出循环和第二连续读出循环，其中，相应的线组是在每个读出循环期间读出的。本公开内容的背景中的组可以是非交叠的。特别地，所述交错读出模式是双重交错读出模式，其中，奇数线是在所述第一读出循环和所述第二读出循环中的一项期间读出的，并且偶数线是在所述第一循环和所述第二循环中的另一项期间读出的。在相应的读出循环中，可以按顺序(例如按照增加探测器线数的顺序)读出每个组中的线。如下面进一步讨论的，在每个组内，线读出顺序也可能是不按顺序的。
[0009]如本文进一步描述的，也可能是多重交错读出，例如，双重、三重、四重和六重交错读出，其中，所述交错读出模式包括两个以上的连续读出循环，每个读出循环与相应的线组相关联。每个读出循环引起产生完整图像帧的一个场。在一个示例中，要么(i)所述交错读出模式包括双重交错读出，并且所述重新排序包括双重重新排序，随后是四重重新排序，要么(ii)所述交错读出模式包括四重交错读出，并且所述重新排序包括四重重新排序，随后是双重重新排序。这样的布置对条纹噪声伪影的空间频率具有特别有利的影响，下面对此进行进一步的解释。也可能是双重和四重重排序的并行实施方式。
[0010]从探测器整体读出线或者从线组中读出线的顺序可以是任何非逐步的顺序，这降低了条纹噪声伪影的采样频率。例如，所述非逐步读出模式可以操作用于以随机的线顺序从所述探测器整体读出所述线或者从所述组中读出所述线。
[0011]所述方法还可以包括在所述重新排序之前对所述输入图像应用条纹滤波器以生成中间图像，其中，对所述中间图像应用所述重新排序以创建所述经重新排序的图像。在该步骤中，能够移除高频图案，而保留低频图案。因此，提出了组合两步去条纹算法的非逐步(例如，交错)读出：第一步骤是在输入图像上(以读出线顺序)执行的，而第二步骤是在经重新排序的图像上(以探测器线顺序)执行的。在所述重新排序之前应用所述条纹滤波器还包括生成标识所述输入图像中的受条纹噪声影响而受到扰动的线和没有受到扰动的线的地图，其中，对所述经重新排序的图像应用所述条纹滤波器包括仅修改所述地图中标识的所述受到扰动的线。对所述经重新排序的图像应用所述条纹滤波器还包括使用所述地图中标识的所述没有受到扰动的线作为参考线来内插所述受条纹噪声影响而受到扰动的线。可以使用中值滤波器内核来实施所述内插。
[0012]应用所述条纹滤波器可以包括在列方向上应用第一一维中值滤波器内核。应用所述条纹滤波器还可以包括从原始图像中减去所得到的经滤波的图像。应用所述条纹滤波器还可以包括：在行方向上应用第二中值滤波器内核，并且从所述原始图像中减去所得到的
条纹图像。
[0013]“重新排序”意味着对输入图像中的像素线(其以读出线顺序(即，线被读出的时间顺序)出现)进行重新排列、重新布置(例如，去交错/去线间/去交叉)，使得像素线以探测器线顺序(对应的像素线(即，阵列元素)在空间域中出现在探测器的像素阵列中的顺序)出现在经重新排序的图像中。
[0014]“读出”意味着在所有线都暴露于X射线的暴露时段之后个体线被全部或部分读出的读出时段。读出也可以被称为扫描。
[0015]如下面进一步描述的，该方法可以是计算机实施的。额外地或替代地，该方法可以由硬件(例如，数字图像处理电路或数字图像处理器，例如，本文描述的探测器的数字图像处理电路或数字图像处理器)来执行，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从数字图像中移除条纹噪声伪影的方法，所述方法包括：接收所述数字图像作为输入图像(408)，所述输入图像是由探测器使用非逐步读出模式捕获的，在所述非逐步读出模式中，时域中的读出线顺序不同于空间域中的探测器线顺序；对所述输入图像中的线进行重新排序(404)，以与所述输入图像中的所述线在所述空间域中的探测器线顺序相对应，其中，所述重新排序使得在所述输入图像中相邻的受噪声影响的线的集群被分散在经重新排序的图像(414)中；并且对所述经重新排序的图像应用(406)条纹滤波器，以移除所述条纹噪声伪影。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非逐步读出模式包括交错读出模式，所述交错读出模式至少包括第一连续读出循环和第二连续读出循环，其中，相应的线组是在每个读出循环期间读出的。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述交错读出模式是双重交错读出模式，其中，奇数线是在所述第一读出循环和所述第二读出循环中的一项期间读出的，并且偶数线是在所述第一循环和所述第二循环中的另一项期间读出的。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述交错读出模式包括两个以上的连续读出循环，其中，每个读出循环与相应的线组相关联。5.根据权利要求2所述的方法，其中：(i)所述交错读出模式包括双重交错读出，并且其中，所述重新排序包括双重重新排序，随后是四重重新排序，或者(ii)所述交错读出模式包括四重交错读出，并且其中，所述重新排序包括四重重新排序，随后是双重重新排序。6.根据任一前述权利要求所述的方法，其中，所述非逐步读出模式操作用于以随机的线顺序从所述探测器整体读出所述线或者从所述组中读出所述线。7.根据任一前述权利要求所述的方法，还包括在所述重新排序(404...

【专利技术属性】
技术研发人员：HI，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：