【技术实现步骤摘要】
本专利技术有关于一种模拟游离辐射影像的方法、计算机程序及计算机可读取媒体，特别是指可以将非游离辐射影像转换为模拟游离辐射影像的方法。
技术介绍
1、医学体外造影是一种非侵入式的检查方式，包括非游离辐射影像与游离辐射影像，非游离辐射影像例如超声波或核磁共振影像等等，游离辐射影像包括x光影像、ct影像等等，两者适用的检查各不相同且无法相互取代。
2、其中游离辐射影像的造影是通过游离辐射穿透人体后，人体内组织对游离辐射吸收程度不一，而能够对特定组织进行造影。
3、重要的外科手术前以假体进行模拟操作攸关手术成效，医学生使用假体模拟操作的外科手术训练则是外科医师培养重要一环，逼真的模拟操作有助于实际外科手术执行。部分外科手术执行时会持续以超声波或游离辐射影像系统进行监视，模拟手术的操作则以一般影像系统来显像，但一般影像系统所拍摄的影像与游离辐射影像存在差异，影响模拟手术的成效。
4、因此，若将一般影像转换成模拟游离辐射影像将有助于模拟实际外科手术。
5、中国专利第cn109615602b公开“一种x光视角影像的生成方法、存储介质以及终端设备”，该案将三维影像的若干影像层进行灰度值融合来生成x光视角的平面影像。
6、但是游离辐射(例如x光)穿过人体后会有衰减的状况，因此必须考虑游离辐射穿过人体后的衰减才能获得较为接近真实游离辐射影像的模拟游离辐射影像。
7、除了前述将一般影像转换模拟游离辐射影像外，游离辐射影像的处理技术另有美国专利第us10282829b2公开了“im
技术实现思路
1、有别于前案，本专利技术的目的在于提出一种模拟游离辐射影像的方法，是考虑游离辐射穿过人体后的衰减，能够将输入的一维度颜色影像输出接近真实游离辐射影像的模拟游离辐射影像。
2、本专利技术提供一种模拟游离辐射影像的方法，其包括下列步骤：
3、输入步骤：获得一一维度颜色影像。
4、转换步骤：对上述一维度颜色影像执行一非线性压缩转换，获得一非线性压缩影像，该非线性压缩影像中的每一像素各有一转换值。通过该非线性压缩转换使该非线性压缩影像可模拟游离辐射穿过人体后的衰减。
5、动态范围调整步骤：对该非线性压缩影像执行一动态范围调整，将该非线性压缩影像中的各像素的转换值减去该非线性压缩影像中最大的转换值，再加上一设定动态范围值后，除以该设定动态范围值，以输出一维度颜色的一模拟游离辐射影像。
6、进一步，上述一维度颜色影像为一一维度灰阶影像igray。该一维度灰阶影像igray的灰阶度介于4bit至16bit之间而近似于真实游离辐射影像(例如x光影像/ct影像)的灰阶度。
7、进一步，上述输入步骤包括将一原始影像i0转换为该一维度颜色影像。例如该原始影像i0为一rgb影像，将该rgb影像转换为前述一维度灰阶影像igray，或者亦可转换为一维度红色阶层(r)影像、一维度绿色阶层(g)影像或一维度蓝色阶层(b)影像。
8、进一步，上述输入步骤包括将一原始影像i0去除眩光或阴影而获得一修复影像i1，并将该修复影像i1转换为该一维度颜色影像。
9、进一步，执行上述转换步骤之前，先执行一限制对比度自适应直方图均衡化步骤(contrast limited ahe，clahe)，而将该一维度颜色影像进行直方图均衡化(histogramequalization)变换。较佳的，先将该一维度颜色影像划分成若干子区域，然后对各子区域进行直方图均衡化(histogram equalization)变换；所述子区域例如是8*8像素、16*16像素等等的矩形区域或是其它圆形区域等依使用者需求而配置的区域，将每一个子区域的亮度上下限皆扩张为0至255的比例，使每一个子区域皆可以在同一个比对基础，并将该一维度颜色影像中各像素都根据像素周围核(kernel)区域直方图进行变换。并且，在计算累积分布函数(cumulative distribution function，cdf)前将直方图裁剪为预定义值，以平均重新分配方式裁剪直方图的直条(bar)超过预定义值的部分，并填入不足预定义值的直条(bar)，以此来限制部分直方图放大比率(包括限制cdf的斜率，并限制转换函数的斜率)。
10、进一步，将该一维度颜色影像执行一去除噪声步骤，例如以中值滤波器或高斯滤波器来去除噪声。具体的，可将该一维度颜色影像作为阈值的像素值(最佳参数为该一维度颜色影像中最高像素数值的10％)设定为一定值(最佳参数为该一维度颜色影像中最高像素数值的5％)以进一步去除噪声。
11、进一步，所述转换步骤中，所述非线性压缩转换是将该一维度颜色影像的各像素做对数压缩或指数压缩。
12、以对数压缩为例，例如将所述转换值设定为一分贝值，并对该一维度颜色影像的各像素进行以10为底的对数(log10)值转换并分别乘以20而获得该分贝值该非线性压缩影像以该分贝值表示的一对数压缩影像ilog，亦可以其他数值为压缩对数的底数(如底数为2)，但其转换值的单位就不再是分贝；相对在所述动态范围调整步骤中，所述设定动态范围值设定为介于30分贝至80分贝之间(较佳为42分贝)。其中ilog代表游离辐射穿过人体经过衰减后所得到的能量强度，igray代表原始所给予的能量强度，所述取分贝值或以其他数值为底的对数值例如代表游离辐射穿过人体不同组织的不同衰减程度。
13、以指数压缩为例，影像因组织或物体吸收、散射以及其他原因所导致损失的衰减可以公式表述:iexp＝igraye-αμx。其中iexp代表游离辐射穿过人体经过衰减后所得到的能量强度，igray代表原始所给予的能量强度，μ代表衰减系数(attenuation coefficient)，x则表示游离辐射射线在被侦测器接收前所行进距离。衰减系数μ通常是指某些物理量例如光子、声波、电子、粒子的数量或能量等等，在物体中单一方向行进贯穿的难易程度。以游离辐射(伽玛射线或x射线)为例，衰减系数大，代表射线进入某特定物质时会快速变弱；衰减系数小，代表射线可以很容易穿透此物质。衰减系数的基础是几率：假设100个光子每行进一厘米，50个光子与物质发生特定交互作用被吸收掉，衰减系数就是每厘米损失50％，写成为长度单位的倒数，0.5cm-1。以游离辐射的衰减系数的符号定义为μ，常用单位为cm-1。衰减系数大小与本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，包含下列步骤：
2.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，上述一维度颜色影像为一一维度灰阶影像Igray。
3.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，上述输入步骤包括将一原始影像I0转换为该一维度颜色影像。
4.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，上述输入步骤包括将一原始影像I0去除眩光或阴影而获得一修复影像I1，并将该修复影像I1转换为该一维度颜色影像。
5.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，执行上述转换步骤之前，先执行一限制对比度自适应直方图均衡化步骤，而将该一维度颜色影像进行直方图均衡化变换。
6.如权利要求5所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，先将该一维度颜色影像划分成若干子区域，然后对各子区域进行直方图均衡化变换。
7.如权利要求6所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，在计算累积分布函数前将直方图裁剪为预定义值，以平均重新分配方式裁剪直方图的直条超过预定义值的部分，并填入不足预
8.如权利要求5所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，进一步，将该一维度颜色影像执行一去除噪声步骤。
9.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，所述转换步骤中，所述非线性压缩转换是将该一维度颜色影像的各像素做对数压缩或指数压缩。
10.如权利要求9所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，所述转换值为一分贝值，所述对数压缩是对该一维度颜色影像的各像素进行以10为底的对数值转换并分别乘以20而获得该分贝值该非线性压缩影像以该分贝值表示的一对数压缩影像Ilog，其中Ilog代表游离辐射穿过人体经过衰减后所得到的能量强度，Igray代表原始所给予的能量强度。
11.如权利要求10所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，所述设定动态范围值介于30分贝至80分贝之间。
12.如权利要求9所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，该非线性压缩影像为一指数压缩影像Iexp，所述指数压缩表示为Iexp＝Igraye-αμx，其中Iexp代表游离辐射穿过人体经过衰减后所得到的能量强度、Igray代表原始所给予的能量强度、μ代表衰减系数、α为衰减系数修正值、x则表示游离辐射射线直至被侦测器接收前所行进距离。
13.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，进一步，将该模拟游离辐射影像执行负片处理步骤。
14.一种计算机程序，其特征在于，安装于一计算机后执行如权利要求1至权利要求13任一项所述的模拟游离辐射影像的方法。
15.一种计算机可读取媒体，其特征在于，储存有如权利要求14所述的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，包含下列步骤：
2.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，上述一维度颜色影像为一一维度灰阶影像igray。
3.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，上述输入步骤包括将一原始影像i0转换为该一维度颜色影像。
4.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，上述输入步骤包括将一原始影像i0去除眩光或阴影而获得一修复影像i1，并将该修复影像i1转换为该一维度颜色影像。
5.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，执行上述转换步骤之前，先执行一限制对比度自适应直方图均衡化步骤，而将该一维度颜色影像进行直方图均衡化变换。
6.如权利要求5所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，先将该一维度颜色影像划分成若干子区域，然后对各子区域进行直方图均衡化变换。
7.如权利要求6所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，在计算累积分布函数前将直方图裁剪为预定义值，以平均重新分配方式裁剪直方图的直条超过预定义值的部分，并填入不足预定义值的直条，以此来限制部分直方图放大比率。
8.如权利要求5所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，进一步，将该一维度颜色影像执行一去除噪声步骤。
9.如权利要求1所述的模拟游离辐射影像的方法，其特征在于，所述转...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志荣，倪瑞忠，林皇辰，
申请(专利权)人：珠海原妙医学科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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