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基于小波空间方向性滤波的低剂量CT图像处理方法技术

技术编号:5443492 阅读:264 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种基于小波空间方向性滤波的低剂量CT图像处理方法,属于计算机断层显像技术领域。本发明专利技术方法首先使用静态小波变换对待处理的低剂量CT图像进行单层分解,然后对水平、垂直和对角方向的高频细节图像分别进行垂直和水平方向的一维非线性扩散滤波来抑制星条状伪影在不同方向的高频细节图像中的信息强度,然后根据处理后的水平、垂直和对角方向的高频细节图像以及原来的低频图像进行逆静态小波变换来重建得到伪影得到抑制的CT图像,然后利用现有的大邻域加权平均噪声抑制方法对图像进行进一步处理。本发明专利技术方法可以有效抑制低剂量CT图像内的星条状伪影和噪声,提高低剂量CT图像质量,使其满足临床诊断的质量要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低剂量CT图像处理方法,尤其涉及一种基于小波空间方向性滤 波的低剂量CT图像处理方法,属于计算机断层显像

技术介绍
作为目前一种常规有效的临床医学诊断工具,X射线计算机断层成像(x-ray Computerized Tomography, CT)能够在毫米尺度上清晰的获得人体不同组织对于X射线的 衰减信息,从而为临床医生的诊断和预防提供丰富的三维人体器官组织信息。今天,作为 一种成熟的和在临床上普遍认可的检查方法,CT已经成为放射诊断领域内不可缺少的主 要工具之一。然而,随着CT断层扫描在临床诊断尤其是常规检查中的普及,CT扫描中 的辐射剂量问题已经引起了人们越来越多的关注,大量的临床研究表明超过正常范围的 CT辐射剂量易诱发人体新陈代谢异常乃至癌症等疾病。然而,在目前的CT设备中,往 往通过调节管电流和电压以减少CT扫描剂量,这样将增加重建图像的块状噪声和具有方 向性的星条状伪影,降低CT重建的质量,从而影响临床医生对异常组织的确诊率。当前提高低剂量CT图像质量的方法主要分为基于投影空间数据的和基于图像空 间数据的两大类,基于投影空间数据的方法主要通过CT投影数据的恢复去噪来为重建提 供噪声更少的投影数据,以提高低剂量条件下的图像重建质量,例如当前在临床CT重建 中普遍使用的滤波反投影(Filtered Back projection,FBP)算法,就是通过内置的频域 滤波处理来抑制伪影和噪声,还有一些学者提出在投影空间建立数据模型并基于此建立 恢复算法来抑制低剂量条件下CT投影数据中的噪声。此类方法的研究由于受到商用CT 投影数据无法获得的限制,现实中难以得到广泛应用。另一类方法是直接通过图像空间 处理技术来提高已重建的低剂量图像质量,具有不依赖原始投影数据和处理速度快的优 点,通常使用非线性的处理方法进行保持图像边缘信息的去噪处理,如各向异性滤波器 (nonlinear or anisotropic filter)或者小波(wavelet)的方法,然而此类非线性方主要基于图 像的局部信息,难以得到良好的处理效果,例如,无法有效抑制低剂量CT图像中的块状 噪声和星条状伪影,还会在处理中产生新的伪影。最近提出的基于大邻域像素加权平均(Weighted Intensity Averaging over Large-scale Neighborhoods, WIA-LN)的图像去噪算法属于第二类方法,此方法能够利用CT图像域的全局信息来获得更好的去噪效果,其原理是认为在临床CT图像中,属于不同 的器官或衰减组织的像素往往在图像分布于一个较大的尺度,而且属于相同器官或衰减 组织的像素往往具有相似的邻域信息,所以在一个较大尺度里对每个像素根据其周围组织相似度进行加权平均能够有效抑制图像中的噪声。定义^和』分别表示原低剂量CT图和处理后低剂量CT图里像素点/的灰度值,WIA-LN方法 的思路如下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于小波空间方向性滤波的低剂量CT图像处理方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、使用静态小波变换对待处理的低剂量CT图像f做单层的分解,分别得到分解后的水平、垂直和对角方向的高频细节图像f↓[chd]、f↓[cvd]、f↓[cdd]以及低频图像f↓[ca];步骤2、对水平和垂直的高频细节图像f↓[chd]和f↓[cvd]分别沿各自高频细节的正交方向作一维非线性扩散滤波处理,对对角方向的高频细节图像f↓[cdd]沿垂直和水平方向分别作两次一维非线性扩散滤波处理,得到处理后的水平、垂直和对角方向的高频细节图像*↓[chd]、*↓[cvd]、*↓[cdd];步骤3、对处理后的水平、垂直和对角方向的高频细节图像*↓[chd]、*↓[cvd]、*↓[cdd]以及原来的低频图像f↓[ca]进行逆静态小波变换重建,得到伪影抑制的CT图像*。

【技术特征摘要】
1.一种基于小波空间方向性滤波的低剂量CT图像处理方法,其特征在于,包括以下 步骤步骤1、使用静态小波变换对待处理的低剂量CT图像/做单层的分解,分别得到分解后的水平、垂直和对角方向的高频细节图像/cm、J^、 JU以及低频图像;步骤2、对水平和垂直的高频细节图像Xm和J喊分别沿各自高频细节的正交方向作一维 非线性扩散滤波处理,对对角方向的高频细节图像JU沿垂直和水平方向分别作两次一维非 线性...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈阳罗立民李松毅鲍旭东
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:84[中国|南京]

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