一种滤线栅伪影检测及抑制方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种滤线栅伪影检测及抑制方法以及装置，该方法包括：对图像进行傅立叶变换，得到特征频谱图；检测所述特征频谱图中的特征频谱区域，所述特征频谱区域中包括滤线栅伪影的频谱；用所述特征频谱区域周围邻域内的频谱信息对所述特征频谱区域进行插值处理；对插值后的特征频谱图进行反傅立叶变换。本发明专利技术方法和系统能够准确地检测表征伪影的特征频谱区域，迅速地获取能量异常点。通过对能量异常点进行插值处理，将特征频谱区域内由于滤线栅伪影的影响而较高的能量分布处理到与其周围一致，实现了对时域滤线栅伪影的抑制，提高了图像的质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及X射线成像中图像处理技术，尤其涉及的是一种对滤线栅伪影的检测及抑制方法，以及利用该方法实现的滤线栅伪影检测及抑制装置。
技术介绍
X射线成像中，散射线的存在使图像整体灰雾度增大，对比度降低，影响图像质量。 滤线栅的应用是将散射体发出的散射线在到达照片之前被排除掉，是直接吸收散射线的有效设备，被检体发出的散射线，因与铅条成角而不能通过铅条间隙，故大部分被吸收掉，从而减少了照片上的散射线量，大大改善了图像的对比度，提高了图像的影像质量。但同时会给图像带来伪影，即在放大或原始大小下可见的如图2所示的细条纹的Iineartifacts (伪影线)和在缩小状态下可见的如图1所示的粗的斜条纹MoiMPattern (莫尔条纹)伪影， 统称为滤线栅伪影，滤线栅伪影存在图像中，会影响正常组织显示，进而影响医生对病症的诊断。目前，常用的软件去除滤线栅伪影的方法为采用傅立叶变换转换到频域中，再进行频域滤波，因此滤波器的设计与伪影去除将有直接的关系。在设计滤波器时候需以伪影在频域的能量峰值，及所在的频率宽度等因素作为滤波器的设计参数，确定滤波器的衰减及截止频率等参数。但事实上，由于滤波器设置复杂，且伪影在频域的能量分布并不能与通用的滤波器形态很好的匹配，因此也不能将伪影(非图像信息)在频域内的能量很好地衰减，即在时域内的line artifacts和M0ir6Pattern伪影的抑制效果有限。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种滤线栅伪影检测及抑制方法，该方法能够准确地检测表征伪影的特征频谱区域，获取能量异常点；以及提供一种采用该方法实现的滤线栅伪影检测及抑制装置。本专利技术的技术方案包括一种滤线栅伪影检测及抑制方法，其包括以下步骤A、对图像进行傅立叶变换，得到特征频谱图；B、检测所述特征频谱图中的特征频谱区域，所述特征频谱区域中包括滤线栅伪影的频谱；C、用所述特征频谱区域周围邻域内的频谱信息对所述特征频谱区域进行插值处理；D、对插值后的特征频谱图进行反傅立叶变换。基于上述方法，本专利技术还提供了一种滤线栅伪影检测及抑制装置，包括傅立叶变换模块用于对图像进行傅立叶变换，得到特征频谱图；特征频谱区域检测模块用于检测所述特征频谱图中的特征频谱区域，所述特征频谱区域中包括滤线栅伪影的频谱；插值处理模块所述插值处理模块用于用所述特征频谱区域周围邻域内的频谱信息对所述特征频谱区域进行插值处理；反傅里叶变换模块所述反傅立叶变换模块用于对插值后的特征频谱图进行反傅立叶变换。本专利技术的有益效果本专利技术所提供的静态滤线栅伪影检测及抑制方法及装置，由于通过在图像的特征频谱图中检测表征伪影的特征频谱区域，获取能量异常点，并且采用特征频谱区域周围信息对该区域的能量异常点进行插值处理，将特征频谱区域内由于滤线栅伪影的影响而较高的能量分布处理到与其周围一致，实现了对时域滤线栅伪影的抑制， 提高了图像的质量。附图说明图1为存在MoiMPattern (莫尔条纹)伪影的图像效果图2为存在line artifacts (伪影线)伪影的图像效果图3为原图像经傅立叶变换后的特征频谱图4为本专利技术方法流程图5为本专利技术算法流程图6为对图像背景进行傅立叶变换后的特征频谱图7为采用与图5同一图像对整幅图像进行傅立叶变换后的特征频谱图图8为显示有组织区域的对MoiMPattern伪影处理前的图像；图9为对图8中Moir6Pattern伪影处理后示意图10为显示有组织区域的对line artifacts处理前示意图11为对图10中line artifacts处理后示意图12为背景提取方式示意图13为图6X轴附近频谱特征带的平均profile值图14为profile值的三维坐标图15为没有进行插值处理的特征频谱图16为对图15的特征频谱图进行插值处理后的特征频谱图17为本专利技术滤线栅伪影检测及抑制系统框图。具体实施例方式以下结合附图，将对本专利技术的各较佳实施例进行更为详细的说明。经研究发现，包含line artifacts和Moir6Pattern滤线栅伪影的图像经过傅立叶变换到频域后，伪影在频域内分布在多个频率(高频、中频、低频)，与图像信息变换后的部分频率重合，导致在频谱上可见数个频率点能量分布较其周围高，即为伪影所处的频率区域，如图3所示，图3为原图像经傅立叶变换后的特征频谱图，其横轴为代表频率的X 轴，纵轴代表位置的Y轴，从图3可见，靠近X轴附近呈现多个能量较高的亮点，本专利技术称之为频率特征点，以频率特征点为中心的能量较高的频谱区域即是滤线栅伪影所处的频率区域，本专利技术称之为特征频谱区域。如能将这些特征频谱区域准确地检测到，并将特征频谱区域内能量异常点的多余能量进行衰减，将其较高的能量分布处理到与其周围一致，反映在时域内即是实现了对伪影的抑制。本专利技术滤线栅伪影检测及抑制方法流程如图4所示，方法包括对滤线栅伪影的检测，以及对检测出滤线栅伪影的抑制处理两部分内容，方法流程如下A、对图像进行傅立叶变换，得到特征频谱图；B、检测所述特征频谱图中伪影所处的特征频谱区域；C、利用周围频谱信息对所述能量异常点进行插值处理；D、对插值后的特征频谱图进行反傅立叶变换。为了对滤线栅伪影进行抑制处理，首先要在频域内将伪影所处的频率特征区域准确地检测出来。由图6和图7所示可知，在只对图像背景区域进行傅立叶变换时，频率特征点显示明显，如图6所示在高频区域和低频区域X轴附近多处可以看到能量较高的亮点，能较好且准确地对频率特征点进行检测。而对同一幅图的全图作傅立叶变换时，由于影像信息(组织区域内容)对滤线栅伪影信息在频谱表达上的影响，如图7所示，只能在特征频谱图的高频区域才能较隐约的看到表征频率特征点的能量较高的亮点，从而会对检测频率特征点带来难度。由此可见，对于有背景的图像进行背景的提取对频率特征点的检测是有益的，而对于背景较小或无背景的图像，则进行全图的傅立叶变换。图6和图7中间处的频率为0，横向最右端为最高频率，最高频率值与探测器像素大小相关，与像素大小成反比。由于傅立叶变换是非常耗时的处理，为能缩短检测时间，实现快速的伪影检测，本专利技术在存在背景的图像中仅提取预定尺寸图像的背景区域，并对此预定尺寸图像的背景区域进行傅立叶变换；而对于背景较小或无背景的图像，也仅选取图像中任一与预定尺寸S大小相同的区域进行傅立叶变换，本文中统称这些图像区域(包括上述的预定尺寸图像的背景区域和在背景较小或无背景图像中选取的区域)为特征图像区域，对这些特征图像区域作傅里叶变换获得的频谱图，称为特征频谱图。另外，对图像全图作傅里叶变换获得的频谱图，称为全图频谱图。当然，本专利技术其它的实施例中，也可以不提取特征图像区域，而将全图均作为特征图像区域，然后按照下述的方法提取特征频谱区域并对特征频谱区域进行插值以抑制伪影，此时，全图频谱图即为特征频谱图。如图8所示为缩小状态下人的脚后跟的X光图像，从图像中能够明显地看见粗的斜条纹即MoiMPattern伪影。图10为图8经过放大后的图像，从放大的图像中可以看到较细的条纹即line artifacts伪影。这些条纹对图像质量的破环性很明显，必须经过伪影去除处理，而在这两幅图像中可以看到有大面积的灰度偏黑的区域即是所要提取和检测的背景区域。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种滤线栅伪影检测及抑制方法，其特征在于：包括步骤：Ａ、对图像进行傅立叶变换，得到特征频谱图；Ｂ、检测所述特征频谱图中的特征频谱区域，所述特征频谱区域中包括滤线栅伪影的频谱；Ｃ、用所述特征频谱区域周围邻域内的频谱信息对所述特征频谱区域进行插值处理；Ｄ、对插值后的特征频谱图进行反傅立叶变换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小敏，孙文武，
申请(专利权)人：深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94