一種自動(dòng)檢測(cè)并去除濾線柵紋的圖像校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線機(jī)在使用過(guò)程中，球管發(fā)射的射線總會(huì)存在散射線，在拍攝厚部位，例如腰椎時(shí)散射線的存在會(huì)使圖像質(zhì)量大幅度下降，所以在拍攝這些部位時(shí)需插入濾線柵，濾除掉散射線對(duì)膠片質(zhì)量的影響。
[0003]濾線柵板外觀為一厚4_8mm的平板，內(nèi)部結(jié)構(gòu)為許多薄鉛條相交排列而成，兩鉛條間用易透X線的物質(zhì)填充定位，并粘合在一起，填充物可以是木、紙或者鋁片等，最后上下用薄鋁板封裝，形成濾線柵板，濾線柵的參數(shù)有:
1、焦距:鉛條會(huì)聚線到柵板表面的垂直距離；
2、柵比:鉛條高度與鉛條間隙之比；
3、柵密度:單位距離范圍內(nèi)鉛條的數(shù)量。
[0004]以平行柵為例，一般在同等材料下，柵密度越小，單位距離內(nèi)鉛條越少，圖像上柵紋越明顯；柵密度越大，圖像上柵紋越不明顯；但柵密度的增加，濾線柵價(jià)格越貴，整個(gè)X射線機(jī)器的成本就會(huì)增加，以前大部分去除柵紋的方法是在已知放置濾線柵后，對(duì)固定頻率區(qū)域進(jìn)行置零操作，但該方法必須限定使用濾線柵方法，否則對(duì)圖像影響非常大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的在于提供一種自動(dòng)檢測(cè)并去除濾線柵紋的圖像校正方法，去除柵紋后的圖像信息損失很小，并且無(wú)需限定濾線柵的使用，方便醫(yī)療診斷。
[0006]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:其特征在于:首先根據(jù)傅里葉圖像中可能包含柵紋區(qū)域做檢測(cè)，判斷出是否含有柵紋；如果有柵紋，確定出柵紋頻率的水平起止位置和垂直起止位置；
將柵紋頻率區(qū)域內(nèi)的值用其它高頻區(qū)域平均值代替；做傅里葉反變換，返回去柵后圖像。
[0007]具體的校正方法為:
1、對(duì)采集到的帶柵紋圖像進(jìn)行傅里葉變換，得到圖像梯度的分布圖，梯度大則該點(diǎn)的亮度強(qiáng)，否則該點(diǎn)亮度弱；我們首先觀察圖像的能量分布，如果頻譜圖中暗的點(diǎn)數(shù)更多，那么實(shí)際圖像是比較平滑的(因?yàn)楦鼽c(diǎn)與鄰域差異都不大，梯度相對(duì)較小)，反之，如果頻譜圖中亮的點(diǎn)數(shù)多，那么實(shí)際圖像一定是尖銳的，邊界分明且邊界兩邊像素差異較大的，將頻譜移頻到原點(diǎn)以后，圖像的頻率分布是以原點(diǎn)為圓心，對(duì)稱分布的，因?yàn)閳D像能量集中低頻區(qū)域，所以頻譜能量集中分布在原點(diǎn)中心附近，而遠(yuǎn)離原點(diǎn)的部分為高頻信息，柵紋類似于一系列邊界，屬于圖像高頻區(qū)域，且亮度很大，所以在梯度圖中，可以在遠(yuǎn)離原點(diǎn)的高頻區(qū)域內(nèi)明顯的分辨出柵紋所對(duì)應(yīng)的梯度區(qū)域。
[0008]2、設(shè)定一個(gè)閾值，區(qū)分出高頻區(qū)域與低頻區(qū)域，根據(jù)以上的分析，柵紋只會(huì)出現(xiàn)在高頻區(qū)域中，所以在高頻區(qū)域中，劃出一個(gè)包含柵紋頻率的矩形區(qū)域T (該區(qū)域可以是整個(gè)高頻區(qū)域，但應(yīng)該盡量取小，最佳選擇是能包含柵紋頻率的最小矩形)，并將其他高頻區(qū)域內(nèi)的亮度值求一個(gè)算術(shù)平均，記為Μ(若Τ是整個(gè)高頻區(qū)域，Μ為0)，同時(shí)因?yàn)楦道锶~變換后的梯度圖是中心對(duì)稱的，那么只需考慮一邊的高頻區(qū)域，另一邊的高頻區(qū)域只需做一個(gè)中心對(duì)稱變換即可。
[0009]3、在Τ內(nèi)通過(guò)Μ做二值，并濾除異常點(diǎn)，將這個(gè)處理后的區(qū)域重新標(biāo)記為Τ'然后按列統(tǒng)計(jì)像素值，在按列統(tǒng)計(jì)曲線內(nèi)找到一個(gè)明顯的波谷-波峰-波谷，即說(shuō)明存在濾線柵紋，定位出兩個(gè)波谷的位置，分別記為xl、x2，xUx2決定了柵紋頻率的水平方位。
[0010]4、確定出有濾線柵紋并定位出xl、x2(x2>xl)，則在T~內(nèi)按行統(tǒng)計(jì)像素值，找到一個(gè)明顯的波谷-波峰-波谷，定位出兩個(gè)波谷的位置yl、y2，yl、y2決定了柵紋頻率的垂直方位。
[0011]5、當(dāng)xl、x2、yl、y2均確定，且值都是合理的(譬如x2>xl,y2>yl),那么將這個(gè)區(qū)域內(nèi)的值都置為M，并將與該區(qū)域中心對(duì)稱的區(qū)域也都置為M。
[0012]6、對(duì)修改后的梯度圖做傅里葉反變換，得到最終去除柵紋后的校正圖像。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1:本發(fā)明帶40線濾線柵原始圖截圖；
圖2:本發(fā)明原圖的傅里葉圖像。
[0014]圖3:本發(fā)明所選擇的矩形區(qū)域T。
[0015]圖4:本發(fā)明所選區(qū)域內(nèi)按列統(tǒng)計(jì)像素值曲線。
[0016]圖5:本發(fā)明所選區(qū)域內(nèi)按行統(tǒng)計(jì)像素值曲線。
[0017]圖6:本發(fā)明去除柵紋頻率的傅里葉圖像。
[0018]圖7:本發(fā)明去除柵紋后圖像截圖。
[0019]
【具體實(shí)施方式】
1、采集一張亮場(chǎng)圖像(無(wú)需知道是否是使用濾線柵時(shí)拍攝的圖像)，進(jìn)入到柵紋檢測(cè)去除豐吳塊。
[0020]2、對(duì)圖像做傅里葉變換，得到梯度圖，確定出高頻區(qū)域內(nèi)可能包含柵紋信息的矩形區(qū)域T，在T內(nèi)濾波后按列做像素統(tǒng)計(jì)，如果按列統(tǒng)計(jì)直方圖內(nèi)能找到明顯的一個(gè)波峰，即說(shuō)明是有濾線柵紋，繼續(xù)以下步驟；如果找不到，則說(shuō)明該圖內(nèi)無(wú)柵紋，直接跳出柵紋檢測(cè)去除模塊，對(duì)采集圖不做任何操作。
[0021]3、確定出有柵紋后，首先定位出按列曲線內(nèi)波峰所對(duì)應(yīng)的兩個(gè)波谷，確定出柵紋頻率區(qū)域所對(duì)應(yīng)的水平起始位置和終止位置，再在T內(nèi)濾波后按行做像素統(tǒng)計(jì)，找出兩個(gè)波谷的位置，確定出柵紋頻率區(qū)域所對(duì)應(yīng)的垂直起始位置和終止位置。
[0022]4、檢查四個(gè)位置的值是否合理，如果合理將柵紋頻率區(qū)域內(nèi)的值置為其它高頻區(qū)域的平均值，并將梯度圖內(nèi)與之中心對(duì)稱的區(qū)域也置為其它高頻區(qū)域的平均值，做傅里葉反變換，得到去除柵紋的圖像并返回。
[0023]其優(yōu)點(diǎn)是:無(wú)需事先知道是否是使用了濾線柵，能在無(wú)柵情況下不做去柵處理，保護(hù)圖像信息；在有柵情況下，去除柵紋，提高圖像質(zhì)量。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自動(dòng)檢測(cè)并去除濾線柵紋的圖像校正方法，其特征在于:首先根據(jù)傅里葉圖像中可能包含柵紋區(qū)域做檢測(cè)，判斷出是否含有柵紋；如果有柵紋，確定出柵紋頻率的水平起止位置和垂直起止位置；將柵紋頻率區(qū)域內(nèi)的值用其它高頻區(qū)域平均值代替；做傅里葉反變換，返回去柵后圖像。
【專利摘要】一種自動(dòng)檢測(cè)并去除濾線柵紋的圖像校正方法，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于：首先根據(jù)傅里葉圖像中可能包含柵紋區(qū)域做檢測(cè)，判斷出是否含有柵紋；如果有柵紋，確定出柵紋頻率的水平起止位置和垂直起止位置；將柵紋頻率區(qū)域內(nèi)的值用其它高頻區(qū)域平均值代替；做傅里葉反變換，返回去柵后圖像。其優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)需事先規(guī)定是否使用濾線柵；無(wú)柵情況下不會(huì)對(duì)圖像做操作，保護(hù)圖像信息；有柵紋時(shí)，去除柵紋，并能保護(hù)圖像有用信息。
【IPC分類】G06T5/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105321154
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410337815
【發(fā)明人】劉金虎, 方先成
【申請(qǐng)人】南京普愛(ài)射線影像設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年7月16日