一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法和裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提出一種計(jì)算斷層圖像處理方法和裝置，所述方法包括：獲得掃描數(shù)據(jù)；根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)重建獲得圖像；對圖像進(jìn)行降噪和對比度增強(qiáng)，獲得降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像；基于所述降噪生成差圖；將所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像加上所述差圖，獲得最終的圖像。本發(fā)明專利技術(shù)的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法和裝置能夠提高計(jì)算機(jī)斷層圖像的對比度，改善信噪比，并且獲得更符合實(shí)際需求的圖像。

Computer tomography image processing method and apparatus

The invention provides a method and apparatus for calculating fault image processing, the method includes: obtaining scan data; image is obtained according to the data of scanning reconstruction; image noise reduction and contrast enhancement, noise reduction and contrast enhancement obtained after image; the noise generation difference map based on the noise reduction and contrast; the degree of the enhanced image and the difference map, get the final image. The computer tomography image processing method and apparatus of the invention can improve the contrast of the computer tomography image, improve the signal-to-noise ratio, and obtain images more in line with the actual needs.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法和裝置
本專利技術(shù)涉及計(jì)算機(jī)斷層成像(CT，ComputedTomography)
，尤其涉及一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法和裝置。
技術(shù)介紹
計(jì)算機(jī)斷層成像(ComputedTomography，簡稱CT)技術(shù)是用X射線對人體的特定部位按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，由于不同的人體組織對X射線的吸收能力不同，可以用計(jì)算機(jī)重建出斷層面的影像。隨著計(jì)算機(jī)斷層成像新技術(shù)的快速發(fā)展和新的臨床應(yīng)用的發(fā)展，對在低劑量輻射劑量下的計(jì)算機(jī)斷層圖像的信噪比和對比度提出了更高的要求。圖像的對比度可以被定義為在一個圖像中可以使物體區(qū)分的亮度或顏色的差異。在真實(shí)世界的視覺感知中，對比度可以由感興趣的對象和周圍的物體在感興趣的領(lǐng)域內(nèi)的顏色和亮度的差異來確定。在一些實(shí)施例中，對比度可以通過表示，其中|SA-SB|表示感興趣區(qū)域中的A和B產(chǎn)生的信號的亮度差，Sa可以表示該區(qū)域的平均亮度。信噪比(CNR)是可以用來確定圖像質(zhì)量的參數(shù)。在一些實(shí)施例中，信噪比可以定義為一個信號的強(qiáng)度和背景噪聲的比。例如，所述信噪比C可由以下公式表示：其中，δ0是圖像噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差。在圖像重建過程中，圖像質(zhì)量可能會下降，例如，圖像質(zhì)量的下降可能是由于至少部分固有的X射線或電子檢測設(shè)備的噪聲造成的。這些噪聲可能會導(dǎo)致在低輻射劑量下的圖像質(zhì)量下降。一些噪聲模型可用于從掃描數(shù)據(jù)中除去至少一些噪聲。一般情況下，估計(jì)的噪聲偏差可以用來評估噪聲的特性。獲得噪聲偏差的示例性過程可能包括：重建原始數(shù)據(jù)對應(yīng)的掃描數(shù)據(jù)生成一個原始圖像，計(jì)算一段原始圖像的像素或體素的加權(quán)平均，從初始圖像中減去所述加權(quán)平均，獲得圖像噪聲方差。然而，上述獲得降噪方法可能會有一些缺點(diǎn)，通過上述降噪方法所獲得的噪聲方差中可能包含有圖像高頻部分的細(xì)節(jié)信息，降噪過程可能會同時去除圖像高頻部分的細(xì)節(jié)信息。另一方面，現(xiàn)有的降噪方法只能去除圖像中的大部分實(shí)際噪聲，但并不能去除圖像中所有的實(shí)際噪聲；當(dāng)圖像中的大部分實(shí)際噪聲被去除，而在一個區(qū)域中僅有一個噪點(diǎn)沒有被去除時，醫(yī)生在閱片時可能會無法判斷這是病灶還是噪聲，從而在診斷時給醫(yī)生造成困擾，這樣的CT圖像不符合用戶的使用習(xí)慣和實(shí)際需求。因此需要提出一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法和裝置，能夠改善計(jì)算機(jī)斷層圖像的信噪比，提高圖像對比度，并且獲得更符合實(shí)際需求的圖像。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的是改善計(jì)算機(jī)斷層圖像信噪比，同時提高圖像對比度的問題。為了解決上述問題，本專利技術(shù)提出一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，包括以下步驟：獲得掃描數(shù)據(jù)；根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)重建獲得圖像；對圖像進(jìn)行降噪和對比度增強(qiáng)，獲得降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像；基于所述降噪生成差圖；將所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像加上所述差圖，獲得最終的圖像?？蛇x地，在所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像加上的差圖的量是可調(diào)的。可選地，還包括，基于所述掃描數(shù)據(jù)構(gòu)建噪聲模型，根據(jù)所述噪聲模型對圖像進(jìn)行降噪?？蛇x地，根據(jù)所述噪聲模型，計(jì)算生成所述差圖?？蛇x地，所述差圖是將降噪前的圖像減去降噪后的圖像得到的?？蛇x地，還包括，獲得加權(quán)系數(shù)，將所述差圖乘以加權(quán)系數(shù)再加上所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像，獲得最終的圖像?？蛇x地，所述加權(quán)系數(shù)為0～0.5?？蛇x地，還包括，對所述掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，重建校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)獲得所述圖像。本專利技術(shù)還提出一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理裝置，包括：第一單元，用于獲得掃描數(shù)據(jù)；第二單元，根據(jù)掃描數(shù)據(jù)重建獲得圖像；第三單元，用于對圖像進(jìn)行降噪和對比度增強(qiáng)，獲得降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像；第四單元，用于基于所述降噪生成差圖；第五單元，用于將所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像加上所述差圖，獲得最終的圖像?？蛇x地，所述第三單元還用于基于所述掃描數(shù)據(jù)構(gòu)建噪聲模型，根據(jù)所述噪聲模型對圖像進(jìn)行降噪。可選地，所述第四單元還用于根據(jù)所述噪聲模型，計(jì)算所述差圖?？蛇x地，所述第三單元還用于將降噪前的圖像減去降噪后的圖像得到所述差圖。可選地，所述第五單元還用于獲得加權(quán)系數(shù)，將所述差圖乘以加權(quán)系數(shù)再加上所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像，生成最終的圖像?？蛇x地，所述第二單元還用于對所述掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，重建校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)獲得所述圖像。本專利技術(shù)對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：本專利技術(shù)的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法和裝置，對重建獲得計(jì)算機(jī)斷層圖像進(jìn)行降噪，并進(jìn)行對比度增強(qiáng)，可以保證圖像信噪比的同時，提高圖像對比度；在降噪以及對比度增強(qiáng)后的圖像中添加一定量的差圖，可以保留圖像高頻區(qū)域的細(xì)節(jié)信息；同時也更符合醫(yī)生的閱片習(xí)慣，提高用戶體驗(yàn)?！靖綀D說明】圖1是本專利技術(shù)的計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本專利技術(shù)的實(shí)施例一的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法的流程圖；圖3是對比度拉伸曲線圖；圖4是本專利技術(shù)的本專利技術(shù)的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理裝置的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本專利技術(shù)的實(shí)施例二的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法的流程圖；圖6是本專利技術(shù)的實(shí)施例三的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法的流程圖；圖7是本專利技術(shù)的實(shí)施例四的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法的流程圖；圖8是使用本專利技術(shù)的方法對計(jì)算機(jī)斷層圖像進(jìn)行處理前后的對比圖。【具體實(shí)施方式】為使本專利技術(shù)的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。如圖1所示，圖1是一種計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)100包括機(jī)架110，機(jī)架110具有圍繞系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)的部分130。可旋轉(zhuǎn)的部分130具有相對設(shè)置的X射線源131和X射線探測器132的X射線系統(tǒng)。還具有檢查床120，在進(jìn)行檢查時，患者在該檢查床120上可以沿著Z軸方向被推入到掃描腔體133中。X射線源131繞Z軸旋轉(zhuǎn)，探測器132相對于X射線源131一起運(yùn)動，以采集投影測量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在之后被用于重建圖像。還可以進(jìn)行螺旋掃描，在螺旋掃描期間，通過患者沿著Z軸的連續(xù)運(yùn)動和X射線源131的同時旋轉(zhuǎn)，X射線源131相對于患者產(chǎn)生螺旋軌跡。高壓發(fā)生器134與射線源131相連，以提供電源；處理器142連接探測器132以獲得受檢者的投影測量數(shù)據(jù)，供后續(xù)處理，例如：圖像重建及處理?？刂破?40連接高壓發(fā)生器134以控制射線源131的掃描過程?？刂婆_及顯示器143用以呈現(xiàn)界面、數(shù)據(jù)和影像給使用者?？刂破?40還連接處理器142和控制臺及顯示器143以控制該部件的運(yùn)作。實(shí)施例一圖2是本專利技術(shù)的實(shí)施例一的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法的流程圖。如圖2所示，本實(shí)施例的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法可以包括以下步驟：執(zhí)行步驟S201，獲得掃描數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，可由如圖1所示的探測器132獲得X射線信號，再將X射線信號轉(zhuǎn)換為掃描數(shù)據(jù)傳輸給與所述探測器132連接的處理器142進(jìn)行處理。執(zhí)行步驟S202，根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。所述進(jìn)行圖像重建的方法包括但不限于濾波反投影方法，迭代重建方法等。在一些實(shí)施例中，還可以對所述掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，根據(jù)校準(zhǔn)后的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。執(zhí)行步驟S203，對在步驟S202中重建獲得的圖像進(jìn)行降噪。典型的降噪算法包括但不限于色度和亮度噪聲分離，線性平滑，各向異性擴(kuò)散，非局部均值，非線性平滑，小波變換，統(tǒng)計(jì)方法算法，或以上的任意組合。執(zhí)行步驟S204，基于所述降噪獲得差圖。在一些實(shí)施例中，步驟S203和S204可以包括選擇至少一個噪聲模型，并且根據(jù)所選擇的噪聲模型計(jì)算本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，其特征在于，包括：獲得掃描數(shù)據(jù)；根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)重建獲得圖像；對圖像進(jìn)行降噪和對比度增強(qiáng)，獲得降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像；基于所述降噪生成差圖；將所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像加上所述差圖，獲得最終的圖像。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，其特征在于，包括：獲得掃描數(shù)據(jù)；根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)重建獲得圖像；對圖像進(jìn)行降噪和對比度增強(qiáng)，獲得降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像；基于所述降噪生成差圖；將所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像加上所述差圖，獲得最終的圖像。2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，其特征在于，在所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像加上的差圖的量是可調(diào)的。3.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，其特征在于，還包括，基于所述掃描數(shù)據(jù)構(gòu)建噪聲模型，根據(jù)所述噪聲模型對圖像進(jìn)行降噪。4.如權(quán)利要求3所述的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，其特征在于，根據(jù)所述噪聲模型，計(jì)算生成所述差圖。5.如權(quán)利要求1或2所述的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理，其特征在于，所述差圖是將降噪前的圖像減去降噪后的圖像得到的。6.如權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，其特征在于，還包括，獲得加權(quán)系數(shù)，將所述差圖乘以加權(quán)系數(shù)再加上所述降噪和對比度增強(qiáng)后的圖像，獲得最終的圖像。7.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理方法，其特征在于，所述加權(quán)系數(shù)為0～0.5。8.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)斷層圖像處理，其特征在于，還包括，對所述掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，重建...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曹文靜，
申請(專利權(quán))人：上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海,31