基于频率域滤波的cbct全景图增强方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，包括如下步骤：对原图像进行傅里叶变换，产生高通滤波器，对原图像进行高通滤波，根据高频强调滤波器，加入偏移量，最后进行傅里叶反变换，转为空域图像。本发明弥补了现有CBCT图像低对比度的不足，丰富了图像的边缘信息，为医生临床应用提供了有效的帮助。
【专利说明】 基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种CBCT全景图增强方法，具体涉及一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法。
【背景技术】
[0002]Cone beam (锥形束)CT是近年来发展迅速，在口腔临床上最有优势的三维成像设备。CBCT使用平板探测器和锥形束X射线围绕检测体做旋转扫描(180次-360次，依产品不同而异)。将得到二维投影图像在计算机中利用锥形束CT重建算法，的到三维的体数据。它与螺旋CT最大的区别是它的投影数据是二维的，重建后是三维的，而螺旋CT的投影数据是一维的，投影数据是二维的，三维的体数据需要连续扫描多个二维切片。虽然CBCT的投影原理与螺旋CT是完全不同的，但它们的重建算法很相似。由于CT成像的特点，相对于传统CT，它X线利用率高，射线剂量低，很高的各向同性的空间分辨率，其成本更低，占地面积小，扫面更加灵活。
[0003]CBCT成像技术是近几年来发展迅速的一种新兴三维成像技术。尤其在口腔临床上得到很好的发展。CBCT方便快捷，辐射剂量低，图像的空间分辨率高，具有各项同性，有准确而稳定的CT值，但它的密度分辨率低，软组织显示不清晰，边界受噪声影响较大。要提高图像的细节信息，需要进行锐化增强，以提供清晰的图像边界，方便医生对靶区的勾画。
[0004]空间域滤波每次进行计算都是基于局部像素的性质，不能更好地体现图像整体特性，如提高图像整体的对比度，无法满足高分辨率、低对比度的CBCT图像增强，而频域锐化技术每次计算都是利用图像中所有数据，具有全局的特点，因此我们对经典的频率域滤波算法进行改进。
【发明内容】
[0005]发明目的:本发明的目的是为了解决现有技术中图像整体的对比度，无法满足高分辨率、低对比度的CBCT图像增强的不足，提供一种利用图像的全局特性，增强图像的整体对比度，从而达到增强CBCT图像的边缘信息的基于频率域滤波的增强方法。
[0006]技术方案:本发明所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，包括如下步骤:
[0007](I)读取一幅图像f (x,y)，大小为MXN,计算填充参数P和Q,并用O对f (x,y)进行填充，形成大小为PXQ的图像fp(x，y)；
[0008](2)计算图像f(x，y)的傅里叶变换，得到F(u, V)；
[0009](3)生成一个实数的、对称的高频滤波函数Hhp(U，V)，其大小为PXQ，滤波器的中心在矩阵边界的四个角上；
[0010](4)根据表达式产生高频强调滤波器；
[0011](5)根据计算公式计算高频强调滤波器与F (U，V)；
[0012](6)将步骤(5)中得到的图像进行傅里叶反变换，转为空域图像；[0013](7)从步骤(6)中所得图像的左上象限提取MXN区域，得到最终的处理结果。
[0014]作为优选，步骤(1)中所述P=2M，Q=2N。
[0015]作为优选，步骤⑶中所述高频滤波函数为Butterworth高频滤波
【权利要求】
1.一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)读取一幅图像f(X，y)，大小为MXN,计算填充参数P和Q,并用O对f (x,y)进行填充，形成大小为PXQ的图像fp(x，y)； (2)计算图像f(x,y)的傅里叶变换，得到F(u,V)； (3)生成一个实数的、对称的高频滤波函数Hhp(U，V)，其大小为PXQ，滤波器的中心在矩阵边界的四个角上； (4)根据表达式产生高频强调滤波器； (5)根据计算公式计算高频强调滤波器与F(U，V)； (6)将步骤(5)中得到的图像进行傅里叶反变换，转为空域图像； (7)从步骤(6)中所得图像的左上象限提取MXN区域，得到最终的处理结果。
2.根据权利要求1所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:步骤(1)中所述P=2M，Q=2N。
3.根据权利要求1所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:步骤⑶中所述高频滤波函数为Butterworth高频滤波
4.根据权利要求3所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:所述Dtl为滤波器大小的0.05。
5.根据权利要求1所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:步骤⑷中所述表达式为H(u,V),其中Ii1≥O控制距原点的偏移量，k2≥O控制高频的贡献，产生高频强调滤波器。
6.根据权利要求5所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:所述 Ii1=I, k2=l。
7.根据权利要求1所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:步骤(5)中所述计算公式为G(u, v)=H(u, v)*F(u, V)。
8.根据权利要求1所述的一种基于频率域滤波的CBCT全景图增强方法，其特征在于:步骤(6)中所述傅里叶反变换公式为&0^)=心/{3_1[(?0^)]}。
【文档编号】G06T5/10GK103530858SQ201310491508
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月15日 优先权日:2013年10月15日
【发明者】徐建军, 王远军, 聂生东 申请人:南通市牧井微电科技发展有限公司, 上海理工大学