一种利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法与流程

本发明涉及图像处理技术领域，更具体地，涉及一种利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法。

背景技术：

通常测试平板探测器线对比度的方法是把线对卡贴在平板探测器上，然后利用x射线球管进行曝光，读取平板探测器采集的图像，然后人工去查看每个线对下的成像质量，当不能清晰地分辨三条线的时候，则取上一个线对值作为最终的线对比度值。

通过上述方式，判定时间较长，会受到个人主观臆断的影响，不能准确的得到成像平板探测器的线对比度。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供了一种利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法，能够更加精确地计算出平板探测器的线对比度，而且提高对成像平板探测器线对比度的检验效率。

作为本发明的第一个方面，提供一种利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法，包括：

通过成像平板探测器采集到线对卡的图像；

对所述线对卡的图像进行处理，得到所述线对卡的调制传递函数曲线；

根据所述线对卡的调制传递函数曲线，得到所述成像平板探测器的线对比度值。

进一步地，所述对所述线对卡的图像进行处理，得到所述线对卡的调制传递函数曲线中，还包括：

读取所述线对卡的原始灰度图像；

对所述线对卡的原始灰度图像进行图像二值化处理，并去掉所述原始灰度图像边缘处灰度值为0的黑色边框，得到所述线对卡的二值化图像；

对所述线对卡的二值化图像进行边缘检测，得到所述线对卡的边缘图像，其中，所述边缘图像中黑色像素灰度值为0，白色像素灰度值为255；

对所述线对卡的边缘图像进行孔洞填充，得到所述线对卡的孔洞图像；

对所述线对卡的孔洞图像进行边缘检测，得到所述线对卡的轮廓图像；

对所述线对卡的轮廓图像进行直线检测，得到所述线对卡的四条边所在的直线集合；

对所述直线集合中的直线进行交点的计算，得到四条直线的交点集合；

在所述四条直线的交点集合中，选择所述线对卡的轮廓图像上最左侧的交点和最下侧的交点，及通过计算两交点的向量方向，获得出所述线对卡的旋转角度；

在所述线对卡的边缘图像上，利用得到的所述旋转角度，得到所述线对卡的调制传递函数曲线。

进一步地，所述在所述线对卡的边缘图像上，利用得到的所述旋转角度，得到所述线对卡的调制传递函数曲线中，还包括：

在所述线对卡的边缘图像上，利用得到的所述旋转角度，计算出所述线对卡上每个线对区的矩形感兴趣区域位置，其中，所述线对卡上共有20个线对区，每个线对区相对所述线对卡的位置是不变的；

在每个线对区的矩形感兴趣区域中，依次按列进行扫描，计算所述线对卡的边缘图像对应列中，灰度值为255的最小行值点和最大行值点；

根据计算出的每一列的最小行值点和最大行值点，在所述线对卡的原始灰度图像中，统计出每个线对区的矩形感兴趣区域中每一列的最小行值点和最大行值点之间的所有像素灰度值；

分别计算出20个线对区的矩形感兴趣区域内的所有像素灰度值中的最大值和最小值；

选择线对值为0.6lp/mm的线对区的矩形感兴趣区域内的最大像素灰度值maxvalue和最小像素灰度值minvalue，设置所述最大像素灰度值maxvalue与最小像素灰度值minvalue之间的差值作为实际对比度δμ；

根据所述实际对比度，计算其他的每个线对区相对0.6lp/mm线对区的调制传递函数mtf值；

根据计算出的其他每个线对区的调制传递函数mtf值以及对应的线对值，得到所述线对卡的调制传递函数曲线。

进一步地，所述实际对比度δμ的计算公式如下：

δμ＝maxvalue–minvalue

其中，maxvalue代表最大像素灰度值，minvalue代表最小像素灰度值。

进一步地，所述调制传递函数mtf值的计算公式如下：

mtf＝(maxvalue(n)–minvalue(n))/δμ＝δμn/δμ

其中，n为2,3……20，设定0.6lp/mm线对区作为第1个线对区；

其中，当n为2时，计算第2个线对区相对于0.6lp/mm线对区的调制传递函数mtf值，即将第2个线对区的矩形感兴趣区域内的最大像素灰度值maxvalue(2)与最小像素灰度值minvalue(2)之间的差值除以所述实际对比度δμ后得到的值作为该第2个线对区的mtf值；以此类推，直至计算出第20个线对区相对于0.6lp/mm线对区的调制传递函数mtf值。

进一步地，所述根据所述线对卡的调制传递函数曲线，得到所述成像平板探测器的线对比度值中，还包括：

设置一调制度阈值，根据所述线对卡的调制传递函数曲线，得到满足所述调制度阈值的所述成像平板探测器的线对比度值。

进一步地，所述调制度阈值为0.4。

进一步地，所述通过成像平板探测器采集到线对卡的图像中，还包括：

将所述线对卡放置并固定在所述成像平板探测器上；

通过x射线球管正对所述成像平板探测器进行曝光，所述成像平板探测器采集到线对卡的原始灰度图像。

本发明提供的利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法具有以下优点：采用图像处理技术，通过计算调制传递函数(mtf)值，得到mtf曲线，通过设置mtf的阈值为0.4，取不低于mtf阈值的最大线对比度值，作为最终的成像平板探测器的线对比度值；本发明能够更加精确地计算出平板探测器的线对比度，而且提高对成像平板探测器线对比度的检验效率。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1为本发明提供的利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法的流程图。

图2为本发明提供的利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法的具体实施方式流程图。

图3为本发明提供的线对卡的结构示意图。

图4为本发明提供的线对卡的原始灰度图像示意图。

图5为本发明提供的线对卡的二值化图像示意图。

图6为本发明提供的线对卡的原始边缘图像示意图。

图7为本发明提供的线对卡的边缘图像局部放大示意图。

图8为本发明提供的线对卡的孔洞图像示意图。

图9为本发明提供的线对卡的轮廓图像直线检测图。

图10为本发明提供的线对卡的轮廓图像直线检测局部放大图。

图11为本发明提供的线对卡的四条直线的交点集合示意图。

图12为本发明提供的线对卡上每个线对区的感兴趣区域位置示意图。

图13为本发明提供的线对卡的边缘图像对应列中，灰度值为255的最小行值点和最大行值点示意图。

图14为本发明提供的线对卡的mtf曲线示意图。

图15为本发明提供的采集线对卡图像的装置结构图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。显然，所描述的实施例为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本实施例中提供了一种利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法，如图1所示，利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法包括：

通过成像平板探测器采集到线对卡的图像；

对所述线对卡的图像进行处理，得到所述线对卡的调制传递函数曲线；

根据所述线对卡的调制传递函数曲线，得到所述成像平板探测器的线对比度值。

需要说明的是，如图3所示，每个线对区等间距分布三根线槽，每个线槽的宽度可以从侧边标记的数字计算得到，例如，0.6lp/mm表示的1毫米相当于该线槽宽度的0.6倍；另外，所述线对卡包含20个线对比度测试区域，从0.6lp/mm～5.0lp/mm，线对卡在测试过程中需旋转一定角度摆放，可按逆时针旋转45度摆放。

优选地，如图2所示，所述对所述线对卡的图像进行处理，得到所述线对卡的调制传递函数曲线中，还包括：

如图4所示，读取所述线对卡的原始灰度图像；

如图5所示，对所述线对卡的原始灰度图像进行图像二值化处理，并去掉所述原始灰度图像边缘处灰度值为0的黑色边框，得到所述线对卡的二值化图像；

如图6-7所示，对所述线对卡的二值化图像进行边缘检测，得到所述线对卡的边缘图像，其中，所述边缘图像中黑色像素灰度值为0，白色像素灰度值为255；

如图8所示，对所述线对卡的边缘图像进行孔洞填充，得到所述线对卡的孔洞图像；

如图9-10所示，对所述线对卡的孔洞图像进行边缘检测，得到所述线对卡的轮廓图像；

如图9-10所示，对所述线对卡的轮廓图像进行直线检测，得到所述线对卡的四条边所在的直线集合；

如图11所示，对所述直线集合中的直线进行交点的计算，得到四条直线的交点集合；

如图11所示，在所述四条直线的交点集合中，选择所述线对卡的轮廓图像上最左侧的交点point1和最下侧的交点point4，及通过计算两交点的向量方向，获得出所述线对卡的旋转角度；

在所述线对卡的边缘图像上，利用得到的所述旋转角度，得到所述线对卡的调制传递函数曲线。

优选地，如图2所示，所述在所述线对卡的边缘图像上，利用得到的所述旋转角度，得到所述线对卡的调制传递函数曲线中，还包括：

如图12所示，在所述线对卡的边缘图像上，利用得到的所述旋转角度，计算出所述线对卡上每个线对区的矩形感兴趣区域roi位置，其中，所述线对卡上共有20个线对区，每个线对区相对所述线对卡的位置是不变的；

如图13所示，在每个线对区的矩形感兴趣区域中，依次按列进行扫描，计算所述线对卡的边缘图像对应列中，灰度值为255的最小行值点和最大行值点；

根据计算出的每一列的最小行值点和最大行值点，在所述线对卡的原始灰度图像中，统计出每个线对区的矩形感兴趣区域中每一列的最小行值点和最大行值点之间的所有像素灰度值；

分别计算出20个线对区的矩形感兴趣区域内的所有像素灰度值中的最大值和最小值；

选择线对值为0.6lp/mm的线对区的矩形感兴趣区域内的最大像素灰度值maxvalue和最小像素灰度值minvalue，设置所述最大像素灰度值maxvalue与最小像素灰度值minvalue之间的差值作为实际对比度δμ；

根据所述实际对比度，计算其他的每个线对区相对0.6lp/mm线对区的调制传递函数mtf值；

如图14所示，根据计算出的其他每个线对区的调制传递函数mtf值以及对应的线对值，得到所述线对卡的调制传递函数曲线，其中，mtf曲线中，横坐标表示每个线对区的空间分辨率的线对值(单位为lp/mm)，纵坐标表示调制度(调制传递函数mtf值)δμn/δμ。

优选地，所述实际对比度δμ的计算公式如下：

δμ＝maxvalue–minvalue

其中，maxvalue代表最大像素灰度值，minvalue代表最小像素灰度值。

优选地，所述调制传递函数mtf值的计算公式如下：

mtf＝(maxvalue(n)–minvalue(n))/δμ＝δμn/δμ

其中，n为2,3……20，设定0.6lp/mm线对区作为第1个线对区；

其中，当n为2时，计算第2个线对区相对于0.6lp/mm线对区的调制传递函数mtf值，即将第2个线对区的矩形感兴趣区域内的最大像素灰度值maxvalue(2)与最小像素灰度值minvalue(2)之间的差值除以所述实际对比度δμ后得到的值作为该第2个线对区的mtf值；以此类推，直至计算出第20个线对区相对于0.6lp/mm线对区的调制传递函数mtf值。

需要说明的是，所述调制传递函数mtf值的计算方法参考gjb5312-2004的标准，通过计算最大最小值，来计算mtf。

优选地，所述根据所述线对卡的调制传递函数曲线，得到所述成像平板探测器的线对比度值中，还包括：

设置一调制度阈值，根据所述线对卡的调制传递函数曲线，得到满足所述调制度阈值的所述成像平板探测器的线对比度值。

优选地，所述调制度阈值为0.4。

具体地，如图14所示，人为设置调制度阈值(最小值)为0.4，则最大线对比度值为3.2，表示该平板探测器的线对比度值为3.2。

优选地，如图15所示，所述通过成像平板探测器采集到线对卡的图像中，还包括：

将所述线对卡放置并固定在所述成像平板探测器上；

通过x射线球管正对所述成像平板探测器进行曝光，所述成像平板探测器采集到线对卡的原始灰度图像。

具体地，如图15所示，采集线对卡图像的装置包括一个x射线球管，一个平板探测器和一个标准线对卡，将线对卡贴于平板探测器表面，利用x射线球管对其进行曝光，采集到含有线对卡的灰度图像。

本发明提供的利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法，可以精确计算出成像平板探测器的线对比度，提供了日常qa的定量化数据。

本发明提供的利用线对卡自动计算成像平板探测器线对比度的方法，采用图像处理技术，通过自动计算线对卡的mtf值，得到满足mtf阈值的线对比度值；取代了原先的人工判定的方式，大大降低了人为误差带来的影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。