一种数字x线图像散射修正的方法及装置的制造方法_2

文档序号:8299671阅读:来源:国知局
程图;
[0040] 图3为本发明实施例中提供的一种模体的示意图;
[0041] 图4为本发明实施例中提供的另一种模体的示意图;
[0042] 图5为本发明实施例中提供的数字X线图像散射修正的装置实施例一的示意图;
[0043] 图6为本发明实施例中提供的数字X线图像散射修正的装置实施例二的示意图。
【具体实施方式】
[0044] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实 施方式对本发明实施例作进一步详细的说明。
[0045] 现有技术中图像散射修正准确性不高主要由于散射模型中的关键参数的准确性 无法保证,为此本发明实施例中提供的数字X线图像散射修正的方法及装置,针对现有技 术中存在的问题,通过量化的方式,定义某图像质量评价指标,让某一曝光条件和模体信息 对应的关键参数的初始值在扰动范围内调整,使图像质量评价指标达到最优的调整值作为 该图像质量评价指标W及该曝光条件下的最优关键参数,录入散射模型库使用。
[0046] 基于上述思想,参见图1所示,本发明实施例中提供的数字X线图像散射修正的方 法实施例可W包括W下步骤:
[0047] 步骤101 ;确定图像质量评价指标、模体信息、曝光条件W及散射模型。
[0048] 不同的图像质量评价指标Qi,Q2,…,是散射模型库的第一维度。在相同的曝光条 件下,不同的图像质量评价指标下的最优关键参数很可能不同。对于固定的曝光条件,完备 的模型模型库应该提供多种图像质量评价指标下的最优关键参数,W便根据实际需要从中 再次筛选最理想的关键参数。
[0049] 图像质量评价指标有很多,例如常用的对比度、载噪比和信噪比等。虽然去除图像 散射主要是为了增强与图像对比度相关的图像质量评价指标,但也可w使用稍复杂的图像 质量评价指标来评价图像质量,例如噪声功率谱、调制传递函数和光子探测效率等,该些图 像质量评价指标更能反映出图像的一些固有性态。
[0化0] 即本发明的一些实施例中,确定图像质量评价指标至少可W包括对比度、载噪比、 信噪比、噪声功率谱、调制传递函数W及光子探测效率。
[0051] 模体可W由不同厚度的拟人衰减物和模拟病变目标所组成,无论采用标准模体还 是自定义模体,都要便于考察图像质量评价指标,同时,模体还需要很好地模拟临床被拍摄 物的衰减特性。即在本发明的一些实施例中,模体信息需要与确定的图像质量评价指标相 对应。
[0052] 不同的曝光条件和模体信息Ei,E2,…,是散射模型库的第二维度。曝光条件中包 含球管电流、球管电压和曝光时间等指标,模体信息中包含模体厚度和模体组成成分等指 〇 〇
[0化3] 散射模型可W被量化成一组关键参数Pi,P2,…,Pm的组合,本发明实施例的目的 在于寻找获得在图像质量评价指标和曝光条件、模体信息两个维度下的散射模型的最优参 数。
[0054] 步骤102 ;利用曝光条件W及模体信息模拟散射模型的图像散射过程,计算或测 量得到散射模型的关键参数的初始值。
[0化5] 在本发明的一些实施例中,步骤102利用曝光条件W及模体信息模拟散射模型的 图像散射过程,计算或测量得到散射模型的关键参数的初始值的具体实现可W包括:
[0056] 利用曝光条件W及模体信息模拟散射模型的图像散射过程,利用蒙特卡洛方法计 算得到散射模型的关键参数的初始值或者通过实验测量方法计算得到散射模型的关键参 数的初始值。
[0057] 也即将曝光条件W及模体信息作为蒙特卡洛方法的输入可W计算得到散射模型 的各个关键参数的初始值,也可W利用曝光条件W及模体信息通过实验测量方法获得散射 模型的各个关键参数的初始值,各个关键参数的初始值也即各个关键参数的估计值,并不 非常准确,因此需要在步骤103中对关键参数进行调整,查找最优的关键参数。
[0化引步骤103 ;在各个关键参数的初始值的扰动范围内调整关键参数,选取使得图像 质量评价指标最优的关键参数,作为图像质量评价指标W及曝光条件和模体信息下,散射 模型的最优关键参数。
[0059] 参见图2所示,在本发明的一些实施例中,步骤103在各个关键参数的初始值的扰 动范围内调整关键参数,选取使得图像质量评价指标最优的关键参数,作为图像质量评价 指标W及曝光条件和模体信息下,散射模型的最优关键参数的具体实现可W包括:
[0060] 步骤1031 ;针对每个关键参数,在关键参数的初始值的扰动范围内确定多个参数 备选值,在每个关键参数对应的参数备选值中选取一个参数备选值共同组成一个关键参数 样本,直到选取出所有可能的关键参数样本。
[0061] 各个关键参数的扰动范围可W根据经验值设定,且各个关键参数的扰动范围可W 不同。针对每个关键参数,在其初始值的扰动范围内确定多个参数备选值,该些备选参数 值可W在允许的扰动范围内等距选取,不同关键参数在扰动范围内确定的参数备选值个数 可W相同也可W不同,对关键参数的初始值的扰动范围内确定的参数备选值个数不进行限 定,可w根据实际情况灵活设置。
[0062] 在每个关键参数对应的参数备选值中选取一个参数备选值共同组成一个备选的 关键参数样本,作为关键参数选取空间中的一个关键参数样本,直到选取出所有可能的关 键参数样本。例如,有=个关键参数,分别为关键参数A、B、C,其中关键参数A对应参数备 选值A1、A2、A3,关键参数B对应参数备选值B1、B2,关键参数C对应参数备选值C1、C2,则 可 W有关键参数样本(A1、B1、C1)、(A1、B2、C1)、(A1、B1、C2)、(A1、B2、C2)、(A2、B1、C1)、 (A2、B2、C1)、(A2、B1、C2)、(A2、B2、C2)、(A3、B1、C1)、(A3、B2、C1)、(A3、B1、C2)、(A3、B2、 C2)共12个关键参数样本。
[0063] 步骤1032 ;针对每个关键参数样本,利用关键参数样本计算图像的散射成分,在 原始图像中去除散射成分得到修正图像,计算修正图像的图像质量评价指标。
[0064] 步骤1033 ;选取图像质量评价指标最优值对应的关键参数样本,作为图像质量评 价指标W及曝光条件和模体信息下,散射模型的最优关键参数。
[00化]即对于确定的曝光条件和模体信息,利用蒙特卡洛或测量等传统方法得到关键参 数的初始估计,将它们在自身可能的变化范围内做调整,每次仅变化一个参数,其余保持不 变,该样每次形成一个关键参数样本,用其计算图像的散射部分,然后从原图中将该散射去 除得到修复后的图像,W图像质量评价指标评价修复后的图像的质量,将数据记录于不同 参数变化的维度下。在所有参数变化结束后,综合考察各维度下的数据,选取使得图像质量 达到最优的参数作为当前曝光条件和模体信息下的最优参数,记录于散射模型库。
[0066] W下再通过具体实例,对本发明实施例中提供的数字X线图像散射修正的方法进 一步进行说明。
[0067] (一)确定图像质量评价指标。不同的图像质量评价指标Qi,Q2,…,是散射模型 库的第一维度。
[0068] (二)确定相应模体。所选用的模体需要便于考察某种图像质量评价指标。参见 图3 W及图4所示,在实际应用中,可W使用W下两种基本的模体。
[0069] 其中,图3为一种考察对比度、载噪比和信噪比的模体,在该种模体中,在病变模 拟物的区域中提取前景灰度数据,在
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