一种自动检测并去除滤线栅纹的图像校正方法
【技术领域】
[0001]本发明属于医疗器械技术领域。
【背景技术】
[0002]X射线机在使用过程中，球管发射的射线总会存在散射线，在拍摄厚部位，例如腰椎时散射线的存在会使图像质量大幅度下降，所以在拍摄这些部位时需插入滤线栅，滤除掉散射线对胶片质量的影响。
[0003]滤线栅板外观为一厚4_8mm的平板，内部结构为许多薄铅条相交排列而成，两铅条间用易透X线的物质填充定位，并粘合在一起，填充物可以是木、纸或者铝片等，最后上下用薄铝板封装，形成滤线栅板，滤线栅的参数有:
1、焦距:铅条会聚线到栅板表面的垂直距离；
2、栅比:铅条高度与铅条间隙之比；
3、栅密度:单位距离范围内铅条的数量。
[0004]以平行栅为例，一般在同等材料下，栅密度越小，单位距离内铅条越少，图像上栅纹越明显；栅密度越大，图像上栅纹越不明显；但栅密度的增加，滤线栅价格越贵，整个X射线机器的成本就会增加，以前大部分去除栅纹的方法是在已知放置滤线栅后，对固定频率区域进行置零操作，但该方法必须限定使用滤线栅方法，否则对图像影响非常大。
【发明内容】
[0005]本发明目的在于提供一种自动检测并去除滤线栅纹的图像校正方法，去除栅纹后的图像信息损失很小，并且无需限定滤线栅的使用，方便医疗诊断。
[0006]本发明所采用的技术方案是:其特征在于:首先根据傅里叶图像中可能包含栅纹区域做检测，判断出是否含有栅纹；如果有栅纹，确定出栅纹频率的水平起止位置和垂直起止位置；
将栅纹频率区域内的值用其它高频区域平均值代替；做傅里叶反变换，返回去栅后图像。
[0007]具体的校正方法为:
1、对采集到的带栅纹图像进行傅里叶变换，得到图像梯度的分布图，梯度大则该点的亮度强，否则该点亮度弱；我们首先观察图像的能量分布，如果频谱图中暗的点数更多，那么实际图像是比较平滑的(因为各点与邻域差异都不大，梯度相对较小)，反之，如果频谱图中亮的点数多，那么实际图像一定是尖锐的，边界分明且边界两边像素差异较大的，将频谱移频到原点以后，图像的频率分布是以原点为圆心，对称分布的，因为图像能量集中低频区域，所以频谱能量集中分布在原点中心附近，而远离原点的部分为高频信息，栅纹类似于一系列边界，属于图像高频区域，且亮度很大，所以在梯度图中，可以在远离原点的高频区域内明显的分辨出栅纹所对应的梯度区域。
[0008]2、设定一个阈值，区分出高频区域与低频区域，根据以上的分析，栅纹只会出现在高频区域中，所以在高频区域中，划出一个包含栅纹频率的矩形区域T (该区域可以是整个高频区域，但应该尽量取小，最佳选择是能包含栅纹频率的最小矩形)，并将其他高频区域内的亮度值求一个算术平均，记为Μ(若Τ是整个高频区域，Μ为0)，同时因为傅里叶变换后的梯度图是中心对称的，那么只需考虑一边的高频区域，另一边的高频区域只需做一个中心对称变换即可。
[0009]3、在Τ内通过Μ做二值，并滤除异常点，将这个处理后的区域重新标记为Τ'然后按列统计像素值，在按列统计曲线内找到一个明显的波谷-波峰-波谷，即说明存在滤线栅纹，定位出两个波谷的位置，分别记为xl、x2，xUx2决定了栅纹频率的水平方位。
[0010]4、确定出有滤线栅纹并定位出xl、x2(x2>xl)，则在T~内按行统计像素值，找到一个明显的波谷-波峰-波谷，定位出两个波谷的位置yl、y2，yl、y2决定了栅纹频率的垂直方位。
[0011]5、当xl、x2、yl、y2均确定，且值都是合理的(譬如x2>xl,y2>yl),那么将这个区域内的值都置为M，并将与该区域中心对称的区域也都置为M。
[0012]6、对修改后的梯度图做傅里叶反变换，得到最终去除栅纹后的校正图像。
【附图说明】
[0013]图1:本发明带40线滤线栅原始图截图；
图2:本发明原图的傅里叶图像。
[0014]图3:本发明所选择的矩形区域T。
[0015]图4:本发明所选区域内按列统计像素值曲线。
[0016]图5:本发明所选区域内按行统计像素值曲线。
[0017]图6:本发明去除栅纹频率的傅里叶图像。
[0018]图7:本发明去除栅纹后图像截图。
[0019]
【具体实施方式】
1、采集一张亮场图像(无需知道是否是使用滤线栅时拍摄的图像)，进入到栅纹检测去除丰吴块。
[0020]2、对图像做傅里叶变换，得到梯度图，确定出高频区域内可能包含栅纹信息的矩形区域T，在T内滤波后按列做像素统计，如果按列统计直方图内能找到明显的一个波峰，即说明是有滤线栅纹，继续以下步骤；如果找不到，则说明该图内无栅纹，直接跳出栅纹检测去除模块，对采集图不做任何操作。
[0021]3、确定出有栅纹后，首先定位出按列曲线内波峰所对应的两个波谷，确定出栅纹频率区域所对应的水平起始位置和终止位置，再在T内滤波后按行做像素统计，找出两个波谷的位置，确定出栅纹频率区域所对应的垂直起始位置和终止位置。
[0022]4、检查四个位置的值是否合理，如果合理将栅纹频率区域内的值置为其它高频区域的平均值，并将梯度图内与之中心对称的区域也置为其它高频区域的平均值，做傅里叶反变换，得到去除栅纹的图像并返回。
[0023]其优点是:无需事先知道是否是使用了滤线栅，能在无栅情况下不做去栅处理，保护图像信息；在有栅情况下，去除栅纹，提高图像质量。
【主权项】
1.一种自动检测并去除滤线栅纹的图像校正方法，其特征在于:首先根据傅里叶图像中可能包含栅纹区域做检测，判断出是否含有栅纹；如果有栅纹，确定出栅纹频率的水平起止位置和垂直起止位置；将栅纹频率区域内的值用其它高频区域平均值代替；做傅里叶反变换，返回去栅后图像。
【专利摘要】一种自动检测并去除滤线栅纹的图像校正方法，属于医疗器械技术领域。其特征在于：首先根据傅里叶图像中可能包含栅纹区域做检测，判断出是否含有栅纹；如果有栅纹，确定出栅纹频率的水平起止位置和垂直起止位置；将栅纹频率区域内的值用其它高频区域平均值代替；做傅里叶反变换，返回去栅后图像。其优点是：无需事先规定是否使用滤线栅；无栅情况下不会对图像做操作，保护图像信息；有栅纹时，去除栅纹，并能保护图像有用信息。
【IPC分类】G06T5/00
【公开号】CN105321154
【申请号】CN201410337815
【发明人】刘金虎, 方先成
【申请人】南京普爱射线影像设备有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月16日