专利名称：一种去除ct图像中环状伪影的后处理方法
技术领域：
本发明涉及医学图像处理技术，具体的说是一种去除CT图像中环状伪影的后处
理方法。
背景技术：
CT图像中出现的环状伪影是由于CT机中的检测器中单个或多个通道的响应不一致导致的，由于检测器的每个通道单元在物理上不可能响应完全一致，因此环状伪影是不可以避免的，只是伪影的强度、明暗有所不同罢了。
图1为某一具有环状伪影的图像，由图1可以看出，环状伪影的形状就是围绕旋转中心的若干个圆，其强度有轻有重，亮度有明有暗，取决于产生误差的通道位置和误差的大小。环状伪影严重影响了图像质量，因此去除环状伪影是非常必要的。从处理的位置划分，目前已有的方法分为前处理和后处理1.前处理通过处理投影数据来达到校正环状伪影的目的。该方法的缺点(1)对于较重的环状伪影，会得到很好的效果；但对于较轻的环状伪影，在投影数据域中是无法识别出来的，也就是说，前处理无法去除较轻的环状伪影；(2)前处理的方法势必要改变投影数据，而对投影数据的任何改变，都会影响到重建的图像的质量，这种方法具有很大的风险性，很容易降低图像的质量或者引入新的伪影。(3)对于多排CT (8排或者8排以上)，投影数据的数据量很大，如果采用前处理， 很难保证处理速度。2.后处理通过图像后处理的技术来去除环状伪影，目前已存在的方法都是基于空域的后处理技术，这种方法存在如下缺点(1)空域处理由于处理的是整个图像，会降低图像的分辨率，即在去除掉环的同时会降低图像的质量。(2)对于较重的环状伪影，通过空域处理的方法是无法去除干净的，处理后的结果会有残留。目前已有的方法或则是上面提到的前处理方法或者是基于空域的后处理方法，由于两种方法都有自己固有的缺点，很难保证去环的效果。
发明内容
针对现有技术中CT图像中的环状伪影去环效果差的不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种不降低图像的分辨率，不改变原始图像的质量，且可以去除任何强度的环状伪影的去除CT图像中环状伪影的后处理方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是
本发明去除CT图像中环状伪影的后处理方法包括以下步骤将具有环状伪影的CT图像由直角坐标图像转换为极坐标图像；在极坐标图像域，利用梳状滤波器提取出极坐标的环图像；将提取出极坐标的环图像转换为直角坐标的环图像；从原始具有环状伪影的CT图像减去直角坐标的环图像，得到无环的图像。所述提取出极坐标的环图像包括以下步骤1)对极坐标图像进行压缩处理，得到压缩后的极坐标图像；2)从压缩极坐标图像中提取出强边缘，得到去除强边缘的图像；3)对上述去除强边缘的图像进行平滑处理，得到平滑处理后的图像；4)从压缩后的极坐标图像数据减去平滑处理后的图像数据，得到包含环状伪影的基本环图像；5)在包含环状伪影的基本环图像中，通过梳状滤波器去除直线，得到压缩极坐标图像中的环图像；6)将得到的环图像扩展成与原始极坐标图像一样大小的环图像。所述通过梳状滤波器去除直线包括以下步骤51)采样基本环图像中所有列，利用以下公式构造周期信号y(n)
权利要求
1.一种去除CT图像中环状伪影的后处理方法，其特征在于包括以下步骤 将具有环状伪影的CT图像由直角坐标图像转换为极坐标图像；在极坐标图像域，利用梳状滤波器提取出极坐标的环图像；将提取出极坐标的环图像转换为直角坐标的环图像；从原始具有环状伪影的CT图像减去直角坐标的环图像，得到无环的图像。
2.按权利要求1所述的去除CT图像中环状伪影的后处理方法，其特征在于 所述提取出极坐标的环图像包括以下步骤1)对极坐标图像进行压缩处理，得到压缩后的极坐标图像；2)从压缩极坐标图像中提取出强边缘，得到去除强边缘的图像；3)对上述去除强边缘的图像进行平滑处理，得到平滑处理后的图像；4)从压缩后的极坐标图像数据减去平滑处理后的图像数据，得到包含环状伪影的基本环图像；5)在包含环状伪影的基本环图像中，通过梳状滤波器去除直线，得到压缩极坐标图像中的环图像；6)将得到的环图像扩展成与原始极坐标图像一样大小的环图像。
3.按权利要求2所述的去除CT图像中环状伪影的后处理方法，其特征在于 所述通过梳状滤波器去除直线包括以下步骤51)采样基本环图像中所有列，利用以下公式构造周期信号y(n)
4.按权利要求2所述的去除CT图像中环状伪影的后处理方法，其特征在于 所述对极坐标图像进行压缩处理的压缩方向沿着极坐标图像的周向方向，压缩时取m个周向方向数据的平均值。
5.按权利要求2所述的去除CT图像中环状伪影的后处理方法，其特征在于 所述环图像扩展的方法为按照压缩的相反过程，将环图像沿着周向方向复制m份，m为压缩倍数。
6.按权利要求2所述的去除CT图像中环状伪影的后处理方法，其特征在于 所述从压缩极坐标图像中提取出强边缘的方法为21)通过以下公式求压缩极坐标图像中每个点的径向梯度的和周向梯度其中r为极坐标图像f(r，θ)的径向索引，θ表示极坐标图像f(r，θ)的周向索弓丨。22)累加径向梯度的平方和RDeriTotal和周向梯度θDeriTotal的平方和其中P为径向采样点数，Q为周向采样点数；23)计算径向梯度平方的均值RDeriMean和周向梯度平方的均值GDeriMean其中(其中P为径向采样点数、Q为周向采样点数)，RDeriTotal为径向方向的梯度总和，QDeriTotal为周向方向的梯度总和。24)分别对径向梯度平方的均值RDeriMearu周向梯度平方的均值θDeriMean进行调整，即乘以一个小于1的系数kale RDeriMean = RDeriMeanXScale(8)θ DeriMean = θ DeriMeanXScale(9)25)根据调整之后(乘以系数kale之后的值)的径向梯度平方的均值RDeriMearu周向梯度平方的均值9 0吐111盼11，对于每个点进行判断是否是强边缘，结果用4_(1·，Θ)表示；其中f(r，θ)表示压缩极坐标图像的值，r表示极坐标图像f(r，θ)的径向索引，θ 表示极坐标图像f(r，θ)的周向索引。
7.按权利要求2所述的去除CT图像中环状伪影的后处理方法，其特征在于所述去除强边缘的图像进行平滑处理为沿着去除强边缘的图像的径向方向，对非强边缘点的连续区域进行五点三次平滑；平滑的次数要求达到完全能够平滑掉直线。
全文摘要
本发明涉及一种去除CT图像中环状伪影的后处理方法，包括以下步骤将具有环状伪影的CT图像由直角坐标图像转换为极坐标图像；在极坐标图像域，利用梳状滤波器提取出极坐标的环图像；将提取出极坐标的环图像转换为直角坐标的环图像；从原始具有环状伪影的CT图像减去直角坐标的环图像，得到无环的图像。本发明通过频域梳状滤波的技术，只从原始图像中减去了对应的环状伪影图像，不降低图像的分辨率，不改变原始图像的质量，在达到处理效果的同时，速度保证了产品的要求，而且速度还有继续优化的空间，完全可以适用于对重建速度要求更好的CT机。
文档编号A61B6/03GK102274040SQ201010196570
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月10日 优先权日2010年6月10日
发明者孙洪雨 申请人:东软飞利浦医疗设备系统有限责任公司