专利名称：图像处理方法与装置,记录介质及成像装置的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种图像处理方法与装置，一种记录介质及一种成像装置；具体的，涉及一种用于去除图像噪声的方法和设备，一种可用于计算机记录程序，以完成这种图像处理功能的介质，以及一种包含有这种图像处理装置的成像装置。
在磁共振成像(MRI)设备中，待成像目标处于磁系统的内部空间中，即就是说，是一个会产生静态磁场的空间；一个梯度磁场和一个高频磁场用于产生磁共振信号并作用于目标内部；依据接收到的回波信号可生成(重构)出目标的拓扑图像。
为使观察者能够看到一幅具有精密结构的拓扑图像以得到更多信息，这里采用滤波器去除图像噪声。尽管该滤波器基本上为低通滤波器，由于使用单纯的低通滤波器会降低图像清晰度，为保持清晰度，这里采用加了额外处理的滤波器。
为保持清晰度而采用的额外滤波器处理包括定义多个模式下，原始图像中包含有感兴趣像素点的图像局部区域，计算每一种模式下的局部区域像素值的方差，得到具有最小方差的区域像素平均值，并将此均值作为感兴趣像素点的新的像素值。
不过，由于这种滤波器需要计算局部区域中各种模式下的像素方差以选出最小方差，所以这种滤波器的处理速度较慢。
发明概述因此，本发明的目的是提供一种图像处理方法和装置以有效的进行滤波，为计算机提供一种介质来记录可完成这种图像处理功能的程序，及一种包含有这种图像处理装置的成像装置。
(1)为解决前面所讨论的问题的一个方面，本发明采用的特殊图像处理方法包括多个模式下，定义原始图像中包含有感兴趣像素点的一个局部区域，接着，对于上述多个模式下的区域，得到此区域像素值的方差并判断上述的方差是否包含在一个预先设定的范围内；对于第一个得到的方差值落入该范围内的区域，将此区域内像素的平均值赋给上述感兴趣的像素点，生成一幅图像。
根据发明的这一点，在多个模式下，由于获得区域像素值的方差和判断此方差值是否落在预先设定的范围内，并将区域内像素值的方差在此范围内的区域像素平均值，作为感兴趣像素点的新的像素值的过程是连续的，因此可减少方差的运算次数，提高滤波器的效率。
(2)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是如(1)中所描述的一种图像处理方法，它的特点为上述区域为一维区域。
因此，根据发明的这个方面，除(1)之外，计算方差的区域为一维区域，通过滤波器应该可以得到该区域明确的边缘结构。
(3)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(1)或(2)所描述的一种图像处理方法，它的特点是上述预先设定的方差范围的上限是上述原始图像噪声的方差。
因此，根据发明的这个方面，除(1)和(2)之外，方差范围的上限是原始图像的噪声方差，滤波器的设计符合原始图像的这一结构。
(4)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(1)-(3)任意一个所描述的一种图像处理方法，这种方法的特点包括如果多个模式下，上述区域的方差值均不在预定范围内时，取方差值最小的区域的像素平均值为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以此生成一幅图像。
因此，根据发明的这个方面，除(1)-(3)的任意一项之外，当方差值均不在范围内时，取方差值最小的区域的像素平均值为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以此生成图像，相对地，这样可以得到一致性较好的像素值。
(5)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是一种图像处理装置，这种装置的特点包括区域定义功能，用于定义多个模式下，原始图像中包含有感兴趣像素点的一个局部区域；方差计算/判断功能，连续用于多个模式下的上述区域，计算区域像素值的方差，并判断上述方差是否在一个预先设定的范围内；图像生成功能，即对于上述方差值第一个落入上述范围内的区域，将此区域内像素的平均值作为上述感兴趣的像素点新的像素值，并以此生成一幅图像。
根据发明的这一点，对于多个模式下的一个区域来说，得到区域像素值的方差，判断此方差值是否在预定的范围内的过程是连续的，将第一个方差值在此范围的区域的像素平均值，作为感兴趣像素点的新的像素值，这样可减少方差的运算次数，提高滤波器的效率。
(6)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(5)描述的一种图像处理装置，它的特点为上述区域为一维区域。
因此，根据发明的这个方面，除(1)之外，计算方差的区域为一维区域，通过滤波器应该可以得到该区域明确的边缘结构。
(7)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(5)或(6)描述的一种图像处理装置，它的特点是上述范围的上限是上述原始图像噪声的方差。
因此，根据发明的这个方面，除(5)和(6)之外，范围的上限是原始图像噪声的方差，滤波器的设计符合原始图像的这一结构。
(8)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(5)-(7)任意一个所描述的一种图像处理装置，这种装置的特点包括另一种图像生成功能，当多个模式下的上述区域的方差值均不在上述范围内时，取方差最小的区域的像素平均值为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以此生成图像。
因此，根据发明的这个方面，除(5)-(7)的任意一项之外，当方差值均不在范围内时，取方差最小的区域的像素平均值为感兴趣像素点的新的像素值，相对地，这样可以得到一致性较好的像素值。
(9)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是一种记录介质，其特点是在计算机可读的方式下，作为一种介质可以为计算机记录完成如下功能的程序定义多个模式下，原始图像中包含有感兴趣像素点的一个局部区域；对于多个模式下的上述区域，连续计算区域像素值的方差，并判断上述方差是否落在一个预先设定的范围内；对于上述方差值第一个落入上述范围内的区域，将此区域内像素的平均值赋给上述感兴趣的像素点，并生成一幅图像。
根据发明的这个方面，计算机通过执行记录在介质上的程序，连续对多个模式下的区域完成以下功能得到像素值的方差，并判断方差是否在一个预先设定的范围内，对于第一个方差值在范围内的区域，将此区域像素的平均值为感兴趣的像素点的像素点，并生成一幅图像，这样可减少方差的运算次数，提高滤波器的效率。
(10)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(9)所描述的一种记录介质，特点是上述区域为一维区域。
因此，根据发明的这个方面，除(9)之外，用于计算方差的区域为一维区域，通过滤波器应该可以得到其明确的边缘结构。
(11)为解决前面所讨论的另外一个问题，本发明是(9)或(10)所描述的一种记录介质，特点是上述范围的上限是上述原始图像噪声的方差。
因此，根据发明的这个方面，除(9)和(1 0)之外，范围的上限是原始图像噪声的方差，滤波器的设计符合原始图像的这一结构。
(12)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(9)-(11)任意一个所描述的一种记录介质，特点是在计算机可读方式下，在介质上的程序记录的程序使完成以下功能当上述多个方式下的区域方差值均不在上述范围内时，取方差值最小的区域的像素平均值为感兴趣像素点的新的像素值，并以此生成图像。
因此，根据发明的这个方面，除(9)-(11)的任意一项之外，此程序可使计算机完成以下功能当方差值均不在预定范围内时，取方差最小的区域的像素平均值为感兴趣像素点的新的像素值，并以此生成图像，相对地，这样可以得到一致性较好的像素值。
(13)为解决前面所讨论问题的一个方面，本发明是一种成像装置，这种装置的特点包括信号采集功能，用于采集目标信号；原始图像生成功能，用于根据上述采集到的信号生成原始图像；区域定义功能，定义多个模式下，上述原始图像中包含有感兴趣像素点的一个局部区域；方差计算/判断功能，用于连续计算多个模式下上述区域像素值的方差，并判断上述方差是否落在一个预先设定的范围内；图像生成功能，对于方差值第一个落入上述范围内的区域，将此区域内像素的平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并生成图像。
根据发明的这个方面，得到原始图像像素值的方差，并判断上述方差是否落在一个预先设定的范围内这一操作，对于多个模式下的区域是连续的，对于第一个方差值在范围内的区域，将区域内像素的平均值作为感兴趣像素点的新的像素值，并生成一幅图像，这样，可减少方差的运算次数，提高滤波器的效率。
(14)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(13)所描述的一种成像装置，特点是上述区域为一维区域。
因此，根据发明的这个方面，除(13)之外，用于计算方差的区域为一维区域，通过滤波器应该可以得到其明确的边缘结构。
(15)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(13)或(14)所描述的一种成像装置，特点是上述范围的上限是原始图像噪声的方差。
因此，根据发明的这个方面，除(13)和(14)之外，范围的上限是原始图像噪声的方差，滤波器的设计符合原始图像的这一结构。
(16)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明是(13)-(15)任意一个所描述的一种成像装置，这种装置的特点包括另一种图像生成功能，在当多个方式下的区域中，所有上述区域方差值均不在上述范围内时，取上述值方差最小的区域像素平均值为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以此生成图像。
因此，根据发明的这个方面，除(13)-(15)的任意一项之外，当方差值均不在范围内时，取方差值最小的区域的像素平均值为感兴趣像素点的新的像素值，并以此生成图像，相对地，这样可以得到一致性较好的像素值。
(17)为解决前面所讨论的另一个问题，本发明作为(13)-(15)任意一个所描述的一种成像装置，特点是上述信号为磁共振信号。
根据发明的这个方面，这里提供一种磁共振成像装置，该设备包括一个具有高效滤波器的图像处理装置。
因此，本发明提供一种图像处理方法和装置，用于提高滤波器效率，为计算机提供一种程序记录介质用于执行图像处理功能，并提供一种包含有这种图像处理装置的成像装置。
为了更加全面了解本发明并进一步使其优点更加明了，以下附图将使本发明给您一个更为直观的认识。
附图简述
图1是依据本发明的一个实施例的框图。
图2是依据本发明的另一个实施例的框图。
图3展示的是图1或图2产生的一种规范脉冲序列。
图4展示的是图1或图2产生的另一种规范脉冲序列。
图5是采用图1或图2所示设备进行图像处理的流程图。
图6为局部区域的一种概念。
图7为局部区域的一种概念。
图8为局部区域的一种概念。
图9为局部区域的一种概念。
图10为局部区域的一种概念。
图11为局部区域的一种概念。
图12为局部区域的一种概念。
图13为局部区域的一种概念。
图14为局部区域的一种概念。
图15为局部区域的一种概念。
图16为局部区域的一种概念。
图17为局部区域的一种概念。
发明详述现在通过参考图例，详细介绍本发明的几个实施例。图1所示为成像装置的一种框图，该设备是本发明的一个实施例。此设备的操作为依据本发明中方法的一个实施例。
如图1所示，本设备包括磁系统100。磁系统100包括一个主磁场线圈部分102，一个梯度线圈部分106和一个RF(射频)线圈部分108。这些线圈通常为圆柱形并同心排列。待成像目标300置于支架500上，通过传递装置进入或离开内部空间通常为圆柱形的磁系统100。传递装置未在图中给出。
主磁场线圈部分102在磁系统100内部产生一个静态磁场。该静态磁场的方向通常与目标300的身体轴线方向平行，即产生一个“水平”磁场。主磁场线圈102可以由一个超导线圈制成。当然，主磁场线圈部分102不必局限于采用超导线圈，也可以采用普通导体线圈或其他类似的。
梯度线圈部分106产生梯度磁场，用于给静态磁场力带来斜度。这种梯度磁场可由以下三项产生一个消波梯度磁场，一个读出梯度磁场和一个相位编码梯度磁场。梯度线圈部分106有三个梯度线圈与这三个梯度磁场相对应，未在图中给出。
RF线圈部分108用于产生高频磁场，以激励静态磁场空间使其在目标300的内部自旋，高频磁场的产生涉及到下文将要谈到的RF激励信号的发送。RF线圈部分108同时可以接收电磁波，即自旋时产生的磁共振信号。
RF线圈部分108包括发送和接收线圈，未在图中给出。发送和接收线圈可以共用一个线圈，也可以分别使用专用的线圈。
梯度线圈部分106与梯度驱动部分130相连。梯度驱动部分130为梯度线圈部分106提供产生梯度磁场的驱动信号。与梯度线圈部分106中的三个梯度线圈相对应，倾斜驱动部分130有三个驱动电路，未在图中给出。
RF线圈部分108与一个RF驱动部分140相连。RF驱动部分140为RF线圈部分108提供发射RF激励信号的驱动信号，从而激活目标300内部的磁自旋。
RF线圈部分108与一个数据捕获部分150相连。数据捕获部分150将RF线圈部分108接收的回波信号采集并得到视图信号。
梯度驱动部分130、RF驱动部分140和数据捕获部分150与控制部分160相连。控制部分160控制梯度驱动部分130-数据捕获部分150以输出图像。
包括磁系统100，倾斜驱动部分130，RF驱动部分140，数据捕获部分150和控制部分160的一个部分为本发明信号采集功能的一个实施例。
数据捕获部分150的输出连接到数据处理部分170。数据处理部分170可以是计算机。数据处理部分170有一个存储器，未在图中给出。存储器为数据处理部分170存储程序和几种格式的数据。本设备的功能由数据处理部分170执行存储于存储器中的程序而完成。
数据处理部分170将数据捕获部分150采集的数据存入存储器，并在存储器中开辟一个数据空间，此数据空间构成一个二维付立叶空间。数据处理部分170利用此空间的数据完成二维付立叶反变换并生成(重构出)目标300的图像。二维付立叶空间有时指下文将要谈到的k-空间。数据处理部分170为本发明原始图像生成功能的一个实施例。
数据处理部分170还可完成图像重构滤波器的功能。数据处理部分170为本发明图像处理装置的一个实施例。数据处理部分170滤波器功能将在下文详细介绍。
数据处理170部分与控制部分160相连。数据处理部分170在控制部分160之上，并控制后者。数据处理部分170分别与显示部分180和操作部分190相连接。显示部分180包括图形显示器等。操作部分190包括键盘等，提供指向设备。
显示部分180用于显示重构图像和数据处理部分170输出的几种类型的信息。操作部分190由人类操作员进行操作，操作部分190的输入可以为几种命令，信息和前面数据处理部分170的结果。这里通过显示部分180和操作部分190完成本设备的交互式操作。
图2为另一种类型成像装置的框图，是本发明的另一个实施例。此设备的结构是依照本发明设备的一个实施例，此设备的操作是依照本发明方法的一个实施例。
图2所示设备中的磁系统100′与图1中所示设备是不同的类型。由于此设备的结构与图1相比较，除100′以外均相同，故相同部分的参考数字与图1一致，其解释省略。
磁系统100′包括一个主磁场磁铁部分102′，一个梯度线圈部分106′和一个RF线圈部分108′。主磁场磁铁部分102′和线圈部分分别包括一对相向的构件绕成一个空间。这些部分通常为圆盘状并以公共轴线同心排列。目标300置于支架500上，通过传递装置进入或离开内部空间(孔)通常为圆柱形的磁系统100′。该装置未在图中给出。
主磁场磁铁部分102′在磁系统100′内部产生一个静态磁场。该静态磁场的方向通常与目标300的身体轴线方向正交，即产生一个“垂直”磁场。主磁场磁铁102′可以由一个永久磁铁构成。显而易见，主磁场磁铁102′不必局限于使用永久磁铁，也可以使用超级或普通导体点磁铁或类似物体。
梯度线圈106′用于产生梯度磁场，给静态磁场力带来梯度。这种梯度磁场可由以下三项产生一个消波梯度磁场，一个读出梯度磁场和一个相位编码梯度磁场。梯度线圈部分106′有三个梯度线圈，与这三个倾斜磁场相对应，未在图中给出。
RF线圈部分108′用于发射RF激励信号，以激励静态磁场空间在目标300内部自旋。RF线圈部分108′同时可以接收回旋时产生的磁共振信号。RF线圈部分108′包括发送和接收线圈，未在图中给出。发送和接收线圈可以共用一个线圈，也可分别使用专用的线圈。
作为磁系统100′一部分，梯度驱动部分130，RF驱动部分140，数据捕获部分150和控制部分160为本发明信号采集功能的一个实施例。
图3为磁共振图像中使用的脉冲序列示例。该脉冲序列依照梯度回波技术(GRE)。
具体的，(1)为采用GRE技术，用于RF激励的α°脉冲序列，(2)，(3)，(4)和(5)为采用GRE技术，分别为消波梯度Gs序列，读出梯度Gr序列，相位编码梯度Gp序列和梯度回波MR序列。这里注意α°脉冲由它的中心信号表示。脉冲序列由左至右沿时间轴t产生。
如图，α°脉冲完成自旋的α°激励，这里翻转角度α°不大于90°。同时，消波梯度Gs完成一次确定消波的选择激励。
在α°激励之后，相位编码梯度Gp完成对自旋波的相位编码。然后，通过读出梯度Gr对自旋波的连续解相和重定相以产生梯度回波MR。在一次回波时间TE之后，梯度回波MR在α°激励时间点有最小信号强度。作为视图数据，梯度回波MR由数据捕获部分150采集。
在一个TR周期(重复时间)内脉冲序列循环64-512次。相位编码梯度Gp根据每一次的循环不同以提供不同的相位编码。这样可以得到用于装填k-空间64-512视图数据。
磁共振图像脉冲序列的另一个示例见图4。此脉冲序列依据自旋回波(SE)技术产生。
具体的，(1)为采用SE技术，用于RF激励的90°和180°脉冲序列，(2)，(3)，(4)和(5)为采用SE技术，分别为消波梯度Gs序列，读出梯度Gr序列，相位编码梯度Gp序列和梯度回波MR序列。这里注意90°和180°脉冲分别由它们的中心信号表示。脉冲序列由左至右沿时间轴t产生。
如图，90°脉冲完成自旋的90°激励，同时，限波梯度Gs完成一次确定消波的激励选择。在90°激励后的一定时刻，180°脉冲完成180°激励，或自旋翻转。同时，消波梯度Gs再一次完成同一消波的选择转置。
在90°激励到回旋倒置这一时间内，要用到读出梯度Gr和相位编码梯度Gp。读出梯度Gr解调回旋波的相位，相位编码梯度Gp完成回旋波的相位编码。
自旋转置之后，自旋波通过读出梯度Gr重定相以产生梯度回波MR。在一次回波时间TE之后，梯度回波MR在90°激励时间点有最大信号强度。作为视图数据，梯度回波MR由数据捕获部分150采集。在一个时间周期TR内，脉冲序列循环次数为64-512次。相位编码梯度Gp根据每一次的循环不同以提供不同的相位编码。这样可以得到用于装填k-空间64-512视图数据。
需要注意的是，图像要用到的脉冲序列不必局限于GRE技术或SE技术，也可以使其他任何合适的技术，如FSE(快速回旋回波)，快速校正FSE和回波平面图像(EPI)技术。
数据处理部分170在k-空间利用视图数据完成一次二维付立叶反变换，重构出目标300的X光断层摄像图像。重构图像存储于存储器中，由显示部分180显示。
为去除图像中的噪声，数据处理部分170对图像进行滤波。滤波操作可作为图像重构的一部分，也可由操作人员在对重构图像结果观察的基础上选择进行。
图5所示为数据处理部分170进行图像滤波操作的流程图。如图所示，步骤500在原始图像中定义一个感兴趣的像素点。感兴趣的像素点是指该像素点的像素值由以下的滤波器决定，而且，原始图像中有一个像素被定义为感兴趣的像素点。例如，可定义原始图像的中心像素点为第一个像素点。
接着，在步骤502，在原始图像中定义一个局部区域。局部区域中包含有一个感兴趣的像素点。举个例子，局部区域可以定义为像素的一维序列。不过，局部区域的定义不一定要依据这种方式，也可以是其他合适的。执行步骤502的数据处理部分170是本发明区域定义的一个实施例。
局部区域可以在多个模式下定义。局部区域定义的模式示例见图6-9。如图所示，例如一种模式下，区域可以定义为以感兴趣的像素k为中心的七个像素点相连垂直排列，如图6所示。局部区域指局部区域A。应该注意像素不一定是七个，也可以为其他合适的数目。
在另外几种模式下，局部区域B包括七个像素点，如图7所示，这七个像素点相连接，呈向右边偏45°角排列，图8中，局部区域C的七个像素点相连，呈水平排列。图9中的局部区域D包括的七个像素点相连接，呈向左边偏45°角排列。每一个区域中心像素点为感兴趣的像素点k。这样，就定义了四个不同模式的局部区域。
图10-17为另外几种模式的局部区域定义示例。例如，在一种模式下，局部区域A′可以定义为以感兴趣的像素k为中心的九个像素点相连垂直排列，如图10所示。
在另外几种模式下，局部区域B′由九个相连接像素点构成，这九个像素点呈向右边偏45°角排列，如图11所示，局部区域C′包括九个相连接，呈水平排列的像素点，如图12所示。图13中的局部区域D′包括的九个相连接，向左边偏45°角排列像素点，图14中的局部区域E包括的九个相连接，向右边偏67.5°角排列的像素点，图15中的局部区域F包括的九个相连接，向右边偏22.5°角排列的像素点，图16中的局部区域G包括的九个相连接，向左边偏22.5°角排列的像素点，图17中的局部区域H包括的九个相连接，向左边偏67.5°角排列的像素点。每一个区域中心像素点为感兴趣的像素点k。这样，就定义了八个不同形式的局部区域。
下一步，在步骤504，选择其中一个局部区域。例如，选择局部区域A。当如图10-17所示时，选择局部区域A′。尽管下面叙述是以图6-9所定义的4种局部区域为例，在以图10-17所定义的八种局部区域为例时，处理的方式是一样的。
下一步，在步骤506，计算局部区域中像素值的方差。方差值的计算采用下面的等式S＝(∑(Pi-P)2)/N (1)这里Pi像素值N像素个数此外，P为局部区域内所有像素值的平均值。
下一步，在步骤508，判断像素方差值S是否小于预先设定的阈值Sn。阈值Sn可以取原始图像噪声的方差。
阈值Sn不必限于取原始图像噪声的方差，也可以是其他任何合适的判断值。换句话说，可以定义噪声方差值加上一个常数后得到的值为接受域的上限，噪声方差值减去一个常数后得到的值为接受域的下限。要注意的是当将噪声方差Sn定义为上限时，接受域为Sn--0。执行步骤506和508的数据处理部分170是本发明方差计算/判断的一个实施例。
当S小于Sn或落在接受域中时，步骤510中得到局部区域像素值的平均值Pm，并用此值作为感兴趣点k新的像素值。在局部区域中，这样得到的平均像素值Pm符合原始图像的结构，现将理由解释如下。
以图6所示的局部区域A为例，如果这个像素序列与原始图像的结构相匹配，即就是说，例如这个结构是垂直方向的一个边缘，局部区域A中所有像素的值代表了原始图像中同样的结构(边缘)。
在这种情况下，局部区域A的方差值小于噪声的方差值，或者该值在基于噪声方差值定义的一定接受域内，因此，局部区域A方差的平均值Pm可以使感兴趣像素点k的像素值。
这样，在局部区域A，可以得到一个能够准确反映原始图像结构的像素值。而且，由于这个值是多个像素值的平均值，噪声就被去掉了。换句话说，可以强化原始图像结构的同时，去除噪声，得到像素值。
当S值不小于Sn，或不在接受域内时，局部区域A不符合原始图像结构。所以，在步骤512，判断是否所有模式的局部区域都处理过了，如果没有，在步骤514改变局部区域，如选择下一个局部区域B。这样处理胜过计算平均值。
在步骤506，计算局部区域B的像素方差，在步骤508判断得到的结果。如果像素方差值满足条件，在步骤510计算局部区域B的像素平均值；否则，在步骤512，514选择下一个局部区域，如局部区域C，计算像素方差，对所得结果的鉴别在步骤506，508进行。
只要像素值的方差不满足准则，继续改变局部区域，重复进行像素方差值的计算和对所得结果的鉴别，一旦得到一个满足准则的像素值方差，计算当前区域的像素平均值，并将此值作为感兴趣像素点k的像素值。
这样，一旦得到一个满足准则的值，无需再计算其余局部区域的像素值方差并对得到的值进行鉴别。而且可以有效的得到符合原始图像结构的感兴趣像素k的像素值。
当A-D所有区域的像素值方差均不能满足准则时，在步骤516，从得到的像素方差值中选出一个最小值，确定给出这个最小值的局部区域。
接着在步骤518，计算局部区域的像素值方差。这样，可以将局部区域像素的平均值作为感兴趣像素点k的像素值，尽管不能满足准则，但该区域为原始图像结构相对的最优值。
在这种方式下，决定一个感兴趣像素点的像素值之后，在步骤520，判断前述所有感兴趣像素点是否已经处理完毕，如果没有，在步骤522改变感兴趣的像素点。例如，可以选择与前一点相邻的一个像素点为新的感兴趣像素点。
步骤502-518处理新的感兴趣像素点，并决定其像素值。其后，对原始图像中所有感兴趣的像素点按相同方式进行处理。当决定了所有感兴趣的像素点的像素值之后，在步骤524由决定的像素值Pm生成图像。
感兴趣的像素点为原始图像包含的所有像素点。不过，不必将感兴趣的像素点限制于此，它也可以是预先定义的区域，例如必要的话，可以是原始图像中一个感兴趣的区域。执行步骤510和524的数据处理部分170是本发明图像生成功能的一个实施例。执行步骤516、518和524的数据处理部分170是本发明另一个图像生成功能的实施例。
这样生成的图像，噪声降低了，而且局部区域中图像结构得到适当增强。换句话说，通过对原始图像有效的滤波，提高了图像质量。滤波后的图像存储与存储器中，由显示部分180显示。
可完成如上所述功能的程序以计算机可读的方式存储于记录介质中。举个例子，记录介质可以是磁记录介质，光学记录介质，磁-光记录介质或其他适当记录介质中的任意一种。记录介质可以是半导体存储介质，在本说明中，记录介质与存储介质同义。
前面的是以一幅图像滤波为例进行描述，图像滤波由磁共振成像装置中的数据处理部分来完成的。不过，容易看出，滤波也可以由与磁共振成像装置相独立的数据处理部分来完成，例如EWS(工程工作站)或PC(个人电脑)。
进一步讲，尽管这里将成像装置形容为磁共振成像装置，成像装置不必受限于此，它也可以是X-射线CT(计算层析)设备，X-射线成像装置，PET(正离子发射层析技术)或γ-相机。
此外，本发明是参考一幅医学图像处理的例子进行描述的，处理的对象不一定非要是医学图像，例如，通常本发明可以应用于光学仪器捕获的数字图像的去噪。
在本发明精神和范围内，可以构造出许多范围很广的，不同的发明实施例。应该推定，除非在附加权利要求书中定义，否则本发明不受说明中所描述的具体实施例限制。
权利要求
1.一种图像处理方法包括在原始图像中，定义包含有感兴趣像素点，多个模式下的一个局部区域；然后，连续对多个模式下的上述区域计算其像素值的方差并判断上述方差值是否在预先设定的范围内；对于上述第一个方差值在上述范围内的区域，以区域像素值的平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
2.权利要求1的图像处理方法，其中所述的区域为一维区域。
3.权利要求1的图像处理方法，其中所述的范围的上限为上述原始图像噪声的方差。
4.权利要求1的图像处理方法，其中还包括当多个模式下的上述区域像素值的方差值均不在上述范围内时，以上述方差值最小的区域像素平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
5.一种图像处理装置包括一种区域定义设备，用于在原始图像中定义包含有感兴趣像素点的多个模式下的一个局部区域；一种方差计算/判断设备，用于连续对多个模式下的上述区域计算其像素值的方差并判断上述方差值是否在预先设定的范围内；和一种图像生成设备，对于上述第一个方差值在上述范围内的区域，以区域像素值的平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
6.权利要求5的图像处理装置，其中所述的区域为一维区域。
7.权利要求5的图像处理装置，其中所述的范围的上限为上述原始图像噪声的方差。
8.权利要求1的图像处理装置，还包括当多个模式下的上述区域像素值的方差值均不在上述范围内时，另一种成像装置以上述方差值最小的区域像素平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
9.一种记录介质，以计算机可读取的方式为计算机记录程序，用于完成的功能有在原始图像中定义一个包含有感兴趣像素点的多个模式下的局部区域；接着，对多个模式下的上述区域计算其像素值的方差并判断上述方差值是否在预先设定的范围内；对于上述第一个方差值在上述范围内的区域，以区域像素值的平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
10.权利要求9的记录介质，其中所述的区域为一维区域。
11.权利要求5的记录介质，其中所述的范围的上限为上述原始图像噪声的方差。
12.权利要求9的记录介质，其中以计算机可读取的方式为计算机记录程序，程序完成的功能有当多个模式下的上述区域像素值的方差值均不在上述范围内时，以上述方差值最小的区域像素平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
13.一种成像装置包括一种信号采集设备，用于采集目标信号；一种原始图像生成设备，依据上述采集来的信号为基础生成原始图像；一种区域定义设备，用于在原始图像中定义一个包含有感兴趣像素点的多个模式下的局部区域；一种方差计算/判断设备，用于对多个模式下的上述区域计算其像素值的方差并判断上述方差值是否在预先设定的范围内；和一种图像生成设备，对于上述第一个方差值在上述范围内的区域，以区域像素值的平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
14.权利要求13的成像装置，其中所述的区域为一维区域。
15.权利要求13的成像装置，其中所述的范围的上限为上述原始图像噪声的方差。
16.权利要求13的成像装置，其中更进一步包括当多个模式下的上述区域像素值的方差值均不在上述范围内时，另一种图像生成设备以上述方差值最小的区域像素平均值作为上述感兴趣像素点的新的像素值，并以这些新的像素值生成图像。
17.权利要求13的成像装置，其中所述的信号为磁共振信号。
全文摘要
为了提供一种图像处理方法以有效的完成对图像的滤波功能,在原始图像中定义了多个模式下的包含有感兴趣像素点的局部区域(502);接着,对多个模式下的区域计算其像素值的方差并判断上述方差值是否在一个预先设定的范围内(504,506,508,512,514);对于第一个方差值在范围内的区域,以这个区域像素值的平均值作为感兴趣像素点的新的像素值,并以这些新的像素值生成一幅图像(508,510,524)。
文档编号G06T5/00GK1356091SQ0112570
公开日2002年7月3日 申请日期2001年8月20日 优先权日2000年8月18日
发明者荻野彻男 申请人:Ge医疗系统环球技术有限公司