对称的右边拟人衰减物区域中提取背景灰度数据，根 据该两组数据就可W计算出需要考察的指标。
[0070] 图4为一种考察调制传递函数的模体，在该种模体中，通过X线吸收材料与拟人衰 减物的交界可测定边缘扩散函数，通过此边缘扩散函数可测定线扩散函数，进而可W测定 调制传递函数。另外，还可W设计与散射模型密切相关的特殊模体。本发明实施例中，对模 体的选择不进行具体限定。
[0071] (=)可W根据当前模体信息确定曝光条件。不同的曝光条件和模体信息El， E,，…，是散射模型库的第二维度。适中的曝光条件通常可W根据模体拟人衰减物的厚度 和组成成分确定。
[0072] (四）确定散射模型。一般散射模型库是针对一种特定的散射模型而建立的，而散 射模型要被量化成一组关键参数Pi，P2,…，Pm的组合，进而寻找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关键参数。下面给出一种简单的散射模型 的建立和量化过程。
[0073] 设I为拍摄所得图像（含散射成分），I。为没有被散射线污染的原始图像，S为散 射部分，T (〇< T <1)为散射比例，那么I = (1- T ) I〇+S。
[0074] 若将散射看作是光子扩散的过程，那么S = (T/n)@f，p为点扩散函数，"@"为卷积。 该样就建立了关于T和P是两个关键参数的散射模型。
[007引进一步，不妨采用Gaussian函数作为点扩散函数P，即= 。
[0076] 由于该样的P具有旋转不变性，那么可将其写成,f = Wr) = ，其中 r = P为规范化常数，。为新引进的参数。在固定。的情况下，P的值会随着r 逐渐增加而会急剧衰减，在计算过程中，需要将P做如下截断
[0077]
【主权项】
1. 一种数字X线图像散射修正的方法，其特征在于，所述方法包括： 确定图像质量评价指标、模体信息、曝光条件W及散射模型； 利用所述曝光条件W及所述模体信息模拟所述散射模型的图像散射过程，计算或测量 得到所述散射模型的关键参数的初始值； 在各个所述关键参数的初始值的扰动范围内调整所述关键参数，选取使得所述图像质 量评价指标最优的关键参数，作为所述图像质量评价指标W及所述曝光条件和所述模体信 息下，所述散射模型的最优关键参数。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在各个所述关键参数的初始值的扰 动范围内调整所述关键参数，选取使得所述图像质量评价指标最优的关键参数，作为所述 图像质量评价指标W及所述曝光条件和所述模体信息下，所述散射模型的最优关键参数， 包括： 针对每个所述关键参数，在所述关键参数的初始值的扰动范围内确定多个参数备选 值，在每个所述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； 针对每个所述关键参数样本，利用所述关键参数样本计算图像的散射成分，在原始图 像中去除所述散射成分得到修正图像，计算所述修正图像的所述图像质量评价指标； 选取所述图像质量评价指标最优值对应的关键参数样本，作为所述图像质量评价指标 W及所述曝光条件和所述模体信息下，所述散射模型的最优关键参数。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述确定图像质量评价指标包括；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； 所述模体信息与确定的图像质量评价指标相对应。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述曝光条件W及所述模体信 息模拟所述散射模型的图像散射过程，计算或测量得到所述散射模型的关键参数的初始 值，包括： 所述利用所述曝光条件W及所述模体信息模拟所述散射模型的图像散射过程，利用蒙 特卡洛方法计算得到所述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 所述散射模型的关键参数的初始值。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 分别确定不同图像质量评价指标W及曝光条件和模体信息下，各个散射模型的最优关 键参数，建立散射模型库； 在进行图像散射修正时，确定当前图像质量评价指标、曝光条件、模体信息W及散射模 型，使用从所述散射模型库中获取的相应的最优关键参数进行图像散射修正。
6. -种数字X线图像散射修正的装置，其特征在于，所述装置包括： 确定单元，用于确定图像质量评价指标、模体信息、曝光条件W及散射模型； 初始单元，用于利用所述曝光条件W及所述模体信息模拟所述散射模型的图像散射过 程，计算或测量得到所述散射模型的关键参数的初始值； 选取单元，用于在各个所述关键参数的初始值的扰动范围内调整所述关键参数，选取 使得所述图像质量评价指标最优的关键参数，作为所述图像质量评价指标W及所述曝光条 件和所述模体信息下，所述散射模型的最优关键参数。
7. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述选取单元包括： 第一选取子单元，用于针对每个所述关键参数，在所述关键参数的初始值的扰动范围 内确定多个参数备选值，在每个所述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； 计算子单元，用于针对每个所述关键参数样本，利用所述关键参数样本计算图像的散 射成分，在原始图像中去除所述散射成分得到修正图像，计算所述修正图像的所述图像质 量评价指标； 第二选取子单元，用于选取所述图像质量评价指标最优值对应的关键参数样本，作为 所述图像质量评价指标W及所述曝光条件和所述模体信息下，所述散射模型的最优关键参 数。
8. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于， 所述确定图像质量评价指标包括；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； 所述模体信息与确定的图像质量评价指标相对应。
9. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述初始单元具体用于： 所述利用所述曝光条件W及所述模体信息模拟所述散射模型的图像散射过程，利用蒙 特卡洛方法计算得到所述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 所述散射模型的关键参数的初始值。
10. 根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括： 建立单元，用于分别确定不同图像质量评价指标W及曝光条件和模体信息下，各个散 射模型的最优关键参数，建立散射模型库； 修正单元，用于在进行图像散射修正时，确定当前图像质量评价指标、曝光条件、模体 信息W及散射模型，使用从所述散射模型库中获取的相应的最优关键参数进行图像散射修 正。
【专利摘要】本发明公开了一种数字X线图像散射修正的方法及装置，用于提高图像散射修正的准确性，该方法包括：确定图像质量评价指标、模体信息、曝光条件以及散射模型；利用所述曝光条件以及所述模体信息模拟所述散射模型的图像散射过程，计算或测量得到所述散射模型的关键参数的初始值；在各个所述关键参数的初始值的扰动范围内调整所述关键参数，选取使得所述图像质量评价指标最优的关键参数，作为所述图像质量评价指标以及所述曝光条件和所述模体信息下，所述散射模型的最优关键参数。
【IPC分类】G06T5-00
【公开号】CN104616251
【申请号】CN201410850678
【发明人】李海春, 李岑
【申请人】沈阳东软医疗系统有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月31日