[發明專利]一種X射線圖像增強方法及系統

無效

• 申請號: 200910082969.7
• 申請日: 2009-04-28
• 公開（公告）號: CN101639936A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發明（設計）人: (請求不公開姓名)
• 申請（專利權）人: 北京捷科惠康科技有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T5/20;G06T5/50;A61B6/02;G01N23/04
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技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種X射線圖像增強方法及系統。

背景技術

X射線圖像成像技術在醫療診斷等領域具有舉足輕重的地位。在X射線圖像系統中，通常由于成像設備、成像方法等各種因素的干擾，容易導致圖像出現模糊不清、整體亮度過低等情況。加之人眼不能分辨非常微小的灰度差別，所以，在觀察圖像時，我們很難肉眼區分灰度級較接近的組織結構部分。因此，通過有效的增強方法對醫學圖像進行增強處理已成為獲得圖像后的一項重要工作。

目前，對于X射線圖像增強的處理方法有很多，以下為幾種典型的X射線圖像增強的方法：

1、直方圖均衡方法。該方法適用于增強直方圖成單峰形狀的圖像，對于直方圖呈雙峰或多峰的圖像，增強效果較差。其他和直方圖相關的方法，如使用直方圖匹配增強對比度的裝置和方法，只單獨增強了圖像的對比度，邊緣增強效果較弱。

2、同態濾波方法。該方法對于圖像中較暗的區域增強效果明顯，但較亮的區域的增強效果較弱。現實中，由于X射線圖像通常有較大差異，同態濾波增強方法往往會產生較多的假象，從而導致處理結果不理想。

3、基于粗糙集理論的方法。該方法對于圖像增強的魯棒性較好，適用性也很強。在保持圖像邊緣清晰、提高對比度方面有一定優勢。不幸的是，該方法采用的模板大小很大程度地影響其處理速度，也對圖像的增強效果有一定影響。因此，在工業和醫學界的圖像增強中缺乏實用性。

因此，現有技術中，對于X射線圖像的增強方法存在一定的局限性：第一，對于X射線圖像中的亮度區域增強不夠，或者對較暗區域的細節部分增強較弱，圖像中的某些重要信息不明顯，從而影響醫生的臨床診斷；第二，雖然有些增強方法效果較好，但需要消耗大量的運算時間，圖像處理的效率很低。

發明內容

本發明實施例提供一種X射線圖像的增強方法及系統，用以解決現有技術中對X射線圖像處理后邊緣模糊、對比度差、效率低下的問題。

一種X射線圖像增強方法，該方法包括：

將待處理的X射線圖像分割成含有低頻信息的子圖像；

將所述子圖像放大成為模糊圖像；

根據原始的X射線圖像與所述模糊圖像提取邊緣圖像并進行自適應增強；

局部修正自適應增強后的邊緣圖像；

根據所述模糊圖像與修正過的自適應增強后的邊緣圖像重構得到處理后的X射線圖像。

所述將待處理的X射線圖像分割成含有低頻信息的子圖像，包括：

采用小波變換的方法將待處理的X射線圖像分割成含有低頻信息的子圖像；

所述小波變換包括小波分解與重構，所述小波分解是把待處理的X射線圖像從空域變換到小波域，再對其中的小波系數進行處理；

對分解后的小波系數進行重構，得到含有低頻信息的子圖像。

所述小波分解，進一步包括：

對待處理的X射線圖像進行尺度為2的小波分解；

輸出第一層的低頻信息、水平信息、垂直信息和對角信息；

對第一層的低頻信息進行分解，輸出第二層的低頻信息、水平信息、垂直信息和對角信息；

所述小波重構，進一步包括：

將各層次的頻譜信息進行小波重構，輸出相應的含有低頻信息的子圖像。

所述將所述子圖像放大成為模糊圖像，包括：

將所述含有低頻信息的子圖像經過雙線性插值方法放大成為模糊圖像。

所述根據原始的X射線圖像與所述模糊圖像提取邊緣圖像并進行自適應增強，包括：

根據原始的X射線圖像與模糊圖像的差值得到邊緣圖像；

通過模糊圖像和邊緣圖像估測自適應增強系數；

根據增強系數對邊緣圖像的灰度值進行處理。

所述自適應增強系數的計算過程，包括：

計算模糊圖像中像素點的最大灰度值；

計算每個像素點灰度值與最大灰度值的比值；

然后計算每個像素點比值的余弦函數值，即為自適應增強系數。

所述局部修正自適應增強后的邊緣圖像，包括：

根據所述模糊圖像確定閾值：上限灰階、下限灰階、上限局部活性灰階和下限局部活性灰階；

根據邊緣圖像中像素點的下限灰階和上限灰階得到灰階衰減系數；根據下限局部活性灰階和上限局部活性灰階得到局部活性系數；