[發明專利]一種三維超聲圖像的斑點處理方法

無效

• 申請號: 201110436418.3
• 申請日: 2011-12-22
• 公開（公告）號: CN102402783A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 郭圣文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛鵬

技術領域

本發明屬于計算機數字圖像處理領域，特別涉及一種三維超聲圖像的斑點抑制方法。

背景技術

超聲成像是利用特定波長的超聲波，經探測體后產生背向散射信號而成像的技術，它具有安全性高、成像速度快、操作方便與低成本等優勢，在動物學研究與臨床中的應用十分廣泛，尤其是腹部臟器的探查，如心臟、肝、腎等，和胎兒的三維成像與實時四維動態成像等，以及動物在母體內的生長發育過程的監測與動態評估等。

但是，這種利用超聲波背向散射信號進行成像的技術，由于具有一定波長的超聲波，遇到微小的組織界面，產生大量的散射，從而在圖像中出現大量斑點，降低了圖像質量與可分辨性，圖像對比度與分辨率低、組織散射與吸收效應使組織器官邊界變模糊等，影響了動物研究者或超聲科醫師的準確判斷，以及計算輔助分析，如目標分割、分類識別、量化參數測定等。

斑點抑制濾波算法主要有自適應加權中值濾波，自適應斑點抑制濾波與Lee濾波，基于金字塔多級分解的斑點處理方法等，這些濾波方法存在以下不足：(1)對濾波窗口的大小與形狀很敏感；(2)對邊緣及細節特征僅僅是盡量保留而不是增強；(3)濾波控制參數選擇常常根據經驗確定，存在較大隨機性；(4)各向同性，即濾波窗口內所有像素以相同的權值參與濾波運算。而圖像中的邊緣與細節往往具有明顯的方向性，由于這些方法沒有考慮這種方向性，因此它們保留邊緣方面的能力有限。

各向異性擴散(Anisotropic?Diffusion)最大特點是濾波過程具有很強的方向性。它根據邊緣與勻質區域的差異采用不同的處理策略，如在垂直邊緣方向上，采用較弱的平滑以保留它們，平行邊緣方向上的勻質區域，則應用較強的平滑，以抑制斑點。雖然各向異性擴散的性能優于大多數斑點濾波方法，但它存在以下不足：(1)基于空間域與灰度梯度信息，由于噪聲與信號混疊在一起，因此影響了其抑制斑點噪聲與保留細節特征的能力；(2)沒有考慮斑點的乘性噪聲模型，在灰度值較小的暗區域，它對斑點的抑制作用較強，而在灰度值較強的高亮度區域，其作用甚為有限。

傳統的各向異性擴散方法為：

∂J(x,y,z,t)∂t=div[c(x,y,z,t))▿J(x,y,z,t)]J(x,y,z,0)=J0(x,y,z)---(1)]]>

其中為圖像灰度梯度，div表示散度(divergence)，c(x，y，z，t)為擴散系數，其定義為：