[發明專利]檢測準直邊的方法、裝置、以及X射線成像設備

有效

• 申請號: 201210011453.5
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN103208106A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 陳守水;郭強;張驪峰
• 申請（專利權）人: 上海西門子醫療器械有限公司
• 主分類號: G06T5/40
• 分類號: G06T5/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及X射線成像術(radiography)技術領域，特別是在X射線圖像中檢測準直邊(準直器邊界)的裝置、檢測準直邊的方法、以及X射線成像設備。

背景技術

對于大多數X射線圖像而言，并不是圖像的整個區域都有用。因此，X射線成像設備通常包括準直器，所述準直器用來遮蔽無用的區域，使得這些區域不會被X射線照射到。但是，在X射線成像設備直接得到的X射線圖像中通常仍然包括這些無用的區域。那么，如何從X射線圖像中裁剪出有用區域，是一個急需解決的技術問題。

裁剪X射線圖像一般需要先檢測準直邊。檢測準直邊已經有許多方法，這些方法大體上可以分為兩種：依賴硬件的方法和不依賴硬件的方法。對于依賴硬件的方法，檢測方法利用準直器幾何信息的輸入來計算所獲取圖像中準直器的位置。對于不依賴硬件的方法，通常假定在所獲取的圖像中存在成對平行和成對垂直的準直邊。實際上，準直邊的數目較少，而且可能被解剖學對象遮擋。因此，在這個前提下，現有的檢測準直邊方法可能會失敗。因此，需要提高準直邊檢測技術的穩定性。

申請人為寧波大學、申請號為200910152622.5、授權公告號為CN101667297B的中國專利公開了一種乳腺鉬靶X射線圖像中的乳腺區域提取方法。CN101667297B具體公開了：在計算待提取的乳腺區域和背景區域的分割閾值時，利用了乳腺鉬靶X射線圖像的乳腺區域和背景區域在乳腺鉬靶X射線圖像中占據的比例在一個合理的范圍內，及乳腺區域的密度大于背景區域的密度的特點，這樣使得計算得到的分割閾值比較準確，有助于提高最終的乳腺區域的提取精度。

發明內容

有鑒于此，本發明提出了一種在X射線圖像中檢測準直邊的方法，其不依賴于硬件，并且具有更好的穩定性。本發明還提出了一種檢測準直邊的裝置，并且還提出了一種X射線成像設備。

本發明提供了一種在X射線圖像中檢測準直邊的方法，包括：

對圖像進行分割，并得到初始邊界；

提取圖像中的特征，形成特征圖；

根據特征圖，從所述初始邊界生長得到最終邊界。

可選地，該方法進一步包括：檢測所述最終邊界；以及，從所述圖像中裁剪出最終邊界內的部分。

優選地，該方法進一步包括：在提取圖像中的特征和對圖像進行分割之前，對圖像進行下采樣，和/或，對圖像進行高斯平滑處理。

根據本發明的一個實施方式，所述分割包括：

計算圖像的直方圖；

選擇當類內方差為最小時或者當類間方差為最大時的可能閾值；

將所述圖像中像素小于或小于等于該閾值的點分割出來。

根據本發明另一個實施方式，選擇分割后圖像中最外側的起始點，并以這些起始點形成所述初始邊界。

優選地，所述提取圖像中的特征包括：計算所述圖像中的梯度信息，形成輪廓線。

本發明還提供了一種在X射線圖像中檢測準直邊的裝置，包括：

一個分割單元，用于對圖像進行分割，并得到初始邊界；

一個特征提取單元，用于提取圖像中的特征，形成特征圖；

一個邊界生長單元，根據特征圖，從所述初始邊界生長得到最終邊界。

可選地，該裝置進一步包括：一個裁剪單元，用于檢測所述最終邊界，并從所述圖像中裁剪出最終邊界內的部分。

優選地，該裝置進一步包括：一個預處理單元，用于在提取圖像中的特征和對圖像進行分割之前對所述圖像進行預處理。

本發明還提供了一種X射線成像設備，包括如上所述的檢測X射線圖像中準直邊的裝置。

從上述方案中可以看出，一方面本發明不依賴硬件，另一方面本發明利用分割得到初始邊界并依據特征圖從初始邊界生長得到最終邊界。那么，即使準直邊被解剖學對象遮擋，本發明也能生長得到最終邊界，從而提高了準直邊檢測的穩定性。

另外，本發明尤其適合于入門級系統的手動準直器，而且在處理圖像噪聲方面相比于那些采用霍夫(Hough)變換的非自適應的較傳統的方法擁有更好的穩定性。

附圖說明

下面將通過參照附圖詳細描述本發明的優選實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本發明的上述及其它特征和優點，附圖中：

圖1為一幅X射線圖像。

圖2為根據本發明一實施例的方法的流程示意圖。

圖3為根據本發明一實施例中分割時的直方圖。

圖4(a)為分割得到的直接曝光區域；圖4(b)顯示了在圖4(a)中提取的最外面的四個點；圖4(c)顯示了初始邊界B₀。