[發(fā)明專利]一種三維超聲圖像非局部均值濾波方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310428718.6
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103544682A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯文廣;李柳;王學(xué)文;翁飛;張旭明;丁明躍
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;A61B8/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 朱仁玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于三維圖像處理領(lǐng)域，更具體地，涉及一種三維超聲圖像非局部均值濾波方法。

背景技術(shù)

三維超聲成像已取得了包括基礎(chǔ)理論、成像技術(shù)、臨床實驗等許多方面的研究成果,在臨床診斷中越來越受到重視。三維超聲成像技術(shù)能夠提供組織器官三維結(jié)構(gòu)圖像，與傳統(tǒng)的二維超聲相比圖像顯示直觀，便于對醫(yī)學(xué)診斷參數(shù)進(jìn)行精確測量。然而，由于超聲成像的相干特性，圖像中存在斑點噪聲，且在采集、轉(zhuǎn)換和傳輸三維超聲圖像過程中，容易受到成像設(shè)備與外部環(huán)境噪聲干擾等影響，導(dǎo)致成像質(zhì)量下降。質(zhì)量不佳的三維超聲圖像給邊緣檢測、圖像分割及圖像配準(zhǔn)等后續(xù)處理工作帶來了極大困難。因此，對三維超聲圖像進(jìn)行濾波處理，是三維超聲圖像應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷的重要步驟。

目前，三維超聲圖像濾波方法是將三維超聲圖像分解成若干幀二維超聲圖像，利用基于高斯模型的非局部均值濾波方法對其中每一幀進(jìn)行濾波，再將濾波結(jié)果重建成三維圖像作為三維超聲圖像濾波結(jié)果。這種方法沒有有效利用幀與幀之間的灰度信息，濾波效果存在較為嚴(yán)重的失真。同時，由于三維超聲圖像的斑點噪聲并不符合高斯噪聲模型，因此基于高斯模型的非局部均值濾波法方法對于三維超聲圖像的濾波效果仍然不理想，且存在丟失細(xì)節(jié)信息較嚴(yán)重等問題，限制了三維超聲圖像在醫(yī)學(xué)診斷中的應(yīng)用。目前并沒有能對三維超聲圖像進(jìn)行直接濾波的非均值濾波方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種三維超聲圖像非局部均值濾波方法，其目的在于通過直接對三維體數(shù)據(jù)使用非局部均值濾波方法進(jìn)行濾波，利用幀與幀之間的灰度信息，由此解決目前三維圖像濾波方法濾波效果欠佳和丟失細(xì)節(jié)信息的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種三維超聲圖像非局部均值濾波方法，包括以下步驟：

（1）載入待濾波的目標(biāo)三維超聲圖像信息；

（2）將目標(biāo)三維超聲圖像拆分為多個基準(zhǔn)塊；

（3）對于每一個基準(zhǔn)塊，分別在目標(biāo)三維超聲圖像中確定其相應(yīng)的搜索區(qū)域；

（4）對于每一個基準(zhǔn)塊，逐體素遍歷該基準(zhǔn)塊相應(yīng)搜索區(qū)域中與基準(zhǔn)塊大小相同的圖像塊，將這些圖像塊作為該基準(zhǔn)塊的相似塊，計算基準(zhǔn)塊之間的相似度；

（5）對于每一個基準(zhǔn)塊，將其所有相似塊的加權(quán)平均值作為該基準(zhǔn)塊的濾波結(jié)果，其中相似塊的權(quán)重為其與基準(zhǔn)塊的相似度；

（6）將所有基準(zhǔn)塊濾波結(jié)果整合，得到目標(biāo)三維超聲圖像最終濾波結(jié)果并輸出。

優(yōu)選地，所述三維超聲圖像非局部均值濾波方法，其相似塊與基準(zhǔn)塊間相似度根據(jù)伽馬模型模擬貝葉斯分布計算，相似度計算公式為：