[發明專利]顯微CT中閃爍體缺陷引起的圖像偽影的修復算法

有效

• 申請號: 201410009190.3
• 申請日: 2014-01-08
• 公開（公告）號: CN103778603A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 鄒晶;胡曉東;須穎;陳津平;吳瑤瑤;胡小唐
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

技術領域

本發明涉及一種顯微CT(Computed?Tomography，計算機斷層成像)圖像偽影修復算法，具體來說涉及一種顯微CT中閃爍體缺陷引起的圖像偽影的修復算法。?

背景技術

顯微CT在MEMS器件封裝和裝配誤差分析、半導體器件封裝和內部缺陷檢測、石油地質勘探等方面起到了越來越重要的作用。如何提高顯微CT的成像質量，一直是CT成像領域的熱點話題。?

閃爍體是顯微CT成像系統的核心器件。受溫度、空氣和水蒸氣等因素的影響，閃爍體在生長和封裝過程中會產生裂縫、著色、云層和包裹體等缺陷。這些缺陷會影響光的輸出特性和均勻性，從而影響成像質量。由于傳統工業CT中平板探測器的像素尺寸較大，而閃爍體本身的缺陷結構尺寸較小，因此在大視野成像中閃爍體缺陷引起的圖像偽影不明顯。在顯微CT成像中，一方面CCD的像素尺寸較?。?3.5×13.5μm2），另一方面閃爍體的缺陷得到了光學放大和幾何放大雙重放大，所以閃爍體缺陷引起的圖像偽影就不可忽略。在顯微成像系統所成的圖像中閃爍體缺陷引起的圖像偽影就比較明顯的體現出來。?

材料內部任何的雜質、晶體缺陷和裂紋都會對成像質量產生影響。通過改善生長條件、改進加工和封裝工藝可以有效地減少缺陷，但是不能完全避免。此外，工藝的改進也需要考慮經濟因素的影響。綜上所述，為了獲取高質量的顯微CT圖像，對閃爍體缺陷引起的圖像偽影的修復顯得至關重要。?

CT圖像尤其是工業CT圖像的偽影修復得到了學者們的廣泛關注，他們在分析了各類偽影產生的原因和偽影的結構特點后有針對性地提出了許多有效的修復算法和模型。關于顯微CT中閃爍體缺陷引起的圖像偽影校正的研究，目前國內外的文獻資料中并未查找到相關報道。?

發明內容

本發明旨在克服現有技術的不足，通過對顯微CT圖像中閃爍體缺陷引起的圖像偽影進行修復，提高圖像的質量。為此，本發明采用的技術方案是，顯微CT中閃爍體缺陷引起的圖像偽影的修復算法，包括如下步驟：?

（1）利用顯微CT成像設備采集本底投影圖像即空掃圖像；?

（2）對步驟（1）獲取的圖像進行偽影提取，得到標記出偽影區域的掩膜圖像；?

（3）利用顯微CT成像設備采集樣品圖像；?

（4）對步驟（3）采集的圖像進行光照不均勻校正；?

（5）根據步驟（2）中標記出的偽影區域，對步驟（4）所獲取的樣品圖像中的相應區域進行修復；?

（6）根據步驟（2）中標記出的偽影區域，對步驟（4）所獲取的樣品圖像中的相應區域進行?擴散；?

（7）交叉進行步驟（5）所述的修復過程和步驟（6）所述的擴散過程，重復此過程直到達到設定的次數。?

步驟（2）是將本底圖像數據轉換為極坐標形式進行缺陷提取即偽影提取。?

光照不均勻校正的方法為：將圖像平均分為大小相同的若干部分，取各個區域內像素值的平均值作為背景像素值，將各個像素都減去對應的背景像素值。?

步驟（5）具體為：在已有的BSCB修復算法的基礎上結合CT圖像的特點，采用IBSCB(Improved?BSCB，即改進的BSCB)算法對圖像偽影進行修復，即采用log算子濾波取代傳統BSCB算法中的Laplace算子濾波。?

步驟（7）的修復順序是，采用由外及內的修復順序對偽影區域進行修復。即先對缺陷邊緣區域進行修復，利用修復后的信息依次去修復缺陷內部區域；如果缺陷像素周圍八鄰域內沒有缺陷像素，則直接求取八鄰域的加權平均值作為缺陷像素修復后的取值，無需重復迭代；如果缺陷像素的八鄰域內存在缺陷像素,則需要重復迭代實現圖像的修復：首先對八鄰域內只有一個缺陷像素的缺陷點進行修復，然后依次對八鄰域內有2到8個缺陷像素的缺陷點進行修復；?

根據待修復像素周圍缺陷像素的個數決定迭代的次數和系數，迭代次數為：T_iter=N-(8-num)*n，其對應的迭代系數為：C_iter=C_inset-0.2*num，其中，T_iter和C_iter分別代表迭代的次數和系數；N和n為參數，N根據缺陷像素區域的大小設定，用于控制總的迭代次數；n一般取值N/8；num為八鄰域內缺陷像素點的個數,num取2,3,4,5,6,7,8；C_inset為根據圖像中閃爍體缺陷的特點設置的參數，根據圖像的修復效果在1.7～2之間取值。?