[發明專利]一種MVCT圖像的增強方法及系統

有效

• 申請號: 201811621534.0
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109741275B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 朱健;劉亞如;董吉文;程陽;于海寧;白曈;尹勇;李寶生
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T3/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 程華

1.一種MVCT圖像的增強方法，其特征在于，所述增強方法包括如下步驟：

構建區別性字典，所述區別性字典包括組織結構特征塊和噪聲偽影特征塊；

采用塊匹配算法從MVCT圖像中提取多個三維圖像塊；

求解所述三維圖像塊利用所述區別性字典表示的稀疏系數矩陣；

將所述噪聲偽影特征塊對應的所述稀疏系數矩陣中的系數歸零，得到組織結構稀疏系數矩陣；

利用所述組織結構稀疏系數矩陣和所述區別性字典表示所述三維圖像塊，并進行字典處理，得到字典處理后的三維圖像塊；

對所述字典處理后的三維圖像塊進行三維去噪處理，得到去噪后的三維圖像塊；

將所述去噪后的三維圖像塊還原成二維圖像，得到增強后的MVCT圖像。

2.根據權利要求1所述的一種MVCT圖像的增強方法，其特征在于，所述構建區別性字典，具體包括：

獲得MVCT圖像的體數據和HQCT圖像的體數據；所述HQCT為模擬CT定位機掃描得到的高質量CT圖像；

從所述HQCT圖像的體數據中提取組織結構特征塊；

根據所述MVCT圖像的體數據和所述HQCT圖像的體數據，獲得差異體數據；

從所述差異體數據中提取噪聲偽影特征塊；

將所述組織結構特征塊和噪聲偽影特征塊組合成區別性字典。

3.根據權利要求2所述的一種MVCT圖像的增強方法，其特征在于，所述從所述差異體數據中提取噪聲偽影特征塊，之后還包括：

過濾掉所述噪聲偽影特征塊中的組織結構信息，得到過濾后的噪聲偽影特征塊；

對所述過濾后的噪聲偽影特征塊進行減均值和歸一化處理，得到處理后的噪聲偽影特征塊。

4.根據權利要求2所述的一種MVCT圖像的增強方法，其特征在于，所述從所述HQCT圖像的體數據中提取組織結構特征塊，之后還包括：

利用公式計算所述組織結構特征塊中相鄰層的層間灰度值差異度；其中，ISID表示層間灰度值差異度，d_z(i)表示第i層z軸上的灰度值，d_z(i+1)表示與第i層相鄰的第i+1層在z軸上的灰度值，n_i表示第i層圖像塊的數量；

將所述層間灰度值差異度大于第一預設值的像素刪除，得到過濾后的組織結構特征塊；

對所述過濾后的組織結構特征塊進行減均值和歸一化處理，得到處理后的組織結構特征塊。

5.根據權利要求1所述的一種MVCT圖像的增強方法，其特征在于，所述采用塊匹配算法從MVCT圖像中提取多個三維圖像塊，具體包括：

利用滑動塊的方式將所述MVCT圖像劃分為多個圖像塊；

確定參考塊；

選取與所述參考塊相似的圖像塊，作為匹配塊，得到匹配塊集合；

利用三維圖像提取矩陣，對所述匹配塊集合進行三維圖像塊提取。

6.根據權利要求5所述的一種MVCT圖像的增強方法，其特征在于，選取與所述參考塊相似的圖像塊，作為匹配塊，得到匹配塊集合，具體包括：

利用公式計算每個所述圖像塊與所述參考塊的歐氏距離；其中，Z_R表示第R個參考塊在Z軸方向的灰度值，Z_x表示X軸坐標為x的圖像塊在Z軸方向的灰度值，γ′表示操作運算符，表示歸一化的2D線性變換，N_block表示圖像塊；

根據所述歐氏距離，利用公式S_R＝{x∈X|d(Z_R,Z_x)≤τ_match}，選取與所述參考塊相似的圖像塊，作為匹配塊，得到匹配塊集合；其中，S_R表示第R個參考塊的匹配塊集合，τ_match表示第二預設值。