[發(fā)明專利]一種平板探測器環(huán)狀偽影去除方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910645908.0
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110400358B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫奎奎;韓玉;閆鑌;李磊;陳健;席曉琦;梁寧寧;張剛;王坤;楊程凱;周桑桑
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州信大先進(jìn)技術(shù)研究院;中國人民解放軍戰(zhàn)略支援部隊信息工程大學(xué)
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T5/00
• 代理公司: 鄭州德勤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41128
• 代理人: 張微微

本發(fā)明提供一種平板探測器環(huán)狀偽影去除方法，利用CT系統(tǒng)檢測出不響應(yīng)的探元并記入壞點模板；然后分別計算每個探元響應(yīng)與管電流的相關(guān)系數(shù)，檢測出像素值最快達(dá)到極大值的探元，將以上方法檢測出的探元記入壞點模板；在無壞點區(qū)域取有限個感興趣區(qū)域，將感興趣區(qū)域進(jìn)行疊加平均得到相應(yīng)的正弦圖；以感興趣區(qū)域的正弦圖為基準(zhǔn)，利用B樣條曲線對壞點區(qū)域進(jìn)行擬合逼近，得到初步校正結(jié)果；采用H?L一致性條件對初步校正結(jié)果進(jìn)行平滑處理，得到校正后的輸出。本發(fā)明能夠有效去除環(huán)狀偽影，并且只需一個固定的閾值，解決了現(xiàn)有壞點檢測方法中閾值選擇困難的問題，可適用于多種類型探測器，并能夠改善圖像信噪比。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種平板探測器環(huán)狀偽影去除方法。

背景技術(shù)

X射線CT(Computed Tomography)系統(tǒng)能夠在無損條件下得到成像對象的三維結(jié)構(gòu)圖像，已廣泛應(yīng)用于無損檢測和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。受平板探測器制造工藝的影響，在某一射線能量照射下，各探元響應(yīng)存在不同程度的差異，造成CT重建圖像中出現(xiàn)一系列以重建中心為圓心的同心圓環(huán)，即環(huán)狀偽影。環(huán)狀偽影的出現(xiàn)嚴(yán)重降低了圖像質(zhì)量，干擾了后續(xù)對圖像的分析、處理等工作。因此研究環(huán)狀偽影校正方法，最大程度去除環(huán)狀偽影具有重要的實際意義。

目前的環(huán)狀偽影校正方法主要可以分為：探測器校正法、投影預(yù)處理校正法和圖像后處理校正法三類。其中，由于平板探測器的探元在一定時期內(nèi)具有穩(wěn)定性，上述環(huán)狀偽影校正方法中探測器校正法實用性最強。體現(xiàn)在：將探測器的校正參數(shù)生成模板，然后每次成像時加載模板進(jìn)行校正，使用一段時間后更新模板即可，與其他兩種方法相比具有較強的靈活性，不受成像物體影響。其中檢測探測器壞點進(jìn)而生成壞點分布模板是探測器校正法的一個關(guān)鍵步驟。

目前的壞點檢測方法都是先采集一定曝光水平下未放置任何物體時的探測器輸出圖像(以下簡稱曝光圖像)，然后計算曝光圖像的某些參數(shù)，再基于這些參數(shù)設(shè)置一定的閾值來識別壞點。其中，現(xiàn)有技術(shù)中有的是直接計算曝光圖像中全部探元響應(yīng)的均值和方差，而后認(rèn)為響應(yīng)的方差超過一定范圍的探元即為壞點；還有方法是計算全部探元響應(yīng)的增益系數(shù)矩陣，之后將增益系數(shù)超過一定范圍的探元標(biāo)記為壞點；上述兩種方法容易受曝光不均勻的影響，較難確定合適的閾值。

現(xiàn)有技術(shù)在壞點檢測時還存在如下問題：若檢測的閾值限制不嚴(yán)，則壞點識別不全，在之后的探測器一致性校正中未被檢測出壞點不能得到有效校正，導(dǎo)致重建圖像中有環(huán)狀偽影殘留；反之，若檢測的閾值限制過嚴(yán)，則檢測得到的壞點數(shù)量過多，后續(xù)再采用插值法對大量的壞點進(jìn)行校正將不利于圖像細(xì)節(jié)；而且，不同的探測器需要不同的閾值進(jìn)行壞點檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種平板探測器環(huán)狀偽影去除方法，具體方案如下：

一種平板探測器環(huán)狀偽影去除方法，包括以下步驟：

利用CT系統(tǒng)檢測出不響應(yīng)的探元，將不響應(yīng)的探元記入壞點模板中并將對應(yīng)位置記為0；

分別計算每個探元的響應(yīng)與管電流的相關(guān)系數(shù)，將像素值最快達(dá)到極大值的探元記入壞點模板并將對應(yīng)位置記為0；

在無壞點區(qū)域選取至少兩個感興趣區(qū)域，將所述感興趣區(qū)域進(jìn)行像素疊加平均得到對應(yīng)的正弦圖，對所述正弦圖中的離散點進(jìn)行擬合得到無壞點區(qū)域的第一擬合方程；以所述第一擬合方程為基準(zhǔn)并采用B樣條曲線對壞點區(qū)域進(jìn)行擬合逼近，得到處理后的投影圖像；

對所述投影圖像進(jìn)行平滑處理，計算得到無壞點區(qū)域與壞點區(qū)域的 H-L一致性校正參數(shù)，根據(jù)所述H-L一致性校正參數(shù)對所有探元的輸出進(jìn)行校正。