[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于投影均值圖像的環(huán)狀偽影快速校正方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010336246.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111553960B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安康;伍偉文;王玨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06T11/00
• 分類(lèi)號(hào): G06T11/00
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發(fā)明涉及一種基于投影均值圖像的環(huán)狀偽影快速校正方法，屬于圖像處理領(lǐng)域，包括以下步驟：S1：投影圖像預(yù)處理。通過(guò)對(duì)亮場(chǎng)圖像和暗場(chǎng)圖像設(shè)定閾值找出壞像元與有缺陷像元，應(yīng)用插值方法替換掉這些像元后再完成增益校正；S2：獲得投影均值圖像。將增益校正后的所有投影圖像對(duì)應(yīng)像元相加后求均值，得到基于所有投影圖像的投影均值圖像；S3：獲得校正系數(shù)陣列。選用適當(dāng)?shù)臑V波方式對(duì)投影均值圖像進(jìn)行平滑濾波，得到平滑的理想投影均值圖像，通過(guò)投影均值圖像與理想投影均值圖像得到校正系數(shù)陣列；S4：投影圖像校正。運(yùn)用校正系數(shù)陣列對(duì)每個(gè)投影圖像進(jìn)行校正。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于圖像處理領(lǐng)域，涉及一種基于投影均值圖像的環(huán)狀偽影快速校正方法。

背景技術(shù)

在應(yīng)用第三代CT(computed?tomography)掃描方式完成的CT掃描中，由于像元損壞、像元響應(yīng)的非線(xiàn)性、像元間響應(yīng)的不一致性、射線(xiàn)透過(guò)掃描物體后的能譜變化等影響，CT圖像中往往會(huì)出現(xiàn)環(huán)狀偽影。環(huán)狀偽影的存在干擾了圖像的觀測(cè)，直接影響了無(wú)損檢測(cè)的結(jié)果評(píng)定。因此，如何去除環(huán)狀偽影一直是本領(lǐng)域研究的重要問(wèn)題。

目前環(huán)狀偽影的去除方法主要分為兩類(lèi)：一類(lèi)是通過(guò)在投影域進(jìn)行投影圖像預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)CT圖像環(huán)狀偽影的消除或減弱；另一類(lèi)是在完成重建后，直接在CT圖像上處理環(huán)狀偽影。投影域的處理主要是對(duì)投影正弦圖進(jìn)行校正，通過(guò)設(shè)置閾值找出線(xiàn)狀偽影對(duì)應(yīng)的像元，運(yùn)用插值方法替換掉該像元。該類(lèi)方法對(duì)于重偽影有效，對(duì)于輕偽影則很難取得滿(mǎn)意的效果。CT圖像上的處理主要是在極坐標(biāo)域中進(jìn)行校正，首先將CT圖像通過(guò)坐標(biāo)變換轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)域內(nèi)圖像，然后通過(guò)頻域?yàn)V波方法提取環(huán)狀偽影后消除。該方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為復(fù)雜，在替換環(huán)狀偽影的同時(shí)會(huì)損失部分信息，降低圖像的空間分辨率。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于投影均值圖像的環(huán)狀偽影快速校正方法，利用投影均值圖像與理想投影均值圖像得到校正系數(shù)，通過(guò)該校正系數(shù)對(duì)每個(gè)像元響應(yīng)進(jìn)行校正，達(dá)到很好的環(huán)狀偽影去除效果。本發(fā)明的校正思路和依據(jù)包括：增益校正后探測(cè)像元增益理論上的一致性、多投影累加后投影均值圖像像元的理論高信噪比、投影均值圖像能較準(zhǔn)確的反應(yīng)掃描環(huán)境下輻射場(chǎng)與像元響應(yīng)情況的變化和掃描連續(xù)運(yùn)動(dòng)投影均值圖像像元間不會(huì)數(shù)值突變，構(gòu)建理想投影均值圖像進(jìn)行校正。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種基于投影均值的環(huán)狀偽影快速校正方法，包括以下步驟：

S1：投影圖像預(yù)處理。通過(guò)對(duì)亮場(chǎng)圖像和暗場(chǎng)圖像設(shè)定閾值找出壞像元與有缺陷像元，應(yīng)用插值方法替換掉這些像元后再完成增益校正；

S2：獲得投影均值圖像。將增益校正后的所有投影圖像對(duì)應(yīng)像元相加后求均值，得到基于所有投影圖像的投影均值圖像；

S3：獲得校正系數(shù)陣列。選用適當(dāng)?shù)臑V波方式對(duì)投影均值圖像進(jìn)行平滑濾波，得到平滑的理想投影均值圖像，通過(guò)投影均值圖像與理想投影均值圖像得到校正系數(shù)陣列；

S4：投影圖像校正。運(yùn)用校正系數(shù)陣列對(duì)每個(gè)投影圖像進(jìn)行校正。

進(jìn)一步，步驟S1具體包括：

令探測(cè)器像元陣列M×N(線(xiàn)陣列探測(cè)器N＝1)，掃描投影數(shù)為K，通過(guò)掃描得到暗場(chǎng)圖像B(光子計(jì)數(shù)探測(cè)器B＝0)，亮場(chǎng)圖像A，投影圖像集P_n；

設(shè)置合適的閾值Z1,Z2,Z3，通過(guò)公式(1)-(4)去除CT圖像中壞像元與缺陷像元，得到帶零像元的增益校正圖像Ga；

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