[發明專利]DR圖像亮度自適應調整方法及系統

在審

• 申請號: 202010772404.8
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111915523A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 王永貞;郭朋;鄢照龍;鄭杰
• 申請（專利權）人: 深圳藍韻醫學影像有限公司
• 主分類號: G06T5/00
• 分類號: G06T5/00;G06T7/10
• 代理公司: 深圳市正威知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44643
• 代理人: 柳大江

本發明實施例公開了一種DR圖像亮度自適應調整方法及系統，所述方法包括：提取組織區域步驟：對待調整圖像I進行分割，提取組織區域的二值圖像I_b；亮度計算步驟：計算組織區域亮度；調整系數計算步驟：計算亮度調整系數s；映射表計算步驟：根據亮度調整系數s計算亮度調整映射表；亮度調整步驟對待調整圖像I進行亮度調整映射變換，調整圖像亮度。本發明首先通過自動提取組織區域，來計算獲取組織區域亮度，然后根據組織亮度，自適應計算相應亮度調整系數，最后執行亮度調整，實現圖像亮度適宜穩定；本發明無需額外增加硬件部件，經濟性好；同時，整個亮度調整過程都是自適應進行，無需人工介入，節省了醫生工作量。

技術領域

本發明涉及圖像診斷技術領域，尤其涉及一種DR圖像亮度自適應調整方法及系統。

背景技術

DR(Digital Radiography，數字X線攝影)系統以X線為信息載體，利用其物理特性，即穿透人體時因組織密度差而發生不同強度的衰減，來獲取人體組織狀態信息，以供醫學診斷。作為醫療影像診斷設備，DR系統輸出的圖像質量在客觀上決定了醫學診斷的精度。因此，任何可能影響圖像質量的因素，都必須認真考慮。對于醫學圖像，其質量通常表現在亮度、對比度、銳利度、信噪比等方面。其中，圖像亮度是圖像信息輸出的重要反應，是人眼最直接也是最敏感的方面之一，其適宜與否不僅影響用戶觀感體驗，更對診斷結果起著關鍵性影響。

臨床攝片中，曝光射線量的多少以及不同患者體型對X線的衰減強弱，直接決定了DR系統探測器接收到的原始信號強度，從而間接決定了所獲圖像的明暗程度。因此，要獲取一張亮度適宜的DR圖像，往往要求拍片醫生能夠根據患者體型，精準把握曝光劑量。然而在實際中，這種控制很難把握。要么劑量過高，圖像偏暗，要么劑量過低，圖像偏亮，以致常常需要重復曝光，不僅增加醫生工作量，也無形中增加了患者對射線的吸收，造成患者二次傷害。

對于DR圖像亮度控制，目前常用的有兩類方案。一類是借助AEC(AutomaticExposure Control，自動曝光控制)硬件模塊，自動控制曝光量，來實現圖像亮度穩定。另一類是應用圖像處理技術，對圖像亮度進行調整，如常用的Gamma亮度校正。從實際應用來看，前種方案基本無需額外人工干預，具有操作簡便和圖像效果好的優點，然而由于需要額外增加硬件部件，導致經濟性方面不夠友好。后種方案為純圖像處理技術，不依賴于額外硬件，經濟性好，然而就目前通常的實現方式來看，一般采用等力度的亮度調整方式，因此常常需要頻繁地手動調整處理參數，增加了醫生工作量。

申請號為201910683490.2，發明名稱為《一種醫學圖像亮度均一化校正方法》的發明專利為深度神經網絡方案，通過構建GAN生成對抗網絡，利用有代表性的已標注的亮度缺陷數據集進行訓練，獲取缺陷數據到正常數據的特征映射，最終實現對亮度不均圖像的亮度校正。該方案對數據集的依賴性大，數據集的制作優劣，包括標注準確性和數據量大小等，直接影響模型的精度性能。另一方面，神經網絡模型通常計算量巨大，對硬件資源要求較高，不利于臨床應用。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種DR圖像亮度自適應調整方法及系統，以實現圖像亮度適宜穩定。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提出了一種DR圖像亮度自適應調整方法，包括：

提取組織區域步驟：利用最大類間方差法，對待調整圖像I進行分割，提取組織區域的二值圖像I_b；

亮度計算步驟：根據組織區域的二值圖像I_b計算組織區域歸一化灰度均值b，將灰度均值b作為組織區域亮度；

調整系數計算步驟：根據組織區域亮度計算亮度調整系數s；

映射表計算步驟：根據亮度調整系數s計算亮度調整映射表；

亮度調整步驟：根據亮度調整映射表，對待調整圖像I進行亮度調整映射變換，調整圖像亮度。