[發明專利]一種X-Ray高動態范圍圖像的增強算法

在審

• 申請號: 202111284315.X
• 申請日: 2021-11-01
• 公開（公告）號: CN114066789A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 許湄婷;楊雁清
• 申請（專利權）人: 無錫日聯科技股份有限公司
• 主分類號: G06T5/50
• 分類號: G06T5/50;G06T5/00;G06T5/20
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 厲丹彤

本發明提供一種X?Ray高動態范圍圖像的增強算法，將原始圖像S表示為光照圖像L和反射率圖像R的乘積；獲取原始圖像S的對數處理圖像：對獲取的對數處理圖像歸一化處理；利用導向濾波算法獲取平滑區域均值濾波的圖像base_log；將圖像base_log映射至對數處理圖像的圖像值域，得到映射后的圖像base_ys_log，對數處理圖像減去映射后的圖像base_ys_log得到圖像det ail_log；分別為圖像base_log和圖像det ail_log分配系數；將分配有系數的圖像base_log和圖像det ail_log相加得到圖像r_log，并將r_log映射至對數處理圖像的圖像值域；獲取增強后的結果圖，解決了利用X?Ray圖像檢測時，遇到檢測特征與特征周圍物質相差不大的檢測場景，傳統圖像增強算法導致圖像原始數據丟失或同步增大圖像噪聲的問題，既保留有圖像原始數據且可同時增強局部特征。

技術領域

本發明涉及圖像處理技術領域，尤其涉及一種X-Ray高動態范圍圖像的增強算法。

背景技術

X-Ray的成像原理是由射線源發射X射線，由于被穿透物體本身的密度不同，因此所吸收的X射線的多少也不同，密度大的物體對X射線的吸收多，則透過的少；密度小的物體對X射線的吸收少，則透過的多，因此X-Ray利用這種差別吸收的現象就可在成像器上呈現物體的圖像。

在實際使用X-Ray圖像用于檢測時會遇到本身局部密度差很小的物體，例如檢測膠棒中的小氣泡，其X-Ray圖像參見圖1；或者本身局部密度差很大的物體，例如繞卷電池最內層的正極和最外層正極，其X-Ray圖像參見圖2，圖1和圖2都屬于檢測特征與特征周圍物質相差不大的檢測場景，這時如果采用傳統的窗寬窗位調整，由于原本的局域灰度方差很小，導致窗寬窗位的映射曲線非常陡峭，進而導致圖像上可能存在原本對比度良好的區域被二值化，從而造成原圖像數據的大量丟失；如果直接提高圖像高頻分量，會導致圖像噪聲同步增大，且對比度低的檢測區域未必有較強的高頻特征，進而導致增強效果不理想。

發明內容

本發明公開的一種X-Ray高動態范圍圖像的增強算法，解決了利用X-Ray圖像檢測時，遇到檢測特征與特征周圍物質相差不大的檢測場景，傳統圖像增強算法導致圖像原始數據大量丟失或同步增大圖像噪聲的問題，既能保留有圖像原始數據且可同時增強局部特征。

為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的：

本發明公開一種X-Ray高動態范圍圖像的增強算法，包括以下步驟：

將X-Ray圖像帶入Retinex理論的基本假設，將原始圖像S表示為光照圖像L和反射率圖像R的乘積，即：

S(x,y)＝L(x,y)×R(x,y)； (1)

獲取原始圖像S的對數處理圖像s_log：

將式(1)兩邊都取對數運算，

log(S(x,y))＝log(L(x,y)×R(x,y)) (2)

log(S(x,y))＝log(L(x,y))+log(R(x,y)) (3)

s_log＝l_log+r_log； (4)

對獲取的對數處理圖像s_log進行歸一化處理，得到對數處理圖像的歸一化圖像s_log_1；

利用導向濾波算法獲取平滑區域均值濾波的圖像base_log；