[發(fā)明專利]一種圖像拉伸方法及設(shè)備

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202210955051.4
• 申請日: 2022-08-10
• 公開（公告）號: CN115409702A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳磊;李國熊;張尤峰;胡長平
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市安健科技股份有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務(wù)所 44275
• 代理人: 歐陽燕明

本發(fā)明公開一種圖像拉伸方法及設(shè)備，通過以單調(diào)函數(shù)作為基準(zhǔn)函數(shù)，并通過將預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)帶入基準(zhǔn)函數(shù)中得到對應(yīng)的坐標(biāo)后，進(jìn)一步地計(jì)算基準(zhǔn)函數(shù)在預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)處與gamma基準(zhǔn)參數(shù)即1之間的差值得到基準(zhǔn)偏移量，再將基準(zhǔn)函數(shù)和基準(zhǔn)偏移量作為gamma參數(shù)，使得拉伸曲線與函數(shù)y＝x相交于預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)，且由于基準(zhǔn)函數(shù)為單調(diào)函數(shù)使得拉伸曲線上位于預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)兩側(cè)的值分別大于1或小于1，從而使得伸曲線在預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)處兩側(cè)的曲線相較于函數(shù)y＝x分別形成凸曲線和凹曲線，因此通過拉伸曲線對圖像進(jìn)行拉伸時，能夠利用拉伸曲線的凹凸性在拐點(diǎn)附近對圖像進(jìn)行差異化拉伸，使得經(jīng)過拉伸后的X光圖像層次分明，細(xì)節(jié)體現(xiàn)更加全面，提升圖像整體的對比度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，特別是涉及一種圖像拉伸方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，通常醫(yī)學(xué)影像設(shè)備拍攝的X光圖像需要先經(jīng)過一系列的預(yù)處理和細(xì)節(jié)增強(qiáng)后，再經(jīng)過灰度變換對圖像的對比度及亮度進(jìn)行拉伸，并在黑白反相后輸出給診斷醫(yī)生觀察。

Gamma變換是圖像灰度變換的主要手段，通過設(shè)置不同的gamma參數(shù)，調(diào)節(jié)Gamma曲線的彎曲程度或者對變換函數(shù)改進(jìn)變型以獲得不同拉伸程度的曲線。但是Gamma變換在整個灰度區(qū)間的gamma參數(shù)是固定不變的，對所有區(qū)域?qū)嵤┫嗤睦熠厔荩此兄刀紩唤y(tǒng)一增強(qiáng)或者減弱，只是程度不一樣。例如，當(dāng)gamma參數(shù)接近等于1時，則類似于線性變換，拉伸效果不明顯。而當(dāng)gamma參數(shù)小于1且越小時，對圖像的低灰度值拉伸越強(qiáng)，圖像的低灰度值區(qū)間會映射到較寬的灰度區(qū)間，同時高灰度值被壓縮到更窄的灰度區(qū)間。但由于所有灰度都被增強(qiáng)，且增強(qiáng)程度越高，圖像的亮度提升越高，使得圖像對比度并沒有改善甚至可能更差。通常在醫(yī)學(xué)圖像處理中，需要在基本Gamma變換的基礎(chǔ)進(jìn)行一定改動，但其主要原理仍然一樣，因此Gamma變換對于一些中高灰度圖像拉伸效果往往不是很理想。

而在通過X光圖像進(jìn)行診斷時，主要觀察圖像中的某一類的目標(biāo)，比如骨骼邊緣或紋理、組織紋理抑或金屬植入體等。因此圖像拉伸需要盡量將需要觀察的目標(biāo)內(nèi)容與其他內(nèi)容區(qū)分開，形成明顯的對比度，突出主體內(nèi)容，而Gamma變換的整體變換并且固定的gamma參數(shù)并不能很好的對不同目標(biāo)組織區(qū)域進(jìn)行有區(qū)別的拉伸。

對于其他的自定義拉伸算法，一般都會經(jīng)過ROI(region of interest，感興趣區(qū)域)提取、定義參數(shù)和計(jì)算規(guī)則、生成相關(guān)的數(shù)學(xué)映射關(guān)系等流程，整體算法流程復(fù)雜。一般醫(yī)學(xué)圖像分辨率較大且灰階較高，所以這些拉伸算法會造成計(jì)算效率低。另一方面，自定義算法需要定義較多的參數(shù)和計(jì)算規(guī)則，比如閾值參數(shù)、邊界參數(shù)或者分段計(jì)算等等，參數(shù)可變性太高，處理效果嚴(yán)重依賴于參數(shù)及計(jì)算規(guī)則的準(zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：一種圖像拉伸方法及設(shè)備，增強(qiáng)圖像拉伸效果，從而提升圖像整體的對比度。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種圖像拉伸方法，包括步驟：

獲取基準(zhǔn)函數(shù)和預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)；

所述基準(zhǔn)函數(shù)為單調(diào)函數(shù)，且所述基準(zhǔn)函數(shù)和預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)的取值范圍適應(yīng)于待處理圖像的灰度值范圍；

計(jì)算所述預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)在所述基準(zhǔn)函數(shù)上的坐標(biāo)，得到所述預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)的坐標(biāo)；

根據(jù)所述預(yù)設(shè)拉伸拐點(diǎn)的坐標(biāo)與gamma基準(zhǔn)參數(shù)的差值得到基準(zhǔn)偏移量；

以所述基準(zhǔn)函數(shù)和基準(zhǔn)偏移量的和作為gamma參數(shù)，得到拉伸曲線；

根據(jù)所述拉伸曲線對所述待處理圖像進(jìn)行拉伸。