[发明专利]X射线图像降噪的方法、系统及装置

说明书

本发明提供一种X射线图像降噪的方法、系统及装置，包括以下步骤：获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。本发明的一种X射线图像降噪的方法、系统及装置，具有对X射线图像较好的降噪的效果。

技术领域

本发明涉及X射线图像处理领域，特别是涉及一种X射线图像降噪的方法、系统及装置。

背景技术

对于X射线成像系统，其X射线是阴极电子经高压电场加速后高速轰击阳极金属靶而产生的，其产生是一个随机过程，存在量子噪声；在X射线穿透物质时，与物质会发生康普顿散射和瑞利散射，存在散射噪声；在数据采集与处理过程中，放大器、模数转换器等会产生一定的噪声，且电阻、电容等电子元件由于工艺、半导体特性等也会产生电子噪声；此外，外界环境由于震动、电磁干扰等也会产生一定的噪声；这些噪声会淹没图像中的细节信息，降低图像信噪比，影响图像质量。

对现有的图像降噪算法，普遍存在计算时间长、图像细节容易糊化等问题，使其既不满足安检系统的实时上图，也不能满足安检图像的丝分辨需求。其次，x射线图像灰度级为0～65535，其高灰度区域噪声会大于低灰度区域信号值，对于现有的图像降噪算法，极易对低灰度图像信息产生严重糊化，影响图像的穿透性能。

因此，希望能够解决如何对X射线图像进行降噪，如何使X射线图像质量提高的问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种X射线图像降噪的方法、系统及装置，用于解决现有技术中如何对X射线图像进行降噪，如何使X射线图像质量提高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种X射线图像降噪的方法，包括以下步骤：获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。

于本发明的一实施例中，还包括采用经反线性变换处理的当前图像帧，所述处理后当前图像帧仅用于后续显示上图，不参与后一图像帧的图像降噪。

于本发明的一实施例中，依次将所述图像帧序列中的每一图像帧处理为一行数据，以得到2n+1行数据；对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增包括：对所述2n+1行数据左右边缘均扩增d列，所述左侧扩增的d列与原所述2n+1行数据的1至d列对称相同；所述右侧扩增的d列与原所述2n+1行数据的2n+2-d至2n+1列对称相同。

于本发明的一实施例中，所述降噪处理包括以下步骤：依次将所述图像帧序列中的每一图像帧处理为一行数据，以得到2n+1行数据；获取所述当前图像帧数据中每个像素上下左右各d个像素，生成以该像素点为中心的(2d+1)*(2d+1)的第一矩阵；将所述矩阵的每个像素的像素值减去中心像素的像素值，得到第二矩阵；生成与所述第二矩阵尺寸大小相同、方差为σ的高斯矩阵；基于所述高斯矩阵和第二矩阵，利用双边滤波计算所述2n+1行数据中的每个像素降噪后的数值。

于本发明的一实施例中，对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换包括：对所述图像帧序列中的每个图像帧的数据进行高灰度和低灰度划分，对高灰度数据进行对比度压缩，对低灰度的数据进行对比度拉伸。