[发明专利]结合滤波方法的CT环形伪影的校正方法

说明书

本发明提供结合滤波方法的CT环形伪影的校正方法，属于医学图像处理技术领域。该结合滤波方法的CT环形伪影的校正方法包括如下步骤：S1：通过L0光滑滤波器对初始图像进行处理以消除初始图像中的环形伪影得到第一图像；S2：通过中值滤波器对第一图像进行处理以消除第一图像中的噪声得到引导图像；S3：将引导图像和初始图像作为输入图像，通过引导滤波器对输入图像进行处理优化输入图像中的细节得到校正图像。本发明保留了初始图像中的细节，又达到了去除环形伪影的目的，效果较好，提高了图像的清晰度和准确度。

技术领域

本发明属于医学图像处理技术领域，涉及结合滤波方法的CT环形伪影的校正方法。

背景技术

环形伪影是临床应用中出现在CT图像上的常见伪影，伪影的出现明显的降低了图像的质量，因而严重地影响临床专家的诊断。这些伪影可能由损坏的探测器像素，错误校准的探测器像素，闪烁体晶体中的杂质或闪烁体屏幕上的灰尘引起。环形伪影可以具有不同的强度和类型。例如，在平板探测器中可能产生对输入信号的不稳定响应的坏点而引起的孤立或带环的伪影。类似的垂直条纹伪影则由污垢，灰尘引起，与上述不同的是尖锐伪影是由不完美的闪烁体屏幕产生，一般出现在正弦图像中。另一方面，误校准的探测器也会导致在正弦图中对显式和隐式条纹的产生，并且条形伪影也会干扰图像质量。导致在正弦图中产生垂直条纹伪影的所有差异也表现为重建CT图像中的同心环伪影。由于这些伪影模糊了图像中的细节，严重降低了图像的质量和精确度，因此有必要去除它们，否则，后处理（例如降噪或图像信息的分割）变得非常困难。

发明内容

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供结合滤波方法的CT环形伪影的校正方法，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种可以通过L0光滑滤波器消除环形伪影、通过中值滤波器消除噪声、通过引导滤波器对输入图像处理得到校正图像的CT图像环形伪影抑制方法。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

结合滤波方法的CT环形伪影的校正方法，包括如下步骤：

S1：通过L0光滑滤波器对初始图像进行处理以消除初始图像中的环形伪影得到第一图像；

S2：通过中值滤波器对第一图像进行处理以消除第一图像中的噪声得到引导图像；

S3：将引导图像和初始图像作为输入图像，通过引导滤波器对输入图像进行处理优化输入图像中的细节得到校正图像。

优选的，所述L0光滑滤波器为，其中和表示图中两个相邻元素，表示以正向差分形式差分表现出来的关于的梯度，表示计数，表示图像梯度中的L0光滑范数即输出图像中满足的个数，L0光滑滤波器的约束条件为，其中表示待处理的输入信号，表示满足L0光滑约束条件下得到的输出图像，表示非零约束梯度的数量，为subject to 的缩写，表示受限制于的意思。

优选的，所述L0光滑滤波器中包括3个参数，分别为Im、lambda和kappa，其中Im表示需要处理的对象，lambda表示控制平滑度的平滑参数，lambda的取值范围为[1e-3，1e-1]，kappa表示控制速率的参数，kappa的取值范围为(1，2]。

优选的，所述lambda的大小为0.002，所述kappa的大小为1.5。

优选的，所述引导滤波器包括引导图像、滤波输入图像和输出图像，其中对像素处的滤波输出表示为加权平均：，其中和为像素索引，其中，是引导图像的函数，与滤波输入图像无关，、分别是引导图像的均值和方差，为正则化参数。

优选的，步骤S3之后还包括通过中值滤波器消除校正图像中的噪声。

优选的，所述引导滤波器还包括和两个参数，表示局部窗口半径，表示正则化参数。

优选的，所述的大小为2，所述的大小为0.1。