[发明专利]图像信号的降噪

说明书

技术领域

本发明涉及图像信号的降噪，并且具体但非排外地涉及医学图像数据的降噪。

背景技术

为了降低患者在医学成像期间的X射线照射，越来越多地使用超低剂量CT(计算机断层摄影)成像。然而，借助于这一方法获得的图像包含大量噪声，因此有必要在能够进行对临床参数的计算机辅助量化之前执行图像恢复。同样，无法直接在具有不同噪声水平的医学图像之间比较临床参数的多种计算机辅助测量，并且，在能够进行比较之前，包含噪声的图像需要经受噪声抑制滤波器的作用。然而，用于图像恢复的很多种噪声抑制滤波器是已知的，诸如通过方向可调滤波器进行的高斯平滑、二项式平滑、中值滤波、均值漂移滤波、非各向同性扩散和非各向同性平滑。这些类型的噪声抑制滤波器中的每个需要一个或多个参数以控制滤波器的作用强度。然而，噪声抑制滤波器的应用强度等级通常是未知的，并且可能需要针对每个新图像独立地进行设定。这可以显著地影响根据图像对临床参数的估计。

Marc Hensel等人的“Motion and Noise Detection for AdaptiveSpatio-Temporal Filtering of Medical X-Ray Image Sequences”，9th AnnualConference on Medical Image Understanding and Analysis 2005(MIUA 2005)，第219-222页，Bristol，U.K.，2005年7月19-20日，描述了在医学X射线图像的时间序列中探测运动的不同阈值的欧拉数的使用。考虑了后续X射线图像之间的不同图像。针对在一个图像和随后的图像之间有差异的每个体素，寻求亮度差异是起源于噪声还是起源于运动的决策。为了实现这一目标，针对时间序列的不同图像的各个阈值计算欧拉数，然后确定所得到的欧拉曲线中的某一点。然而，通过首先针对每个可能的阈值根据不同的图像生成二值图像然后针对每个二值图像计算欧拉数，以非常费时的方式确定不同图像的欧拉曲线。

发明内容

本发明的目的在于，使得噪声抑制滤波器的应用强度能够被自动控制，并且使得最适当的图像恢复方法能够被选出以便提供与期望的无噪声的目标图像最相似的结果。

根据本发明的一个方面，提供一种处理图像数据的方法，所述方法包括：

-接收第一输入图像数据，其表示对象的至少一个图像并且包括多个第一数据集，其中，每个所述第一数据集包括表示在所述对象的相应位置处探测到的物理参数的相应第一分量；

-提供二值图像数据，其表示与至少一个所述图像相对应的相应二值图像并且包括与每个所述第一数据集相对应的相应多个第二数据集，其中，每个所述第二数据集包括具有借助于相对应的所述第一数据集的所述第一分量与相应阈值的比较而确定的第一或第二值的相应第二分量；

-确定与至少一个所述图像相对应的相应多个所述二值图像的相应欧拉数；

-提供取决于所述多个欧拉数的至少一个控制信号；

-将噪声抑制过程应用于所述输入图像数据以提供输出图像数据；以及-借助于至少一个所述控制信号对所述噪声抑制过程进行控制。

通过借助取决于与不同阈值相对应的多个二值图像的相应欧拉数的至少一个控制信号来对噪声抑制过程进行控制，这提供了能够自动控制图像恢复滤波器的应用强度的优点。同样，由于本发明的方法所提供的控制信号包含与图像的噪声含量有关的信息，本发明还提供了能够将借助于不同成像过程提供(并且因此具有不同的噪声含量)的图像彼此进行比较的优点，并且还使得最适当的图像恢复方法能够被选出以便提供与期望的无噪声的目标图像最相似的结果。

在一个优选实施例中，确定相应的多个所述二值图像的相应欧拉数的步骤包括确定多个所述第二数据集中的每个是否表示相对应的所述二值图像的相应顶点、边或面。

通过确定多个所述第二数据集中的每个是否表示相对应的所述二值图像的相应顶点、边或面，这提供了能够借助于对二值图像的各分量部分的欧拉数进行求和来确定相应二值图像的欧拉数的优点。

确定多个所述第二数据集中的每个是否表示相应顶点、边或面的步骤可以包括：(a)确定与所述对象的预定位置相对应的预定第二数据集是否表示与第一阈值相对应的二值图像的顶点、边或面；以及(b)根据在步骤(a)所实现的确定结果，进一步对与所述预定位置相对应的第二数据集和与低于所述第一阈值的第二阈值相对应的第二数据集进行分类。