[发明专利]基于空域滤波的CBCT全景图锐化增强方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种的CBCT图像处理方法，具体涉及一种基于空域滤波的CBCT全景图锐化增强方法。

背景技术

Cone beam(锥形束)CT是近年来发展迅速，在口腔临床上最有优势的三维成像设备。CBCT使用平板探测器和锥形束X射线围绕检测体做旋转扫描(180次-360次，依产品不同而异)。将得到二维投影图像在计算机中利用锥形束CT重建算法，得到三维的体数据。它与螺旋CT最大的区别是它的投影数据是二维的，重建后是三维的，而螺旋CT的投影数据是一维的，投影数据是二维的，三维的体数据需要连续扫描多个二维切片。虽然CBCT的投影原理与螺旋CT是完全不同的，但它们的重建算法很相似。由于CT成像的特点，相对于传统CT，它X线利用率高，射线剂量低，很高的各向同性的空间分辨率，其成本更低，占地面积小，扫描更加灵活。

CBCT成像技术是近几年来发展迅速的一种新兴三维成像技术。尤其在口腔临床上得到很好的发展。CBCT方便快捷，辐射剂量低，图像的空间分辨率高，具有各向同性的特点，有准确而稳定的CT值，但它的密度分辨率低，软组织显示不清晰，边界受噪声影响较大。要提高图像的细节信息，需要进行锐化增强，以提供清晰的图像边界，方便医生对靶区的勾画。

由于频域滤波算法复杂，计算速度慢，有微量的振铃效果，无法满足高分辨率、低对比度的CBCT图像增强，因此我们针对CBCT图像的空间分辨率高，密度分辨率低，低密度组织成像不清晰的特点，对经典的空域滤波算法进行改进。

发明内容

发明目的：本发明针对现有技术中频域滤波算法复杂，计算速度慢，有微量的振铃效果，无法满足高分辨率、低对比度的CBCT图像的不足，提出一种基于空域滤波的CBCT全景图锐化增强方法，此方法有效地提高了CBCT图像的对比度，特别是CBCT图像中的软组织部分得到较好的增强效果，且算法简单，运算速度快。

技术方案：本发明所述的一种基于空域滤波的CBCT全景图锐化增强方法，包括如下步骤：

(1)读取一幅图像f(x，y)；

(2)用半径为R，标准偏差为σ的高斯低通滤波器，对f(x，y)进行卷积处理，得平滑图像

(3)从原图像中减去模糊图像，产生模板

(4)在原图像上加上该模板的一个权重部分g(x，y)=f(x，y)+k*g_mask(x，y)。

作为优选，步骤(2)中所述标准偏差σ的值为20。

作为优选，步骤(2)中所述高斯低通滤波器公式为

作为优选，步骤(4)中所述k值范围为1～5。

有益效果：本发明提高了CBCT图像的对比度，特别是CBCT图像中的软组织部分得到较好的增强效果，且算法简单，运算速度快，可通过调节两个参数，得到比较满意的效果，为医生临床应用提供了有效的帮助。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2增强前的口腔CBCT全景图；

图3为经本发明增强后的口腔CBCT全景图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

如图1所示的本发明的流程图，本发明所述的一种基于空域滤波的CBCT全景图锐化增强方法，包括如下步骤：

(1)读取一幅图像f(x，y)；

(2)用半径为R，标准偏差为σ的高斯低通滤波器，对f(x，y)进行卷积处理，得平滑图像

(3)从原图像中减去模糊图像，产生模板

(4)在原图像上加上该模板的一个权重部分g(x，y)=f(x，y)+k*g_mask(x,y)。

上述步骤(2)中所述标准偏差σ的值为20，步骤(2)中高斯低通滤波器公式为

如图2和图3所示的对比图，可以发现，经过本发明的方法增强后，图像的边缘信息明显增强，软组织部分得到较好的增强效果，为医生临床应用提供了有效的帮助。