[发明专利]一种低剂量X射线CT图像的多尺度去噪方法

权利要求书

1.一种低剂量X射线CT图像的多尺度去噪方法，其特征在于，包括：

步骤1，对被测物体作CT扫描，获得被测物体的X射线投影数据；

步骤2，通过对步骤1获得的所述X射线投影数据以逐层递进的方式进行下采样，构造投影金字塔；

步骤3，根据步骤2获得的所述投影金字塔，重建出CT图像金字塔；

步骤4，从步骤3获得的所述CT图像金字塔的顶层CT图像开始，对经由滤波后的当前层CT图像进行上采样，并作为引导图像，对下一层CT图像进行引导滤波；所述步骤4具体包括：

步骤41，从所述CT图像金字塔的顶层图像f_L开始，对当前层CT图像f_l滤波后得到图像g_l，其中，设定CT图像金字塔的顶层图像f_L滤波后的图像g_L为其本身，表示为式(4)：

g_L＝f_L (4)

步骤42，对所述步骤41获得的图像g_l的每个维度用线性插值上采样，并对上采样后的图像作高斯滤波，得到下式(5)表示的图像u_l-1：

u_l-1＝US(g_l) l＝2，...，L (5)

式(5)中，US表示上采样算子；

步骤43，将所述步骤42获得的图像u_l-1作为引导图像，对S3获得的CT图像金字塔的第l-1层图像f_l-1进行引导滤波，得到下式(6)所示的图像g_l-1：

g_l-1＝G(u_l-1，f_l-1) l＝2，...，L (6)

式(6)中，G表示引导滤波算子；

步骤5，返回步骤4，直至对所述CT图像金字塔的最底层CT图像完成引导滤波。

2.根据权利要求1所述的低剂量X射线CT图像的多尺度去噪方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

将步骤1获得的所述X射线投影数据作为投影金字塔的最底层，并以对所述X射线投影数据p中相邻像素投影值进行合并的方式进行下采样，生成投影金字塔的第二层，如此逐层递进下采样，直到生成投影金字塔金字塔顶层，从而构建得到下式(1)和式(2)所表示的所述投影金字塔p_pyramid：

p_l+1＝DS(p_l) l＝1，...，L-1 (2)

式(1)和式(2)中，p_l表示所述投影金字塔p_pyramid的第l层像素数据，p_l+1表示投影金字塔p_pyramid的第l+1层像素数据，DS表示下采样算子。

3.根据权利要求2所述的低剂量X射线CT图像的多尺度去噪方法，其特征在于，所述步骤2进行合并时，选择同一角度下所述X射线投影数据的相邻像素的投影值进行合并或者选择相邻角度不同所述X射线投影数据的同一位置像素的投影值进行合并。

4.根据权利要求2所述的低剂量X射线CT图像的多尺度去噪方法，其特征在于，所述步骤2进行下采样时，假设合并后得到的是所述投影金字塔的第l层像素数据p_l，则首先对所述投影金字塔的第l-1层像素数据p_l-1作均值滤波或者高斯滤波；然后在第l-1层像素数据p_l-1的每个维度上每n个相邻像素抽取一个像素实现。

5.根据权利要求4所述的低剂量X射线CT图像的多尺度去噪方法，其特征在于，通过相邻两个像素的投影值进行合并，在不能整除的情况下，通过第l-1层像素数据p_l-1的边缘复制生成合并像素的整倍数。