[发明专利]一种单光子成像图像处理方法

权利要求书

1.一种单光子成像图像处理方法，其特征在于，包括：(101)单帧原始数据的单光子信号甄别；(102)单帧单光子计数并存储；(103)多帧单光子计数叠加并存储；(104)单光子计数灰度值成像；

所述的(101)单帧原始数据的单光子信号甄别，是通过局部对比度归一化和高斯核模板匹配方式套取单帧原始数据中符合单光子统计分布的像元位置；

符合单光子统计分布的像元位置的套取方法具体如下：

对探测器采集的原始数据进行初始设置，并定义高斯核函数G、相似度阈值S以及局部对比度归一化，通过以逐个像元为中心的小矩阵进行高斯核模板匹配，将满足相似度阈值S的单光子统计分布的像元提取出来作为有效单光子探测计数；

所述的高斯核函数G，是一种机器学习的支持向量机，通过衡量数据与数据之间的相似度从而甄别有效光子计数和噪声信号计数；

通过高斯核模板匹配进行单光子甄别的处理在于将探测器像元分割成不同的小像元矩阵，以逐个像元为中心进行模板匹配，将容差小于相似度阈值S的作为有效光子计数；

所述的局部对比度归一化是通过减去临近像元数据的平均值并除以临近像元数据的标准差来修改每个像元数据，以要修改的像元为中心的高斯权重的加权平均和加权标准差，确保对比度在每个小窗口上被归一化。

2.根据权利要求1所述的一种单光子成像图像处理方法，其特征在于，所述的(102)单帧单光子计数并存储，是将甄别的单光子信号中符合单光子统计分布的中心像元计数为1，其他像元计数为0，形成只有“0”和“1”构成的二维矩阵并存储。

3.根据权利要求1所述的一种单光子成像图像处理方法，其特征在于，所述的(103)多帧单光子计数叠加并存储，是将(102)存储的不同的单帧单光子计数进行叠加形成新的二维矩阵并存储。

4.根据权利要求1所述的一种单光子成像图像处理方法，其特征在于，所述的(104)单光子计数灰度值成像，是将(103)叠加所获得的每个像元的光子计数作为其像元强度形成一个新的二维强度分布的矩阵，并将该矩阵转化为灰度值图像。