[发明专利]一种口腔CBCT图像去噪方法及系统

说明书

本发明涉及辐射成像技术领域，具体涉及一种口腔CBCT图像去噪方法及系统，本发明通过利用去噪前的CBCT图像边缘信息和传统去噪方法得到的去噪后CBCT图像组织内部信息，进行信息融合的方法，在保持CBCT图像边缘结构同时，既减少了图像计算量，满足图像实时处理需要，也减少了人为干预，提高了图像准确度。

技术领域

本发明涉及辐射成像技术领域，具体涉及一种口腔CBCT图像去噪方法及系统。

背景技术

锥形束CT(Cone Beam Computed Tomography，CBCT)系统采用平板探测器和锥形X射线束，围绕被扫描对象进行多个角度的曝光，从而得到诸多二维投影数据，对这些投影数据进行CBCT图像重建，得到一组连续的CBCT图像。

CBCT技术因其成像速度快、图像分辨率高、辐射剂量低、体积小等优点，在口腔、乳腺、骨科等临床领域具有广泛的应用，尤其是对口腔的临床诊断和治疗。但由于CBCT设备的探测器本底噪声、X射线散射、CBCT图像重建方法等因素的影响，CBCT图像中含有明显的噪声，这就影响了医生对病灶组织的诊断。

现有的诸多CBCT图像去噪方法存在局限和不足，比如虽然大幅度降低了噪声水平，但是以损失图像中组织结构细节为代价模糊了图像，而这些细节正是医生所关注的有价值的临床诊断信息；有的方法虽然能较好保持图像细节，但又同时增加了去噪算法缺陷所带来的伪影问题；有的方法虽然能较好保持图像细节，但是巨大的计算量以及多参数调节的耗时，使得在真正的临床应用中难以实现；有的方法只关注某一种组织结构去噪效果，而忽略了其它组织结构，因图像硬阈值分割造成的前景图像和背景图像的去噪效果产生突兀感。

通过观察发现，待去噪的口腔CBCT图像组织边缘细节较为清晰，只是组织结构中的噪声含量大影响对病灶的观察和视觉美观效果；而传统去噪方法得到的去噪后CBCT图像，组织内部的噪声水平明显降低，但边缘结构模糊。因此，去噪前后的CBCT图像，其图像质量各有利弊。

中国专利文献CN103150712A的专利文件公开了一种基于投影序列数据相似性的图像去噪方法，该方法根据投影数据的数据冗余性，在相邻的几幅投影数据中寻找与之相似的区域(相似性通过结构相似指数SSIM进行计算和判定)，利用这些相似区域的数据对待去噪像素点进行加权平均计算，从而有效地降低投影数据噪声，与传统的图像去噪方法相比可以达到更好的去噪效果，有效提升重建图像的信噪比，并最大限度地保持了图像边缘和细节信息，但该方法计算复杂程度高，导致计算机运行计算耗时，实时处理性较差。

中国专利文献CN109767396A的专利文件公开了一种基于图像动态分割的口腔CBCT图像去噪方法，该方法通过先对图像进行分割，将医生比较关注的前景区域与不太关注的背景区域分开进行降噪处理，对于前景区域尽量保存细节信息，而对于背景区域可增强滤波，尽量平滑，从而得到一幅最佳的去噪图像，该方法同样达到了更好的去噪效果，牙齿、牙根等部分都尽量保存了其细节信息，对于软组织部分，也达到了平滑的状态，但该方法把前景和背景分开所用的图像硬阈值分割，造成前景图像和背景图像的去噪效果产生突兀感，且前景和背景图像中所使用的双边滤波算法的参数不同，需要人为找出最佳的参数进行匹配，增加了运算时间。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明公开了一种口腔CBCT图像去噪方法及系统，通过利用去噪前的CBCT图像边缘信息和传统去噪方法得到的去噪后CBCT图像组织内部信息，进行信息融合的方法，在保持CBCT图像边缘结构同时，既减少了图像计算量，满足图像实时处理需要，也减少了人为干预，提高了图像准确度。

本发明所公开的具体的技术方法如下：一种口腔CBCT图像去噪方法，包括如下步骤：

S01.从一组CBCT序列图像中选择一幅待去噪图像g_i，其中，i表示一组CBCT序列图像的第i幅图像，且i1；