[发明专利]一种基于投影均值图像的环状伪影快速校正方法

说明书

本发明涉及一种基于投影均值图像的环状伪影快速校正方法，属于图像处理领域，包括以下步骤：S1：投影图像预处理。通过对亮场图像和暗场图像设定阈值找出坏像元与有缺陷像元，应用插值方法替换掉这些像元后再完成增益校正；S2：获得投影均值图像。将增益校正后的所有投影图像对应像元相加后求均值，得到基于所有投影图像的投影均值图像；S3：获得校正系数阵列。选用适当的滤波方式对投影均值图像进行平滑滤波，得到平滑的理想投影均值图像，通过投影均值图像与理想投影均值图像得到校正系数阵列；S4：投影图像校正。运用校正系数阵列对每个投影图像进行校正。

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及一种基于投影均值图像的环状伪影快速校正方法。

背景技术

在应用第三代CT(computed tomography)扫描方式完成的CT扫描中，由于像元损坏、像元响应的非线性、像元间响应的不一致性、射线透过扫描物体后的能谱变化等影响，CT图像中往往会出现环状伪影。环状伪影的存在干扰了图像的观测，直接影响了无损检测的结果评定。因此，如何去除环状伪影一直是本领域研究的重要问题。

目前环状伪影的去除方法主要分为两类：一类是通过在投影域进行投影图像预处理，实现CT图像环状伪影的消除或减弱；另一类是在完成重建后，直接在CT图像上处理环状伪影。投影域的处理主要是对投影正弦图进行校正，通过设置阈值找出线状伪影对应的像元，运用插值方法替换掉该像元。该类方法对于重伪影有效，对于轻伪影则很难取得满意的效果。CT图像上的处理主要是在极坐标域中进行校正，首先将CT图像通过坐标变换转换为极坐标域内图像，然后通过频域滤波方法提取环状伪影后消除。该方法实现起来较为复杂，在替换环状伪影的同时会损失部分信息，降低图像的空间分辨率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于投影均值图像的环状伪影快速校正方法，利用投影均值图像与理想投影均值图像得到校正系数，通过该校正系数对每个像元响应进行校正，达到很好的环状伪影去除效果。本发明的校正思路和依据包括：增益校正后探测像元增益理论上的一致性、多投影累加后投影均值图像像元的理论高信噪比、投影均值图像能较准确的反应扫描环境下辐射场与像元响应情况的变化和扫描连续运动投影均值图像像元间不会数值突变，构建理想投影均值图像进行校正。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于投影均值的环状伪影快速校正方法，包括以下步骤：

S1：投影图像预处理。通过对亮场图像和暗场图像设定阈值找出坏像元与有缺陷像元，应用插值方法替换掉这些像元后再完成增益校正；

S2：获得投影均值图像。将增益校正后的所有投影图像对应像元相加后求均值，得到基于所有投影图像的投影均值图像；

S3：获得校正系数阵列。选用适当的滤波方式对投影均值图像进行平滑滤波，得到平滑的理想投影均值图像，通过投影均值图像与理想投影均值图像得到校正系数阵列；

S4：投影图像校正。运用校正系数阵列对每个投影图像进行校正。

进一步，步骤S1具体包括：

令探测器像元阵列M×N(线阵列探测器N＝1)，扫描投影数为K，通过扫描得到暗场图像B(光子计数探测器B＝0)，亮场图像A，投影图像集P_n；

设置合适的阈值Z1,Z2,Z3，通过公式(1)-(4)去除CT图像中坏像元与缺陷像元，得到带零像元的增益校正图像Ga；

map(i,j)＝mapa(i,j)×mapb(i,j) i＝1,2,3...M；j＝1,2,3...N   (3)