[发明专利]安检中原子序数图像的处理方法

说明书

本发明涉及一种安检中原子序数图像的处理方法，属于辐射成像技术领域，解决了现有技术中算法复杂且数据处理耗时长的问题。通过采集高/低能投影图像，对该图像进行投影分解处理，获取分解系数；基于分解系数，经处理，获取有效原子序数图像；其中，投影分解处理指利用基效应模型或基材料模型，对高/低能投影图像进行投影分解；基于高/低能投影图像，经处理，得到断层图像；将断层图像和有效原子图像进行融合处理，得到更新后的有效原子序数图像。实现了以简洁的处理过程，提高原子序数图像质量，耗时短，节约计算资源。

技术领域

本发明涉及辐射成像技术领域，尤其涉及一种安检中原子序数图像的处理方法。

背景技术

现有的X射线多能CT(computed tomography)成像技术，通过将不同能量对应的投影数据采用投影分解的方法获取到相应的分解数据，进而经过CT重建等其他处理获取到扫描物体的材料信息-物质的电子密度和等效原子序数。该技术可以有效的判断扫描物体的种类，从而可以用于行李物品的安全检查中。然而由于投影分解所用的投影数据包含噪声、分解模型的误差、能谱信息的不准确等问题，使得原子序数图像的图像质量较投影数据的重建图像差，数值波动较大；其中，由于原子序数代表着物质的属性信息，在物质识别和三维显示中都起着至关重要的作用。

目前常用的方法包含：分解所用数据的图像处理、修正分解模型(例如采用多个基材料的方法)等方法。然而，这些方法大多聚焦在投影分解上，处理过程比较复杂且数据处理比较耗时。

综上，目前的现有技术存在算法复杂且数据处理耗时长的问题。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种安检中原子序数图像的处理方法，用以解决现有技术存在算法复杂且数据处理耗时长的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供了一种安检中原子序数图像的处理方法，包括如下步骤：

S1.采集高/低能投影图像，对该图像进行投影分解处理，获取分解系数；基于分解系数，经处理，获取有效原子序数图像；其中，投影分解处理包括利用基效应模型或基材料模型，对高/低能投影图像进行投影分解；

S2.基于高/低能投影图像，经处理，得到断层图像；

S3.将断层图像和有效原子序数图像进行融合处理，得到更新后的有效原子序数图像。

基于上述方法的进一步改进，所述融合处理包括：

步骤A1：将断层图像和有效原子图像中对应相同位置的一个像素点作为处理点，使用断层图像中该处理点位置及其周围位置的像素值做为权重，并将该权重与有效原子图像中对应位置的像素值相乘后求和的结果，再除以断层图像中该处理点位置及其周围位置的像素值之和，作为更新后的有效原子序数图像该处理点的数值；其中，若断层图像中该处理点位置及其周围位置的像素值之和为小于等于0的数值，则将该位置数值赋值为0。

步骤A2：遍历断层图像和有效原子图像中对应相同位置的像素点，进行步骤A1的处理，获得更新后的有效原子序数图像。

基于上述方法的进一步改进，所述融合处理包括：

步骤B1：计算获得有效原子序数图像该处理点的数值S(u,v)，其更新过程如下：

其中，

W_u,v、H_d和H_r分别为权重总和、空域权重函数和值域权重函数，u为处理点在原子序数图像中的横坐标，v为处理点在原子序数图像中的纵坐标，(u，v)为处理点的位置；i、j为像素位置坐标变量，K为区域大小的一半；T(u,v)表示断层图像在处理点上的像素值。