[发明专利]一种基于双能谱和小波融合的X射线图像增强方法

摘要

本发明涉及一种基于双能谱和小波融合的X射线图像增强方法，利用物质的衰减系数是与能量相关的原理，通过改变X射线源的能量谱分布获得材料特有的衰减变化；在融合方法的选取上，针对X射线CT成像低对比度的特点，对高频系数梯度选大后又乘以加权系数(加权系数大于1)，能够增大高频系数，更加突出细节；对低频系数首先计算出分形维数得到复杂度，为了克服权值选取无理论依据和主观性太强的缺点，利用最大熵原理，选择主客观加权融合系数，对双能谱情况下两幅图像进行图像融合增强，并弥补单幅CT图像的缺陷，具有重要意义。

主权项

一种基于双能谱和小波融合的X射线图像增强方法，其特征在于：包括如下步骤：⑴利用X射线物质衰减系数计算样品高低能图像能量参数的范围；⑵将扫描对象置于X射线CT扫描装置样品台上，在同一位置并分别在高、低能量下各采集一幅透视图像；⑶对高、低能透视图像进行小波分解，并通过小波变换的方法进行图像融合；⑷对融合后的投影图像进行评价；所述步骤⑶中，对同一位置处高、低电压下获取的两幅投影图像进行M层小波分解，分别得到其高频子带和低频子带；确定高频分量融合规则，融合图像的高频子带；确定低频分量融合规则，融合图像的低频子带；将融合完的高频子带和低频子带，通过小波逆变换，进行图像重构，得到融合后的图像；对高频分量采取梯度值取大再加权法融合方法是：首先对同一级同一方向上的高频系数进行分块，选取分块大小为W×W，分别计算两幅图像高频信息对应块的梯度和，作为矩阵块中心点的梯度值，得到一个新的梯度矩阵，比较两幅图像对应像素上梯度值，选出同一级同一方向上梯度值较大的高频系数，再乘以一个大于1的权值系数作为融合图像的高频系数；对低频分量采取分维最大熵加权法融合方法是：首先确定低频系数每一行分维值D1，D2，对每行计算主观概率平均加权值和客观层次分析加权值利用最大熵原理对主客观加权方法线性加权：最终确定低频权值融合权重a1，a2。