一種像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，包括以下步驟：確定方向?yàn)V波算子；確定濾波算子的至少一個(gè)方向參數(shù)；依次采用濾波算子的方向參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行濾波，得到至少一個(gè)濾波值；選擇圖像濾波值中的最大值對(duì)應(yīng)的方向參數(shù)所指示的方向?yàn)槊總€(gè)像素的方向。本發(fā)明有益效果是：在確定像素局部區(qū)域方向后，可以為多向中值濾波提供選擇濾波模板的參考，以便保留中值濾波保留細(xì)節(jié)，同時(shí)進(jìn)一步加強(qiáng)了保護(hù)邊緣和紋理的能力。
【專利說明】一種像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，特別地，涉及一種能夠在超聲圖像 去噪過程中像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，該檢測(cè)方法的應(yīng)用，能夠在去除超聲圖像中噪聲 的同時(shí)能夠保護(hù)超聲圖像邊緣和紋理的細(xì)節(jié)部分。

【背景技術(shù)】
[0002] 超聲檢查是一種醫(yī)療診斷技術(shù)，由于其價(jià)格便宜、對(duì)人體安全以及較好的適應(yīng)性， 被廣泛用于各種醫(yī)療檢查。20世紀(jì)70年代廣泛發(fā)展應(yīng)用的超聲診斷技術(shù)，已經(jīng)經(jīng)歷了從靜 態(tài)向動(dòng)態(tài)圖像、從黑白向彩色圖像、從二維圖像向三維圖像、從反射法向透射法的發(fā)展。特 別是血管內(nèi)超聲、三維成像、新型聲學(xué)造影劑的應(yīng)用使超聲診斷又上了一個(gè)新臺(tái)階，目前已 成為臨床多種疾病診斷的首選方法，并成為一種非常重要的多種參數(shù)的系列診斷技術(shù)。
[0003] 超聲成像的原理是利用回聲與原聲波的差異產(chǎn)生圖像，超聲波經(jīng)物體反射后會(huì)產(chǎn) 生變化，變化與物體的形狀特性有關(guān)，所以可以根據(jù)反射波來確定物體的外形。臨床應(yīng)用 上，超聲射入體內(nèi)，由表面到深部，將經(jīng)過不同聲阻抗和不同衰減特性的器官與組織，從而 產(chǎn)生不同的反射與衰減。這種不同的反射與衰減是構(gòu)成超聲圖像的基礎(chǔ)。將接收到的回聲， 根據(jù)回聲強(qiáng)弱，用明暗不同的光點(diǎn)依次顯示在影屏上，則可顯出人體的斷面超聲圖像。人體 器官表面有被膜包繞，被膜同其下方組織的聲阻抗差大，形成良好界面反射，超聲象圖上出 現(xiàn)完整而清晰的周邊回聲，從而顯出器官的輪廓，根據(jù)周邊回聲能判斷器官的形狀與大小。 與其他醫(yī)學(xué)影像診斷相比，超聲診斷具有無損、無痛、價(jià)廉、方便、實(shí)時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，因此超聲診 斷成為醫(yī)學(xué)臨床診斷的重要手段之一。
[0004] 然而，超聲檢查獲得的圖像受到噪聲的影響，導(dǎo)致了利用超聲診斷的巨大挑戰(zhàn)。超 聲圖像對(duì)比度差、影像中表征組織特性的特征不明顯，特別是由于超聲成像的固有特點(diǎn)，相 位不同的散射回波相互干涉產(chǎn)生斑點(diǎn)噪聲噪聲成為影響超聲診斷質(zhì)量的關(guān)鍵因素。斑點(diǎn)噪 聲既降低了圖像的質(zhì)量影響診斷結(jié)果，又給圖像的邊緣檢測(cè)、特征提取等后續(xù)處理帶來困 難。
[0005] 為了克服上述缺陷，超聲圖像去噪技術(shù)一直成為研究熱點(diǎn)。圖像去噪主要是去除 均勻區(qū)域的噪聲。一般情況下，區(qū)域內(nèi)部值比較突兀的像素被認(rèn)為是噪聲。超聲圖像中斑 點(diǎn)噪聲的抑制方法有兩類。第一類是混合方法，這類方法將某方式得到的一組同一目標(biāo)的 圖像進(jìn)行相干平均，以去除隨機(jī)斑點(diǎn)噪聲。具體方式包括在不同的時(shí)間、以不同的掃描頻率 或從不同的空間位置對(duì)組織進(jìn)行掃描。此方法較為成熟，但實(shí)現(xiàn)過程較為繁瑣。第二類方 法是濾波方法。各種去噪方法被相繼提出，如中值濾波。中值濾波是一種非線性濾波技術(shù)， 在某些情況下該濾波技術(shù)可以在去除圖像噪聲的同時(shí)保留圖像細(xì)節(jié)。由于邊緣是視覺關(guān)注 的重要部分，因此希望保留邊緣區(qū)域；而均勻部分由于存在一些紋理信息，也不能像普通圖 像一樣簡(jiǎn)單平滑。因而超聲去噪的同時(shí)更希望能保留邊緣和紋理區(qū)域的信息。雖然中值濾 波技術(shù)能夠保護(hù)部分細(xì)節(jié)，但是由于它對(duì)所有區(qū)域使用同一種方式操作造成了邊緣和紋理 的平滑過度問題。又例如，小波濾波方法，該方法在去除噪聲的同時(shí)會(huì)不同程度地丟失了一 些圖像細(xì)節(jié)。又例如維納濾波、小波域內(nèi)細(xì)節(jié)拋棄法、小波軟閾值去噪等非線性閾值算法， 這些方法在抑制斑點(diǎn)噪聲的同時(shí)不同程度地降低了圖像的分辨率。
[0006] 其他的去噪方法中代表性的有申請(qǐng)?zhí)枮镃N201410094044. 5的專利文獻(xiàn)中提到的 技術(shù)，其公開了一種超聲圖像斑點(diǎn)噪聲抑制方法，包括以下步驟：1.從多個(gè)空間維度拍攝 提取含噪超聲圖像，對(duì)每個(gè)空間維度內(nèi)的含噪圖像進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)智能化識(shí)別，獲得圖像的組 織信息；2.對(duì)每個(gè)空間維度內(nèi)的組織信息進(jìn)行像素點(diǎn)區(qū)域?qū)傩苑诸悾镁植繋缀谓Y(jié)構(gòu)將 像素點(diǎn)劃分為脈沖區(qū)域、邊緣細(xì)節(jié)區(qū)域；3.根據(jù)像素點(diǎn)的分類，分別對(duì)每個(gè)空間維度內(nèi)的 含噪組織信息進(jìn)行斑點(diǎn)噪聲抑制，獲得單維度去噪超聲圖像；4.將每個(gè)空間維度的單維度 去噪超聲圖像合成為超聲去噪圖像。該方法針對(duì)不同的屬性采用不同的斑點(diǎn)去噪方法，能 濾除脈沖噪聲而細(xì)節(jié)點(diǎn)保持不變，但從實(shí)際效果來看，其在去噪的同時(shí)，邊緣保持度并不理 想。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了在去噪同時(shí)更好地保留邊緣和紋理部分，提高去噪后超聲圖像的視覺效果， 本發(fā)明提供了一種像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，包括以下步驟：
[0008] 確定方向?yàn)V波算子；
[0009] 確定濾波算子的至少一個(gè)方向參數(shù)；
[0010] 依次采用濾波算子的方向參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行濾波，得到至少一個(gè)濾波值；
[0011] 選擇圖像濾波值中的最大值對(duì)應(yīng)的方向參數(shù)所指示的方向?yàn)槊總€(gè)像素的方向。
[0012] 優(yōu)選地，所述濾波算子為
[0013]

【權(quán)利要求】
1. 一種像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，包括以下步驟： 確定方向?yàn)V波算子； 確定方向?yàn)V波算子的至少一個(gè)方向參數(shù)； 依次采用方向?yàn)V波算子的方向參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行濾波，得到至少一個(gè)濾波值； 選擇圖像濾波值中的最大值對(duì)應(yīng)的方向參數(shù)所指示的方向?yàn)槊總€(gè)像素的方向。
2. 如權(quán)利要求1所述的像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，其特征在于：所述濾波算子為
其中，（m,η)為二維濾波算子中的位置，σd為高斯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差，λd為sin函數(shù)的波 長(zhǎng)，Gd為濾波算子的方向參數(shù)。
3. 如權(quán)利要求2所述的像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，其特征在于：所述濾波算子的方 向參數(shù)Θd為{〇,M中的P個(gè)數(shù)值，P> 2。
4. 如權(quán)利要求2所述的像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，其特征在于：所述濾波算子的方 向參數(shù)Θde{〇,Ji/4,π/2,3π/4}。
5. 如權(quán)利要求3所述的像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，其特征在于：所述依次采用濾波 算子的方向參數(shù)對(duì)圖像進(jìn)行濾波的步驟為：使用方向參數(shù)9d依次對(duì)圖像像素進(jìn)行濾波，獲 得P個(gè)濾波值^冬?!(·γ，·3;)。
6. 如權(quán)利要求5所述的像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，其特征在于：確定P個(gè)濾波值中 最大值對(duì)應(yīng)的θd為像素的方向。
7. 如權(quán)利要求4所述的像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，其特征在于：確定四個(gè)值中最大 值Max{YtlU,y)，γπ/4(χ,y)，γπ/2(χ,y)，YW4(x,y)}對(duì)應(yīng)的Θd 為像素的方向。
8. 如權(quán)利要求2-7中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的像素局部區(qū)域方向檢測(cè)方法，其特征在 于：σd = 10，λd = 10。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK104318520SQ201410510938
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月28日
【發(fā)明者】張曉峰, 丁紅, 吳輝群, 董建成 申請(qǐng)人:南通大學(xué)