X射線圖像處理方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療成像領域，尤其涉及一種X射線圖像的處理方法和裝置。
【背景技術】
[0002]通用的X射線影像設備只能提供有限長度的X線放射影像，無法滿足臨床對有些較長部位(如全下肢、脊柱等)的X線放射影像的診斷要求。目前一般是采用將部位分為多個區(qū)間段，分別拍攝，再通過軟件算法，將多段的影像拼接起來，成為一副完整的圖像以供臨床使用。
[0003]目前，常見的圖像拼接方法有按人體解剖位的特征進行拼接和按尺拼接兩類方法，按人體解剖位的特征進行拼接的方法，由于人體組織特征的一些相似性和模糊性，在匹配點的尋找上難度較大，尤其是在圖像灰度差異較大、圖像噪聲較大，或者硬件運動過程中的誤差等情況下很容易導致拼接失敗；而現(xiàn)有的按尺拼接方法，是將尺(標記尺)放置于患者肢體一側，并且盡可能的靠近被攝肢體，進行數(shù)次曝光，每次曝光要有所重疊，然后拼接圖像，在拼接時，是以尺作為標準，即拼接尺上的刻度。相對按人體解剖部位特征拼接的方法而言，由于尺的特征點較容易辨識，拼接的準確率相對較高。但現(xiàn)有的按尺拼接時的圖像處理算法對于硬件誤差的容錯性較差，由于按尺拼接需要進行多次曝光，在幾次曝光過程中，患者和尺若有稍微移動，或球管和平板在運動過程中拍攝產生了一點點運動誤差等均可能導致拍攝后圖像上尺的位置出現(xiàn)移位、形變等，導致圖像拼接失敗，需要重新進行拍攝，直至系統(tǒng)能夠完成拼接，這將增加患者的X攝影次數(shù)，增加對患者的輻射次數(shù)。
[0004]因此，有必要提供一種對硬件誤差容錯性較好、拼接模式較為靈活、在拍攝圖像的質量不太高時也能較準確的獲取特征點而進行拼接的圖像處理算法，以提高圖像拼接成功率，盡可能減少重復拍攝次數(shù)，減少對患者的輻射傷害。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的問題是提供一種對硬件誤差容錯性較好、拼接模式較為靈活、在拍攝圖像的質量不太高時也能較準確的獲取特征點而進行拼接的圖像處理算法，以提高圖像拼接成功率，盡可能減少重復拍攝次數(shù)，減少對患者的輻射傷害。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種X射線圖像處理方法，包括:獲取至少兩幅原始圖像，所述原始圖像中均包含被攝物體和定位尺的圖像；獲取圖像拼接點，通過分析所述原始圖像中定位尺的特征計算出所述圖像拼接點；根據(jù)所述圖像拼接點拼接圖像。
[0007]進一步的，在獲取圖像拼接點前檢測所述原始圖像參數(shù)的有效性。
[0008]進一步的，在獲取所述圖像拼接點前對圖像進行預處理，提取圖像特征信息。
[0009]進一步的，獲取所述圖像拼接點后，對所述圖像拼接點進行有效性檢測。
[0010]進一步的，所述圖像拼接點的有效性檢測結果為無效時，圖像拼接點被重新設定在圖像邊沿處，使圖像進行順次拼接。
[0011]進一步的，所述原始圖像參數(shù)有效性檢測結果為無效時，圖像拼接點將被設定在圖像邊沿處，使圖像進行順次拼接。
[0012]進一步的，還包括對根據(jù)所述圖像拼接點拼接的圖像進行手動調整。
[0013]為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種獲取圖像拼接點的方法，包括:提取定位尺中間線特征；提取定位尺刻度部分的圖像；利用定位尺的刻度周期推算圖像中定位尺的起始端和定位尺的末端數(shù)值；根據(jù)前一幅拼接圖像中定位尺的末端數(shù)值和后一幅拼接圖像中定位尺的起始端數(shù)值計算出兩幅圖像中拼接點坐標。
[0014]進一步的，提取所述定位尺中間線特征后利用Hough變換定位出所述定位尺，再進行定位尺刻度部分圖像的提取。
[0015]為解決上述技術問題，本發(fā)明還提供一種X射線圖像處理裝置，包括:圖像獲取單元；圖像檢測單元，包括檢測圖像參數(shù)的有效性；拼接點計算單元，用于根據(jù)圖像信息和/或定位尺信息計算圖像的拼接點；拼接點檢測單元，用于檢測所述拼接點計算單元計算出的拼接點的有效性，確定圖像拼接點；圖像拼接單元，用于根據(jù)所述拼接點檢測單元確定的拼接點進行圖像拼接。
[0016]進一步的，所述X射線圖像處理裝置還包括圖像預處理單元，用于對通過圖像檢測單元檢測的圖像進行預處理。
[0017]進一步的，所述X射線圖像處理裝置還包括圖像尺寸計算單元，用于計算拼接后圖像大小。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過對圖像信息、拼接點的檢測，為圖像拼接選擇最佳的拼接模式，同時通過所提供的拼接點計算方法，能保證圖像在灰度差異較大或噪聲較大時較為準確的進行拼接、對硬件的容錯性也較佳。此外，本發(fā)明提供的X射線圖像處理方法即使在某些特殊情況下或圖像信息、拼接點檢測結果為無效時，也可通過自動輸出圖像順次拼接的方式給出一幅參考圖像，同時在自動拼接結果未能滿足用戶要求時，本發(fā)明還允許用戶手動參與微調再重新獲取拼接點進行拼接，以盡可能的保證患者只進行一次攝影便可獲得臨床所需圖像，避免對患者進行反復輻射傷害。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明的X射線圖像處理方法流程圖；
[0020]圖2為本發(fā)明的獲取圖像拼接點的方法流程圖；
[0021]圖3為本發(fā)明實施例的X射線圖像處理裝置圖；
[0022]圖4為本發(fā)明實施例的刻度部分圖像；
[0023]圖5為本發(fā)明實施例的刻度周期模板圖例。
【具體實施方式】
[0024]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂，下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細的說明。顯然，所述的實施例僅僅是本發(fā)明可實施方式的一部分，而不是其全部。根據(jù)這些實施例，本領域的普通技術人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下可獲得的所有其它實施方式，都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0025]如圖1所示，本發(fā)明提供的X射線圖像處理方法的步驟，包括:
[0026]S1:獲取至少兩幅原始圖像，在給患者拍攝分段圖像時，以定位尺作為輔助物，與患者被拍攝部位一起拍攝成像。
[0027]S2:檢測原始圖像參數(shù)有效性，所檢測的參數(shù)可包括圖像信息參數(shù)和限束器位置坐標，其中圖像信息參數(shù)如圖像像素指針、寬度、高度等，當圖像像素指針不為空時為有效、當寬度和高度與系統(tǒng)所用的平板探測器的成像尺寸一致時可視為有效、當用于拼接的所有圖像的寬度和高度一致時可視為有效；限束器位置在圖像上時為有效。
[0028]當所述原始圖像參數(shù)檢測結果為有效時，則進入后續(xù)獲取拼接點的計算過程；若檢測結果為無效則圖像拼接點將直接被設定在圖像邊沿處，以使各幅圖像以順次拼接的方式進行拼接，以便后續(xù)可輸出一幅順次拼接的圖像供用戶參考。
[0029]需要說明的是，當所述原始圖像參數(shù)檢測結果為有效，進入后續(xù)獲取拼接點計算過程前，可進一步對圖像進行預處理，以獲取圖像特征信息。
[0030]S3:獲取圖像拼接點，通過分析所述原始圖像中定位尺的特征計算圖像拼接點，具體的分析計算方式如圖2所示:
[0031]S31:提取定位尺中間線特征；
[0032]S32:提取定位尺刻度部分的圖像。首先利用Hough變換定位出所述定位尺，提取出定位尺圖像，進而可獲得定位尺刻度部分的圖像。其中Hough變換方法為本領域技術人員所熟知，因此，此處不再贅述。
[0033]S33:利用定位尺刻度周期推算圖像中定位尺的起始端和定位尺的末端數(shù)值，根據(jù)S32中提取出的定位尺刻度部分圖像，對其進行功率譜分析，獲得定位尺刻度周期。又由于定位尺刻度的尺寸和間距等信息是已知的，通過放大尺的比例獲得刻度周期模板。利用所述刻度周期模板，從刻度圖像中找出最清晰數(shù)字所在位置，并提取數(shù)字塊，再利用系統(tǒng)事先生成的數(shù)字模板將刻度數(shù)字轉化成數(shù)值，即所提取的數(shù)字塊與數(shù)字模板中的哪一個最匹配，就可得出當前數(shù)字塊代表的數(shù)值，再分別向上和向下周期預算即可推算出圖像中尺的起始端和尺的末端數(shù)值。
[0034]S34:計算圖像拼接點坐標，根據(jù)前一幅拼接圖像中定位尺的末端數(shù)值和后一幅拼接圖像中定位尺的起始端數(shù)值分別計算出兩幅圖像的拼接點。
[0035]S4:檢測所述圖像拼接點的有效性，當S3中所獲取的圖像拼接點在圖像上時視為有效，下拼接點在上拼接點下面時視為有效。若所述圖像拼接點有效性檢測結果為無效時，圖像拼接點將被重新設定，設置在圖像邊沿處，以使各幅圖像以順次拼接的方式進行拼接，以便后續(xù)可輸出一幅順次拼接的圖像先供用戶參考。
[0036]S5:根據(jù)系統(tǒng)所獲得的圖像拼接點進行圖像拼接。在進行圖像拼接前系統(tǒng)可先預算拼接后圖像大小，以便系統(tǒng)預先分配大小合適的內存，確保拼接后圖像的像素輸出。
[0037]本發(fā)明的X射線圖像處理方法還包括了微調功能(手動調節(jié)功能)，即當前述自動拼接結果未能很好的符合用戶的需求時，用戶可選擇微調功能，根據(jù)需求對拼接圖像進行手動調整，根據(jù)用戶的調整，系統(tǒng)會自動更新上下拼接點的位置，重新獲取拼接點，對于重新獲取的拼接點，系統(tǒng)也將再次進行拼接點的有效性檢測，若檢測結果為有效則繼續(xù)后續(xù)