[发明专利]一种基于运动信号反馈的降噪装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学领域的图像处理技术，具体地说是一种基于运动信号 反馈的降噪装置及方法。

背景技术

在目前的数字X光机系统中，图像降噪的方法一般采用递归滤波降噪 方法，但是递归滤波无法在降低噪声同时消除运动的尾影。

递归滤波降噪算法的原理是利用多帧图像加权求和，作为当前帧的输 出图像。由于在图像采集的过程中噪声是随机的，对于一个像素，在一次 采集的过程中可能会由于噪声的污染而失去本来的灰度值。但由于噪声的 随机性，如果经过多次采集加权求和就可有效的抑制噪声。假设前一帧的 输入图像为X_(n-1)，前一帧的输出图像为Y_(n-1)，当前帧的输入图像为X_(n)，则 当前帧的输出图像Y_(n)为：

Y(n)=a·X(n)+b·X(n-1)+c·Y(n-1)a+b+c]]>

其中权值a、b、c为降噪系数，不同的降噪模式对应不同的降噪系数。

目前我公司的X线机的图像实时降噪都是用递归滤波降噪算法。该类 算法对静止图像降噪效果好，但对运动的图像，每帧图像中相同的内容在 位置上确不同，递归降噪常看见严重的拖尾，影响医生的诊断。为了解决 运动降噪时有拖尾的问题，需要根据图像的运动改变降噪系数，两帧图像 之间位移越大时对应的系数应该越小，当系数较小时，改善了运动图像的 拖尾现象，但是噪声较大，所以在降低噪声和减小拖尾这两者之间只能折 中处理。

现有的运动降噪是先进行运动检测，找到最佳匹配点。然后根据不同 的匹配点位移，用不同的系数，进行叠加降噪。

如图1、2所示，首先在前一帧图像中心选择一个矩形区域为特征块， 特征块中心为图像中心；然后在当前帧图像中选择一块待匹配区域，划分 为5个区域，各个区域以图中的“1”表示，首先以“1”为中心，选择一 块与特征块相同大小的区域，计算MAD，找到其中最匹配的区域，然后以 该区域作为新的搜索区域，同样划分为5个区域，各个区域以图中的“2” 表示，以“2”为中心，选择一块与特征块相同大小的区域，计算MAD， 找到其中最匹配的区域，递归使用该方法，直到最后剩余5个点为止，最 后再搜索一次，这样找到的点就是匹配点。

该方法是把两帧运动的图像直接加权相加，这样相同的图像对应前后 两帧的空间坐标并不一样，直接相加必然产生重影，这样递归下去就导致 了拖尾。如图3所示。

此外，现有X线机运动控制部分与工控机采用完全分立的结构，因此， 工控机无法获取床体相关运动状态，状态信息的传送准确性差。

发明内容

针对现有技术中运动信号反馈的降噪时有拖尾的缺陷，本发明要解决 的技术问题是提供一种既能降低图像的噪声又可减小运动降噪图像拖尾现 象的基于运动信号反馈的降噪装置及方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明一种基于运动信号反馈的降噪装置包括：