[发明专利]一种检测图像中条状伪影的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗成像领域，尤其涉及一种检测图像中条状伪影的系统和方法。

背景技术

在X射线计算机断层成像(X-ray Computed Tomography，CT)的图像重建中，当待检对象对X射线的衰减系数呈非连续性的跳跃变化，如一种物质的密度远远大于另一种物质的密度时，CT图像中高密度物质的周围就会产生条状伪影。条状伪影在CT成像中是一种常见的伪影，其影响成像结果，使图像不能正确反映组织的病变特性，干扰医生对病变组织的客观判断，容易发生误诊或漏诊。因此，同提高信噪比和分辨率一样，识别和消除条状伪影也是提高图像质量的重要环节。

目前，大多数与条状伪影相关的文章和专利都关注在用统计学的方法来减少条状伪影。如Patrick J.La Rivière等人的Reduction of noise-induced streak artifacts in x-ray CT throughspline-based penalized-likelihood sinogram smoothing(通过基于样条的惩罚似然正弦图平滑滤波以降低X射线计算机断层扫描设备中由噪音引起的条状伪影)(Conf Record IEEENSS-MIC，2003)，他们在文章中提出一种统计学上的原则性的正弦图平滑方法，通过使用惩罚泊松似然函数以减少条状伪影引起的噪声，其中，惩罚泊松似然函数在CT中的应用已经很成熟。但是在该文章中却没有指出条状伪影的位置。这样就无法检测到设备在出厂前由于硬件故障(如探测器通道损坏)所引起的条状伪影；同时这些条状伪影都是通过人眼进行判断的，存在人为误差。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种检测图像中条状伪影的系统和方法，以检测条状伪影及其准确位置，并以此作为反馈来评估CT扫描仪的运行状况。

本发明提出一种检测图像中条状伪影的系统，包括：梯度图像获取模块、感兴趣区选择模块、雷登变换模块、比较模块和条状伪影标记模块，其中梯度图像获取模块，用于获取所述图像在水平方向和竖直方向的两幅梯度图像，并将所述梯度图像传送给感兴趣区选择模块；感兴趣区选择模块，用于在所述梯度图像中选择一感兴趣区，并将所述感兴趣区传送给雷登变换模块；雷登变换模块，用于计算所述感兴趣区的雷登变换，并将雷登变换结果传送给比较模块；比较模块，用于将所述雷登变换结果与门限值进行比较，并将比较结果传送给条状伪影标记模块；条状伪影标记模块，用于根据所述比较结果在所述感兴趣区中标记出条状伪影。

所述感兴趣区选择模块包括区域选择单元和比较单元，其中区域选择单元，用于在所述水平方向和竖直方向的两幅梯度图像中分别选取一个区域，并将这两个区域传送给比较单元；比较单元，用于比较所述两个区域中的最大灰度梯度值，将较大者所在的区域作为所述感兴趣区，并将所述感兴趣区传送给雷登变换模块。

所述比较模块包括角度计算单元、角度门限值比较单元和概率门限值比较单元，其中角度计算单元，用于获取所述雷登变换结果中最大的n个值在所述感兴趣区中所对应的n条直线的角度，计算这n条直线的平均角度，其中n是自然数，并将所述n条直线的角度和所述平均角度传送给角度门限值比较单元；角度门限值比较单元，用于计算所述n条直线的角度分别与所述平均角度之差的绝对值，得到n个绝对值，将这n个绝对值与一角度门限值进行比较，得到小于该角度门限值的s条直线，其中s为不大于n的自然数，并将s与n传送给概率门限值比较单元；概率门限值比较单元，计算s与n的比值，将该比值与一概率门限值进行比较，并将比较结果传送给条状伪影标记模块。

所述条状伪影标记模块进一步用于，根据所述比较结果得到所述条状伪影的准确位置。

本发明还提出一种检测图像中条状伪影的方法，包括如下步骤：获取所述图像在水平方向和竖直方向的两幅梯度图像；在所述梯度图像中选择一感兴趣区；计算所述感兴趣区的雷登变换；将所述雷登变换的结果与门限值进行比较；根据所述比较的结果在所述感兴趣区中标记出条状伪影。

所述选择感兴趣区包括：分别选择所述两幅梯度图像的一个区域，取这两个区域中的最大灰度梯度值进行比较，将较大者所在的区域作为所述感兴趣区。