[发明专利]检测准直边的方法、装置、以及X射线成像设备

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像术(radiography)技术领域，特别是在X射线图像中检测准直边(准直器边界)的装置、检测准直边的方法、以及X射线成像设备。

背景技术

对于大多数X射线图像而言，并不是图像的整个区域都有用。因此，X射线成像设备通常包括准直器，所述准直器用来遮蔽无用的区域，使得这些区域不会被X射线照射到。但是，在X射线成像设备直接得到的X射线图像中通常仍然包括这些无用的区域。那么，如何从X射线图像中裁剪出有用区域，是一个急需解决的技术问题。

裁剪X射线图像一般需要先检测准直边。检测准直边已经有许多方法，这些方法大体上可以分为两种：依赖硬件的方法和不依赖硬件的方法。对于依赖硬件的方法，检测方法利用准直器几何信息的输入来计算所获取图像中准直器的位置。对于不依赖硬件的方法，通常假定在所获取的图像中存在成对平行和成对垂直的准直边。实际上，准直边的数目较少，而且可能被解剖学对象遮挡。因此，在这个前提下，现有的检测准直边方法可能会失败。因此，需要提高准直边检测技术的稳定性。

申请人为宁波大学、申请号为200910152622.5、授权公告号为CN101667297B的中国专利公开了一种乳腺钼靶X射线图像中的乳腺区域提取方法。CN101667297B具体公开了：在计算待提取的乳腺区域和背景区域的分割阈值时，利用了乳腺钼靶X射线图像的乳腺区域和背景区域在乳腺钼靶X射线图像中占据的比例在一个合理的范围内，及乳腺区域的密度大于背景区域的密度的特点，这样使得计算得到的分割阈值比较准确，有助于提高最终的乳腺区域的提取精度。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种在X射线图像中检测准直边的方法，其不依赖于硬件，并且具有更好的稳定性。本发明还提出了一种检测准直边的装置，并且还提出了一种X射线成像设备。

本发明提供了一种在X射线图像中检测准直边的方法，包括：

对图像进行分割，并得到初始边界；

提取图像中的特征，形成特征图；

根据特征图，从所述初始边界生长得到最终边界。

可选地，该方法进一步包括：检测所述最终边界；以及，从所述图像中裁剪出最终边界内的部分。

优选地，该方法进一步包括：在提取图像中的特征和对图像进行分割之前，对图像进行下采样，和/或，对图像进行高斯平滑处理。

根据本发明的一个实施方式，所述分割包括：

计算图像的直方图；

选择当类内方差为最小时或者当类间方差为最大时的可能阈值；

将所述图像中像素小于或小于等于该阈值的点分割出来。

根据本发明另一个实施方式，选择分割后图像中最外侧的起始点，并以这些起始点形成所述初始边界。

优选地，所述提取图像中的特征包括：计算所述图像中的梯度信息，形成轮廓线。

本发明还提供了一种在X射线图像中检测准直边的装置，包括：

一个分割单元，用于对图像进行分割，并得到初始边界；

一个特征提取单元，用于提取图像中的特征，形成特征图；

一个边界生长单元，根据特征图，从所述初始边界生长得到最终边界。

可选地，该装置进一步包括：一个裁剪单元，用于检测所述最终边界，并从所述图像中裁剪出最终边界内的部分。

优选地，该装置进一步包括：一个预处理单元，用于在提取图像中的特征和对图像进行分割之前对所述图像进行预处理。

本发明还提供了一种X射线成像设备，包括如上所述的检测X射线图像中准直边的装置。

从上述方案中可以看出，一方面本发明不依赖硬件，另一方面本发明利用分割得到初始边界并依据特征图从初始边界生长得到最终边界。那么，即使准直边被解剖学对象遮挡，本发明也能生长得到最终边界，从而提高了准直边检测的稳定性。

另外，本发明尤其适合于入门级系统的手动准直器，而且在处理图像噪声方面相比于那些采用霍夫(Hough)变换的非自适应的较传统的方法拥有更好的稳定性。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为一幅X射线图像。

图2为根据本发明一实施例的方法的流程示意图。

图3为根据本发明一实施例中分割时的直方图。

图4(a)为分割得到的直接曝光区域；图4(b)显示了在图4(a)中提取的最外面的四个点；图4(c)显示了初始边界B₀。