[发明专利]一种基于双边滤波和特征识别的超声去噪方法及系统

说明书

本发明属于超声成像技术领域，具体涉及一种基于双边滤波和特征识别的超声去噪方法及系统，其中所涉及的一种基于双边滤波和特征识别的超声去噪方法，包括以下步骤：S1、对噪声图像进行快速双边滤波，以得到滤波图像；S2、根据滤波图像进行边缘识别，以得到边缘模板；S3、根据边缘模板对滤波图像进行边缘增强，以得到增强图像；本发明能够有效去除超声图像中的乘性和加性噪声，同时还可以大大减小算法的复杂度，提高运行效率，有针对性地加强特定区域的显示，增加超声图像的可解释性。

技术领域

本发明属于超声成像技术领域，具体涉及一种基于双边滤波和特征识别的超声去噪方法及系统。

背景技术

医学超声图像中的噪声主要包括加性的随机噪声和乘性的散斑噪声(以下称为speckle)，随机噪声主要来源于内部电路、热效应等，speckle则属于超声成像的特有噪声，是由超声回波的相干散射形成的。散斑噪声的存在会同时降低图像的空间分辨率和对比分辨率，从而影响图像中解剖信息的获取。

现有的speckle抑制方法主要包括三大类，第一类是基于复合的方法，比如空间复合；第二类是基于噪声模型的方法，但该类方法的缺点是噪声模型过于理想，一般很难完全刻画噪声的特征；第三类是基于图像后处理的方法，该类方法具体又可以分为单尺度和多尺度两种方法；双边滤波是一种非线性的图像处理算法，可以达到保边平滑的效果，但传统的暴力双边滤波由于计算复杂度过高无法应用于实时的超声成像。此外，对于超声图像而言，增强边缘对于增加图像的可解释性是非常有帮助的，然而双边滤波主要是起到边缘保留的作用，并不能有效增强边缘，为此，有必要对其改进，以克服实际应用中的不足。

发明内容

基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种基于双边滤波和特征识别的超声去噪方法及系统。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于双边滤波和特征识别的超声去噪方法，包括以下步骤：

S1、对噪声图像进行快速双边滤波，以得到滤波图像；

S2、根据滤波图像进行边缘识别，以得到边缘模板；

S3、根据边缘模板对滤波图像进行边缘增强，以得到增强图像。

作为优选方案，所述步骤S1中根据计算当前像素对应的各向异性向量和降采样坐标，并依次遍历噪声图像的所有像素，以得到噪声图像的降采样空间。

作为优选方案，所述快速双边滤波包括三维高斯卷积的定义以及参数初始化，三维高斯卷积核g通过尺寸σ_s和σ_r以及降采样倍数s_s和s_r定义；其中，下标s表示空间域，下标r表示值域；初始化ω_↓i_↓和ω_↓为0。

作为优选方案，所述当前像素对应的各向异性向量为：

(ωi,ω)＝(I(x,y),1)；

其中，I表示待处理噪声图像；(x,y)表示当前像素的位置坐标。

作为优选方案，所述当前像素对应的降采样坐标：

其中，round表示对每个分量进行四舍五入，I_min表示I的最小值；

所述当前像素对应的降采样空间为：

依次遍历噪声图像I的所有像素，以完成图像降采样空间的建立。