一种基于针孔阵列的X射线光场成像及标定方法技术

技术编号:10384495 阅读:175 留言:0更新日期:2014-09-05 11:40
本发明专利技术公开了一种基于针孔阵列的X射线光场成像及标定方法,包括步骤1:建立基于针孔阵列的X射线光场成像模型,包括X射线光源阵列、针孔阵列和X射线图像传感器;步骤2:建立线性曝光映射图,实现X射线光场影像的曝光归一化;步骤3:标定X射线光场影像的针孔中心,以提取每个针孔影像的中心位置;步骤4:根据步骤3中获得的针孔影像中心,提取每个X射线光源影像;步骤5:根据步骤4提取每个X射线光源影像,提取每个针孔影像中相同位置处的像素,重组为一帧X射线光源影像;步骤6:将所提取的X射线光源影像转换为正交排列的X射线光源影像。本发明专利技术将可见光的光场成像理论拓展到X射线成像中,满足了临床诊疗中对X射线影像的成像质量的要求。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于针孔阵列的X射线光场成像及标定方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤1:建立基于针孔阵列的X射线光场成像模型,包括X射线光源阵列、针孔阵列和X射线图像传感器,所述的X射线光源阵列是由多个X射线光源组成M×N正交排列的二维平面阵列,所述的针孔阵列是由一组设置在X射线掩模板上呈P×Q六边形排列的针孔组成,所述的X射线图像传感器为一个X射线可直接成像的数字图像传感器;步骤2:建立线性曝光映射图,实现X射线光场影像的曝光归一化,具体为:在X射线光源阵列中所有X射线光源关闭的情况下获取一帧X射线光场影像作为噪声影像In;在X射线光源阵列中所有X射线光源打开,X射线图像传感器电子快门时间设置为最短的情况下,获取一帧X射线光场影像作为低曝光影像Il;在X射线光源阵列中所有X射线光源打开,X射线图像传感器电子快门时间设置为最长的情况下,获取一帧X射线光场影像作为高曝光影像Ih;建立线性曝光映射图M:M(i,j)=Ih(i,j)-Il(i,j)avg(Ih)-avg(Il)]]>其中avg(·)为计算影像中所有像素的均值;对于一帧X射线光场影像I,曝光归一化后影像I′为:I′(i,j)=I(i,j)-In(i,j)M(i,j)]]>步骤3:标定X射线光场影像的针孔中心,以提取每个针孔影像的中心位置,具体为:根据理想的针孔影像大小,在X射线光场影像上提取每个针孔影像的理想中心位置;所述的理想针孔影像大小,是指根据设计参数确定并期望获得的针孔影像的大小,所述的理想中心位置,是指在参数设计过程中设定好的位置;采用方差为σ=w/6,均值为0的二维高斯函数对高曝光影像Ih进行二维高斯滤波,获得滤波后的光场影像Ig;根据光场影像Ig,在针孔影像的理想中心位置附近寻找峰值点作为该针孔影像中心;步骤4:根据步骤3中获得的针孔影像中心,提取每个X射线光源影像,具体为:对于某个针孔的针孔影像中心(u0,v0),采用二维图像插值方法提取(u0+i,v0+j)位置处的像素值,其中i和j取[‑w/2,w/2]间整数值;将提取的所有像素组成该针孔的针孔影像,共可获得P×Q个针孔影像;步骤5:根据步骤4提取每个X射线光源影像,提取每个针孔影像中相同位置处的像素,重组为一帧X射线光源影像;X射线光源影像空间分辨率为P×Q像素,可获得X射线光源影像的个数为针孔影像的像素个数;由于针孔阵列按六边形排列,因此所提取X射线光源影像中的像素也是按六边形排列;步骤6:采用六边形‑正交排列格点转换方法,将所提取的X射线光源影像转换为正交排列的X射线光源影像;所有正交排列的X射线光源影像组成为校正后的X射线光场数据,所述的X射线光场数据是一组大小为光源阵列大小的X射线光源影像。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:林丽莉周文晖王秀萍
申请(专利权)人:浙江工商大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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