一种医学图像处理方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，具体涉及一种医学图像处理方法，其包括：对原始的医学图像进行取样，得到取样图像；基于取样图像构造二维高斯滤波模板，构造方向滤波器、构造增强滤波器，和一般滤波器，以将目标降噪图像、减少伪边缘点的图像与原始的医学图像结合，得到处理后的目标医学图像。本发明专利技术实施例提供的医学图像的处理方法，其利用微分算子构造了一种二维各向异性的滤波器模板，该模板可以自适应多角度匹配图像的高频边缘细节信息；且该模板不受滤波窗口的大小和形状等因素的制约，大大降低了现有滤波器因为滤波处理而造成的高频信息缺失的缺点，实现了降低背景噪声的同时，也提高了图像组织对比度，图像增强的效果更加明显。

【技术实现步骤摘要】
一种医学图像处理方法、装置及系统
本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种医学图像处理方法、装置及系统。
技术介绍
在利用磁共振技术成像时，图像对比度会受到一些干扰而变差，如背景噪声、伪影、边界模糊效应等，这些都会影响医生的主观判断，因此扫描获得的原始图像往往需要滤波处理来实现图像增强。模糊增强是通过模板作用于图像，去噪的同时会导致图像信息丢失，尤其是边缘细节；锐化增强是提取图像的梯度算子来强化边缘信息，突出各组织的对比度。已有的磁共振图像滤波增强技术是利用滤波模板或传统数字滤波器作用在空间域，以达到图像滤波增强的目的，例如：中值滤波，cubic插值，高斯低通(高通)滤波器等。在现有的磁共振图像滤波算法中，中值滤波在滤除诸如高斯噪声时会严重损失信号的高频信息，使图像的边缘等细节模糊；另外它的滤波效果常受到噪声强度以及滤波窗口的大小和形状等因素的制约。三次样条插值滤波(cubic插值)插值精度高，具有更平滑的边缘，图像损失质量低，但是计算量较大；而传统数字滤波器如高斯高通滤波器在着重提高图像高频信号的同时，也加大了图像中噪声的信号，这样就导致了图像信噪比降低，因此现有的滤波算法有待改进。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种医学图像处理方法、装置及系统，以解决传统的图像处理方法中存在的图像对比度低，处理效果不好的一种或者多种问题。本专利技术实施例的第一方面提供一种医学图像处理方法，包括如下步骤：对原始的医学图像进行取样，得到取样图像；基于所述取样图像构造二维高斯滤波模板，并对所述取样图像进行滤波；基于所述二维高斯滤波模板的滤波结果构造方向滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有高频信号的梯度图像；构造增强滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有增强高频信号的梯度增强度图像；由所述方向滤波器构造一般滤波器，基于所述一般滤波器对所述具有高频信号的梯度图像进行降噪得到第一降噪图像；对所述具有增强高频信号的梯度增强度图像进行第一阈值设置和第二阈值设置，得到降噪后的第二降噪图像和减少伪边缘点的图像；将所述第一降噪图像和第二降噪图像结合，得到目标降噪图像；将所述目标降噪图像、所述减少伪边缘点的图像与原始的医学图像结合，得到处理后的目标医学图像。可选地，所述基于所述取样图像构造二维高斯滤波模板，具体包括：利用所述取样图像，求得微分算子；基于所述微分算子构造二维高斯滤波模板。可选地，所述基于所述二维高斯滤波模板的滤波结果构造方向滤波器，具体包括：对所述取样图像进行滤波，并计算滤波后所述取样图像的一阶导数和二阶导数；将所述二维高斯滤波模板和所述图像导数结合，构造方向滤波器。可选地，所述构造增强滤波器，具体包括：将边缘检测和所述方向滤波器结合，构造增强滤波器。可选地，所述边缘检测为canny边缘检测方式。可选地，所述一般滤波器包括:方向低通滤波器、第一方向带通滤波器和第二方向带通滤波器；所述由所述方向滤波器构造一般滤波器，基于所述一般滤波器对所述具有高频信号的梯度图像进行降噪得到第一降噪图像具体包括：由所述方向滤波器构造方向低通滤波器、第一方向带通滤波器和第二方向带通滤波器；基于所述方向低通滤波器、所述第一方向带通滤波器和所述第二方向带通滤波器对所述具有高频信号的梯度图像进行降噪得到第一降噪图像。可选地，所述将目标降噪图像、减少伪边缘点的图像与原始的医学图像结合，得到处理后的目标医学图像，具体包括：对原始的医学图像进行取样和插值，分别计算得到第一插值图像和第二插值图像；对原始的医学图像进行取样，并通过高斯去噪，得到具有低频信号的低频图像；结合所述目标降噪图像、所述减少伪边缘点的图像、所述第一插值图像、所述第二插值图像和所述低频图像进行系数微调，得到目标医学图像。可选地，所述第一阈值用于降低所述增强高频信号的噪声点；所述第二阈值用于减少所述梯度增强度图像的伪边缘点。在第二方面，本专利技术提供一种医学图像处理装置，包括：取样单元，用于对原始的医学图像进行取样，得到取样图像；第一滤波单元，用于基于所述取样图像构造二维高斯滤波模板，并对所述取样图像进行滤波；第二滤波单元，用于基于所述二维高斯滤波模板的滤波结果构造方向滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有高频信号的梯度图像；第三滤波单元，用于构造增强滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有增强高频信号的梯度增强度图像；降噪单元，用于由所述方向滤波器构造一般滤波器，基于所述一般滤波器对所述具有高频信号的梯度图像进行降噪得到第一降噪图像；信号处理单元，用于对所述具有增强高频信号的梯度增强度图像进行第一阈值设置和第二阈值设置，得到降噪后的第二降噪图像和减少伪边缘点的图像；第一图像结合单元，用于将所述第一降噪图像和第二降噪图像结合，得到目标降噪图像；第二图像结合单元，用于将所述目标降噪图像、所述减少伪边缘点的图像与原始的医学图像结合，得到处理后的目标医学图像。在第三方面，本专利技术提供一种医学图像处理系统，包括：处理器、存储器和通信总线，所述存储器通过所述通信总线与所述处理器进行通信，所述存储器存储所述处理器可执行的程序，当所述程序被执行时，通过所述处理器执行上述的方法。本专利技术实施例提供的医学图像的处理方法，其利用微分算子构造了一种二维各向异性的滤波器模板，该模板可以自适应多角度匹配图像的高频边缘细节信息；且该模板不受滤波窗口的大小和形状等因素的制约，大大降低了现有滤波器因为滤波处理而造成的高频信息缺失的缺点，实现了降低背景噪声的同时，也提高了图像组织对比度，图像增强的效果更加明显。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1为本专利技术实施例的一种医学图像处理方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例提供的经过方向滤波器滤波后的具有高频信号的梯度图像示意图；图3是本专利技术实施例提供的对原始医学图像处理的整个过程示意图；图4是本专利技术实施例提供的原始医学图像和目标医学图像的对比示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种医学图像处理系统的结构框图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合附图和具体实施例，对本专利技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。除非另有定义本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种医学图像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：/n对原始的医学图像进行取样，得到取样图像；/n基于所述取样图像构造二维高斯滤波模板，并对所述取样图像进行滤波；/n基于所述二维高斯滤波模板的滤波结果构造方向滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有高频信号的梯度图像；/n构造增强滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有增强高频信号的梯度增强度图像；/n由所述方向滤波器构造一般滤波器，基于所述一般滤波器对所述具有高频信号的梯度图像进行降噪得到第一降噪图像；/n对所述具有增强高频信号的梯度增强度图像进行第一阈值设置和第二阈值设置，得到降噪后的第二降噪图像和减少伪边缘点的图像；/n将所述第一降噪图像和第二降噪图像结合，得到目标降噪图像；/n将所述目标降噪图像、所述减少伪边缘点的图像与原始的医学图像结合，得到处理后的目标医学图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种医学图像处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
对原始的医学图像进行取样，得到取样图像；
基于所述取样图像构造二维高斯滤波模板，并对所述取样图像进行滤波；
基于所述二维高斯滤波模板的滤波结果构造方向滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有高频信号的梯度图像；
构造增强滤波器，对所述取样图像进行滤波得到具有增强高频信号的梯度增强度图像；
由所述方向滤波器构造一般滤波器，基于所述一般滤波器对所述具有高频信号的梯度图像进行降噪得到第一降噪图像；
对所述具有增强高频信号的梯度增强度图像进行第一阈值设置和第二阈值设置，得到降噪后的第二降噪图像和减少伪边缘点的图像；
将所述第一降噪图像和第二降噪图像结合，得到目标降噪图像；
将所述目标降噪图像、所述减少伪边缘点的图像与原始的医学图像结合，得到处理后的目标医学图像。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述取样图像构造二维高斯滤波模板，具体包括：
利用所述取样图像，求得微分算子；
基于所述微分算子构造二维高斯滤波模板。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述二维高斯滤波模板的滤波结果构造方向滤波器，具体包括：
对所述取样图像进行滤波，并计算滤波后所述取样图像的一阶导数和二阶导数；
将所述二维高斯滤波模板和图像导数结合，构造方向滤波器。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述构造增强滤波器，具体包括：将边缘检测和所述方向滤波器结合，构造增强滤波器。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述边缘检测为canny边缘检测方式。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述一般滤波器包括:方向低通滤波器、第一方向带通滤波器和第二方向带通滤波器；所述由所述方向滤波器构造一般滤波器，基于所述一般滤波器对所述具有高频信号的梯度图像进行降噪得到第一降噪图像具体包括：
由所述方向滤波器构造方向低通滤波器、第一方向带通滤波器和第二方向带通滤波器；
基于所述方向低通滤波器、所述第一方向带通滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：江葵，闫玲新，彭建中，
申请(专利权)人：深圳市贝斯达医疗股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44