IVUS系统的图像降噪方法技术方案

本公开描述一种IVUS系统的图像降噪方法，其包括：利用IVUS系统获取超声图像；选取第一像素区域，计算第一像素区域的平均灰度值；比较各个像素点的原始灰度值与第一像素区域的平均灰度值并获得比较结果，并根据比较结果标记出干扰像素点；选取第二像素区域，分别计算所选定的干扰像素点的原始灰度值、第二像素区域中各个像素点的原始灰度值的中位值与包括所选定的干扰像素点的第一像素区域的平均灰度值之间的相对偏差，若该中位值与该平均灰度值的相对偏差更小，则使用该中位值替换所选定的干扰像素点的原始灰度值。根据本公开，能够优化降噪处理过程并有效提高超声图像的图像质量。

【技术实现步骤摘要】
IVUS系统的图像降噪方法本申请是申请日为2019年10月18日、申请号为201910996383.5、专利技术名称为血管内超声系统的图像降噪方法的专利申请的分案申请。
本公开涉及一种IVUS系统的图像降噪方法。
技术介绍
血管内超声(Intravascularultrasound，IVUS)系统通过超声探头采集患者血管内待检区域的超声图像，从而辅助医生对待检区域是否存在病变以及存在何种病变进行诊断和治疗。具体而言，血管内超声系统具有可以发射超声声束的超声探头，通过使用超声探头例如在人体血管内发射超声声束以获取用于显示人体血管的组织结构和几何形态的超声图像。血管内超声系统在工作过程中，容易受到手术室内其它设备例如呼吸机等的强电磁脉冲干扰，从而导致在超声图像上产生噪声，影响医生阅图诊断。为减少这类噪声对诊断的不利影响，需要对超声图像进行降噪处理以提高其图像质量。在现有技术中，通常是选取待处理图像和若干张与待处理图像相邻的图像，并基于该相邻的图像对待处理图像中的各个像素点进行中值滤波来进行降噪处理。然而，上述现有技术对待处理图像的处理过程需要以多张图像作为处理对象，增加了系统的复杂性；并且采用了无差别的中值滤波方式，该滤波方式难以有效地对待处理图像中受到干扰的像素点进行降噪处理，从而不能有效地提高超声图像的图像质量。
技术实现思路
本公开是有鉴于上述现有技术的状况而提出的，其目的在于提供一种能够优化降噪处理过程并且有效地对超声图像中的干扰像素点进行降噪的血管内超声系统的图像降噪方法。为此，本公开第一方面提供了一种血管内超声系统的图像降噪方法，其特征在于，利用血管内超声系统的超声探头在旋转的情况下沿着旋转方向和血管的长度方向运动来获取来自于血管内的超声图像；在所述超声图像中遍历各个像素点，并获取各个像素点的原始灰度值；选取包括该像素点的第一像素区域，计算所述第一像素区域的各个像素点的原始灰度值的平均值作为所述第一像素区域的平均灰度值；比较所述各个像素点的原始灰度值与包括该像素点的所述第一像素区域的平均灰度值获得比较结果，并根据所述比较结果标记出干扰像素点；并且在所述超声图像中遍历各个干扰像素点，并选取包括该干扰像素点的第二像素区域，计算所述第二像素区域中各个像素点的原始灰度值的中位值，并使用该中位值替换该干扰像素点的原始灰度值，其中，所述第二像素区域包括含有该干扰像素点且沿着旋转方向的规定像素行、以及含有该干扰像素点且沿着血管的径向方向的规定像素列。在本公开的第一方面中，通过比较超声图像中各个像素点的原始灰度值与包括该像素点的第一像素区域的平均灰度值，能够准确地识别出超声图像中的干扰像素点，并且能够有针对性地对所识别的干扰像素点进行中值滤波处理以降低因干扰而造成的噪声，从而能够优化降噪处理并且有效地对超声图像中的干扰像素点进行降噪。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，通过计算所述各个像素点的原始灰度值与包括该像素点的所述第一像素区域的平均灰度值的比值，来获得所述各个像素点的原始灰度值与包括该像素点的所述第一像素区域的平均灰度值的比较结果。由此，能够准确地识别超声图像中的干扰像素点。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，当所述比值大于第一预定阈值或小于第二预定阈值时，将该像素点标记为所述干扰像素点，其中，所述第一预定阈值大于所述第二预定阈值。在这种情况下，通过将上述比值设定在预定区间，从而能够更方便地识别超声图像中的干扰像素点。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，在选取包括该像素点的第一像素区域时，以该像素点作为所述第一像素区域的中心点。由此，能够使得该像素点与包括该像素点的第一像素区域的平均灰度值之间具有更强的相关性。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，所述规定像素行的像素点的数量为3至9。在这种情况下，通过考虑超声图像在旋转方向上受到干扰的像素点来选取合适的像素行，从而能够更有效地降低超声图像在旋转方向上噪声。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，所述第一像素区域与所述第二像素区域相同。在这种情况下，各个干扰像素点的平均灰度值和中值滤波基于相同的像素区域，从而能够更有效地对图像进行降噪处理。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，当所述超声图像的像素点靠近边缘且无法选择所述第一像素区域时，以该边缘为对称轴进行镜像处理以选取所述第一像素区域。在这种情况下，通过考虑目标像素点和镜像像素点，从而能够在像素点靠近边缘时选取合适的第一像素区域。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，当所述超声图像的干扰像素点靠近边缘且无法选择所述第二像素区域时，以该边缘为对称轴进行镜像处理以选取所述第二像素区域。在这种情况下，通过考虑目标像素点和镜像像素点，从而能够在干扰像素点靠近边缘时选取合适的第二像素区域。在本公开第一方面所涉及的图像降噪方法中，可选地，在所述第二像素区域中，所述干扰像素点位于所述规定像素行的中央。由此，能够更准确地对各个干扰像素点进行中值滤波，从而能够更有效地对图像进行降噪处理。本公开第二方面提供一种血管内超声系统，其特征在于，使用本公开第一方面提供的图像降噪方法对血管内超声采集的超声图像进行降噪处理。根据本公开，能够准确地识别出超声图像中的干扰像素点，并且能够有针对性地对所识别的干扰像素点进行中值滤波处理以降低因干扰而造成的噪声，从而能够优化降噪处理过程并且有效地对超声图像中的干扰像素点进行降噪。附图说明现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本公开，其中：图1是示出了本公开示例所涉及的血管内超声系统的应用场景示意图。图2是示出了本公开示例所涉及的超声探头在血管内发射超声声束的示意图。图3是示出了本公开示例所涉及的血管内超声系统1的框图示意图。图4(a)是示出了本公开示例所涉及的超声图像的实时图示例，图4(b)是示出了图4(a)所示的实时图示例的展开图。图5(a)是示出了图4(a)所示的实时图示例的像素点示意图，图5(b)是示出了图4(b)所示的展开图的像素点示意图。图6是示出了本公开示例所涉及的图像降噪方法的流程图。图7是示出了本公开示例所涉及的第一像素区域的例子的示意图。图8是示出了本公开示例所涉及的超声图像进行镜像处理以选取第一像素区域的示意图。图9是示出了本公开示例所涉及的第二像素区域的例子的示意图。图10是示出了本公开示例所涉及的超声图像进行镜像处理以选取第二像素区域的示意图。附图标记说明：1…血管内超声系统，10…超声探头，20…合成模块，30…降噪模块，40…显示模块，2…血管，P1…第一像素区域，P2…第二像素区域。具体实施方式以下，参考附图，详细地说明本公开的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IVUS系统的图像降噪方法，其特征在于，/n利用所述IVUS系统的超声探头在旋转的情况下沿着旋转方向和血管的长度方向运动来获取来自于血管内的超声图像，所述超声图像具有沿着所述超声探头的旋转方向的像素行以及沿着血管的径向方向的像素列，血管的径向方向为沿着血管管壁的一侧穿刺至另一侧的方向，所述超声图像为包括血管的管壁和管腔的截面信息的截面图像；在所述超声图像中选定任一像素点并选取包括该像素点的第一像素区域，计算所述第一像素区域的各个像素点的原始灰度值的平均值作为所述第一像素区域的平均灰度值；比较各个像素点的原始灰度值与包括该像素点的第一像素区域的平均灰度值并获得比较结果，并根据所述比较结果标记出干扰像素点；在所述超声图像中选定任一干扰像素点并选取包括该干扰像素点的第二像素区域，分别计算所选定的干扰像素点的原始灰度值、所述第二像素区域中各个像素点的原始灰度值的中位值与包括所选定的干扰像素点的第一像素区域的平均灰度值之间的相对偏差，若该中位值与该平均灰度值的相对偏差更小，则使用该中位值替换所选定的干扰像素点的原始灰度值，若该中位值与该平均灰度值之间的相对偏差更大，则使用该平均灰度值替换所选定的干扰像素点的原始灰度值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种IVUS系统的图像降噪方法，其特征在于，
利用所述IVUS系统的超声探头在旋转的情况下沿着旋转方向和血管的长度方向运动来获取来自于血管内的超声图像，所述超声图像具有沿着所述超声探头的旋转方向的像素行以及沿着血管的径向方向的像素列，血管的径向方向为沿着血管管壁的一侧穿刺至另一侧的方向，所述超声图像为包括血管的管壁和管腔的截面信息的截面图像；在所述超声图像中选定任一像素点并选取包括该像素点的第一像素区域，计算所述第一像素区域的各个像素点的原始灰度值的平均值作为所述第一像素区域的平均灰度值；比较各个像素点的原始灰度值与包括该像素点的第一像素区域的平均灰度值并获得比较结果，并根据所述比较结果标记出干扰像素点；在所述超声图像中选定任一干扰像素点并选取包括该干扰像素点的第二像素区域，分别计算所选定的干扰像素点的原始灰度值、所述第二像素区域中各个像素点的原始灰度值的中位值与包括所选定的干扰像素点的第一像素区域的平均灰度值之间的相对偏差，若该中位值与该平均灰度值的相对偏差更小，则使用该中位值替换所选定的干扰像素点的原始灰度值，若该中位值与该平均灰度值之间的相对偏差更大，则使用该平均灰度值替换所选定的干扰像素点的原始灰度值。


2.根据权利要求1所述的图像降噪方法，其特征在于：
所述第一像素区域为3×3像素点矩阵、3×5像素点矩阵、5×5像素点矩阵或7×7像素点矩阵。


3.根据权利要求1所述的图像降噪方法，其特征在于：
所述第二像素区域包括含有所选定的干扰像素点且沿着旋转方向的规定像素行、以及含有所选定的干扰像素点且沿着血管的径向方向的规定像素列，
若所述第二像素区域中标记为干扰像素点的数量不小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑欲晓，朱少东，邵小虎，宋亮，
申请(专利权)人：深圳北芯生命科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44