CN106204498B - 图像校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种图像校正方法及装置。所述图像校正方法包括：获取各温度对应的暗场图像；根据采集图像时的温度，查询与所述温度对应的暗场图像；根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正。本发明技术方案的图像校正方法，校正速度快，且校正后的图像质量较高。

Description

图像校正方法及装置

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像校正方法及装置。

背景技术

在X射线摄影系统中，X射线能量转换成电信号是通过平板探测器来实现的，因此平板探测器的性能对X射线摄影系统的图像的质量会有较大的影响。平板探测器通常可以分为两种：非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器，前者属于直接转换平板探测器，后者属于间接转换平板探测器。由于平板探测器的结构较为复杂以及制造工艺方面的限制，平板探测器输出的原始图像会存在较多瑕疵，直接影响了最终成像的质量，因此有必要对平板探测器输出的图像进行校正。

暗场图像是指在没有X射线辐射平板探测器时采集到的图像，如图1所示，图1是探测器采集到的暗场图像，实际应用中暗场图像会叠加到X射线辐射平板探测器时采集到的图像中，因此需要对平板探测器输出的图像进行暗场校正。目前暗场校正的方法有两种：第一种是在特定的条件下(通常为特定的温度下)采集暗场图像，用该特定条件下的暗场图像来对平板探测器采集到的图像进行校正。第二种则是通过实时更新暗场图像来进行暗场校正，具体地，就是在采集平板探测器输出的图像之后，平板探测器实时地再采集一张暗场图像，利用该暗场图像来对采集到的图像进行暗场校正。对于第一种校正方法而言，校正后的图像质量较差，不符合实际的临床需求。而对于第二种校正方法而言，由于在采集完图像之后还需要再采集一幅暗场图像，然后利用该暗场图像对采集到的图像进行校正，因此校正效率低且校正后的图像质量一般，此外，每次采集完图像后仍需再采集一张暗场图像，增加了曝光结束到图像显示的时间，或者说延长了图像显示的时间，当受检者过多时，每一幅图像可能不能及时的显示，给医生带来不便的同时也降低了其工作效率。

因此，如何提高暗场校正的效率，提高校正后的图像的质量，以使得其符合实际的需求，成为目前亟待解决的问题之一。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种图像校正方法，以使得校正后的图像质量较高，且校正速度快。

为解决上述问题，本发明技术方案提供一种图像校正方法，包括：

获取各温度对应的暗场图像；

根据采集图像时的温度，查询与所述温度对应的暗场图像；

根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正。

可选的，所述获取各温度对应的暗场图像包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像；

对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

可选的，获取各温度对应的暗场图像包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像；

对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

可选的，所述根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正包括：

将所述温度下采集的图像中各像素点的灰度值减去与所述温度对应的暗场图像中对应像素点的灰度值以对所述温度下采集到的图像进行校正。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种图像校正装置，包括：

图像采集单元，用于采集图像；

温度检测单元，用于检测采集图像时的温度；

暗场图像获取单元，用于获取各温度对应的暗场图像；

查询单元，用于查询与所述温度对应的暗场图像；

校正单元，用于根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正。

可选的，所述暗场图像获取单元包括：

第一获取单元，用于基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像；

第一拟合单元，用于对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

可选的，所述暗场图像获取单元包括：

第二获取单元，用于基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像；

第二拟合单元，用于对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种图像校正方法，包括：

获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合；

获取被检查体的医学图像；

获取所述探测器在采集被检查体的医学图像数据时的工作温度；

根据所述工作温度，查询所述暗场图像集合中相对应的暗场图像；

根据所述暗场图像对所述医学图像进行校正。

可选的，所述获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像；

对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。

可选的，所述获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像；

对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

获取各温度对应的暗场图像，根据采集图像时的温度，查询与所述温度对应的暗场图像，并根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正；由于考虑了温度变化对暗电流的影响，因此校正后的图像质量较高，此外，由于在采集所述图像之前，已经获取了各温度对应的暗场图像，因此不用在采集完图像后再采集一幅暗场图像来对采集到的图像进行校正，在提高了校正速度的同时也缩短了图像显示的时间，在一定程度上提高了用户体检度。

进一步地，先获取相应温度下的暗场图像，然后对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像，由于不需对各个温度下的暗场图像进行采集，因此在一定程度上降低了校正的成本。

附图说明

图1是探测器采集到的暗场图像；

图2是本发明实施方式的图像校正方法的流程示意图；

图3是本发明实施例的图像校正方法的流程示意图；

图4是本发明实施例的图像校正装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做各种改变。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。

正如现有技术中所描述的，目前通常采用两种方法对平板探测器采集到的图像进行校正，发明人经过分析知晓，对于第一种方法而言，其仅在特定温度下采集暗场图像，并基于在该特定温度下采集到的暗场图像来对探测器采集到的图像进行校正，而实际应用中室温的变化或者随着平板探测器工作时间的增加都会导致平板探测器内部像元温度的增加，像元温度的增加势必会直接导致平板探测器暗电流的变化，因此，以特定温度下的暗场图像对平板探测器采集到的图像进行校正，校正后的图像的质量较差。对于第二种方法而言，在采集了平板探测器输出的图像之后再实时的采集一幅暗场图像，虽然在一定程度上可以避免温度对暗场校正的影响，但是每对采集到的图像进行一次校正均需要相应地采集一幅暗场图像，校正速度较慢，且可能会导致每一幅图像不能及时的显示，用户体验度较差。

发明人提出，根据探测器工作温度的范围，获取该温度范围内不同温度下的暗场图像，对探测器在不同温度下采集到的图像采用与其温度相对应时获得的暗场图像进行校正，以提高校正后的图像的质量。

请参见图1，图1是本发明实施方式的图像校正方法的流程示意图，如图1所示，所述图像校正方法包括：

S10：获取各温度对应的暗场图像；

S11：根据采集图像时的温度，查询与所述温度对应的暗场图像；

S12:根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正。

以下结合使用探测器的医疗设备来对探测器的校正进行详细的说明，但本发明的技术方案不仅仅局限于对使用探测器的医疗设备所采集的医学图像进行校正，但凡涉及对探测器输出的图像进行暗场校正均可以采用本发明提供的技术方案进行校正。

请参见图3，图3是本发明实施例的图像校正方法的流程示意图；如图3所示，首先执行S101：基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像。本实施例中，根据探测器在实际工作中的工作温度范围，可以确定初始温度，如可以以探测器上电后反馈的温度作为初始温度，也可以以探测器工作一小段时间后反馈的温度作为初始温度。在确定了初始温度后，可以根据预设的温度间隔，来获取相应温度下的暗场图像，所述预设的温度间隔可以根据实际的需求而定，一般来讲，温度间隔越小，则可以采集到多个不同温度下的暗场图像，而温度间隔大，采集到的不同温度下的暗场图像会稍微少点。而采集的暗场图像越多则后续通过采集到的暗场图像中各像素点的灰度值来拟合出各温度下的暗场图像的准确度就越高，但采集的暗场图像越多，会增加暗场校正的成本，因此，预设的温度间隔可以根据实际的需求而定，本实施例中，所述预设的温度间隔的范围可以在3℃至6℃之间。举例来说，若初始温度为18℃，预设的温度间隔为3℃，则可以采集18℃、21℃、24℃、27℃、30℃、33℃、36℃……等相应温度下的暗场图像，采集过程中，具体在哪一个温度结束采集，取决于探测器工作温度的上限。

考虑到实际应用中可能会出现随机噪声，为了避免随机噪声的影响，本实施例中根据上述的初始温度和预设的温度间隔，在相应温度下采集至少两幅暗场图像，然后执行S102，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像。举例来说，若采集四幅暗场图像，则是对采集到的四幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像，所谓求平均就是对四幅暗场图像中对应像素点的灰度值相加然后除以四，以获得与四幅暗场图像对应的平均暗场图像。

执行S103，对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。在采集了相应温度下的平均暗场图像后，相当于知道了在相应温度下的平均暗场图像中各个像素点的灰度值，此时可以通过对采集到的这些离散的温度-灰度值关系进行拟合的方式来获取在整个连续的的温度区间上各个像素点对应的灰度值，也即相当于获得了探测器在工作温度范围内对应的平均暗场图像集合，并以探测器在工作温度范围内对应的平均暗场图像集合作为探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。本实施例中，考虑到探测器的暗电流主要来自于光电二极管，因此采用指数函数来进行拟合，具体地就是对每一个像素点在以横坐标为温度，纵坐标为像素点灰度值的温度-灰度值关系图中的每一个离散的数据点进行指数拟合以生成拟合后的曲线，对于每一个像素点而言，该曲线反映了该像素点在不同温度对应的灰度值，获取了每一个像素点在不同温度对应的灰度值即相当于获取了探测器在其工作温度范围内所对应的暗场图像集合。在另一实施例中，也可以采用二次函数对温度-灰度值关系图中的每一个离散的数据点进行二次函数拟合以获得该像素点在不同温度的灰度值，对每一个像素点对应的温度-灰度值关系图中离散的数据点进行二次函数拟合，最终可以获得探测器在其工作温度范围内对应的暗场图像集合。在又一实施例中，还可以对温度-灰度值关系图中的每两个离散的数据点进行直线拟合，对拟合后的直线进行连接以获得每一个像素点在不同温度的灰度值，进而获得探测器在其工作温度范围内对应的暗场图像集合。在实际应用中，对于最终获得的探测器在工作温度范围对应的暗场图像集合可以采用不同的方式进行存储，如可以存储各温度下每一个像素点对应的灰度值表，当检测到探测器在采集被检查体的医学图像时的温度时，查询该温度下的暗场图像，也即查询存储的表中在该温度下每一个像素点对应的灰度值；此外，还可以存储温度与每一个像素点灰度值之间的函数关系，当检测到探测器在采集被检查体的医学图像时的温度时，根据存储的温度与每一个像素点灰度值之间的函数关系，即可以知晓该温度下的每一个像素点对应的灰度值。

本实施例中，是获取了相应温度下的至少两幅暗场图像，并对至少两幅暗场图像求平均后获得相应温度下的平均暗场图像，进而对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合以获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。在其他实施例中，也可以直接基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像，直接对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。采用何种拟合方式可参见上述所述，此处不再赘述。

通过上述的步骤获取了各温度对应的暗场图像，也即获取了探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合，接下来执行S104，获取被检查体的医学图像，本实施例中可以通过X射线摄影设备的探测器采集被检查体的医学图像，也可以通过CT设备的探测器采集被检查体的医学图像。执行S105，获取探测器在采集被检查体的医学图像数据时的工作温度，对于探测器而言，其自身会实时反馈其当前的工作温度，根据探测器反馈的当前温度可以知晓探测器在采集被检查体的医学图像数据时的工作温度。

执行S106，根据探测器在采集被检查体的医学图像数据时的工作温度，查询所述暗场图像集合中相对应的暗场图像。由上述可知，与各温度对应的暗场图像集合可以以表的形式存储于计算机的存储介质中，因此在知道了探测器采集被检查体的医学图像时的工作温度后，可以通过查询表的方式查找到与该工作温度对应的暗场图像，也即查找到该工作温度下每一个像素点对应的灰度值。

执行S107，根据查询到的所述暗场图像对所述医学图像进行校正，也即根据S106查询到的与探测器在采集被检查体的医学图像数据时的工作温度对应的暗场图像对所述医学图像进行校正。本实施例中，具体地就是将探测器在该工作温度下采集到的医学图像中的每一个像素点的灰度值减去查询到的在该工作温度下的暗场图像中与每一个像素点对应的像素点的灰度值，举例来说：若当前探测器采集被检查体的医学图像时的温度为25℃，则先查询25℃下的暗场图像，探测器采集被检查体的医学图像中的像素点在暗场图像中对应的像素点是指像素点坐标位置相同的像素点，将25℃下探测器采集到的被检查体的医学图像中每一个像素点的灰度值减去25℃下暗场图像中对应的像素点的灰度值，最终获得的医学图像为经过暗场校正后的医学图像。

至此，通过先获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像的集合，并对探测器采集到的被检查体的医学图像用与采集该医学图像时的温度对应的暗场图像进行校正，由于考虑了温度对暗场校正的影响，因此校正后获得的医学图像质量高，此外由于不用在采集完被检体的医学图像后又采集一张暗场图像，因此校正速度快，且由于缩短了曝光结束到最终显示的时间，也在一定程度上提高了用户体验度。

本发明实施例还提供一种图像校正装置，请参见图4，图4是本发明实施例的图像校正装置的结构示意图，如图4所示，所述图像校正装置包括：

图像采集单元10，用于采集图像；

温度检测单元11，用于检测采集图像时的温度；

暗场图像获取单元12，用于获取各温度对应的暗场图像；

查询单元13，用于查询与所述温度对应的暗场图像；

校正单元14，用于根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正。

本实施例中，图像采集单元10可以是探测器，采集到的图像可以是医学图像也可以是非医学图像，温度检测单元11可以是温度传感器。

本实施例中，所述暗场图像获取单元包括：

第一获取单元，用于基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像；

第一拟合单元，用于对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

在其他实施例中，所述暗场图像获取单元包括：

第二获取单元，用于基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像；

第二拟合单元，用于对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

所述图像校正装置的实施可以参见上述的图像校正方法的实施，此处不再赘述。

综上所述，本发明实施方式提供的图像校正方法，至少具有如下有益效果：

获取各温度对应的暗场图像，根据采集图像时的温度，查询与所述温度对应的暗场图像，并根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正；由于考虑了温度变化对暗电流的影响，因此校正后的图像质量较高，此外，由于在采集所述图像之前，已经获取了各温度对应的暗场图像，因此不用在采集完图像后再采集一幅暗场图像来对采集到的图像进行校正，在提高了校正速度的同时也缩短了图像显示的时间，在一定程度上提高了用户体检度。

进一步地，先获取相应温度下的暗场图像，然后对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像，由于不需对各个温度下的暗场图像进行采集，因此在一定程度上降低了校正的成本。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种图像校正方法，其特征在于，包括：

获取各温度对应的暗场图像；

根据采集图像时的温度，查询与所述温度对应的暗场图像；

根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正；

所述采集图像时的温度指采集图像时探测器的工作温度。

2.如权利要求1所述的图像校正方法，其特征在于，所述获取各温度对应的暗场图像包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像；

对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

3.如权利要求1所述的图像校正方法，其特征在于，所述获取各温度对应的暗场图像包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像；

对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

4.如权利要求1所述的图像校正方法，其特征在于，所述根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正包括：

将所述温度下采集的图像中各像素点的灰度值减去与所述温度对应的暗场图像中对应像素点的灰度值以对所述温度下采集到的图像进行校正。

5.一种图像校正装置，其特征在于，包括：

图像采集单元，用于采集图像；

温度检测单元，用于检测采集图像时的温度；

暗场图像获取单元，用于获取各温度对应的暗场图像；

查询单元，用于查询与所述温度对应的暗场图像；

校正单元，用于根据与采集所述图像时的温度对应的暗场图像对所述图像进行校正；

所述采集图像时的温度指采集图像时探测器的工作温度。

6.如权利要求5所述的图像校正装置，其特征在于，所述暗场图像获取单元包括：

第一获取单元，用于基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像；

第一拟合单元，用于对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

7.如权利要求5所述的图像校正装置，其特征在于，所述暗场图像获取单元包括：

第二获取单元，用于基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像；

第二拟合单元，用于对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取各温度对应的暗场图像。

8.一种图像校正方法，其特征在于，包括：

获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合；

获取被检查体的医学图像；

获取所述探测器在采集被检查体的医学图像数据时的工作温度；

根据所述工作温度，查询所述暗场图像集合中相对应的暗场图像；

根据所述暗场图像对所述医学图像进行校正。

9.如权利要求8所述的图像校正方法，其特征在于，所述获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的暗场图像；

对相应温度下的暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。

10.如权利要求8所述的图像校正方法，其特征在于，所述获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合包括：

基于初始温度和预设的温度间隔，获取相应温度下的至少两幅暗场图像，对所述至少两幅暗场图像求平均以获得相应温度下的平均暗场图像；

对相应温度下的平均暗场图像中各像素点的温度与灰度值间的关系进行拟合，以获取探测器在工作温度范围内对应的暗场图像集合。

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