CN107680063B - 一种直接数字化图像的增强方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直接数字化图像的增强方法，具体包括以下处理步骤：对X线摄影设备产生的图像信息进行采集；将采集到的图像信息进行数字化处理：将处理后获得的数字信号进行滤波处理；将滤波后的数字信号进行干涉处理；将通过干涉后的获得的干涉信号进行整合分析；根据整合分析后的干涉信号进行傅里叶变换；将傅里叶变换后的信号信息进行成像处理；通过对原有的X线照射获得的图形进行数字化处理，而后通过降噪和边缘性增强，在干涉的作用下将图像信息进行进一步增强，从而使得图像信号得到显著的增强，继而使得图像的边缘及内部图像的清晰度得到增强，易于肉眼进行分析。
Description
技术领域
本发明涉及图像增强方法技术领域，具体为一种直接数字化X线摄影设备的计算机控制图像增强方法。
背景技术
X线照射检测是一种常见的非手术性检查方式，然由于X线具有波粒二象性，使得进行检测的结果成像过于模糊不清，继而在成像后通过肉眼进行检查时，对于一些微小的病灶无法进行确诊，而手术性的检测又具有风险性和时长性，从而增加了病情加重的可能性，为此我们提出一种直接数字化X线摄影设备的计算机控制图像增强方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直接数字化图像的增强方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种直接数字化图像增强方法，就具体包括以下处理步骤：
第一步：对X线摄影设备产生的图像信息进行采集；
第二步：将采集到的图像信息进行数字化处理：
第三步：将处理后获得的数字信号进行滤波处理；
第四步：将滤波后的数字信号进行干涉处理；
第五步：将通过干涉后的获得的干涉信号进行整合分析；
第六步：根据整合分析后的干涉信号进行傅里叶变换；
第七步：将傅里叶变换后的信号信息进行成像处理。
优选的，第一步的具体处理方法为：将X线摄影设备产生的图像信息在电荷耦合元件底板上进行感光成像，生产电流模拟信号，继而将电流模拟信号通过CDS-1402芯片进行采集，获得有效的图像数据。
优选的，第二步的具体处理方法为：将采集的有效电流模拟信号在AD转换器中进行数字化处理，将有效的电流模拟信号处理为一段有效的数字信号，将该段信号进行频率与波长的统一调整化处理，获得固定的频率与波长的数字信号，易于后续的干涉处理。
优选的，第三步的具体处理方法为：将获得的数字信号进行复制分线滤波处理，一条线路进行低通滤波处理，将图像信号中的噪声进行虑除，一条线路进行高通滤波处理，增强边缘高频图像信号。
优选的，第四步的具体处理方法为：根据低通滤波处理后的图像信号与高通滤波处理后的图形信号均为同频信号，即两个同频同波长的信号可以进行干涉处理，通过公式(1)可以获得叠加增强部分，通过公式(2)可以获得相消削弱部分，继而增强了图像整体信号强度。
Δl＝m*波长 (1)
优选的，第五步的具体处理方法为：获得的干涉后的图像信号进行分析处理，将冗余的图像信号进行清除，获得单一的干涉信号，并将干涉信号进行整合处理。
优选的，第六步的具体处理方式为：将单一的干涉信号进行傅里叶变换，使得图像信号的非周期性变换进行三角函数转化，得到可以进行转化的图像信号。
优选的，第七步的具体处理方式为：将傅里叶变换处理后的图像信息进行转换，获得增强后的X射线图片，在通过其他显示设备进行显示，使得肉眼更加容易的分辨图像中信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是；通过对原有的X线照射获得的图形进行数字化处理，而后通过降噪和边缘性增强，在干涉的作用下将图像信息进行进一步增强，从而使得图像信号得到显著的增强，继而使得图像的边缘及内部图像的清晰度得到增强，在显示器上显示后，易于肉眼进行分析。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。
一种直接数字化图像增强方法，该方法应用于通过计算机控制的X线摄影设备，就具体包括以下处理步骤：
第一步：对X线摄影设备产生的图像信息进行采集；
第二步：将采集到的图像信息进行数字化处理：
第三步：将处理后获得的数字信号进行滤波处理；
第四步：将滤波后的数字信号进行干涉处理；
第五步：将通过干涉后的获得的干涉信号进行整合分析；
第六步：根据整合分析后的干涉信号进行傅里叶变换；
第七步：将傅里叶变换后的信号信息进行成像处理。
第一步的具体处理方法为：将X线摄影设备产生的图像信息在电荷耦合元件底板上进行感光成像，电荷耦合元件会根据光线照射的不同强度生产电流，生产电流模拟信号，而信号中掺杂着图像投影的有效信号和图像边缘投影的噪音信号，继而将信号通过CDS-1402芯片有效的影像信号进行采集，获得有效的图像数据；
CDS-1402芯片是一种典型的相关双采样电路芯片，它是专门为电荷耦合元件底板成像器件研制的，用来消除复位噪声,采样方法被称为“采样-相减-采样”技术。在正常操作时，电荷耦合元件底板的输出信号被同时送到每一个S/H放大器的输入端(引脚3和引脚4)。通常S/H1是用来俘获和保持每个像素的偏置信号，因此最初它处在信号采集状态(也就是说引脚11是输入高电平)。即通常被称为采样或跟踪模式。电荷耦合元件底板的输出信号经过短暂的间隔之后，引脚11输入低电平，S/H1推动其保持的模式，在一般简单的配置下，把引脚7和引脚8连接起来，就可以把S/H1的输出和S/H2的总结节点连接起来。当电荷耦合元件底板输出偏置和视频信号的时候，引脚12输入高电平，使得S/H2进入信号采集模式，S/H2采用电流一总结架构，它从电荷耦合元件底板的输出信号(偏置加视频信号)中减去S/H1的输出信号(偏置信号)，只保留有用的视频信号。引脚12输入低电平，使得S/H2进入保持模式，经过一段暂态的稳定过程，有用的视频信号从引脚22输出。对于电荷耦合元件底板的输出信号，相关双采样电路是最常用的处理方法，主要是为了去除电荷耦合元件底板信号中的复位噪声和kTC噪声。
第二步的具体处理方法为：将采集的有效电流模拟信号在AD转换器中进行数字化处理，将有效的电流模拟信号处理为一段有效的数字信号，该数字信号为通过电容阵列逐次比较型AD转换器将电流模拟信号转换的2-D数字编码信号(二维信号)，且单一维数为四位的数字编码，将该段信号进行频率与波长的统一调整化处理，获得固定的频率与波长的数字信号，易于后续的干涉处理。
第三步的具体处理方法为：将获得的数字信号进行复制分线滤波处理，将原有的有效信号进行等数据复制，获得完全相同的两条数据信号，然后将两条数据信号分两条线路进行处理，一条线路进行低通滤波处理，将图像信号中的高频的噪声进行虑除，一条线路进行高通滤波处理，增强边缘高频图像信号。
第四步的具体处理方法为：根据低通滤波处理后的图像信号与高通滤波处理后的图形信号均为同频信号，即两个同频同波长的信号可以进行干涉处理，通过公式(1)可以获得叠加增强部分，通过公式(2)可以获得相消削弱部分，继而增强了图像整体信号强度。
Δl＝m*波长 (1)
第五步的具体处理方法为：获得的干涉后的图像信号进行分析处理，通过对增强信号和削弱信号的采集及分布进行整合处理，因进行高频边缘信号进行增强时，其图像边缘成像中的噪音信号也会被增强，同时噪音信号也会与低通滤波后的信号进行一定的干涉，对获得的干涉信号具有一定的干扰性，继而需要对其进行清除，获得单一的干涉信号避免干扰。
第六步的具体处理方式为：将单一的干涉信号进行傅里叶变换，可以根据公式(3)进行转换，使得图像信号的非周期性变换进行三角函数转化，得到可以进行转化的图像信号。
第七步的具体处理方式为：将傅里叶变换处理后的图像信号转换为图像信息，通过对傅里叶转换后的三角函数信息图像进行像素点的采集，从而实现图像的转换，获得增强后的X射线图片影像，再通过其他显示设备进行显示，使得肉眼更加容易的分辨图像中信息。
工作原理：将原有的底板感光成像转化为电荷耦合元件底板进行感光成像，获得模拟图像电流，而后将电流进行数字化处理，再将数字化的信号进行滤波处理，将图像中的噪声及图像边缘信息进行增强，之后通过干涉，将有效的信息进行进一步增强，将冗余的信息进行清除，继而获得单一的增强图像信号，经傅里叶变换获得图像信号进行显示，从而实现增强图像，提高图像清晰度的目的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖子本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种直接数字化图像的增强方法，就具体包括以下处理步骤：
第一步：对X线摄影设备产生的图像信息进行采集；
第二步：将采集到的图像信息进行数字化处理：
第三步：将处理后获得的数字信号进行滤波处理；
第四步：将滤波后的数字信号进行干涉处理；
第五步：将通过干涉后的获得的干涉信号进行整合分析；
第六步：根据整合分析后的干涉信号进行傅里叶变换；
第七步：将傅里叶变换后的信号信息进行成像处理；
第三步的具体处理方法为：将获得的数字信号进行复制分线滤波处理，一条线路进行低通滤波处理，将图像信号中的噪声进行虑除，一条线路进行高通滤波处理，增强边缘高频图像信号；
第四步的具体处理方法为：根据低通滤波处理后的图像信号与高通滤波处理后的图形信号均为同频信号，即两个同频同波长的信号可以进行干涉处理，通过公式(1)可以获得叠加增强部分，通过公式(2)可以获得相消削弱部分，继而增强了图像整体信号强度；
Δl＝m*波长 (1)
第五步的具体处理方法为：获得的干涉后的图像信号进行分析处理，将冗余的图像信号进行清除，获得单一的干涉信号，并将干涉信号进行整合处理。
2.根据权利要求1所述的一种直接数字化图像的增强方法，其特征在于，第一步的具体处理方法为：将X线摄影设备产生的图像信息在电荷耦合元件底板上进行感光成像，生产电流模拟信号，继而将电流模拟信号通过CDS-1402芯片进行采集，获得有效的图像数据。
3.根据权利要求1所述的一种直接数字化图像的增强方法，其特征在于，第二步的具体处理方法为：将采集的有效电流模拟信号在AD转换器中进行数字化处理，将有效的电流模拟信号处理为一段有效的数字信号，将该段信号进行频率与波长的统一调整化处理，获得固定的频率与波长的数字信号，易于后续的干涉处理。
4.根据权利要求1所述的一种直接数字化图像增强方法，其特征在于，第六步的具体处理方式为：将单一的干涉信号进行傅里叶变换，使得图像信号的非周期性变换进行三角函数转化，得到可以进行转化的图像信号。
5.根据权利要求1所述的一种直接数字化图像的增强方法，其特征在于，第七步的具体处理方式为：将傅里叶变换处理后的图像信息进行转换，获得增强后的X射线图片，在通过显示设备进行显示。
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110752012A (zh) * | 2019-10-28 | 2020-02-04 | 湖北中医药高等专科学校 | 一种用于口腔内科牙髓治疗的控制系统及方法 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1185882A (zh) * | 1995-06-02 | 1998-06-24 | 美国3M公司 | 使用光纤耦合激光二极管的胶片图像数字化装置 |
| CN2669793Y (zh) * | 2003-12-17 | 2005-01-12 | 北京金龙泉技术研究所 | 计算机x射线影像板激光扫描仪 |
| CN1766532A (zh) * | 2005-12-09 | 2006-05-03 | 北京理工大学 | 空间调制干涉型计算层析成像光谱仪 |
| CN1975321A (zh) * | 2006-12-19 | 2007-06-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 移相干涉图像的信息处理系统及其处理方法 |
| CN202693486U (zh) * | 2012-07-16 | 2013-01-23 | 烟台富润实业有限公司 | 一种激光超声检测装置 |
| CN103800024A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 和鑫生技开发股份有限公司 | X光相位差对比成像的方法及其系统 |
| CN103940514A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-23 | 北京理工大学 | 一种宽波段近景紫外成像光谱装置 |
| CN106644075A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 天津津航技术物理研究所 | 一种傅立叶光谱仪的高效去噪方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050020945A1 (en) * | 2002-07-02 | 2005-01-27 | Tosaya Carol A. | Acoustically-aided cerebrospinal-fluid manipulation for neurodegenerative disease therapy |
| CN106874888A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-06-20 | 无锡亚天光电科技有限公司 | 一种将分布式光纤振动信号图像化的特征增强和信号处理方法 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1185882A (zh) * | 1995-06-02 | 1998-06-24 | 美国3M公司 | 使用光纤耦合激光二极管的胶片图像数字化装置 |
| CN2669793Y (zh) * | 2003-12-17 | 2005-01-12 | 北京金龙泉技术研究所 | 计算机x射线影像板激光扫描仪 |
| CN1766532A (zh) * | 2005-12-09 | 2006-05-03 | 北京理工大学 | 空间调制干涉型计算层析成像光谱仪 |
| CN1975321A (zh) * | 2006-12-19 | 2007-06-06 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 移相干涉图像的信息处理系统及其处理方法 |
| CN202693486U (zh) * | 2012-07-16 | 2013-01-23 | 烟台富润实业有限公司 | 一种激光超声检测装置 |
| CN103800024A (zh) * | 2012-11-07 | 2014-05-21 | 和鑫生技开发股份有限公司 | X光相位差对比成像的方法及其系统 |
| CN103940514A (zh) * | 2014-04-29 | 2014-07-23 | 北京理工大学 | 一种宽波段近景紫外成像光谱装置 |
| CN106644075A (zh) * | 2016-11-17 | 2017-05-10 | 天津津航技术物理研究所 | 一种傅立叶光谱仪的高效去噪方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| "CCD 类成像器件的噪声研究";陆苗霞;《现代电子技术》;20101231(第321期);第178-183页 * |
| "Research on Infl uence of Electromagnetic Interference on X-Ray Digital Detection";Guo Taotao，Wang Dada，Guo Tieqiao, Yu Hong;《ELECTRICITY》;20120506;第38-43页 * |
| "图像增强技术在数字X射线医学影像中的应用";吴君，阳建华，贺超，祝元仲，陈晓文;《中国医学装备》;20120531;第9卷(第5期);第60-62页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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