CN108009992B - 一种图像调整的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种图像调整方法，对于基于数字化X射线成像技术得到的初始图像，可以根据初始图像中各像素点的灰度分布情况为各像素点确定用于反映该像素点处X射线能量密度的密度系数。在初始图像经滤波和分解之后得到的初始高频图像和低频图像，可以根据初始图像中各像素点的密度系数对初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大而得到增强高频图像。因此，在增强高频图像与低频图像重构出的目标图像中，不同密度区域的对比度能够同时达到合适的程度，从而使得在显示图像时图像中不同密度区域的细节信息能够同时达到较好的显示效果。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像调整的方法和装置。
背景技术
目前，数字化X线摄影成像技术已被广泛应用到多个领域，如医疗领域的人体组织成像。在数字化X线摄影成像技术中，利用平板探测器接收X射线，可以得到数字图像信号，该数字图像信号可以用于形成图像。在基于数字化X线摄影成像技术得到的图像中，由于图像的拍摄对象通常密度差异较大，图像中会存在较大的对比度差异。例如，在基于数字化X线摄影成像技术而得到的人体组织图像中，由于人体组织密度分布差异大，图像的有些部分的对比度较强而有些部分的对比度较弱。而在图像中对比度存在较大差异的情况下，在显示图像时图像中不同部分的细节信息难以同时达到较好的显示效果。
为了使得图像能达到更好的显示效果，可以通过对图像进行调整，使得图像各部分的对比度差异减小，从而在相同的显示条件下图像各部分的细节信息都能够达到较好的显示效果。其中，通常采用的图像调整技术在于，将输入图像拆分为低频图像和高频图像，对高频图像进行放大，再将放大后的高频图像与低频图像叠加得到增强图像。在增强图像中，对比度较弱的图像信号得到放大，因此，图像中对比度差异得以减小。
发明人经过研究发现，在基于数字化X线摄影成像技术而得到的图像中，由于X射线在拍摄对象的不同部位通常存在不同的衰减，图像中不同区域接收的X射线能量密度不同，而图像中X射线能量密度不同的区域的对比度存在较大差异。例如，在基于数字化X线摄影成像技术而得到的人体组织图像中，X射线在肺部的衰减比在腹部的衰减更多，图像中肺部区域的X射线密度小于腹部区域的X射线密度，图像中肺部区域的对比度与腹部区域的对比度差异较大。但是，现有技术对高频图像进行放大时并没有考虑到图像中X射线密度不同的区域之间存在较大的对比度差异，图像中不同X射线密度的区域采用的是相同的放大系数，这样就会导致不同密度区域的对比度难以同时达到合适的程度，出现低密度区域的对比度合适但高密度区域的对比度不足的情况或高密度区域的对比度合适但低密度区域的对比度放大过度的情况。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种图像调整的方法和装置，以使得基于数字化X射线摄影成像技术而得到的图像经过调整之后不同密度的区域能够同时达到合适的对比度，从而使得在显示图像时图像中不同密度区域的细节信息能够同时达到较好的显示效果。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种图像调整的方法，该方法包括：
获取基于数字化X射线摄影成像技术而得到的初始图像；
根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中的各像素点确定密度系数，其中，所述初始图像中各像素点的密度系数用于反映所述初始图像中各像素点处的X射线能量密度；
通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像；
将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像；
根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强高频图像；
以所述增强高频图像与所述低频图像重构出目标图像。
此外，本发明还提供了一种图像调整装置，包括：
获取模块，用于获取基于数字化X线摄影成像技术而得到的初始图像；
确定模块，用于根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中的各像素点确定密度系数，其中，所述初始图像中各像素点的密度系数用于反映所述初始图像中各像素点处的X射线能量密度；
滤波模块，用于通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像；
分解模块，用于将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像；
放大模块，用于根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强高频图像；
重构模块，用于以所述增强高频图像与所述低频图像重构出目标图像。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
在本发明实施例中，对于基于数字化X线成像技术得到的初始图像，可以根据初始图像中各像素点的灰度分布情况为各像素点确定用于反映该像素点处X射线能量密度的密度系数。在初始图像经滤波和分解之后得到的初始高频图像和低频图像，可以根据初始图像中各像素点的密度系数对初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大而得到增强高频图像。可见，在初始高频图像放大形成增强高频图像的过程中，由于不同X射线密度的图像区域具有不同的密度系数，在不同X射线密度下对比度存在差异的不同图像区域可以实现不同程度的放大，因此，在增强高频图像与低频图像重构出的目标图像中，不同密度区域的对比度能够同时达到合适的程度，从而使得在显示图像时图像中不同密度区域的细节信息能够同时达到较好的显示效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种图像调整方法的流程示意图；
图2为本发明实施例提供的一种图像调整方法的流程示意图；
图3为本发明实施例提供的一种图像调整方法的流程示意图；
图4为不同高频系数幅度值产生的放大系数示意图；
图5为密度系数图像；
图6为X射线摄影成像技术获得的胸片图像的Lap6的高频图像示意图；
图7为X射线摄影成像技术获得的胸片图像的Lap6的高频图像进行第一次非线性处理和第二次非线性处理的结果对比图；
图8-a为X射线摄影成像技术获得的胸片正位初始图像；
图8-b为X射线摄影成像技术获得的胸片正位初始图像经过调整后的图像示意图；
图9-a为X射线摄影成像技术获得的腰椎侧位初始图像；
图9-b为X射线摄影成像技术获得的腰椎侧位初始图像经过调整后的图像示意图；
图10为本发明实施例提供的一种图像调整装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
发明人经过研究发现，在基于数字化X射线成像技术而得到的图像中，由于X射线在拍摄对象的不同部位通常存在不同的衰减，图像中不同区域接收的X射线能量密度不同，而图像中X射线能量密度不同的区域的对比度存在较大的差异。为了使得X射线成像技术得到的图像能达到更好的显示效果，可以通过对图像进行调整，减小图像各部分对比度的差异，从而在相同的显示条件下图像各部分的细节信息都能够达到较好的显示效果。然而，现有技术中，通常采用的图像调整技术在于，将图像拆分成低频图像和高频图像，对高频图像进行放大，再将放大后的高频图像与低频图像叠加得到增强图像。在对高频图像放大的过程中，并未考虑到图像X射线能量密度不同的区域的对比度存在较大的差异，不同X射线密度的区域采用的是相同的放大系数，这样就会导致不同密度区域的对比度难以同时达到合适的程度，出现低密度区域的对比度合适但高密度区域的对比度不足的情况或高密度区域的对比度合适但低密度区域的对比度放大过度的情况。
基于此，在本发明实施例中，获取基于数字化X线摄影成像技术而得到的初始图像，根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中各像素点确定密度系数，其中，所述初始图像中各像素点的密度系数用于反映所述初始图像中各像素点处的X射线能量密度；通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像；将所述目标滤波图像进行滤波处理，得到目标滤波图像；将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像；根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强的高频图像；以所述增强的高频图像与所述低频图像重构出目标图像。可见，在初始高频图像放大形成增强高频图像的过程中，由于不同X射线密度的图像区域具有不同的密度系数，在不同X射线密度下对比度存在差异的不同图像区域可以实现不同程度的放大，因此，在增强高频图像与低频图像重构出的目标图像中，不同密度区域的对比度能够同时达到合适的程度，从而使得在显示图像时图像中不同密度区域的细节信息能够同时达到较好的显示效果。
下面结合附图，通过实施例来详细说明本发明实施例中一种图像调整的方法和装置的具体实现方式。
示例性方法
参考图1，示出了本发明实施例提供的一种图像调整方法的流程示意图。在本实施例中，所述方法具体可以包括：
S101：获取基于数字化X射线摄影成像技术而得到的初始图像。
S102：根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中的各像素点确定密度系数，其中，所述初始图像中各像素点的密度系数用于反映所述初始图像中各像素点处的X射线能量密度。
可以理解的是，在基于数字化X射线摄影成像技术获取的初始图像中，不同区域的能量密度不同，更具体一点说，图像中各像素点的能量密度不同。为了使得不同能量密度的区域能够同时达到合适的显示效果，在对图像进行调整的过程中可以根据各像素点不同的能量密度进行不同的调整。其中，各像素点的能量密度可以通过密度系数来表示。
需要说明的是，根据不同的应用场景可以采用不同方式为初始图像中各像素点计算密度系数。例如，在一种示例性的密度系数计算方式中，S102具体可以包括：
S201：在所述初始图像中查找目标物区域。
S202：根据预先为目标物设置的低密度区域、高密度区域及中密度区域的面积在所述目标物区域的面积中的比例以及所述初始图像中位于目标物区域的像素点在所述初始图像的直方图中的分布情况，确定灰度上限值和灰度下限值，其中，所述灰度上限值大于所述灰度下限值。
S203：根据像素点在平滑图像中的灰度值与所述灰度上限值、所述灰度下限值，为各像素点确定密度系数，其中，所述平滑图像是由所述初始图像经过平滑处理得到的图像。
其中，若像素点在所述平滑图像中的灰度值小于所述灰度下限值，像素点的密度系数为密度系数下限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值大于所述灰度上限值，像素点的密度系数为密度系数上限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值在所述灰度上限值与所述灰度下限值之间，像素点的密度系数在所述密度系数上限值与所述密度系数下限值之间且像素点的密度系数随像素点的灰度值增大而增大。
在S201中，在初始图像中查找的目标物区域可以根据不同的应用场景来确定。例如，在一种示例性的应用场景中，所述目标物区域可以为人体组织区域。在一些实施方式中，查找目标物区域例如可以是通过图像分割的方法，提取出目标物区域。其中，可用于对初始图像进行图像分割的方法有很多种，例如基于直方图的图像分割方法，又如基于纹理特征的图像分割方法。在从初始图像中分割出目标物区域之后，可以在初始图像中对目标物区域进行标记，以便区分目标物区域与非目标物区域。具体的，在初始图像中，目标物区域可以被标记为1，非目标物区域可以被标记为0。
在确定密度系数的过程中，还可以对初始图像进行平滑处理，从而在得到的平滑图像的基础上为各像素点确定密度系数。其中，初始图像的平滑处理，例如可以选择均值滤波器或者高斯滤波器。可以理解的是，用于对初始图像进行平滑处理的滤波器例如可以使用较大尺寸的均值滤波器窗口对图像进行平滑处理。例如，若初始图像的尺寸为3072×3072的图像，则可以选择窗口大于200×200的均值滤波器对该初始图像进行。可以理解的是，此处对初始图像进行平滑处理的目的在于，使初始图像经处理后得到的平滑图像仅包含大范围的亮度变化但几乎不包含结构或细节信息。
在S202中，在为初始图像确定出目标物区域之后，可以确定为初始图像确定出灰度上限值和灰度下限值。根据X射线密度的不同，初始图像的目标物区域可以被划分为高密度区域、中密度区域和低密度区域，其中，所述灰度上限值用于区分高密度区域的灰度值和中密度区域的灰度值，所述灰度下限值用于区分中密度区域的灰度值和低密度区域的灰度值，故所述灰度上限值大于所述灰度下限值。
可以理解的是，灰度上限值和灰度下限值可以是依据预先为目标物设置的低密度区域、高密度区域及中密度区域的面积在所述目标物区域的面积中的比例而确定的。例如，在一些实施方式中，S202可以包括：计算初始图像的直方图，其中直方图的横坐标表示像素点的灰度值，纵坐标表示的是像素点的个数；统计出初始图像中被标记为目标物区域的像素点总数，并将所述像素点总数和预设为各密度区域设置的面积比例值相乘得到累加器门限值，其中，所述面积比例值包括低密度区域、高密度区域及中密度区域的面积在所述目标物区域的面积中所占的比例值，，低密度区域、高密度区域、中密度区域的门限值分别对应低密度区域、高密度区域、中密度区域在目标物区域中各自所占的像素点个数；初始化累加器，遍历初始图像的直方图的所有通道，依次将初始图像的直方图中各个通道对应的统计值加入累加器，当达到累加器的各门限值时，当前通道对应的灰度值即分别对应灰度上限值和灰度下限值。更具体的可以是，初始化累加器后，可以按照低密度区域-中密度区域-高密度区域的顺序遍历初始图像的直方图的所有通道，当累加器统计的像素点的数量达到了低密度区域所占的像素点数量时，此时通道的灰度值即为灰度下限值；接着遍历，当累加器统计的像素点的数量达到了中密度区域所占的像素点的数量时，此时通道的灰度值为灰度上限值。或者，初始化累加器后，可以按照高密度区域-中密度区域-低密度区域的顺序遍历直方图的所有通道，当统计的像素点的数量达到了高密度区域所占的像素点的数量，此时通道的灰度值为灰度上限值；当累加器统计的像素点的数量超过了中密度区域所占的像素点的数量时，此时通道的灰度值为灰度下限值。
举例说明：假设目标物区域的像素点总数为120个，低密度区域、高密度区域、中密度区域所占的比例均为三分之一，则低密度区域、高密度区域和中密度区域所占的像素点的数量均为40个。按照低密度区域-中密度区域-高密度区域的顺序遍历直方图的所有通道，当累加器统计的像素点的数量达到40的时候，此时通道对应的灰度值为灰度下限值，当累加器统计的像素点的数量达到80的时候，此时通道对应的灰度值为灰度上限值。
在S203中，各像素点的密度系数可以是基于其在平滑图像中的灰度值以及灰度上限值、灰度下限值确定的。例如，对于任意一个像素点来说，其密度系数可以通过以下的公式计算：
其中，x表示的是该像素点在平滑图像中的灰度值，F(x)表示的是该像素点的密度系数，0表示的是密度系数下限值，1表示的是密度系数上限值，(x-TL)/(TH-TL)表示的是像素点的密度系数在所述密度系数上限值和密度系数下限值之间，并且会随着像素点灰度值的增大而增大。TH为灰度上限值，TL为灰度下限值，TH大于TL。
接着返回图1。
S103：通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像。
本实施例中，X射线摄影成像技术获得的初始图像中往往包含噪声，在后续对初始图像处理的过程中，初始图像中的噪声会对图像处理的结果产生影响。因此，可以通过滤波处理的方法，滤除初始图像中包含的噪声，并且保持原有的信号不被损失。
本实施例的一些实施方式中，考虑到初始图像中不同X射线密度的区域噪声情况不同，可以根据各像素点的密度系数对初始图像进行滤波。具体地，S103可以包括：对所述初始图像进行滤波，得到初始滤波图像；利用权重系数矩阵对所述初始图像和所述初始滤波图像进行加权，得到所述目标滤波图像；其中，所述权重系数矩阵是由滤波系数与各像素点的密度系数确定出来的。
其中，对初始图像进行滤波，可以采用任意一种滤波的方法，例如，为了使各区域都能保持很好的边缘响应，可以采用双边滤波的方法对初始图像进行滤波。
具体地，可以通过以下公式得到所述目标滤波图像：
Irf＝A×I+(1-A)×If；
其中，Irf表示的是目标滤波图像，I表示初始图像，If表示初始滤波图像，A表示权重系数矩阵。其中，权重系数矩阵A可以通过以下的公式获得的：
A＝(1-α)×F。
其中，F表示的是各像素点的密度系数。α控制着滤波的效果，α数值越大滤波效果越明显，其取值范围可以为0≤α≤1。当α为零时，不存在滤波效果。
S104：将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像。
S105：根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强高频图像。
本实施例中，将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像，例如可以是只分解出一个高频图像和一个低频图像，也可以是分解出一系列不同尺度的高频图像和低频图像。无论是分解出一个高频图像还是分解出一系列不同尺度的高频图像，都需要对分解出的所有高频图像进行放大处理。
可以理解的是，初始高频图像中各像素点的放大处理，一方面可以依据初始图像中各像素点的密度系数，另一方面也可以依据初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息。参见图3，在一种示例性的实施方式中，S105例如可以包括：
S301：根据各像素点对应的原始高频信息确定各像素点对应的第一放大系数，并通过各像素点对应的第一放大系数对各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到各像素点对应的第一增强高频信息；
S302：根据各像素点对应的原始高频信息和所述初始高频图像对应的采样密度系数确定各像素点对应的第二放大系数，并通过各像素点对应的第二放大系数对各像素点的第一增强高频信息进行放大，得到各像素点对应的第二增强高频信息；
其中，各像素点对应的第二增强高频信息用于形成所述增强高频图像，所述初始高频图像对应的采样密度系数是在所述初始高频图像的尺度下通过对密度系数图像进行下采样而得到的，所述密度系数图像是由所述初始图像中各像素点的密度系数而形成的图像。
作为一种示例，参考图5，示出了一种由初始图像中各像素点的密度系数成的图像。
需要说明的是，若目标滤波图像只分解出一个高频图像，S301-S302是对该高频图像进行的处理，得到一个增强高频图像。若目标滤波图像分解出了一系列不同尺度的高频图像，每一个尺度的高频图像可以分别经过S301-S302进行处理，得到多个不同尺度的增强高频图像。
在图3所示的实施方式中，所述原始高频信息例如可以是像素点在初始高频图像中的原始高频系数幅度。
可以理解的是，多种放大处理方式可以用于S301和S302。例如，S301可以采用非线性处理法对各像素点对应的原始高频信息进行放大，S302可以采用非线性处理法对各像素点对应的第一增强高频信息进行放大。其中，非线性处理法可以采用高斯形态，这样，当原始高频系数幅度小的时候，不至于下降过快。
具体地，S301的非线性放大处理可以通过以下公式实现：
1-1)Si(x,y)＝abs(Lapi(x,y))；
1-4)Lap′i(x,y)＝Lapi(x,y)×Gaini1(x,y)；
其中，Lapi(x,y)表示的是初始高频图像在像素点(x,y)位置的原始高频系数幅度，Gaini1(x,y)表示的是针对像素点(x,y)位置的第一放大系数，Lap'i(x,y)表示像素点(x,y)位置的第一增强高频信息。Base、F、CLimit为预设的参数值，控制着图像增强的强度。具体地，CLimit控制增强范围，取值范围可以为500-1000；Base决定着最大的增强倍数，取值范围可以为1-10；F决定增强幅度的下降速度，取值范围可以为0.05-0.5。作为一种示例，参考图4，示出了当Base＝2，F＝0.25，CLimit＝1000时，不同高频系数幅度值所产生的第一放大系数。
S302的非线性放大处理可以通过以下公式实现：
2-2)Lap″′i(x,y)＝Lapi(x,y)×Gaini2(x,y)；
其中，Gaini2(x,y)表示第二放大系数，Asubi表示的是采样密度系数。Lapi"'(x,y)表示的是第二增强高频信息。Base2、F、CLimit为预设的参数值，控制着图像增强的强度。具体地，CLimit控制增强范围，取值范围可以为500-1000；F决定增强幅度的下降速度，取值范围可以为0.05-0.5；Base2决定着最大的增强倍数，但由于第二次非线性处理是在第一次非线性处理结果的基础上进行的，因此需要控制第二放大系数，Base2不宜过大，因此，Base2的取值范围可以设定为0-1。
本实施例中，为了更清楚地展示图像增强的过程，图6和图7示出了一种高频图像放大处理的示例示意图。其中，图6示出了该示例下X射线摄影成像技术获得的胸片图像的Lap6的高频图像，图7示出了图6对应的中间行高频原始信号值以及第一次非线性处理和第二次非线性处理的结果。从图7中可以看出，第二次非线性处理的结果，肺部高频信号在第一次非线性处理的基础上并没有再放大，而胸椎部分的高频信号被进一步的加强，其它部分是渐进加强的。
S106：以所述增强高频图像与所述低频图像重构出目标图像。
本实施例中，若目标滤波图像被分解成一个低频图像和一个高频图像，对高频图像进行放大处理后得到一个增强高频图像，将一个增强高频图像和低频图像进行重构得到目标图像。若目标滤波图像被分解成多个不同尺度的高频图像和低频图像，相应的，每个尺度的初始高频图像经过放大之后得到对应尺度的增强高频图像，将每个尺度的增强高频图像和低频图像进行重构得到目标图像。
作为一种示例，为了进一步说明本实施例提供的一种图像调整方法的效果，参考图8-a和图8-b，分别示出了X射线摄影成像技术获得的胸片正位初始图像，和所述胸片正位初始图像经过本实施例提供的方法进行处理后的目标图像。参考图9-a和9-b，分别示出了X射线摄影成像技术获得的胸椎侧位初始图像，和所述胸椎侧位初始图像经过本实施例提供的方法进行处理后的目标图像。从8-b和9-b可以看出，相比于初始图像，处理后得到的目标图像更加清晰的显示了图像中人体组织部位的细节信息。
本实施例中，对于基于数字化X射线摄影成像技术得到的初始图像，可以根据初始图像中各像素点的灰度分布情况为各像素点确定用于反映该像素点处X射线能量密度的密度系数。在初始图像经滤波和分解之后得到的初始高频图像和低频图像，可以根据初始图像中各像素点的密度系数对初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大而得到增强高频图像。可见，在初始高频图像放大形成增强高频图像的过程中，由于不同X射线密度的图像区域具有不同的密度系数，在不同X射线密度下对比度存在差异的不同图像区域可以实现不同程度的放大，因此，在增强高频图像与低频图像重构出的目标图像中，不同密度区域的对比度能够同时达到合适的程度，从而使得在显示图像时图像中不同密度区域的细节信息能够同时达到较好的显示效果。
示例性设备
参考图10，为本发明实施例提供的一种图像调整装置的结构示意图。在本实施例中，所述装置例如可以包括：
获取模块1001，用于获取基于数字化X线摄影成像技术而得到的初始图像；
确定模块1002，用于根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中的各像素点确定密度系数，其中，所述初始图像中各像素点的密度系数用于反映所述初始图像中各像素点处的X射线能量密度；
滤波模块1003，用于通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像；
分解模块1004，用于将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像；
放大模块1005，用于根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强高频图像；
重构模块1006，用于以所述增强高频图像与所述低频图像重构出目标图像。
可选的，所述确定模块包括：
查找子模块，用于在所述初始图像中查找目标物区域；
第一确定子模块，用于根据预先为目标物设置的低密度区域、高密度区域及中密度区域的面积在所述目标物区域的面积中的比例以及所述初始图像中位于目标物区域的像素点在所述初始图像的直方图中的分布情况，确定灰度上限值和灰度下限值，其中，所述灰度上限值大于所述灰度下限值；
第二确定子模块，用于根据各像素点在平滑图像中的灰度值与所述灰度上限值、所述灰度下限值，为各像素点确定密度系数，其中，所述平滑图像是由所述初始图像经过平滑处理得到的图像；
其中，若像素点在所述平滑图像中的灰度值小于所述灰度下限值，像素点的密度系数为密度系数下限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值大于所述灰度上限值，像素点的密度系数为密度系数上限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值在所述灰度上限值与所述灰度下限值之间，像素点的密度系数在所述密度系数上限值与所述密度系数下限值之间且像素点的密度系数随像素点的灰度值增大而增大。
可选的，所述滤波模块包括：
滤波子模块，用于对所述初始图像进行滤波，得到初始滤波图像；
加权子模块，用于利用权重系数矩阵对所述初始图像和所述初始滤波图像进行加权，得到所述目标滤波图像；
其中，所述权重系数矩阵是由滤波系数与各像素点的密度系数确定出来的。
可选的，所述目标滤波图像被分解出多个不同尺度的初始高频图像，相应地，所述目标图像由多个不同尺度的增强高频图像重构，其中，每个尺度的初始高频图像经过放大之后得到对应尺度的增强高频图像。
可选的，所述放大模块包括：
第三确定子模块，用于根据各像素点对应的原始高频信息确定各像素点对应的第一放大系数；
第一放大子模块，用于通过各像素点对应的第一放大系数对各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到各像素点对应的第一增强高频信息；
第四确定子模块，用于根据各像素点对应的原始高频信息和所述初始高频图像对应的采样密度系数确定各像素点对应的第二放大系数；
第二放大子模块，用于通过各像素点对应的第二放大系数对各像素点的第一增强高频信息进行放大，得到各像素点对应的第二增强高频信息；
其中，各像素点对应的第二增强高频信息用于形成所述增强高频图像，所述初始高频图像对应的采样密度系数是在所述初始高频图像的尺度下通过对密度系数图像进行下采样而得到的，所述密度系数图像是由所述初始图像中各像素点的密度系数而形成的图像。
可选的，所述第一放大子模块具体采用非线性处理法对各像素点对应的原始高频信息进行放大；
所述第二放大子模块具体采用非线性处理法对各像素点对应的第一增强高频信息进行放大。
通过本实施例提供的装置，对于基于数字化X射线摄影成像技术得到的初始图像，可以根据初始图像中各像素点的灰度分布情况为各像素点确定用于反映该像素点处X射线能量密度的密度系数。在初始图像经滤波和分解之后得到的初始高频图像和低频图像，可以根据初始图像中各像素点的密度系数对初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大而得到增强高频图像。可见，在初始高频图像放大形成增强高频图像的过程中，由于不同X射线密度的图像区域具有不同的密度系数，在不同X射线密度下对比度存在差异的不同图像区域可以实现不同程度的放大，因此，在增强高频图像与低频图像重构出的目标图像中，不同密度区域的对比度能够同时达到合适的程度，从而使得在显示图像时图像中不同密度区域的细节信息能够同时达到较好的显示效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种图像调整的方法，其特征在于，包括：
获取基于数字化X射线摄影成像技术而得到的初始图像；
根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中的各像素点确定密度系数，其中，所述初始图像中各像素点的密度系数用于反映所述初始图像中各像素点处的X射线能量密度；
通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像；
将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像；
根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强高频图像；
以所述增强高频图像与所述低频图像重构出目标图像；
其中，所述根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中的各像素点确定密度系数，包括：
在所述初始图像中查找目标物区域；
根据预先为目标物设置的低密度区域、高密度区域及中密度区域的面积在所述目标物区域的面积中的比例以及所述初始图像中位于目标物区域的像素点在所述初始图像的直方图中的分布情况，确定灰度上限值和灰度下限值，其中，所述灰度上限值大于所述灰度下限值；
根据各像素点在平滑图像中的灰度值与所述灰度上限值、所述灰度下限值，为各像素点确定密度系数，其中，所述平滑图像是由所述初始图像经过平滑处理得到的图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若像素点在所述平滑图像中的灰度值小于所述灰度下限值，像素点的密度系数为密度系数下限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值大于所述灰度上限值，像素点的密度系数为密度系数上限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值在所述灰度上限值与所述灰度下限值之间，像素点的密度系数在所述密度系数上限值与所述密度系数下限值之间且像素点的密度系数随像素点的灰度值增大而增大。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像，包括：
对所述初始图像进行滤波，得到初始滤波图像；
利用权重系数矩阵对所述初始图像和所述初始滤波图像进行加权，得到所述目标滤波图像；
其中，所述权重系数矩阵是由滤波系数与各像素点的密度系数确定出来的。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标滤波图像被分解出多个不同尺度的初始高频图像，每个尺度的初始高频图像经过放大之后得到对应尺度的增强高频图像。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强高频图像，包括：
根据各像素点对应的原始高频信息确定各像素点对应的第一放大系数，并通过各像素点对应的第一放大系数对各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到各像素点对应的第一增强高频信息；
根据各像素点对应的原始高频信息和所述初始高频图像对应的采样密度系数确定各像素点对应的第二放大系数，并通过各像素点对应的第二放大系数对各像素点的第一增强高频信息进行放大，得到各像素点对应的第二增强高频信息；
其中，各像素点对应的第二增强高频信息用于形成所述增强高频图像，所述初始高频图像对应的采样密度系数是在所述初始高频图像的尺度下通过对密度系数图像进行下采样而得到的，所述密度系数图像是由所述初始图像中各像素点的密度系数而形成的图像。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
采用非线性处理法对各像素点对应的原始高频信息进行放大；
采用非线性处理法对各像素点对应的第一增强高频信息进行放大。
7.一种图像调整装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取基于数字化X线摄影成像技术而得到的初始图像；
确定模块，用于根据所述初始图像中各像素点的灰度分布情况，为所述初始图像中的各像素点确定密度系数，其中，所述初始图像中各像素点的密度系数用于反映所述初始图像中各像素点处的X射线能量密度；
滤波模块，用于通过对所述初始图像进行滤波处理，得到目标滤波图像；
分解模块，用于将所述目标滤波图像分解为初始高频图像和低频图像；
放大模块，用于根据所述初始图像中各像素点的密度系数，对所述初始高频图像中各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到增强高频图像；
重构模块，用于以所述增强高频图像与所述低频图像重构出目标图像；
其中，所述确定模块包括：
查找子模块，用于在所述初始图像中查找目标物区域；
第一确定子模块，用于根据预先为目标物设置的低密度区域、高密度区域及中密度区域的面积在所述目标物区域的面积中的比例以及所述初始图像中位于目标物区域的像素点在所述初始图像的直方图中的分布情况，确定灰度上限值和灰度下限值，其中，所述灰度上限值大于所述灰度下限值；
第二确定子模块，用于根据各像素点在平滑图像中的灰度值与所述灰度上限值、所述灰度下限值，为各像素点确定密度系数，其中，所述平滑图像是由所述初始图像经过平滑处理得到的图像。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，若像素点在所述平滑图像中的灰度值小于所述灰度下限值，像素点的密度系数为密度系数下限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值大于所述灰度上限值，像素点的密度系数为密度系数上限值；若像素点在所述平滑图像中的灰度值在所述灰度上限值与所述灰度下限值之间，像素点的密度系数在所述密度系数上限值与所述密度系数下限值之间且像素点的密度系数随像素点的灰度值增大而增大。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述滤波模块包括：
滤波子模块，用于对所述初始图像进行滤波，得到初始滤波图像；
加权子模块，用于利用权重系数矩阵对所述初始图像和所述初始滤波图像进行加权，得到所述目标滤波图像；
其中，所述权重系数矩阵是由滤波系数与各像素点的密度系数确定出来的。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述目标滤波图像被分解出多个不同尺度的初始高频图像，每个尺度的初始高频图像经过放大之后得到对应尺度的增强高频图像；
所述放大模块包括：
第三确定子模块，用于根据各像素点对应的原始高频信息确定各像素点对应的第一放大系数；
第一放大子模块，用于通过各像素点对应的第一放大系数对各像素点对应的原始高频信息进行放大，得到各像素点对应的第一增强高频信息；
第四确定子模块，用于根据各像素点对应的原始高频信息和所述初始高频图像对应的采样密度系数确定各像素点对应的第二放大系数；
第二放大子模块，用于通过各像素点对应的第二放大系数对各像素点的第一增强高频信息进行放大，得到各像素点对应的第二增强高频信息；
其中，各像素点对应的第二增强高频信息用于形成所述增强高频图像，所述初始高频图像对应的采样密度系数是在所述初始高频图像的尺度下通过对密度系数图像进行下采样而得到的，所述密度系数图像是由所述初始图像中各像素点的密度系数而形成的图像。
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| 数字CR医学图像自适应增强方法研究;张明慧;《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(博士)信息科技辑》;20070415(第4期);第I138-47页 * |
| 自适应灰度调整及边缘增强的X光图像优化;江玉珍 等;《韩山师范学院学报》;20140630;第35卷(第3期);第18-23页 * |
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