CN111631741A - 图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents

图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质。所述方法包括：获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像；根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量；基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度；基于所述外推宽度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。实现精准的对图像的截断伪影进行校正的效果。

Description

图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
在X射线三维扫描时，由于患者肥胖、平板探测器尺寸较小等原因，被扫描物体可能会有一部分处于扫描视场(Field of View,FOV)之外，此时某些采集角度或全部采集角度的投影数据会有一部分落在探测器之外，而我们只能够检测到FOV范围内的投影数据，因此造成了投影数据边缘不连续，投影数据的不连续导致图像边缘产生高亮的截断伪影，使FOV边缘区域的重建结果模糊，严重影响图像质量，如何解决这种问题是目前所要研究的重要方向之一。
目前处理截断伪影校正的方法主要分为两类：第一类是基于投影一致性的方法，该方法适用于可以全角度扫描的电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)系统，该类方法需要对扇束和锥束的投影数据进行重排，使其等效为平行束投影数据，然后找到每个角度投影值和的最大值，若投影数据小于最大值的一个预先设定好的比例，比如90％，则判定为投影数据截断。若该投影数据截断，利用截断投影数据相邻角度的没有截断的投影数据进行双线性插值，求该投影数据的总和以及该投影数据缺失数据的值，然后通过假定缺失的部分是由圆柱形的水组成的，圆柱的位置和半径是由截断数据的值与斜率决定的，通过圆柱形水的投影值来拟合截断投影数据，并根据拟合的值与真实缺失的值进行比较，进一步修正推导的截断数据的投影值。第二类是平滑截断边缘，不考虑任何一致性条件，常见的有对称镜像法，水柱外推法，直线外推法等等，具有代表性的就是对称镜像法，同样需要对扇束和锥束的投影数据进行重排，使其等效为平行束数据，预先设定寻求一个达到边界值二倍的投影值位置，与边界之间的间距设为外推长度，边界值二倍的投影值依次去减这个区间的所有值，其结果作为外推的补充数据，
采用第一类方法，则必须全角度扫描，且必须在扫描一周后才能进行处理，并无法解决全角度均截断的问题；采用第二类方法，则会导致结果往往不够精确。
发明内容
本发明实施例提供一种图像截断伪影校正方法、装置、设备和存储介质，以实现精准的对图像的截断伪影进行校正的效果。
第一方面，本发明实施例提供了一种图像截断伪影校正方法，该方法包括：
获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像；
根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量；
基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度；
基于所述外推宽度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
第二方面，本发明实施例还提供了一种图像截断伪影校正装置，该装置包括：
目标图像获取模块，用于获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像；
截断总量确定模块，用于根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量；
外推长度确定模块，用于基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度；
截断伪影校正模块，用于基于所述外推宽度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例中任一所述的图像截断伪影校正方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行本发明实施例中任一所述的图像截断伪影校正方法。
本发明实施例的技术方案，通过获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像，以便于后续基于获取的目标正位图像和目标侧位图像进行截断伪影的计算，根据计算结果，对截断伪影进行校正，以便于后续对被扫描对象的扫描图像进行重建。根据获取的目标正位图像和目标侧位图像分别的截断状态，和目标正位图像和目标侧位图像分别的图像数据，确定被扫描对象的扫描图像的截断总量，这样以便后续可根据计算出截断总量，计算被扫描对象的扫描图像的外推宽度，以便计算截断伪影的校正，得到完整的被扫描对象的扫描图像。基于得到的截断总量，确定扫描图像的外推长度，以便后续将其与被截断的目标正位图像和目标侧位图像进行结合，对截断伪影进行校正，获取完整扫描图像，最后根据得到的外推长度，将其与被截断的目标正位图像和目标侧位图像结合，即可实现对截断伪影的校正，这样根据校正后的扫描图像，对扫描图像进行滤波反投影重建，即可获取被扫描对象的完整扫描图像，实现精准的对图像的截断伪影进行校正的效果。
附图说明
图1是本发明实施例一中的CBCT图像扫描操作流程图；
图2是本发明实施例一中的正位图像和侧位图像采集示意图；
图3是本发明实施例一中的图像截断伪影校正方法的流程图；
图4是本发明实施例一中的截断总量表示示意图；
图5是本发明实施例二中的图像截断伪影校正方法的流程图；
图6是本发明实施例二中的图像截断伪影校正方法执行流程图；
图7是本发明实施例三中的图像截断伪影校正方法的流程图；
图8是本发明实施例四中的图像截断伪影校正装置的结构示意图；
图9是本发明实施例五中的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
本申请的技术方案，主要是针对被扫描对象的锥形束电子计算机断层扫描(Conebeam Computed Tomography，CBCT)的扫描图像，即是对被扫描对象的CBCT图像进行截断伪影校正，因此在介绍本申请的技术方案前，先介绍CBCT图像扫描的具体操作流程，参考图1所示的CBCT图像扫描操作流程图，具体包括如下步骤：
S11、初始化。
示例性的，初始化即为被扫描对象的CBCT图像扫描前的准备，这里主要是输入患者信息，选择拍摄协议，控制扫描设备的C臂从任一位置运动回到正位，对床与被扫描对象进行初步摆位，以便后续采集所需的被扫描对象的扫描图像。
S12、正侧位图像定位采集。
示例性的，参考图2所示的正位图像和侧位图像采集示意图，如图2中的a图所示为被扫描对象正位放置，采集的图像为被扫描对象的正位图像，这里被扫描对象在扫描设备的线源与探测器中间正面位置。具体是通过水平移动床，使被扫描对象中心在图像中心，自动保存所需的被扫描对象的正位图像，也可以将被扫描对象的所有正位图像都保存下来，以便后续选取所要分析或者处理的正位图像；相应的，采集侧位图像时，控制C臂移动到被扫描对象的侧位处进行扫描，如图2中的b图所示，此时被扫描对象在扫描设备的线源与探测器中间侧面位置，通过垂直移动床，使被扫描对象中心在图像中心，自动保存所需的被扫描对象的侧位图像，也可以将被扫描对象的所有侧位图像都保存下来，以便后续选取所要分析或者处理的侧位图像。将正侧位图像采集并保存下来后，以便后续对采集的图像进行处理。
S13、防碰撞测试。
示例性的，这里的防碰撞测试，具体的可以是控制C臂从要进行扫描的终止位置处开始防碰撞测试至进行扫描的起始位置处，这里相当于是控制C臂将即将进行扫描的扫描路径走了一遍，检测C臂在移动过程中，是否会碰撞到其他物体，以确保整个操作过程的正常进行。通常这里的扫描指的是短扫描，即小于360度但大于等于180度的扫描。这里控制C臂从进行短扫描的终止位置处开始，到短扫描的起始位置处停止，进行防碰撞测试，是因为到短扫描的起始位置处停止，这样可直接从该起始位置处对被扫描对象进行短扫描，而不用再将C臂移动到要进行短扫描的起始位置处，这样节省了CBCT扫描流程的时间，提高了效率。
S14、CBCT扫描。
示例性的，这里的扫描通常是短扫描，即对被扫描对象进行CBCT等间距短扫描，以便后续基于该CBCT等间距短扫描的图像进行截断伪影的校正。
S15、复位。
示例性的，上述步骤完成后，整个扫描过程结束，将扫描设备复位并退出CBCT协议即可。
需要说明的是，针对上述图1所示的CBCT扫描操作流程图，本申请的技术方案主要通过对图1中步骤S12和S14的优化来实现对截断伪影进行校正。
实施例一
图3为本发明实施例一提供的图像截断伪影校正方法的流程图，本实施例可适用于对图像中的截断伪影进行校正的情况，该方法可以由图像截断伪影校正装置来执行，该图像截断伪影校正装置可以由软件和/或硬件来实现，该图像截断伪影校正装置可以配置在计算设备上，具体包括如下步骤：
S110、获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像。
示例性的，被扫描对象可以是需要进行图像扫描的任何对象。目标正位图像可以是从被扫描对象的所有扫描图像中选取的用于截断校正的任一或任几张正位扫描图像，在用于截断校正的目标正位图像中，这里优选的是将被扫描对象所有扫描图像中的最后一张正位扫描图像作为目标正位图像，这里的正位图像的获取如图2中的a图所示，被扫描对象在扫描设备的线源与探测器中间正面位置所采集的图像。相对应的，目标侧位图像可以是从被扫描对象的所有扫描图像中选取的用于截断校正的任一或任几张侧位扫描图像，在用于截断校正的目标侧位图像中，这里优选的是将被扫描对象所有扫描图像中的最后一张侧位扫描图像作为目标侧位图像，这里的侧位图像的获取如图2中的b图所示，被扫描对象在扫描设备的线源与探测器中间侧面位置所采集的图像。这里的截断校正的扫描图像可选的是针对被扫描对象的CBCT扫描图像，当然也可以是其他扫描方式的扫描图像，这里不做限定。这样从被扫描对象的所有扫描图像中获取用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像，以便于后续基于获取的目标正位图像和目标侧位图像进行截断伪影的计算，根据计算结果，对截断伪影进行校正，以便于后续对被扫描对象的扫描图像进行重建。
S120、根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
在X射线扫描时，由于被扫描对象肥胖、平板探测器尺寸较小等原因，被扫描对象可能会有一部分处于FOV之外，此时某些采集角度或全部采集角度的图像数据的投影数据会有一部分落在探测器之外，而我们只能够检测到FOV范围内的投影数据，因此造成了投影数据边缘不连续，投影数据的不连续导致图像边缘产生高亮的截断伪影，即发生截断。
示例性的，截断状态可以是目标正位图像和目标侧位图像中，目标正位图像和目标侧位图像都发生截断，还可以是目标正位图像和目标侧位图像中其中一个发生截断，还可以是目标正位图像和目标侧位图像均未发生截断这三种状态。目标正位图像的图像数据可以是目标正位图像所要进行计算截断总量所需的数据，例如可以是目标正位图像中的整个图像的图像数据，也可以是目标正位图像中其中任一或任几行的图像数据，还可以是目标正位图像中其中任一或任几列的图像数据等等，这里可根据用户需求自行设定，不做限定。相对应的，目标侧位图像的图像数据可以是目标侧位图像所要进行计算截断总量所需的数据，例如可以是目标侧位图像中的整个图像的图像数据，也可以是目标侧位图像中其中任一或任几行的图像数据，还可以是目标侧位图像中其中任一或任几列的图像数据等等，这里可根据用户需求自行设定，不做限定。
本实施例中，截断总量可以是被扫描对象的目标正位图像和目标侧位图像分别被截断的图像数据的投影数据。例如，参考图4所述的截断总量表示示意图，以图4表示目标正位图像的截断总量为例，图中横坐标表示目标正位图像的中间行数据索引，这里的中间行数据可以是所要研究的目标正位图像的目标中间行数据，这里的目标中间行数据可以是目标正位图像正中间一行数据，还可以是中间行预设范围行的几行数据，具体第一中间行数据是目标正位图像正中间一行数据，还是中间行预设范围行的几行数据，这里可根据实际情况自行设定，这里不做限定。纵坐标表示各中间行数据的衰减值。图4中实线表示截断数据，虚线代表未截断数据，实线与坐标轴所围成的面积之差表示截断总量，即图4中A和B这个块面积之和为图4中的目标正位图像的截断总量。
根据目标正位图像和目标侧位图像分别的截断状态，目标正位图像和目标侧位图像分别的图像数据，具体可以是分别判断目标正位图像和目标侧位图像是否发生截断，根据截断的图像数量、目标正位图像的中间行数据和目标侧位图像的中间行数据，则可计算出被扫描对象的扫描图像的截断总量，这样以便后续可根据计算出截断总量，计算被扫描对象的扫描图像的外推宽度，以便计算截断伪影的校正，得到完整的被扫描对象的扫描图像。
S130、基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度。
示例性的，外推长度可以是为获得扫描图像的完整图像，根据截断总量，以及对发生截断的被扫描对象各扫描角度的投影图像的投影数据中各行数据，来计算得到要将被截断的扫描图像外推的长度，即是需将被截断的目标正位图像和目标侧位图像补充多少图像数据即可获取完整扫描图像。这样通过计算出的外推长度，以便后续将其与被截断的目标正位图像和目标侧位图像进行结合，对截断伪影进行校正，获取完整扫描图像。
S140、基于所述外推长度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
示例性的，基于获取的外推长度，将其与被截断的目标正位图像和目标侧位图像结合，即可实现对截断伪影的校正。其中，可以是基于外推投影函数，确定外推长度上每一个投影点的投影数据，以得到校正后的图像，示例性的，外推投影函数可以是但不限于一阶直线，二阶曲线，正余弦，log曲线等。
这样根据校正后的扫描图像，对扫描图像进行滤波反投影重建，即可获取被扫描对象的完整扫描图像，实现精准的对图像的截断伪影进行校正的效果。
本发明实施例的技术方案，通过获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像，以便于后续基于获取的目标正位图像和目标侧位图像进行截断伪影的计算，根据计算结果，对截断伪影进行校正，以便于后续对被扫描对象的扫描图像进行重建。根据获取的目标正位图像和目标侧位图像分别的截断状态，和目标正位图像和目标侧位图像分别的图像数据，确定被扫描对象的扫描图像的截断总量，这样以便后续可根据计算出截断总量，计算被扫描对象的扫描图像的外推宽度，以便计算截断伪影的校正，得到完整的被扫描对象的扫描图像。基于得到的截断总量，确定扫描图像的外推长度，以便后续将其与被截断的目标正位图像和目标侧位图像进行结合，对截断伪影进行校正，获取完整扫描图像，最后根据得到的外推长度，将其与被截断的目标正位图像和目标侧位图像结合，即可实现对截断伪影的校正，这样根据校正后的扫描图像，对扫描图像进行滤波反投影重建，即可获取被扫描对象的完整扫描图像，实现精准的对图像的截断伪影进行校正的效果。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的图像截断伪影校正方法的流程图，本发明实施例的技术方案是在上述实施例的技术方案的基础上，对上述实施例的技术方案的进一步细化，具体包括如下步骤：
S210、获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像。
S220、分别确定所述目标正位图像的第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据是否发生截断。
示例性的，第一中间行数据可以是目标正位图像所要研究的目标中间行数据，这里的目标中间行数据可以是目标正位图像正中间一行数据，还可以是中间行预设范围行的几行数据，具体第一中间行数据是目标正位图像正中间一行数据，还是中间行预设范围行的几行数据，这里可根据实际情况自行设定，这里不做限定。优选的，可以是目标正位图像中间行预设范围的2至6行数据。相对应的，第二中间行数据可以是目标侧位图像所要研究的目标中间行数据，这里的目标中间行数据可以是目标侧位图像正中间一行数据，还可以是中间行预设范围行的几行数据，具体第一中间行数据是目标侧位图像正中间一行数据，还是中间行预设范围行的几行数据，这里可根据实际情况，自行设定，这里也不做限定。优选的，可以是目标正位图像中间行预设范围的2至6行数据。这里只要第一中间行数据和第二中间行数据是分别对目标正位图像和目标侧位图像中间行预设范围相同行数所取的即可，例如，若目标正位图像和目标侧位图像均有1001行数据，中间行数据为第501行行数据，若第一中间行数据是目标正位图像的第500、501、502行数据，那么第二中间行数据也要是目标侧位图像的第500、501、502行数据。通过判断第一中间行数据和第二中间行数据是否发生截断，即可确定目标正位图像和目标侧位图像中被截断的图像数量，具体的为当第一中间行数据发生截断时，确定目标正位图像发生了截断，当第二中间行数据发生截断时，确定目标侧位图像发生了截断。根据第一中间行数据和第二中间行数据是否发生截断，确定目标正位图像和目标侧位图像中被截断的图像数量，即目正位图像和目标侧位图像中的具体是哪个图像被截断，还是目正位图像和目标侧位图像均被截断，还是目正位图像和目标侧位图像均未被截断。当目正位图像和目标侧位图像中任一图像被截断时，被截断的图像数量为1，当目正位图像和目标侧位图像均被截断时，被截断的图像数量为2，当目正位图像和目标侧位图像中均未被截断时，被截断的图像数量为0。
需要说明的是，第一中间行数据和第二中间行数据分别选取的是目标正位图像和目标侧位图像的中间行预设范围行的几行数据，对分别对选取的目标正位图像和目标侧位图像的中间行预设范围行的几行数据进行加权平均，例如，目标正位图像和目标侧位图像均有1001行数据，中间行数据为第501行行数据，第一中间行数据和第二中间行数据分别选取的是目标正位图像和目标侧位图像的第500、501、502行数据，则分别对目标正位图像的第500、501、502行数据进行加权平均，以及对目标侧位图像的第500、501、502行数据进行加权平均，得到加权平均后的第一中间行数据和第二中间数据，将加权平均后的第一中间行数据和第二中间行数据进行后续的计算，得到截断总量。
参考图6所示的截断伪影校正方法执行流程图，首先初始化参数，获取目标正位图像的第一中间行数据和目标侧位图像的第二中间行数据，根据目标正位图像的第一中间行数据和目标侧位图像的第二中间行数据的截断情况，确定发生截断的定位图像的图像数量，这里的定位图像可以是目标正位图像和目标侧位图像，即通过判断第一中间行数据和第二中间行数据的截断情况，确定发生截断的定位图像的图像数量为0、1或2。根据发生截断的图像数量、第一中间行数据和第二中间行数据，通过一定的计算规则即可确定出被扫描对象的扫描图像的截断总量，这样可以根据发生截断的图像数量、第一中间行数据和第二中间行数据可以很精准的计算出截断总量，以便后续可精准的计算截断图像的外推长度，进而可以很精准的对截断伪影进行校正。
S230、分别对目标正位图像第一中间行数据和目标侧位图像的第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据。
示例性的，第一平滑数据可以是对第一中间行数据进行平滑处理后得到的数据，相对应的，第二平滑数据可以是对第二中间行数据进行平滑处理后得到的数据。
S240、当所述发生截断的图像数量小于或等于1时，基于所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中各对应行数据的商，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
示例性的，由于目标正位图像和目标侧位图像可以是任一发生截断，也可以是均未发生截断，还可以是两者都发生了截断，因此发生截断的图像数量可以是0个、1个或2个。当分别对第一中间行数据和第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据后，若发生截断的图像数量小于或等于1时，即目标正位图像和目标侧位图像均未发生截断，或目标正位图像和目标侧位图像其中一个发生截断，则根据第一平滑数据和第二平滑数据中各对应行数据的商确定被扫描对象的扫描图像的截断总量，具体的可以是根据如下公式计算获得截断总量：
Figure BDA0002516531380000131
其中，μi是位置i处的等效线性衰减系数，与扫描设备的参数有关，可以认定为一个常数，xi是位置i处的射线穿过物体的等效距离，APRowSmoothi为第一平滑数据，LRowSmoothi为第二平滑数据；μixi＝log(Air/LRowSmoothi)-log(Air/APRowSmoothi)＝log(APRowSmoothi/LRowSmoothi)。
在这里，第一平滑数据和第二平滑数据每个数据点像素值的计算，等效于第一平滑数据和第二平滑数据分别做空气校正后再相减，然后对第一中间行和第二中间行上每点像素求和即可获得截断总量。
上述实施例的技术方案，当发生截断的图像数量小于或等于1时，基于第一平滑数据和第二平滑数据中各对应行数据的商确定被扫描对象的扫描图像的截断总量，这样可精准的获取扫描图像的截断总量。
S250、对所述被扫描对象进行扫描，得到各扫描角度的投影图像。
示例性的，这里的扫描可以是短扫描，获取截断总量后，对被扫描对象进行CBCT等间距短扫描，可自动保存下各扫描角度的投影图像，以便后续根据各角度的投影图像进行外推长度的计算。本领域普通技术人员可以理解，也可以对被扫描对象进行CBCT的全扫描。
S260、依次确定所述投影数据中各行数据是否发生截断。
示例性的，获取各扫描角度的投影图像后，获取投影图像的投影数据，根据该投影数据中的各行数据，逐行判断各行数据是否发生截断，根据截断结果，计算外推长度。
可选的，依次确定所述投影数据中各行数据是否发生截断，可以是：对于当前行数据，确定所述当前行数据的边界点的预设范围内的投影点的投影数据的加权平均值；当所述边界点的投影数据大于零，且所述加权平均值大于预设阈值时，确定所述边界点所在的侧边发生截断。
示例性的，边界点可以是左侧边界点，也可以是右侧边界点。边界点的预设范围内的投影点可以是边界点附近的投影点，这里的预设范围可以是边界点任一个或任几个范围内，可根据用户需求，自行设置，不做限定。例如，对于任一行数据，以左侧边界为例，若边界点的投影数据为20，预设范围为边界点附近的2个投影点，则将边界点的投影数据20，以及边界点的投影数据20附近的2个投影点的投影数据做加权平均，具体加权平均值的确定如下公式：
Figure BDA0002516531380000151
其中，m通常取5至15，可选的，m取10；P(i,j)代表第i行第j列投影数据，投影图像右侧边界点截断判断公式同理。
预设阈值为X射线穿过一定厚度的水模，水的能力衰减值，例如，可以是以X射线穿过水模为例，设水的衰减系数为0.02/mm，假设X射线穿过10mm的水，此时水的能力衰减值为0.02×10＝0.2，那这里的预设阈值就是0.2。若当前行数据的边界点的投影数据大于0，且边界点的预设范围内的投影点的投影数据的加权平均值大于预设阈值时，即当P(i,1)>0且
Figure BDA0002516531380000152
这里的K为预设阈值，确定边界点所在的侧边发生截断。通过当前行数据的边界点的投影数据、边界点的预设范围内的投影点的投影数据的加权平均值和预设阈值，可精确知道边界点所在侧边是否发生截断。
S270、对于发生截断的行数据，根据截断总量和所述行数据确定外推长度。
示例性的，对于发生截断的行数据，根据获取的截断总量和该截断的行数据，通过一定的计算规则，即可确定外推长度。
可选的，对于发生截断的行数据，根据截断总量和所述行数据确定外推长度，可以是：对于当前行数据，若单一侧边发生截断，则所述外推长度根据所述截断总量和所述行数据中预设边界点的投影数据的商确定；若双侧边发生截断，则所述外推长度根据两倍的所述截断总量和所述行数据中预设边界点的投影数据的商确定。
示例性的，对于当前行数据，若单一侧边发生截断，则外推长度根据截断总量和行数据中预设边界点的投影数据的商确定，即按此公式进行确定：
Figure BDA0002516531380000161
其中，f(x)为预设外推函数，D为外推长度。该预设外推函数可以是多种多样的，例如，可以是一阶直线、二阶曲线、正余弦、log曲线等等，这里可以以一阶直线作为预设外推函数为例，
当只有单一侧发生截断(例如左侧)，则根据如下公式计算左侧的外推长度，
D＝2*W/P(i,1)，
其中，D取整，P(i,1)为左侧投影数据。右侧外推长度同理。
示例性的，对于当前行数据，若两侧边均发生截断，则外推长度根据两倍的截断总量和行数据中预设边界点的投影数据的商确定，即按此公式进行确定：
Figure BDA0002516531380000162
其中，f(x)为预设外推函数，D为外推长度。该预设外推函数可以是多种多样的，例如，可以是一阶直线、二阶曲线、正余弦、log曲线等等，这里可以以一阶直线作为预设外推函数为例，
当只有单一侧发生截断(例如左侧)，则根据如下公式计算左侧的外推长度，
D＝W/P(i,1)
其中，D取整，P(i,1)为左侧投影数据。右侧外推长度同理。
这样可获得精准的外推长度，以便后续可精准的对截断伪影进行校正。
S280、基于所述外推长度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
示例性的，基于外推长度，根据公式k＝P(i,1)/D，计算一阶直线的斜率，基于斜率即可计算出预设外推函数f(x)＝kx+P(i,1)。然后在第i行P(i,1)外推左侧投影数据ProjLeft(x)＝kx+P(i,1)，0<x≤D。即可获取左侧外推投影数据，该左侧外推投影数据输出，以便后续用其进行滤波反投影重建，获取完成扫描图像。右侧外推投影数据同理。
本发明实施例的技术方案，通过分别确定目标正位图像的第一中间行数据和目标侧位图像的第二中间行数据是否发生截断，即可确定后续发生截断的图像数量。分别对目标正位图像第一中间行数据和目标侧位图像的第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据，当发生截断的图像数量小于或等于1时，基于第一平滑数据和第二平滑数据中各对应行数据的商确定被扫描对象的扫描图像的截断总量，这样可精准的获取扫描图像的截断总量。对被扫描对象进行扫描，得到各扫描角度的投影图像，依次确定所述投影数据中各行数据是否发生截断，这样可精确知道边界点所在侧边是否发生截断。对于发生截断的行数据，根据截断总量和行数据确定外推长度，这样可获得精准的外推长度，以便后续可精准的对截断伪影进行校正。基于外推长度，对扫描图像进行截断伪影校正，以便后续用其进行滤波反投影重建，获取完成扫描图像。
实施例三
图7为本发明实施例三提供的图像截断伪影校正方法的流程图，本发明实施例的技术方案是在上述实施例的技术方案的基础上，对上述实施例的技术方案的进一步细化，具体包括如下步骤：
S310、获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像。
S320、分别确定所述目标正位图像的第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据是否发生截断。
S330、分别对目标正位图像第一中间行数据和目标侧位图像的第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据。
S340、当所述发生截断的图像数量等于2时，分别提取所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据。
示例性的，如图6所示，当发生截断的图像数量等于2时，即目标正位图像和目标侧位图像均发生了截断，则分别提取第一平滑数据和第二平滑数据中的最大行数据，以便后续基于分别提取的第一平滑数据和第二平滑数据中的最大行数据计算扫描图像的截断总量。
S350、基于分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据，确定被扫描对象的扫描图像的截断总量。
示例性的，基于分别提取的第一平滑数据和第二平滑数据中的最大行数据，根据一定的计算规则，则可确定被扫描对象的扫描图像的截断总量。以便后续根据该截断总量，精准的计算外推长度。
可选的，基于分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据，确定被扫描对象的扫描图像的截断总量，可以是：基于所述分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据确定所述被扫描对象的断层模型的面积；根据所述断层模型的面积、所述目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
示例性的，断层模型可以是将被扫描对象断层图像模型，该模型可以是假设存在的，优选的是将被扫描对象的断层模型估计成椭圆模型，根据椭圆公式：
Figure BDA0002516531380000181
其中a＝0.5*maxProjL/μ，b＝0.5*maxProjAP/μ，μ为等效水衰减系数，maxProjL为第二平滑数据的最大行数据，maxProjAP为第一平滑数据的最大行数据，基于椭圆面积公式S＝πab，得到椭圆面积，即获得断层模型的面积；根据断层模型的面积、目标正位图像第一中间行数据和目标侧位图像的第二中间行数据，根据如下公式确定被扫描对象的扫描图像的截断总量：
W＝S*μ-Q，
其中，Q为第一中间行数据和第二中间行数据的像素和，μ为等效水衰减系数，S为断层模型的面积。
根据上述方法可精准计算出扫描图像的截断总量，以便后续可根据该截断总量，精准获得扫描图像的外推长度，进而实现对截断伪影的精准校正。
S360、对所述被扫描对象进行扫描，得到各扫描角度的投影图像。
S370、依次确定所述投影数据中各行数据是否发生截断。
S380、对于发生截断的行数据，根据截断总量和所述行数据确定外推长度。
S390、基于所述外推长度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
需要说明的是，步骤S360-S390的计算方法同上述实施例二中的步骤S250-S280，这里不再详细介绍。
本发明实施例的技术方案，当发生截断的图像数量等于2时，分别提取第一平滑数据和第二平滑数据中的最大行数据，基于分别提取的第一平滑数据和第二平滑数据中的最大行数据可精准计算扫描图像的截断总量，根据获取的精准的截断总量，可精准获取扫描图像的外推长度，进而实现精准的对截断伪影校正的效果。
实施例四
图8为本发明实施例四提供的图像截断伪影校正装置的结构示意图，如图8所示，该装置包括：目标图像获取模块31、截断总量确定模块32、外推长度确定模块33和截断伪影校正模块34。
其中，目标图像获取模块31，用于获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像；
截断总量确定模块32，用于根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量；
外推长度确定模块33，用于基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度；
截断伪影校正模块34，用于基于所述外推宽度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
在上述实施例的技术方案中，截断总量确定模块32包括：
第一判断单元，用于分别确定所述目标正位图像的第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据是否发生截断；
截断总量确定单元，用于根据发生截断的图像数量、所述目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
在上述实施例的技术方案中，截断总量确定单元包括：
数据获取第一子单元，用于分别对目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据；
截断总量确定第一子单元，用于当所述发生截断的图像数量小于或等于1时，基于所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中各对应行数据的商，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
在上述实施例的技术方案中，截断总量确定单元还包括：
数据获取第二子单元，用于分别对目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据；
数据获取第三子单元，用于当所述发生截断的图像数量等于2时，分别提取所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据；
截断总量确定第二子单元，用于基于分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据，确定被扫描对象的扫描图像的截断总量。
在上述实施例的技术方案中，截断总量确定第二子单元具体用于：
基于所述分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据确定所述被扫描对象的断层模型的面积；根据所述断层模型的面积、所述目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
在上述实施例的技术方案中，外推长度确定模块33包括：
投影图像获取单元，用于对所述被扫描对象进行扫描，得到各扫描角度的投影图像；
第二判断单元，用于依次确定所述投影数据中各行数据是否发生截断；
外推长度确定单元，用于对于发生截断的行数据，根据截断总量和所述行数据确定外推长度。
在上述实施例的技术方案中，第二判断单元包括：
投影数据确定子单元，用于对于当前行数据，确定所述当前行数据的边界点的预设范围内的投影点的投影数据的加权平均值；
截断确定子单元，用于当所述边界点的投影数据大于零，且所述加权平均值大于预设阈值时，确定所述边界点所在的侧边发生截断。
在上述实施例的技术方案中，外推长度确定单元包括：
外推长度确定第一子单元，用于对于当前行数据，若单一侧边发生截断，则所述外推长度根据所述截断总量和所述行数据中预设边界点的投影数据的商确定；
外推长度确定第二子单元，用于若双侧边发生截断，则所述外推长度根据两倍的所述截断总量和所述行数据中预设边界点的投影数据的商确定。
本发明实施例所提供的图像截断伪影校正装置可执行本发明任意实施例所提供的图像截断伪影校正方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例五
图9为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图，如图9所示，该设备包括处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43；设备中处理器40的数量可以是一个或多个，图9中以一个处理器40为例；设备中的处理器40、存储器41、输入装置42和输出装置43可以通过总线或其他方式连接，图9中以通过总线连接为例。
存储器41作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的图像截断伪影校正对应的程序指令/模块(例如，目标图像获取模块31、截断总量确定模块32、外推长度确定模块33和截断伪影校正模块34)。处理器40通过运行存储在存储器41中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的图像截断伪影校正方法。
存储器41可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器41可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器41可进一步包括相对于处理器40远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置42可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置43可包括显示屏等显示设备。
实施例六
本发明实施例六还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种图像截断伪影校正方法。
当然,本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质,其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的图像截断伪影校正方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述图像截断伪影校正装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种图像截断伪影校正方法，其特征在于，包括：
获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像；
根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量；
基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度；
基于所述外推长度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量，包括：
分别确定所述目标正位图像的第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据是否发生截断；
根据发生截断的图像数量、所述目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据发生截断的图像数量、所述目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量，包括：
分别对目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据；
当所述发生截断的图像数量小于或等于1时，基于所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中各对应行数据的商确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据发生截断的图像数量、所述目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量，包括：
分别对目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据进行平滑处理，得到第一平滑数据和第二平滑数据；
当所述发生截断的图像数量等于2时，分别提取所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据；
基于分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据，确定被扫描对象的扫描图像的截断总量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据，确定被扫描对象的扫描图像的截断总量，包括：
基于所述分别提取的所述第一平滑数据和所述第二平滑数据中的最大行数据确定所述被扫描对象的断层模型的面积；
根据所述断层模型的面积、所述目标正位图像第一中间行数据和所述目标侧位图像的第二中间行数据确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度，包括：
对所述被扫描对象进行扫描，得到各扫描角度的投影图像；
依次确定所述投影数据中各行数据是否发生截断；
对于发生截断的行数据，根据截断总量和所述行数据确定外推长度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，依次确定所述投影数据中各行数据是否发生截断，包括：
对于当前行数据，确定所述当前行数据的边界点的预设范围内的投影点的投影数据的加权平均值；
当所述边界点的投影数据大于零，且所述加权平均值大于预设阈值时，确定所述边界点所在的侧边发生截断。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于发生截断的行数据，根据截断总量和所述行数据确定外推长度，包括：
对于当前行数据，若单一侧边发生截断，则所述外推长度根据所述截断总量和所述行数据中预设边界点的投影数据的商确定；
若双侧边发生截断，则所述外推长度根据两倍的所述截断总量和所述行数据中预设边界点的投影数据的商确定。
9.一种图像截断伪影校正装置，其特征在于，包括：
目标图像获取模块，用于获取被扫描对象的用于截断校正的目标正位图像和目标侧位图像；
截断总量确定模块，用于根据所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的截断状态，和所述目标正位图像和所述目标侧位图像分别的图像数据，确定所述被扫描对象的扫描图像的截断总量；
外推长度确定模块，用于基于所述截断总量，确定所述扫描图像的外推长度；
截断伪影校正模块，用于基于所述外推宽度，对所述扫描图像进行截断伪影校正。
10.一种设备，其特征在于，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的图像截断伪影校正方法。
11.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-8中任一所述的图像截断伪影校正方法。
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