一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统及方法转让专利

申请号 : CN202311695806.2

文献号 : CN117393116B

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相似专利:

发明人 : 彭锐郑敏文白亚妮赵向乾孙强马超伟文娣娣徐健

申请人 : 中国人民解放军空军军医大学

摘要 :

本发明涉及图像处理技术领域,具体涉及一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统及方法,包括:采集医疗影像;获取每个像素点的噪声表现;预设基准参考块的边长,获取每个像素点的基准参考块;对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块;获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,进而得到每个像素点的初始参考块;根据每个像素点的初始参考块,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数,进而获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块;获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,进而得到每个像素点的各个参考块,对医疗影像进行滤波降噪。本发明提高了滤波效果。

权利要求 :

1.一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:

采集医疗影像;

根据医疗影像中像素点与其八邻域中其他像素点的灰度值,以及在像素点到其八邻域中其他像素点的方向的垂直方向上的若干像素点,获取每个像素点的噪声表现;预设基准参考块的边长,获取每个像素点的基准参考块;对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块;根据扩展块中像素点的噪声表现以及扩展块中其他像素点与扩展块的中心像素点的距离,获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度;根据每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,获取每个像素点的初始参考块,并作为每个像素点的第0个参考块;

根据每个像素点的初始参考块的周围像素点的噪声表现的下降程度,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数;根据每个像素点的每个参考块的扩展次数,对每个像素点的每个参考块进行扩展,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块;根据扩展参考块的噪声表现程度以及扩展参考块的边缘明显特征,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性;

根据每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,获取每个像素点的各个参考块;根据每个像素点的各个参考块,对医疗影像进行滤波降噪;

所述根据扩展参考块的噪声表现程度以及扩展参考块的边缘明显特征,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,包括的具体步骤如下:使用边缘检测算法对医疗影像进行边缘检测,得到医疗影像中的边缘像素点;

在第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的梯度方向上,获取与第 个边缘像素点距离最近的第一个像素点,在第个像素点的第 个参考块的第次扩展参考块中的第 个边缘像素点的反梯度方向上,获取与第 个边缘像素点距离最近的第一个像素点,作为第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的一对像素点,获取第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的 对像素点;

式中, 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块作为第 个像素点的第个参考块的可能性; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块的噪声表现程度; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的第对像素点的灰度值的差值绝对值; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的像素点对数量; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的第 对像素点与第 个边缘像素点之间距离的均值;

表示第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的梯度幅值; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的所有像素点对的灰度值的差值绝对值的标准差; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的边缘像素点的数量;

所述根据每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,获取每个像素点的各个参考块;根据每个像素点的各个参考块,对医疗影像进行滤波降噪,包括的具体步骤如下:预设像素点的参考块个数为 ;根据第个像素点的第0个参考块,得到第个像素点的第

1个参考块的共 次扩展参考块, 表示对第i个像素点的第l个参考块进行扩展的次数,在第个像素点的第1个参考块的每次扩展参考块作为第个像素点的第1个参考块的可能性中,将可能性最大时对应的扩展参考块,作为第 个像素点的第1个参考块,以此类推,获取第个像素点的 个参考块,获取每个像素点的 个参考块;

使用非局部均值滤波算法,根据每个像素点的 个参考块获取每个像素点的各个滤波结果,将每个像素点的各个滤波结果的均值作为每个像素点的最终滤波结果。

2.根据权利要求1所述的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其特征在于,所述获取每个像素点的噪声表现,包括的具体步骤如下:式中,代表第个像素点的噪声表现; 表示第个像素点与第个像素点的八邻域中第 个像素点的灰度值的差值绝对值;代表在第个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第 个像素点距离最近的若干像素点的数量; 代表在第个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的第 个像素点与第 个像素点的灰度值的差值绝对值; 代表在第 个像素点到第 个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的第 个像素点与第个像素点之间的距离。

3.根据权利要求1所述的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其特征在于,所述预设基准参考块的边长,获取每个像素点的基准参考块;对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块,包括的具体步骤如下:预设基准参考块的边长 ,以每个像素点为中心,构建一个大小为 的块,作为每个像素点的基准参考块;

预设步长 ,次数 ,以步长 ,对第个像素点的基准参考块的边长进行一次扩展,扩展后的基准参考块的大小为 ,将扩展后的基准参考块记为第个像素点的第一次扩展块;以步长为 ,对第个像素点的第一次扩展块的边长进行扩展,扩展后的第个像素点的第一次扩展块的大小为 ,将扩展后的第 个像素点的第一次扩展块记为第个像素点的第二次扩展块,以此类推,直至得到第 个像素点的第 次扩展块时停止,得到第个像素点的共 次扩展块。

4.根据权利要求1所述的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其特征在于,所述根据扩展块中像素点的噪声表现以及扩展块中其他像素点与扩展块的中心像素点的距离,获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,包括的具体步骤如下:式中, 代表第个像素点的第次扩展块的噪声表现程度; 代表第个像素点的第次扩展块中除第个像素点之外的第 个像素点的噪声表现; 代表第个像素点的第次扩展块中除第 个像素点之外的第 个像素点到第个像素点之间的距离; 表示第个像素点的第次扩展块中像素点的数量。

5.根据权利要求1所述的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其特征在于,所述根据每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,获取每个像素点的初始参考块,包括的具体步骤如下:对于任意一个像素点,将该像素点的所有次扩展块中噪声表现程度最低的扩展块作为该像素点的初始参考块。

6.根据权利要求1所述的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其特征在于,所述根据每个像素点的初始参考块的周围像素点的噪声表现的下降程度,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数,包括的具体步骤如下:将每个参考块的中心像素点的四邻域方向,作为每个参考块的每个方向;

在任一参考块的任一方向上,依次获取不属于该参考块的 个像素点,记为该参考块在该方向上的相邻像素点;

式中, 代表第个像素点的第 个参考块的扩展次数;代表预设参考块的扩展次数基数; 代表在第个像素点的第 个参考块在第 个方向上的第 个相邻像素点的噪声表现; 代表在第个像素点的第 个参考块在第 个方向上的第 个相邻像素点的噪声表现;代表在第个像素点的第 个参考块在每个方向上的相邻像素点数量;代表第个像素点的第 个参考块的方向个数; 代表归一化函数;代表向上取整符号。

7.根据权利要求1所述的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其特征在于,所述根据每个像素点的每个参考块的扩展次数,对每个像素点的每个参考块进行扩展,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块,包括的具体步骤如下:以步长为 ,对第个像素点的第 个参考块的边长进行一次扩展,扩展后的第个像素点的第 个参考块的边长为原边长与 的和,将扩展后的第个像素点的第 个参考块记为第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块;以步长为 ,对第 个像素点的第个参考块的第一次扩展参考块的边长进行扩展,将扩展后的第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块记为第 个像素点的第 个参考块的第二次扩展参考块,以此类推,直至得到第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块时停止,得到第个像素点的第 个参考块的共 次扩展参考块,并对每次扩展参考块获取噪声表现程度, 代表第 个像素点的第 个参考块的扩展次数。

8.一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1‑7任意一项所述一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法的步骤。

说明书 :

一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及图像处理技术领域,具体涉及一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统及方法。

背景技术

[0002] 便携式DR设备在成像效果、操作便捷性和诊断准确性等方面具有明显优势,然而在现实应用中便携式DR设备采集的医疗影像需要通过数字信号的形式传输到医院终端系统,此时为了提高医疗影像的传输效率,首先需要对医疗影像进行压缩处理,而医疗影像中的噪声常常影响影像分析以及压缩效率,所以首先需要对采集的医疗影像进行降噪处理。
[0003] 为了保持医疗影像中的细节,通常使用非局部均值滤波算法对采集的医疗影像进行降噪处理,非局部均值滤波算法需要对医疗影像中的每个像素点构建参考块,进而获取与参考块相似的邻域块,最后根据邻域块对参考块对应的像素点进行滤波降噪,而当参考块中的其他像素点中存在着噪声时,会影响邻域块的准确性,进而影响滤波效果,并且现有的非局部均值滤波算法仅对每个像素点获取一个参考块,而根据一个参考块可能无法获取最佳的邻域块,进而使得滤波的效果受限。

发明内容

[0004] 为了解决上述问题,本发明一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统及方法。
[0005] 本发明的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法采用如下技术方案:
[0006] 本发明一个实施例提供了一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,该方法包括以下步骤:
[0007] 采集医疗影像;
[0008] 根据医疗影像中像素点与其八邻域中其他像素点的灰度值,以及在像素点到其八邻域中其他像素点的方向的垂直方向上的若干像素点,获取每个像素点的噪声表现;预设基准参考块的边长,获取每个像素点的基准参考块;对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块;根据扩展块中像素点的噪声表现以及扩展块中其他像素点与扩展块的中心像素点的距离,获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度;根据每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,获取每个像素点的初始参考块,并作为每个像素点的第0个参考块;
[0009] 根据每个像素点的初始参考块的周围像素点的噪声表现的下降程度,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数;根据每个像素点的每个参考块的扩展次数,对每个像素点的每个参考块的前一个参考块进行扩展,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块;根据扩展参考块的噪声表现程度以及扩展参考块的边缘明显特征,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性;
[0010] 根据每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,获取每个像素点的各个参考块;根据每个像素点的各个参考块,对医疗影像进行滤波降噪。
[0011] 优选的,所述获取每个像素点的噪声表现,包括的具体步骤如下:
[0012]
[0013] 式中, 代表第个像素点的噪声表现; 表示第个像素点与第个像素点的八邻域中第 个像素点的灰度值的差值绝对值;代表在第个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的若干像素点的数量; 代表在第个像素点到第 个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的第 个像素点与第 个像素点的灰度值的差值绝对值; 代表在第 个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的第个像素点与第个像素点之间的距离。
[0014] 优选的,所述预设基准参考块的边长,获取每个像素点的基准参考块;对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块,包括的具体步骤如下:
[0015] 预设基准参考块的边长 ,以每个像素点为中心,构建一个大小为 的块,作为每个像素点的基准参考块;
[0016] 预设步长 ,次数 ,以步长 ,对第 个像素点的基准参考块的边长进行一次扩展,扩展后的基准参考块的大小为 ,将扩展后的基准参考块记为第个像素点的第一次扩展块;以步长为 ,对第个像素点的第一次扩展块的边长进行扩展,扩展后的第个像素点的第一次扩展块的大小为 ,将扩展后的第个像素点的第一次扩展块记为第个像素点的第二次扩展块,以此类推,直至得到第个像素点的第 次扩展块时停止,得到第个像素点的共 次扩展块。
[0017] 优选的,所述根据扩展块中像素点的噪声表现以及扩展块中其他像素点与扩展块的中心像素点的距离,获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,包括的具体步骤如下:
[0018]
[0019] 式中, 代表第个像素点的第次扩展块的噪声表现程度; 代表第个像素点的第次扩展块中除第 个像素点之外的第 个像素点的噪声表现; 代表第个像素点的第次扩展块中除第个像素点之外的第 个像素点到第个像素点之间的距离; 表示第个像素点的第次扩展块中像素点的数量。
[0020] 优选的,所述根据每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,获取每个像素点的初始参考块,包括的具体步骤如下:
[0021] 对于任意一个像素点,将该像素点的所有次扩展块中噪声表现程度最低的扩展块作为该像素点的初始参考块。
[0022] 优选的,所述根据每个像素点的初始参考块的周围像素点的噪声表现的下降程度,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数,包括的具体步骤如下:
[0023] 将每个参考块的中心像素点的四邻域方向,作为每个参考块的每个方向;
[0024] 在任一参考块的任一方向上,依次获取不属于该参考块的 个像素点,记为该参考块在该方向上的相邻像素点;
[0025]
[0026] 式中, 代表第个像素点的第 个参考块的扩展次数;代表预设参考块的扩展次数基数; 代表在第个像素点的第 个参考块在第 个方向上的第 个相邻像素点的噪声表现; 代表在第个像素点的第 个参考块在第 个方向上的第 个相邻像素点的噪声表现;代表在第个像素点的第 个参考块在每个方向上的相邻像素点数量;代表第个像素点的第 个参考块的方向个数; 代表归一化函数;代表向上取整符号。
[0027] 优选的,所述根据每个像素点的每个参考块的扩展次数,对每个像素点的每个参考块进行扩展,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块,包括的具体步骤如下:
[0028] 以步长为 ,对第个像素点的第 个参考块的边长进行一次扩展,扩展后的第个像素点的第 个参考块的边长为原边长与 的和,将扩展后的第个像素点的第 个参考块记为第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块;以步长为 ,对第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块的边长进行扩展,将扩展后的第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块记为第个像素点的第 个参考块的第二次扩展参考块,以此类推,直至得到第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块时停止,得到第个像素点的第个参考块的共 次扩展参考块,并对每次扩展参考块获取噪声表现程度, 代表第个像素点的第 个参考块的扩展次数。
[0029] 优选的,所述根据扩展参考块的噪声表现程度以及扩展参考块的边缘明显特征,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,包括的具体步骤如下:
[0030] 使用边缘检测算法对医疗影像进行边缘检测,得到医疗影像中的边缘像素点;
[0031] 在第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的梯度方向上,获取与第 个边缘像素点距离最近的第一个像素点,在第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的反梯度方向上,获取与第 个边缘像素点距离最近的第一个像素点,作为第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的一对像素点,获取第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的 对像素点;
[0032]
[0033] 式中, 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块作为第 个像素点的第 个参考块的可能性; 代表第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块的噪声表现程度; 代表第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的第 对像素点的灰度值的差值绝对值; 代表第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的像素点对数量; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的第 对像素点与第 个边缘像素点之间距离的均值; 表示第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的梯度幅值; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的所有像素点对的灰度值的差值绝对值的标准差; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的边缘像素点的数量。
[0034] 优选的,所述根据每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,获取每个像素点的各个参考块;根据每个像素点的各个参考块,对医疗影像进行滤波降噪,包括的具体步骤如下:
[0035] 预设像素点的参考块个数为 ;根据第个像素点的第0个参考块,得到第个像素点的第1个参考块的共 次扩展参考块, 表示对第i个像素点的第l个参考块进行扩展的次数,在第个像素点的第1个参考块的每次扩展参考块作为第个像素点的第1个参考块的可能性中,将可能性最大时对应的扩展参考块,作为第个像素点的第1个参考块,以此类推,获取第个像素点的 个参考块,获取每个像素点的 个参考块;
[0036] 使用非局部均值滤波算法,根据每个像素点的 个参考块获取每个像素点的各个滤波结果,将每个像素点的各个滤波结果的均值作为每个像素点的最终滤波结果。
[0037] 本发明还提供了一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一项步骤。
[0038] 本发明的技术方案的有益效果是:本发明首先获取医疗影像中每个像素点的噪声表现,获取每个像素点的基准参考块;对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块,获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,进而得到每个像素点的初始参考块;根据每个像素点的初始参考块,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数,进而对每个像素点的每个参考块的前一个参考块进行扩展,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块;根据扩展参考块的噪声表现程度以及扩展参考块的边缘明显特征,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,进而得到每个像素点的各个参考块,在参考块的构建过程中,首先降低了参考块中噪声的表现,避免参考块中的噪声对滤波结果产生影响,并且提高了参考块中边缘的特征表现,能够更好的保留医疗影像中的细节特征,从而提高了滤波效果;接着根据每个像素点的各个参考块对医疗影像进行滤波降噪,通过对每个像素点构建多个参考块进行多次滤波处理,使得根据各个参考块能够获得最佳邻域块,提高了滤波效果。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例,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。
[0040] 图1为本发明的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法的步骤流程图。

具体实施方式

[0041] 为了更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例,对依据本发明提出的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法,其具体实施方式、结构、特征及其功效,详细说明如下。在下述说明中,不同的“一个实施例”或“另一个实施例”指的不一定是同一实施例。此外,一或多个实施例中的特定特征、结构或特点可由任何合适形式组合。
[0042] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。
[0043] 下面结合附图具体的说明本发明所提供的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法的具体方案。
[0044] 请参阅图1,其示出了本发明一个实施例提供的一种便携式DR设备的医疗影像数据传输方法的步骤流程图,该方法包括以下步骤:
[0045] S001.采集医疗影像。
[0046] 需要说明的是,本发明的目的是对医疗影像进行去噪压缩处理,因此首先需要采集医疗影像。在本发明实施例中,使用便携式DR设备对患者的疼痛部位拍摄X射线影像,将拍摄的X射线影像,记为医疗影像。
[0047] 至此,得到了医疗影像。
[0048] S002.获取每个像素点的噪声影响程度,预设每个像素点的基准参考块的大小,得到每个像素点的基准参考块,对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块,获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,进而得到每个像素点的初始参考块。
[0049] 需要说明的是,对医疗影像进行非局部均值滤波降噪时,主要利用参考块与其他分块之间的相似性确定邻域块,进而对参考块对应的中心像素点滤波降噪,但是参考块中的其他像素点的噪声表现会影响参考块所搜索的邻域块的准确性,进而影响滤波效果,因此首先根据每个像素点的周围像素点的噪声影响程度,确定每个像素点的初始参考块。
[0050] 而对于每个像素点的噪声影响程度主要表现为像素点的灰度值突变,当像素点的灰度值相较于周围像素点的灰度值存在着突变时,像素点的噪声表现越高,而当像素点的灰度值存在突变的原因是由于像素点位于边缘上引起的,则像素点的噪声表现越低,而边缘上像素点的灰度值变化较为一致,因此结合每个像素点的灰度值突变特征以及像素点是否为边缘像素点,获取每个像素点的噪声表现。
[0051] 在本发明实施例中,获取第个像素点的噪声表现:
[0052]
[0053] 式中, 代表第个像素点的噪声表现; 表示第个像素点与第个像素点的八邻域中第 个像素点的灰度值的差值绝对值,其值越大,说明第个像素点的灰度值存在突变,第个像素点的噪声表现越大;代表在第个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的若干像素点的数量,在本发明实施例中,预设像素点个数 ,在其他实施例中,实施人员可根据具体情况设置 的值,即沿该垂直方向上获取与第 个像素点距离最小的共6个像素点,即从距离最小到距离倒数第六小的6个像素点; 代表在第个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的第 个像素点与第个像素点的灰度值的差值绝对值; 代表在第个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的第 个像素点与第 个像素点之间的距离; 代表在第个像素点到第个像素点的八邻域中第 个像素点的方向的垂直方向上,与第个像素点距离最近的所有像素点的灰度变化一致性,其值越大时,说明灰度变化较大,此时第 个像素点不属于边缘上的像素点,第个像素点的噪声表现越大,其值越小时,说明第个像素点的八邻域中第 个像素点的相邻像素点的灰度变化较一致,此时第个像素点属于边缘上的像素点,第个像素点的噪声表现越小。
[0054] 需要说明的是,根据每个像素点的噪声表现,确定每个像素点的初始参考块,本发明预设每个像素点的基准参考块,对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块,其中扩展块的噪声表现程度取决于扩展块中每个像素点的噪声表现,并且当扩展块中任一像素点与扩展块的中心像素点的距离越远时,扩展块中该像素点的噪声表现对扩展块的噪声表现程度的影响越低,因此获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,根据每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,确定每个像素点的初始参考块。
[0055] 在本发明实施例中,以每个像素点为中心,构建一个大小为 的块,作为每个像素点的基准参考块,在本发明实施例中,预设基准参考块的边长 ,在其他实施例中,实施人员可根据具体实施情况设置 的值。
[0056] 获取每个像素点的每次扩展块:以步长为 ,对第个像素点的基准参考块的边长进行一次扩展,扩展后的基准参考块的大小为 ,将扩展后的基准参考块记为第个像素点的第一次扩展块;以步长为 ,对第个像素点的第一次扩展块的边长进行扩展,扩展后的第个像素点的第一次扩展块的大小为 ,将扩展后的第个像素点的第一次扩展块记为第个像素点的第二次扩展块,以此类推,直至得到第个像素点的第 次扩展块时即可停止,得到第个像素点的共 次扩展块,在本发明实施例中,预设步长,扩展次数 ,在其他实施例中,实施人员可根据具体实施情况设置 以及 的值,需要说明的是,像素点的基准参考块及扩展块的获取过程中,以及后续参考块的每次扩展块的获取过程中,存在像素点靠近医疗影像边界的情况,导致无法获取完整的块,本实施例通过二次线性插值对块进行补全。
[0057] 获取第个像素点的第次扩展块的噪声表现程度:
[0058]
[0059] 式中, 代表第个像素点的第次扩展块的噪声表现程度; 代表第个像素点的第次扩展块中除第 个像素点之外的第 个像素点的噪声表现; 代表第个像素点的第次扩展块中除第个像素点之外的第 个像素点到第个像素点之间的距离, 表示第个像素点的第次扩展块中像素点的数量。
[0060] 获取第个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,将噪声表现程度最低的扩展块作为第个像素点的初始参考块,同理,获取每个像素点的初始参考块。
[0061] 至此,获取每个像素点的噪声表现,预设每个像素点的基准参考块的大小,得到每个像素点的基准参考块,对每个像素点的基准参考块进行扩展,获取每个像素点的每次扩展块,获取每个像素点的每次扩展块的噪声表现程度,进而得到每个像素点的初始参考块。
[0062] S003.根据每个像素点的初始参考块,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数,根据每个像素点的每个参考块的扩展次数以及步长,对每个像素点的初始参考块进行扩展,得到每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,进而得到每个像素点的每个参考块。
[0063] 需要说明的是,非局部均值滤波算法仅对每个像素点获取一个参考块,而根据一个参考块可能无法获取最佳邻域块,进而使得非局部均值滤波算法的效果受限,因此为了提高参考块大小对滤波效果的影响,本发明需要对每个像素点建立多个大小不同的参考块,进行多次滤波,而步骤S002中已确定每个像素点的初始参考块,因此需要对每个像素点的初始参考块进行扩展来获取每个像素点的多个参考块,也就是获取每个像素点的多个参考块时,都是在前一次所构建的参考块的基础上进行扩展,而在每个像素点的每个参考块的构建过程中其对应的扩展次数直接影响所构建的参考块的效果,因此本发明需要确定每个像素点的每个参考块的扩展次数,当任意像素点的任意一个参考块的前一个参考块周围像素点的噪声表现呈下降趋势时,该像素点的该参考块的扩展越多,并且每个像素点的初始参考块即为每个像素点的第0个参考块。
[0064] 在本发明实施例中,预设参考块的扩展次数基数为 ,在本发明实施例中,预设参块的扩展次数基数 ,在其他实施例中,实施人员可根据具体实施情况设置 的值。
[0065] 获取每个参考块的每个方向:将每个参考块的中心像素点的四邻域方向,作为每个参考块的每个方向。
[0066] 获取每个参考块在每个方向上的相邻像素点:在任一参考块的任一方向上,依次获取不属于该参考块的 个像素点,记为该参考块在该方向上的相邻像素点,在本发明实施例中,预设相邻像素点个数 ,在其他实施例中,实施人员可根据具体实施情况设置 的值。
[0067] 获取第个像素点的第 个参考块的扩展次数:
[0068]
[0069] 式中, 代表第个像素点的第 个参考块的扩展次数;代表预设参考块的扩展次数基数; 代表在第个像素点的第 个参考块在第 个方向上的第 个相邻像素点的噪声表现; 代表在第个像素点的第 个参考块在第 个方向上的第 个相邻像素点的噪声表现;代表在第个像素点的第 个参考块在每个方向上的相邻像素点数量;代表第个像素点的第 个参考块的方向个数; 代表第个像素点的第
个参考块在第 个方向上的相邻像素点的噪声表现的下降程度,其值越大,第个像素点的第 个参考块的扩展次数越多; 代表归一化函数,采用sigmoid归一化,代表向上取整符号。
[0070] 需要说明的是,根据第个像素点的第 个参考块的扩展次数,对第个像素点的第个参考块进行扩展,得到第个像素点的第 个参考块的每次扩展参考块,获取第个像素点的第 个参考块的每次扩展参考块作为第个像素点的第 个参考块的可能性,需要获取第个像素点的第 个参考块,已知在局部非均值滤波过程中,多次滤波可能会模糊医疗影响中的细节内容,因此第个像素点的第 个参考块的每次扩展参考块来说,要使得扩展参考块具有较低的噪声表现,并且要使得扩展参考块中具有较高的图像细节,而扩展参考块中较高的图像细节主要表现为扩展参考块中的边缘特征是否明显,当扩展参考块中边缘特征越明显时,扩展参考块越有可能为参考块,因此本发明通过获取医疗影像中的边缘像素点,当扩展参考块中边缘像素点的梯度幅值越大,边缘像素点两侧的像素点的灰度对比越明显,扩展参考块中的边缘特征越明显,扩展参考块越有可能为参考块。
[0071] 在本发明实施例中,获取第个像素点的第 个参考块的每次扩展参考块:以步长为,对第 个像素点的第 个参考块的边长进行一次扩展,扩展后的第个像素点的第个参考块的边长为原边长与 的和,将扩展后的第个像素点的第 个参考块记为第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块;以步长为 ,对第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块的边长进行扩展,将扩展后的第个像素点的第 个参考块的第一次扩展参考块记为第 个像素点的第 个参考块的第二次扩展参考块,以此类推,直至得到第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块时即可停止,得到第个像素点的第 个参考块的共次扩展参考块,并按照上述方法对每次扩展参考块获取噪声表现程度。
[0072] 使用边缘检测算法对医疗影像进行边缘检测,得到医疗影像中的边缘像素点。
[0073] 获取第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的 对像素点:在第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的梯度方向上,获取与第 个边缘像素点距离最近的第一个像素点,在第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的反梯度方向上,获取与第 个边缘像素点距离最近的第一个像素点,作为第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的一对像素点,获取第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的 对像素点,在本发明实施例中,预设像素点对数量 ,在其他实施例中,实施人员可根据具体实施情况设置 的值。
[0074] 获取第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块作为第 个像素点的第 个参考块的可能性:
[0075]
[0076] 式中, 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块作为第 个像素点的第 个参考块的可能性; 代表第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块的噪声表现程度,其值越小,第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块更可能为第个像素点的第 个参考块; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的第 对像素点的灰度值的差值绝对值, 代表第个像素点的第 个参考块的第次扩展参考块中的第 个边缘像素点的像素点对数量; 代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的第 对像素点与第 个边缘像素点之间距离的均值; 表示第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的第 个边缘像素点的梯度幅值,其值越大,第 个边缘像素点的边缘特征越明显; 代表第个像素点的第个参考块的第 次扩展参考参考块中的第 个边缘像素点的所有像素点对的灰度值的差值绝对值的标准差,其值越小,说明所有像素点对的灰度值差值的波动较小,边缘特征越明显; 代表第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中的边缘像素点的数量;代表第个像素点的第 个参考块的第 次扩展参
考块的边缘明显特征,其值越大,说明第 个像素点的第 个参考块的第 次扩展参考块中边缘特征越明显,更可能为作为第个像素点的第 个参考块。
[0077] 预设像素点的参考块个数为 ,在本发明实施例中,实施人员可根据具体实施情况设置 的值。
[0078] 根据第个像素点的第0个参考块,得到第个像素点的第1个参考块的共 次扩展参考块, 表示对第i个像素点的第l个参考块进行扩展的次数,也即是第i个像素点的第l个参考块对应的扩展参考块的个数;在第个像素点的第1个参考块的每次扩展参考块作为第个像素点的第1 个参考块的可能性中,将可能性最大时对应的扩展参考块,作为第个像素点的第1个参考块,以此类推,获取第个像素点的 个参考块,获取每个像素点的 个参考块。
[0079] 至此,根据每个像素点的初始参考块,获取每个像素点的每个参考块的扩展次数,根据每个像素点的每个参考块的扩展次数以及步长,对每个像素点的初始参考块进行扩展,得到每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块,获取每个像素点的每个参考块的每次扩展参考块作为每个像素点的每个参考块的可能性,进而得到每个像素点的每个参考块。
[0080] S004.根据每个像素点的各个参考块,对医疗影像进行滤波降噪。
[0081] 在本发明实施例中,使用非局部均值滤波算法,根据每个像素点的 个参考块获取每个像素点的各个滤波结果,将每个像素点的各个滤波结果的均值作为每个像素点的最终滤波结果,获取医疗影像中所有像素点的最终滤波结果,对医疗影像完成降噪处理,对降噪后的医疗影像进行压缩;并对压缩后的医疗影像进行传输,实现通过对医疗影像进行降噪,从而提升压缩效果进而提高便携式DR设备的医疗影像数据的传输效率。
[0082] 至此,使用非局部均值滤波算法,结合每个像素点的各个参考块,对医疗影像完成降噪操作,进而对医疗影像进行压缩并传输。
[0083] 本实施例提供了一种便携式DR设备的医疗影像数据传输系统,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现步骤S001至步骤S004。
[0084] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。