一種像素局部區域方向檢測方法
2023-09-12 01:29:05 2
一種像素局部區域方向檢測方法
【專利摘要】本發明提供一種像素局部區域方向檢測方法，包括以下步驟：確定方向濾波算子；確定濾波算子的至少一個方向參數；依次採用濾波算子的方向參數對圖像進行濾波，得到至少一個濾波值；選擇圖像濾波值中的最大值對應的方向參數所指示的方向為每個像素的方向。本發明有益效果是：在確定像素局部區域方向後，可以為多向中值濾波提供選擇濾波模板的參考，以便保留中值濾波保留細節，同時進一步加強了保護邊緣和紋理的能力。
【專利說明】一種像素局部區域方向檢測方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種像素局部區域方向檢測方法，特別地，涉及一種能夠在超聲圖像 去噪過程中像素局部區域方向檢測方法，該檢測方法的應用，能夠在去除超聲圖像中噪聲 的同時能夠保護超聲圖像邊緣和紋理的細節部分。
【背景技術】
[0002] 超聲檢查是一種醫療診斷技術，由於其價格便宜、對人體安全以及較好的適應性， 被廣泛用於各種醫療檢查。20世紀70年代廣泛發展應用的超聲診斷技術，已經經歷了從靜 態向動態圖像、從黑白向彩色圖像、從二維圖像向三維圖像、從反射法向透射法的發展。特 別是血管內超聲、三維成像、新型聲學造影劑的應用使超聲診斷又上了一個新臺階，目前已 成為臨床多種疾病診斷的首選方法，並成為一種非常重要的多種參數的系列診斷技術。
[0003] 超聲成像的原理是利用回聲與原聲波的差異產生圖像，超聲波經物體反射後會產 生變化，變化與物體的形狀特性有關，所以可以根據反射波來確定物體的外形。臨床應用 上，超聲射入體內，由表面到深部，將經過不同聲阻抗和不同衰減特性的器官與組織，從而 產生不同的反射與衰減。這種不同的反射與衰減是構成超聲圖像的基礎。將接收到的回聲， 根據回聲強弱，用明暗不同的光點依次顯示在影屏上，則可顯出人體的斷面超聲圖像。人體 器官表面有被膜包繞，被膜同其下方組織的聲阻抗差大，形成良好界面反射，超聲象圖上出 現完整而清晰的周邊回聲，從而顯出器官的輪廓，根據周邊回聲能判斷器官的形狀與大小。 與其他醫學影像診斷相比，超聲診斷具有無損、無痛、價廉、方便、實時等優點，因此超聲診 斷成為醫學臨床診斷的重要手段之一。
[0004] 然而，超聲檢查獲得的圖像受到噪聲的影響，導致了利用超聲診斷的巨大挑戰。超 聲圖像對比度差、影像中表徵組織特性的特徵不明顯，特別是由於超聲成像的固有特點，相 位不同的散射回波相互幹涉產生斑點噪聲噪聲成為影響超聲診斷質量的關鍵因素。斑點噪 聲既降低了圖像的質量影響診斷結果，又給圖像的邊緣檢測、特徵提取等後續處理帶來困 難。
[0005] 為了克服上述缺陷，超聲圖像去噪技術一直成為研究熱點。圖像去噪主要是去除 均勻區域的噪聲。一般情況下，區域內部值比較突兀的像素被認為是噪聲。超聲圖像中斑 點噪聲的抑制方法有兩類。第一類是混合方法，這類方法將某方式得到的一組同一目標的 圖像進行相干平均，以去除隨機斑點噪聲。具體方式包括在不同的時間、以不同的掃描頻率 或從不同的空間位置對組織進行掃描。此方法較為成熟，但實現過程較為繁瑣。第二類方 法是濾波方法。各種去噪方法被相繼提出，如中值濾波。中值濾波是一種非線性濾波技術， 在某些情況下該濾波技術可以在去除圖像噪聲的同時保留圖像細節。由於邊緣是視覺關注 的重要部分，因此希望保留邊緣區域；而均勻部分由於存在一些紋理信息，也不能像普通圖 像一樣簡單平滑。因而超聲去噪的同時更希望能保留邊緣和紋理區域的信息。雖然中值濾 波技術能夠保護部分細節，但是由於它對所有區域使用同一種方式操作造成了邊緣和紋理 的平滑過度問題。又例如，小波濾波方法，該方法在去除噪聲的同時會不同程度地丟失了一 些圖像細節。又例如維納濾波、小波域內細節拋棄法、小波軟閾值去噪等非線性閾值算法， 這些方法在抑制斑點噪聲的同時不同程度地降低了圖像的解析度。
[0006] 其他的去噪方法中代表性的有申請號為CN201410094044. 5的專利文獻中提到的 技術，其公開了一種超聲圖像斑點噪聲抑制方法，包括以下步驟：1.從多個空間維度拍攝 提取含噪超聲圖像，對每個空間維度內的含噪圖像進行點對點智能化識別，獲得圖像的組 織信息；2.對每個空間維度內的組織信息進行像素點區域屬性分類，利用局部幾何結構將 像素點劃分為脈衝區域、邊緣細節區域；3.根據像素點的分類，分別對每個空間維度內的 含噪組織信息進行斑點噪聲抑制，獲得單維度去噪超聲圖像；4.將每個空間維度的單維度 去噪超聲圖像合成為超聲去噪圖像。該方法針對不同的屬性採用不同的斑點去噪方法，能 濾除脈衝噪聲而細節點保持不變，但從實際效果來看，其在去噪的同時，邊緣保持度並不理 想。
【發明內容】
[0007] 為了在去噪同時更好地保留邊緣和紋理部分，提高去噪後超聲圖像的視覺效果， 本發明提供了一種像素局部區域方向檢測方法，包括以下步驟：
[0008] 確定方向濾波算子；
[0009] 確定濾波算子的至少一個方向參數；
[0010] 依次採用濾波算子的方向參數對圖像進行濾波，得到至少一個濾波值；
[0011] 選擇圖像濾波值中的最大值對應的方向參數所指示的方向為每個像素的方向。
[0012] 優選地，所述濾波算子為
[0013]
【權利要求】
1. 一種像素局部區域方向檢測方法，包括以下步驟： 確定方向濾波算子； 確定方向濾波算子的至少一個方向參數； 依次採用方向濾波算子的方向參數對圖像進行濾波，得到至少一個濾波值； 選擇圖像濾波值中的最大值對應的方向參數所指示的方向為每個像素的方向。
2. 如權利要求1所述的像素局部區域方向檢測方法，其特徵在於：所述濾波算子為
其中，（m,η)為二維濾波算子中的位置，σd為高斯函數的標準差，λd為sin函數的波 長，Gd為濾波算子的方向參數。
3. 如權利要求2所述的像素局部區域方向檢測方法，其特徵在於：所述濾波算子的方 向參數Θd為{〇,M中的P個數值，P> 2。
4. 如權利要求2所述的像素局部區域方向檢測方法，其特徵在於：所述濾波算子的方 向參數Θde{〇,Ji/4,π/2,3π/4}。
5. 如權利要求3所述的像素局部區域方向檢測方法，其特徵在於：所述依次採用濾波 算子的方向參數對圖像進行濾波的步驟為：使用方向參數9d依次對圖像像素進行濾波，獲 得P個濾波值^冬?!(·γ，·3;)。
6. 如權利要求5所述的像素局部區域方向檢測方法，其特徵在於：確定P個濾波值中 最大值對應的θd為像素的方向。
7. 如權利要求4所述的像素局部區域方向檢測方法，其特徵在於：確定四個值中最大 值Max{YtlU,y)，γπ/4(χ,y)，γπ/2(χ,y)，YW4(x,y)}對應的Θd 為像素的方向。
8. 如權利要求2-7中任意一項權利要求所述的像素局部區域方向檢測方法，其特徵在 於：σd = 10，λd = 10。
【文檔編號】G06T5/00GK104318520SQ201410510938
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月28日 優先權日:2014年9月28日
【發明者】張曉峰, 丁紅, 吳輝群, 董建成 申請人:南通大學