锥束CT序列切片图像非局部均值滤波方法
作者单位：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室
会议名称：《全国射线数字成像与CT新技术研讨会》
会议日期：2009年
学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程]
基 金：国家自然科学基金(51105315) 国家科技重大专项(2012ZX04007021) 西北工业大学基础研究基金(JC20110253)
摘 要：锥束CT系统能够快速获取被测物体外形和内部的高分辨率三维数字图像,经过数字图像处理手段,抽取被测物体的表面轮廓信息进行偏差分析,并可进一步重构出被检测物的三维模型。但由于扫描重建过程中各种因素的影响,重建切片质量往往较差,存在着较多的噪声和伪影,极大地限制了锥束CT优势的发挥。非局部均值滤波方法在切片图像的降噪中取得了比较好的效果,其中的滤波强度h对滤波图像质量影响很大。对于锥束CT重建的切片图像,其噪声水平随切片位置的不同有较明显的波动,传统方法对所有切片图像均采用相同的滤波强度,虽在某些切片图像上能达到好的滤波效果,但对整个序列切片图像难以达到较优的去噪效果,因此,本文提出一种锥束CT序列切片图像非局部均值滤波方法。首先,按一定规则(如等间距)从序列切片图像中选取若干幅进行变滤波强度的非局部均值滤波试验,当方法噪声图像中的背景局部标准差σ接近其原图像同位置标准差σ且图像细节滤去很少时,确定此时的滤波强度为较优,对选取的切片图像以σ=βσ(β值取0.85-0.95,与被测物体复杂度有关)为准则,获取一组σ+h数据,并选取适当的函数进行拟合,得到σ与h的关系式;然后对所有切片图像按此关系式计算相应的滤波强度h并完成滤波。对两个被测物体采用本文方法进行滤波实验,得到σ与h为近似线性关系,并采用图像信噪比和对比度噪声比进行滤波效果的数值评价,表明本文方法既能在单幅切片图像上达到较好的滤波效果,更能实现整个序列切片图像的有效去噪,具有较高的实际应用价值。