一种像素局部区域方向检测方法
【专利摘要】本发明提供一种像素局部区域方向检测方法，包括以下步骤：确定方向滤波算子；确定滤波算子的至少一个方向参数；依次采用滤波算子的方向参数对图像进行滤波，得到至少一个滤波值；选择图像滤波值中的最大值对应的方向参数所指示的方向为每个像素的方向。本发明有益效果是：在确定像素局部区域方向后，可以为多向中值滤波提供选择滤波模板的参考，以便保留中值滤波保留细节，同时进一步加强了保护边缘和纹理的能力。
【专利说明】一种像素局部区域方向检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种像素局部区域方向检测方法，特别地，涉及一种能够在超声图像 去噪过程中像素局部区域方向检测方法，该检测方法的应用，能够在去除超声图像中噪声 的同时能够保护超声图像边缘和纹理的细节部分。
【背景技术】
[0002] 超声检查是一种医疗诊断技术，由于其价格便宜、对人体安全以及较好的适应性， 被广泛用于各种医疗检查。20世纪70年代广泛发展应用的超声诊断技术，已经经历了从静 态向动态图像、从黑白向彩色图像、从二维图像向三维图像、从反射法向透射法的发展。特 别是血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的应用使超声诊断又上了一个新台阶，目前已 成为临床多种疾病诊断的首选方法，并成为一种非常重要的多种参数的系列诊断技术。
[0003] 超声成像的原理是利用回声与原声波的差异产生图像，超声波经物体反射后会产 生变化，变化与物体的形状特性有关，所以可以根据反射波来确定物体的外形。临床应用 上，超声射入体内，由表面到深部，将经过不同声阻抗和不同衰减特性的器官与组织，从而 产生不同的反射与衰减。这种不同的反射与衰减是构成超声图像的基础。将接收到的回声， 根据回声强弱，用明暗不同的光点依次显示在影屏上，则可显出人体的断面超声图像。人体 器官表面有被膜包绕，被膜同其下方组织的声阻抗差大，形成良好界面反射，超声象图上出 现完整而清晰的周边回声，从而显出器官的轮廓，根据周边回声能判断器官的形状与大小。 与其他医学影像诊断相比，超声诊断具有无损、无痛、价廉、方便、实时等优点，因此超声诊 断成为医学临床诊断的重要手段之一。
[0004] 然而，超声检查获得的图像受到噪声的影响，导致了利用超声诊断的巨大挑战。超 声图像对比度差、影像中表征组织特性的特征不明显，特别是由于超声成像的固有特点，相 位不同的散射回波相互干涉产生斑点噪声噪声成为影响超声诊断质量的关键因素。斑点噪 声既降低了图像的质量影响诊断结果，又给图像的边缘检测、特征提取等后续处理带来困 难。
[0005] 为了克服上述缺陷，超声图像去噪技术一直成为研究热点。图像去噪主要是去除 均匀区域的噪声。一般情况下，区域内部值比较突兀的像素被认为是噪声。超声图像中斑 点噪声的抑制方法有两类。第一类是混合方法，这类方法将某方式得到的一组同一目标的 图像进行相干平均，以去除随机斑点噪声。具体方式包括在不同的时间、以不同的扫描频率 或从不同的空间位置对组织进行扫描。此方法较为成熟，但实现过程较为繁琐。第二类方 法是滤波方法。各种去噪方法被相继提出，如中值滤波。中值滤波是一种非线性滤波技术， 在某些情况下该滤波技术可以在去除图像噪声的同时保留图像细节。由于边缘是视觉关注 的重要部分，因此希望保留边缘区域；而均匀部分由于存在一些纹理信息，也不能像普通图 像一样简单平滑。因而超声去噪的同时更希望能保留边缘和纹理区域的信息。虽然中值滤 波技术能够保护部分细节，但是由于它对所有区域使用同一种方式操作造成了边缘和纹理 的平滑过度问题。又例如，小波滤波方法，该方法在去除噪声的同时会不同程度地丢失了一 些图像细节。又例如维纳滤波、小波域内细节抛弃法、小波软阈值去噪等非线性阈值算法， 这些方法在抑制斑点噪声的同时不同程度地降低了图像的分辨率。
[0006] 其他的去噪方法中代表性的有申请号为CN201410094044. 5的专利文献中提到的 技术，其公开了一种超声图像斑点噪声抑制方法，包括以下步骤：1.从多个空间维度拍摄 提取含噪超声图像，对每个空间维度内的含噪图像进行点对点智能化识别，获得图像的组 织信息；2.对每个空间维度内的组织信息进行像素点区域属性分类，利用局部几何结构将 像素点划分为脉冲区域、边缘细节区域；3.根据像素点的分类，分别对每个空间维度内的 含噪组织信息进行斑点噪声抑制，获得单维度去噪超声图像；4.将每个空间维度的单维度 去噪超声图像合成为超声去噪图像。该方法针对不同的属性采用不同的斑点去噪方法，能 滤除脉冲噪声而细节点保持不变，但从实际效果来看，其在去噪的同时，边缘保持度并不理 想。
【发明内容】
[0007] 为了在去噪同时更好地保留边缘和纹理部分，提高去噪后超声图像的视觉效果， 本发明提供了一种像素局部区域方向检测方法，包括以下步骤：
[0008] 确定方向滤波算子；
[0009] 确定滤波算子的至少一个方向参数；
[0010] 依次采用滤波算子的方向参数对图像进行滤波，得到至少一个滤波值；
[0011] 选择图像滤波值中的最大值对应的方向参数所指示的方向为每个像素的方向。
[0012] 优选地，所述滤波算子为
[0013]
【权利要求】
1. 一种像素局部区域方向检测方法，包括以下步骤： 确定方向滤波算子； 确定方向滤波算子的至少一个方向参数； 依次采用方向滤波算子的方向参数对图像进行滤波，得到至少一个滤波值； 选择图像滤波值中的最大值对应的方向参数所指示的方向为每个像素的方向。
2. 如权利要求1所述的像素局部区域方向检测方法，其特征在于：所述滤波算子为
其中，（m,η)为二维滤波算子中的位置，σd为高斯函数的标准差，λd为sin函数的波 长，Gd为滤波算子的方向参数。
3. 如权利要求2所述的像素局部区域方向检测方法，其特征在于：所述滤波算子的方 向参数Θd为{〇,M中的P个数值，P> 2。
4. 如权利要求2所述的像素局部区域方向检测方法，其特征在于：所述滤波算子的方 向参数Θde{〇,Ji/4,π/2,3π/4}。
5. 如权利要求3所述的像素局部区域方向检测方法，其特征在于：所述依次采用滤波 算子的方向参数对图像进行滤波的步骤为：使用方向参数9d依次对图像像素进行滤波，获 得P个滤波值^冬?!(·γ，·3;)。
6. 如权利要求5所述的像素局部区域方向检测方法，其特征在于：确定P个滤波值中 最大值对应的θd为像素的方向。
7. 如权利要求4所述的像素局部区域方向检测方法，其特征在于：确定四个值中最大 值Max{YtlU,y)，γπ/4(χ,y)，γπ/2(χ,y)，YW4(x,y)}对应的Θd 为像素的方向。
8. 如权利要求2-7中任意一项权利要求所述的像素局部区域方向检测方法，其特征在 于：σd = 10，λd = 10。
【文档编号】G06T5/00GK104318520SQ201410510938
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】张晓峰, 丁红, 吴辉群, 董建成 申请人:南通大学