图像处理方法及装置与流程

本发明涉及医学图像领域，特别是涉及一种图像处理方法及装置。

背景技术：

医学影像是指为了医疗或医学研究，对人体或人体某部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程。它包含以下两个相对独立的研究方向：医学成像系统和医学图像处理。医学图像处理是指对已经获得的图像作进一步的处理，其目的是使原来不够清晰的图像复原，或者是为了突出图像中的某些特征信息等。

医学影像在成像过程中产生一些噪声干扰，导致图像出现对比度低和分辨率较低等问题。因此在医学图像处理中首先会对图像进行图像增强处理。图像增强是图像预处理环节中十分重要的一环，其能够增强图像的清晰度、视觉效果以及纹理等。而利用现有技术进行图像增强过程中，在直方图均衡后会使得图像的均值接近于灰度级的中点，而和原图像本身颜色无关，造成图像中物体边缘不清晰。并且，直方图均衡后会使得图像中一部分灰度级被拉伸，另一部分灰度级被简并，表现为图像过增强出现的不自然现象，即图像中黑白色相差过大，图像出现失真。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种图像处理方法及装置，主要解决的现有技术中无法有效地增强医学影像的对比度和分辨率的问题。

为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种图像处理方法，所述方法包括：

获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像相同；

对所述第一图像进行直方图均衡处理；

将处理后的第一图像进行二维离散小波变换，获得第一高频子图和第一低频子图；

将所述第二图像进行二维离散小波变换，获得第二高频子图和第二低频子图；

对所述第二高频子图进行钝化模糊处理；

基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合。

可选的，基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合，包括：

获取所述第一高频子图和所述第二高频子图中绝对值大的高频系数；

计算所述第一低频子图和所述第二高低子图的低频系数的平方和；

将获取的高频系数作为融合图像的高频系数，将计算的平方和作为融合图像的低频系数，并基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、所述处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合，以获得所述融合图像。

可选的，对所述第二高频子图进行钝化模糊处理之后，所述方法还包括：

对处理后的第二高频子图进行中值滤波处理。

可选的，对所述第二高频子图进行钝化模糊处理，包括：

对所述第二高频子图进行两次钝化模糊处理。

第二方面，本发明提供了一种图像处理装置，所述装置包括：

获取单元，用于获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像相同；

处理单元，用于对所述第一图像进行直方图均衡处理；

所述获得单元，还用于将处理后的第一图像进行二维离散小波变换，获得第一高频子图和第一低频子图；

所述获得单元，还用于将所述第二图像进行二维离散小波变换，获得第二高频子图和第二低频子图；

所述处理单元，还用于对所述第二高频子图进行钝化模糊处理；

融合单元，用于基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合。

可选的，所述融合单元还包括：

获取模块，用于获取所述第一高频子图和所述第二高频子图中绝对值大的高频系数；

计算模块，用于计算所述第一低频子图和所述第二高低子图的低频系数的平方和；

融合模块，用于将获取的高频系数作为融合图像的高频系数，将计算的平方和作为融合图像的低频系数，并基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、所述处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合，以获得所述融合图像。

可选的，所述处理单元还用于对处理后的第二高频子图进行中值滤波处理。

可选的，所述处理单元还用于对所述第二高频子图进行两次钝化模糊处理。

第三方面，本发明还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备如第一方面所述的图像处理方法。

第四方面，本发明还提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行如第一方面所述的图像处理方法。

借由上述技术方案，本发明技术方案提供的通讯终端的呼叫应答方法及装置至少具有下列优点：

本发明提供的图像处理方法，是一种新的空间域和变换域相结合的图像增强方法，获取两幅相同的图像，并仅对其中一幅图像进行直方图均衡处理，提高图像对比度。然后再将两幅图像进行二维离散小波变换，获得包括两个高频子图和两个低频子图的四个不同的子图。并对第二高频子图进行钝化模糊处理，提高其边缘清晰度。最近再基于小波变换对所有高频子图和第二低频子图进行图像融合，获得一幅增强了对比度和清晰度的融合图像。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种图像处理方法的流程图；

图2示出了本发明实施例提供的另一种图像处理方法的流程图；

图3示出了本发明实施例提供的一种图像处理装置的框图；

图4示出了本发明实施例提供的另一种图像处理装置的框图。

具体实施方式

为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图像处理方法及装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“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。

参照附图1所示，本发明实施例提供了一种图像处理方法，该方法主要包括：

101、获取第一图像和第二图像。

将需要进行处理的图像进行复制，得到两幅相同的图像，第一图像和第二图像。将图形相同的第一图像和第二图像输入，即可获取该第一图像和该第二图像。

102、对第一图像进行直方图均衡处理。

在获取了两个相同的图像后，由于图像的信噪比较低，首先采用直方图均衡对其中的一个图像进行预处理，使该第一图像的对比度提高。

103、将处理后的第一图像进行二维离散小波变换，获得第一高频子图和第一低频子图。

将第一图像直方图均衡的预处理后，为了实现对图像的重构，再将该第一图像进行二维离散小波变换；把第一图像分成两个子图，一个高频子图(第一高频子图)和一个低频子图(第一低频子图)，以便后续将第一图像的子图和第二图像的子图进行融合。

104、将第二图像进行二维离散小波变换，获得第二高频子图和第二低频子图。

同理，为了实现对图像的重构，对第二图像也要进行二维离散小波变换，也将第二图像分成两个子图，一个高频子图(第二高频子图)和一个低频子图(第二低频子图)。

105、对所述第二高频子图进行钝化模糊处理。

在将四个子图进行融合之前，需要对第二高频子图进行钝化模糊处理，以克服其对比度过低的缺陷，使图像的边缘可以清晰显示。

进一步的，为了提高图像的对比度，可以对第二高频子图进行多次钝化模糊处理。

其中，步骤102-103实现的是对第一图像进行图像处理，步骤104-105实现的是对第二图像进行图像处理，两者的执行顺序对实现的结果没有影响，因此本实施例对步骤102-103和步骤104-105的执行顺序不作具体限定，图1示出仅是其中一种步骤执行顺序。

106、基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合。

获取之前生成的第一高频子图、第一低频子图、第二低频子图，以及经过钝化模糊处理的第二高频子图，将这四张已经不同的子图进行图像融合。具体为基于小波变换，并根据设置的高频系数和低频系数对该四张子图进行小波融合处理，以得到清晰度高的图像。

本发明实施例提供的图像处理方法，是一种新的空间域和变换域相结合的图像增强方法，获取两幅相同的图像，并仅对其中一幅图像进行直方图均衡处理，提高图像对比度。然后再将两幅图像进行二维离散小波变换，获得包括两个高频子图和两个低频子图的四个不同的子图。并对第二高频子图进行钝化模糊处理，提高其边缘清晰度。最近再基于小波变换对所有高频子图和第二低频子图进行图像融合，获得一幅增强了对比度和清晰度的融合图像。

基于上述实施例的图形处理方法，本发明另一实施例进一步提供了另一种图像处理方法，参照图2所示，该方法主要包括：

201、获取第一图像和第二图像。

步骤201的实现方式和上述实施例步骤101相同，在此不再赘述。

202、对第一图像进行直方图均衡处理。

步骤202的实现方式和上述实施例步骤102相同，在此不再赘述。

203、将处理后的第一图像进行二维离散小波变换，获得第一高频子图和第一低频子图。

在对第一图像进行二维离散小波变换得到两张子图时，分别获取第一高频子图的高频系数和第一低频子图的低频系数，以便后续用于设置图像融合时的高频系数和低频系数。

204、将第二图像进行二维离散小波变换，获得第二高频子图和第二低频子图。

同理，在对第二图像进行二维离散小波变换得到两张子图时，也分别获取第二高频子图的高频系数和第二低频子图的低频系数，以便后续用于设置图像融合时的高频系数和低频系数。

205、对第二高频子图进行两次钝化模糊处理。

在对第二高频子图进行钝化模糊处理时，考虑到图像的主观的视觉效果以及方法的时间复杂度两方面，本实施例对第二高频子图进行两次钝化模糊处理，使得既能提高第二高频子图的对比度，又不会过多地增加执行步骤耗费的时间。

206、对处理后的第二高频子图进行中值滤波处理。

在对第二高频进行钝化模糊处理提高了其对比度后，还需要对其进行图像去噪处理，减少图像中的噪声干扰。具体的，本实施例采用的是中值滤波的方法对钝化模糊后的第二高频子图进行图像去噪。

在对第一图像和第二图像的所有子图进行图像融合之前，需要先计算图像融合时使用的高频系数和低频系数。具体的计算方法如下所述。

207、获取第一高频子图和第二高频子图中绝对值大的高频系数。

根据之前获取的第一高频子图的高频系数和第二高频子图的高频系数分别取绝对值，然后进行对比，获得其中绝对值较大的数值。

208、计算第一低频子图和第二高低子图的低频系数的平方和。

根据之前获取的第一低频子图的低频系数和第二低频子图的低频系数进行平方和计算，得到其计算结果。

其中，步骤205-206实现的是对第二高频子图进行图像处理，步骤207-208实现的是对融合图像的高频系数和低频系数的计算，两者的执行顺序对实现的结果没有影响，因此本实施例对步骤205-206和步骤207-208的执行顺序不作具体限定，图2示出仅是其中一种步骤执行顺序。

步骤207实现的是对融合图像的高频系数的计算，步骤207实现的是对融合图像的低频系数的计算。两者的执行顺序对实现的结果没有影响，因此本实施例对步骤207和步骤208的执行顺序不作具体限定，图2示出仅是其中一种步骤执行顺序。

209、将获取的高频系数作为融合图像的高频系数，将计算的平方和作为融合图像的低频系数，并基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、所述处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合，以获得所述融合图像。

将上述获得的高频系数设置为融合图像的高频系数，计算的平方和数据设置为融合图像的低频系数。然后提取之前获取的第一高频子图、第一低频子图、经过钝化模糊和中值滤波处理的第二高频子图，以及第二低频子图，基于小波变换对该四个不同的子图按照设置的高频系数和低频系数进行图像融合，最终获得增强了清晰度的融合图像。

本发明实施例提供的图像处理方法，对不同的图像能够根据其对应的高频子图的高频系数和对应的低频子图的低频系数，来设置图像融合时使用的高频系数和低频系数。并且，综合考虑视觉效果以及时间复杂度，选择对第二高频子图进行两次钝化模糊处理，保证既能提高对比度又不会增加耗费的时间。而且还会在融合图像之前，对钝化模糊后的子图进行去噪，来减少图像中的噪声干扰。

基于上述实施例的图像处理方法，本发明另一实施例提供了一种图像处理装置，参照图3所示，该装置主要包括：获取单元31、处理单元32、获得单元33和融合单元34。

获取单元31，用于获取第一图像和第二图像。

将需要进行处理的图像进行复制，得到内容相同的第一图像和第二图像，将其同时输入，获取单元31即可获取该第一图像和该第二图像。

处理单元32，用于对第一图像进行直方图均衡处理。

由于获取的图像信噪比较低，处理单元32需要先对其中的一个图像进行直方图均衡的预处理，提高其对比度。

获得单元33还用于将处理后的第一图像进行二维离散小波变换，获得第一高频子图和第一低频子图。

为了实现对图像的重构，获得单元33还需要将第一图像和第二图像进行拆分再融合。将该第一图像进行二维离散小波变换，把第一图像分成一个高频子图(第一高频子图)和一个低频子图(第一低频子图)，以便后续将第一图像的子图和第二图像的子图进行融合。

获得单元33，还用于将所述第二图像进行二维离散小波变换，获得第二高频子图和第二低频子图。

同理，为了实现对图像的重构，获得单元33也要对第二图像也要进行二维离散小波变换，也将第二图像分成第二高频子图和第二低频子图。

处理单元32，还用于对第二高频子图进行钝化模糊处理。

考虑到图像的主观的视觉效果以及方法的时间复杂度两方面，在获得单元33获得了四个子图后，处理单元32会对第二高频子图进行两次钝化模糊处理，使得既能提高第二高频子图的对比度，又不会过多地增加执行步骤耗费的时间。

融合单元34，用于基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合。

在获取单元33获取了第一高频子图、第一低频子图、第二低频子图，以及经过钝化模糊处理的第二高频子图后，融合单元34会基于小波变换，并根据设置的高频系数和低频系数对该四张子图进行小波融合处理，以得到清晰度高的图像。

可选的，参照图3所示，融合单元34还包括：

获取模块341，用于获取第一高频子图和第二高频子图中绝对值大的高频系数。

计算模块342，用于计算第一低频子图和第二高低子图的低频系数的平方和。

在对第一图像和第二图像的所有子图进行图像融合之前，需要先计算图像融合时使用的高频系数和低频系数。具体的计算方法为：通过获取模块341获取的第一高频子图的高频系数和第二高频子图的高频系数，然后分别其取绝对值进行对比，获得其中绝对值较大的数值；通过计算模块342对第一低频子图的低频系数和第二低频子图的低频系数进行平方和计算，得到其计算结果。

融合模块343，用于将获取的高频系数作为融合图像的高频系数，将计算的平方和作为融合图像的低频系数，并基于小波变换对第一高频子图、第一低频子图、处理后的第二高频子图和第二低频子图进行图像融合，以获得融合图像。

最后，融合模块343将获取模块341获得的高频系数设置为融合图像的高频系数，将计算模块342计算的平方和数据设置为融合图像的低频系数。然后基于小波变换对获得的四个不同的高频子图和低频子图按照设置的高频系数和低频系数进行图像融合，以最终获得增强了清晰度的融合图像。

可选的，处理单元32还用于对处理后的第二高频子图进行中值滤波处理。

为了减少图像中的噪声干扰，处理单元32还会在对第二高频进行钝化模糊处理后，对其进行图像去噪处理。具体的，处理单元32采用的是中值滤波的方法对钝化模糊后的第二高频子图进行图像去噪。

可选的，处理单元32还用于对第二高频子图进行两次钝化模糊处理。

考虑到图像的主观的视觉效果以及方法的时间复杂度两方面，处理单元32对第二高频子图进行钝化模糊处理时会对其进行两次处理，这样既能提高第二高频子图的对比度，又不会过多地增加执行步骤耗费的时间。

本发明实施例提供的图像处理装置，是一种新的空间域和变换域相结合的图像增强方法，通过获取单元31获取两幅相同的图像，并通过处理单元32对其中一幅图像进行直方图均衡处理，提高图像对比度。然后获得单元33再将两幅图像进行二维离散小波变换，获得包括两个高频子图和两个低频子图的四个不同的子图。然后通过处理单元32对第二高频子图进行钝化模糊处理，提高其边缘清晰度。最近融合单元34再基于小波变换对所有高频子图和第二低频子图进行图像融合，获得一幅增强了对比度和清晰度的融合图像。

进一步的，本实施例的装置对不同的图像能够根据其对应的高频子图的高频系数和对应的低频子图的低频系数，通过融合单元34来设置图像融合时使用的高频系数和低频系数。并且，综合考虑视觉效果以及时间复杂度，处理单元32选择对第二高频子图进行两次钝化模糊处理，保证既能提高对比度又不会增加耗费的时间。而且处理单元32还会在融合图像之前，对钝化模糊后的子图进行去噪，来减少图像中的噪声干扰。

所述图像处理装置包括处理器和存储器，上述获取单元、处理单元、获得单元和融合单元等均作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。

处理器中包含内核，由内核去存储器中调取相应的程序单元。内核可以设置一个或以上，通过调整内核参数来解决现有技术中无法有效地增强医学影像的对比度和分辨率的问题。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)，存储器包括至少一个存储芯片。

本发明实施例提供了一种存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现图像处理方法。

本发明实施例提供了一种处理器，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行所述图像处理方法。

本发明实施例提供了一种设备，设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，处理器执行程序时实现以下步骤：

获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像相同；

对所述第一图像进行直方图均衡处理；

将处理后的第一图像进行二维离散小波变换，获得第一高频子图和第一低频子图；

将所述第二图像进行二维离散小波变换，获得第二高频子图和第二低频子图；

对所述第二高频子图进行钝化模糊处理；

基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合。

可选的，基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合，包括：

获取所述第一高频子图和所述第二高频子图中绝对值大的高频系数；

计算所述第一低频子图和所述第二高低子图的低频系数的平方和；

将获取的高频系数作为融合图像的高频系数，将计算的平方和作为融合图像的低频系数，并基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、所述处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合，以获得所述融合图像。

可选的，对所述第二高频子图进行钝化模糊处理之后，所述方法还包括：

对处理后的第二高频子图进行中值滤波处理。

可选的，对所述第二高频子图进行钝化模糊处理，包括：

对所述第二高频子图进行两次钝化模糊处理。

本文中的设备可以是服务器、pc、pad、手机等。

本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有如下方法步骤的程序代码：

1、获取第一图像和第二图像，所述第一图像和所述第二图像相同；

2、对所述第一图像进行直方图均衡处理；

3、将处理后的第一图像进行二维离散小波变换，获得第一高频子图和第一低频子图。

4、将所述第二图像进行二维离散小波变换，获得第二高频子图和第二低频子图。

5、对所述第二高频子图进行钝化模糊处理。

6、基于小波变换对所述第一高频子图、所述第一低频子图、处理后的第二高频子图和所述第二低频子图进行图像融合。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(cpu)、输入/输出接口、网络接口和内存。

存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flashram)。存储器是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitorymedia)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。