一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法与流程

本发明涉及超声多普勒频谱图像处理领域，尤其涉及一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法。

背景技术：

1、超声图像由于成像过程中会混杂一定的噪声，从而降低了图像分辨率，削弱了图像边缘，不利于后期诊断。边缘锐化可在一定程度上提升图像质量，增强细节信息，对比度更强，更好的帮助医生进行诊断。

2、超声图像边缘锐化一般是一帧一帧图像单独处理后显示在设备的屏幕上，现有的边缘锐化技术是将边缘图像与去噪图像进行叠加显示，在一定程度上造成图像模糊。同时，超声多普勒频谱图像显示的是指定区域的组织或者血流运动速度随时间的变化，帧与帧之间单独进行边缘锐化，丢失了图像帧之间的时间关联性。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，包括以下步骤：

4、步骤1：显示图像或拼接图像(显示图像与频谱图像拼接)作为输入图像iinput；

5、步骤2：对输入的图像进行中值滤波，去除孤立的噪声点，获得预处理的图像imedian，根据频谱图像的特点，中值滤波核(w1×h1)在横轴和纵轴的尺寸不相等，其中，纵轴的尺寸h1＞横轴的尺寸w1；

6、步骤3：对预处理的图像imedian进行方向性边缘检测，得边缘过渡图像isobel；

7、步骤4：根据预设的梯度阈值gradt，将边缘过渡图像isobel中像素绝对值小于该阈值的都设置为0，去除弱边缘部分，并对强边缘部分进行非线性滤波，得到预处理的强边缘图像iinitedge；

8、步骤5：将预处理的图像与预处理的强边缘图像进行融合，得到初步的锐化图像iinitsharp，其中，

9、iinitsharp＝imedian+α*iinitedge，α＞0；

10、步骤6：根据预设的次数，对初始的边缘锐化图像iinitsharp进行多次中值滤波，同样，中值滤波核(w2×h2)在横轴和纵轴的尺寸不相等，其中，纵轴的尺寸h2＞横轴的尺寸w2，生成最终的边缘图像iedge；

11、步骤7：将边缘图像与输入图像加权融合，生成最终的锐化图像isharp，其中，

12、isharp＝β×iinput+(1-β)×iedge，0＜β＜1；

13、步骤8：若输入图像是拼接图像，截取当前帧锐化后的图像，更新到显示图像对应位置；

14、步骤9：显示图像。

15、优选地，所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，：所述步骤3中采用大小为3×3的索贝尔算子(sobel算子)得边缘过渡图像isobel。

16、优选地，所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，所述步骤4中的非线性滤波采用3×3尺寸的核进行中值滤波。

17、优选地，所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，当拼接帧数超过显示图像的最大帧数范围时，将从头更新显示图像内容，此时首先重新创建一个图像用来存储直接拼接图像，对拼接图像进行边缘锐化，然后截取当前帧锐化后的图像，再覆盖到显示图像的对应位置进行显示。

18、优选地，所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，边缘锐化是针对多个图像帧的显示图像直接进行边缘锐化。

19、优选地，所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，所述中值滤波核在横轴和纵轴分别采用纵轴为7，横轴为3。

20、借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

21、1、本发明在图像后处理模块，对包含多个图像帧的显示图像直接进行边缘锐化，避免单独帧图像锐化造成的图像边界不能优化的问题。

22、2、本发明能实时进行边缘锐化，边缘图像与原始图像叠加显示，避免了因平滑造成的图像模糊。

23、3、本发明由于频谱图像横轴表示时间，纵轴表示同一时刻的运动信息，因此提取边缘时，滤波核在纵轴上设置较大的尺寸，在横轴上保持较小的尺寸，从而在减少计算量的情况下有方向性的滤波。

24、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。

技术特征：

1.一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，其特征在于：所述步骤3中采用大小为3×3的索贝尔算子(sobel算子)得边缘过渡图像isobel。

3.根据权利要求1所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，其特征在于：所述步骤4中的非线性滤波采用3×3尺寸的核进行中值滤波。

4.根据权利要求1所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，其特征在于：当拼接帧数超过显示图像的最大帧数范围时，将从头更新显示图像内容，此时首先重新创建一个图像用来存储直接拼接图像，对拼接图像进行边缘锐化，然后截取当前帧锐化后的图像，再覆盖到显示图像的对应位置进行显示。

5.根据权利要求1所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，其特征在于：边缘锐化是针对多个图像帧的显示图像直接进行边缘锐化。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，其特征在于：所述中值滤波核在横轴和纵轴分别采用纵轴为7，横轴为3。

技术总结
本发明涉及一种针对超声多普勒频谱图像的边缘锐化方法，包括以下步骤：步骤1：显示图像或拼接图像作为输入图像I<subgt;input</subgt;；步骤2：对输入的图像进行中值滤波，获得预处理的图像I<subgt;median</subgt;，步骤3：对预处理的图像I<subgt;median</subgt;进行方向性边缘检测，得边缘过渡图像I<subgt;sobel</subgt;；步骤4：得到预处理的强边缘图像I<subgt;initEdge</subgt;；步骤5：得到初步的锐化图像I<subgt;initSharp</subgt;，步骤6：根据预设的次数，对初始的边缘锐化图像I<subgt;initShrp</subgt;进行多次中值滤波，生成最终的边缘图像I<subgt;edge</subgt;；步骤7：将边缘图像与输入图像加权融合，生成最终的锐化图像I<subgt;sharp</subgt;；步骤8：若输入图像是拼接图像，截取当前帧锐化后的图像，更新到显示图像对应位置；步骤9：显示图像。本发明能提高边缘锐化精度，从而提升图像的清晰度。

技术研发人员：辛莉莉,杨嘉久,赵威东
受保护的技术使用者：珂纳医疗科技（苏州）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14