的曝光幀的時(shí)序關(guān)系圖；
圖4為本發(fā)明中連續(xù)透視圖像處理的流程圖；
圖5為本發(fā)明中靜態(tài)透視圖像處理的流程圖。
[0016]主要元件符號(hào)說(shuō)明如下:
UX射線高壓發(fā)生控制器2、邏輯控制模塊
3、X射線探測(cè)器4、感光傳感器
5、計(jì)算機(jī)圖像存儲(chǔ)及顯示模塊6、X射線源 7、透視目標(biāo)8、低能量曝光圖
9、中能量曝光圖10、高能量曝光圖
11、極低能量曝光圖12、極高能量曝光圖
21、同步曝光控制單元22、圖像同步采集單元 23、圖像處理單元24、高壓發(fā)生器同步控制單元
231、低能量圖像預(yù)處理子單元232、中能量圖像預(yù)處理子單元 233、高能量圖像預(yù)處理子單元234、極低能量圖像預(yù)處理子單元 235、極高能量圖像預(yù)處理子單元236、圖像融合單元。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。
[0018]本發(fā)明的實(shí)時(shí)多能X射線透視圖像的獲取及圖像處理方法，在獲取實(shí)時(shí)多重能量X射線透視圖像時(shí)，一個(gè)圖像輸出幀內(nèi)使感光傳感器與不同能量的X射線同步多次曝光，從而實(shí)時(shí)從具有至少三個(gè)能帶的X射線實(shí)時(shí)獲得目標(biāo)的X射線透視圖像，并實(shí)時(shí)完成從不同能量的X射線圖像提取相應(yīng)的高頻邊緣信息，并給高頻邊緣信息賦予不同的色彩，通過(guò)圖像處理方法將多幅圖像中的信息疊加，可使軟組織和硬組織的信息在一幅圖像中同時(shí)充分均衡地展現(xiàn)。
[0019]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的實(shí)時(shí)多能X射線透視圖像的獲取及圖像處理方法，本方法可從具有至少三個(gè)能帶的X射線實(shí)時(shí)獲得目標(biāo)的X射線透視圖像，從不同能量的X射線圖像提取相應(yīng)的信息，并給這些信息賦予不同的色彩，通過(guò)相應(yīng)的圖像處理方法把多幅圖像中的信息疊加，可使軟組織和硬組織的信息在一幅圖像中同時(shí)充分均衡地展現(xiàn)，從而提供了更好的物質(zhì)識(shí)別能力。而且最終的圖像是彩色的，不同的顏色代表不同能量的X射線信息，可以方便地顯示或屏蔽某一種或幾種顏色，也就是可以顯示或屏蔽某一種或幾種不同能量的X射線信息；另外，由于目標(biāo)物體(人體或動(dòng)物)是輕微運(yùn)動(dòng)的，需要快速實(shí)時(shí)獲得目標(biāo)的多能X射線圖像，從而保證獲取的多幅圖像來(lái)自目標(biāo)的相同部位，才能保證圖像信息疊加的準(zhǔn)確性。
[0020]在本實(shí)施例中，獲取X射線透視圖像包括獲取X射線實(shí)時(shí)連續(xù)透視圖像和獲取X射線靜態(tài)透視圖像。在獲取X射線實(shí)時(shí)連續(xù)透視圖像時(shí)，控制感光傳感器使其曝光幀率達(dá)到90幀/秒，由三個(gè)感光傳感器的曝光幀組成一個(gè)圖像輸出幀，即圖像輸出幀的幀率是30幀/秒，達(dá)到圖像采集的實(shí)時(shí)要求；在一個(gè)圖像輸出幀中，對(duì)透視目標(biāo)進(jìn)行三次三重能量曝光，同步從感光傳感器得到與三重能量相對(duì)應(yīng)的低能量曝光圖、中能量曝光圖、高能量曝光圖三幅圖像；用圖像處理方法分別提取低能量曝光圖和高能量曝光圖中的高頻邊緣信息，并給高頻邊緣信息賦予不同的色彩，加權(quán)疊加到中能量曝光圖得到最終的偽彩色輸出圖像，使得軟組織和硬組織的信息在一幅圖像中同時(shí)充分均衡地展現(xiàn)。在獲取X射線靜態(tài)透視圖像時(shí)，由于X射線曝光的高壓電流是連續(xù)透視時(shí)的100到800倍，提高感光傳感器的曝光幀率至150幀/秒，由五個(gè)感光傳感器的曝光幀組成一個(gè)圖像輸出幀，達(dá)到圖像采集的實(shí)時(shí)要求；在一個(gè)圖像輸出幀中，對(duì)透視目標(biāo)進(jìn)行五次五重能量曝光，同步從感光傳感器得到與五重能量相對(duì)應(yīng)的極低能量曝光圖、低能量曝光圖、中能量曝光圖、高能量曝光圖、極高能量曝光圖五幅圖像，用圖像處理方法分別提取極低能量曝光圖、低能量曝光圖、高能量曝光圖、極高能量曝光圖中的高頻邊緣信息，并給高頻邊緣信息賦予不同的色彩，加權(quán)疊加到中能量曝光圖得到最終的偽彩色輸出圖像，使得軟組織和硬組織的信息在一幅圖像中同時(shí)充分均衡地展現(xiàn)。
[0021]本發(fā)明中給不同能量的X射線信息賦予不同的色彩，而且可以顯示或屏蔽圖像中某一種或幾種顏色，也就是可以顯示或屏蔽某一種或幾種不同能量的X射線信息。
[0022]請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明還提供一種實(shí)時(shí)多能X射線透視圖像的獲取及圖像處理系統(tǒng)，包括邏輯控制模塊2、X射線高壓發(fā)生控制器1、X射線探測(cè)器3、多個(gè)感光傳感器4和計(jì)算機(jī)圖像存儲(chǔ)及顯示模塊5 ;X射線高壓發(fā)生控制器I在邏輯控制模塊2的控制下，由X射線源6發(fā)出X射線后該X射線穿過(guò)透視目標(biāo)7，經(jīng)過(guò)透視目標(biāo)7衰減的X射線在X射線探測(cè)器3上轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光單色灰度圖像，感光傳感器4同步采集圖像、完成相應(yīng)的圖像處理后發(fā)送圖像至計(jì)算機(jī)圖像存儲(chǔ)及顯示模塊5 ;邏輯控制模塊2包括同步曝光控制單元21、圖像同步采集單元22、圖像處理單元23和高壓發(fā)生器同步控制單元24 ;高壓發(fā)生器同步控制單元24控制X射線高壓發(fā)生控制器I以相應(yīng)的X射線能量與感光傳感器4同步曝光，且感光傳感器4受同步曝光控制單元21的控制曝光，同步輸出與相應(yīng)能量相對(duì)應(yīng)的圖像到圖像同步采集單元22中，圖像處理單元23處理圖像后把圖像輸出給計(jì)算機(jī)圖像存儲(chǔ)及顯示模塊5。邏輯控制模塊2可以在大規(guī)模的FPGA中實(shí)現(xiàn)，F(xiàn)PGA是現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FieldProgrammable Gate Array)。
[0023]請(qǐng)進(jìn)一步參閱圖2，獲取連續(xù)透視圖像時(shí)，一個(gè)圖像輸出幀由三個(gè)感光傳感器的曝光幀組成，一個(gè)圖像輸出幀中感光傳感器曝光三次，分別為低能量曝光、中能量曝光、高能量曝光。請(qǐng)參閱圖3，獲取靜態(tài)透視圖像時(shí)，一個(gè)圖像輸出幀由五個(gè)感光傳感器的曝光幀組成，一個(gè)圖像輸出幀中感光傳感器曝光五次，分別為極低能量曝光、低能量曝光、中能量曝光、高能量曝光和極高能量曝光。
[0024]請(qǐng)參閱圖4，連續(xù)透視圖像處理時(shí)，圖像同步采集單22根據(jù)感光傳感器5的曝光采集低能量曝光圖8、中能量曝光圖9和高能量曝光圖10 ;低能量圖像預(yù)處理子單元231對(duì)低能量曝光圖8進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換等；中能量圖像預(yù)處理子單元232對(duì)中能量曝光圖9進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換等；高能量圖像預(yù)處理子單元233對(duì)高能量曝光圖10進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換等；低能量圖像高頻信息提取單元使用高斯拉普拉斯算子等算法對(duì)低能量圖像預(yù)處理子單元過(guò)的圖像進(jìn)行圖像高頻信息提取，并賦予綠顏色(綠O -綠255);高能量圖像高頻信息提取單元使用合適的高斯拉普拉斯算子等算法對(duì)高能量圖像預(yù)處理子單元過(guò)的圖像進(jìn)行圖像高頻信息提取，并賦予紅顏色(紅O -紅255);中能量圖像信息賦予灰度色(灰O -灰255)，即灰度圖；低能量圖像高頻信息乘以加權(quán)因子α ;中能量圖像信息乘以加權(quán)因子β ;高能量圖像高頻信息乘以加權(quán)因子γ ;加權(quán)因子α、β、γ為實(shí)數(shù)；圖像融合單元236對(duì)加權(quán)后的低能量、中能量圖像及高能量圖像按相同位置的圖像像素疊加得到偽彩色X射線信息圖像，完成圖像編碼。
[0025]請(qǐng)進(jìn)一步參閱圖5，靜態(tài)透視圖像處理時(shí)即為點(diǎn)片或數(shù)字造影DSA透視圖像的處理，圖像同步采集單元22根據(jù)感光傳感器4的曝光同步采集極低能量曝光圖11、低能量曝光圖8、中能量曝光圖9、高能量曝光圖10和極高能量曝光圖12 ;極低能量圖像預(yù)處理子單元234對(duì)極低能量曝光圖11進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換等；低能量圖像預(yù)處理子單元231對(duì)低能量曝光圖進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換等；中能量圖像預(yù)處理子單元232對(duì)中能量曝光圖進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換；高能量圖像預(yù)處理子單元對(duì)高能量曝光圖進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換；極高能量圖像預(yù)處理子單元235對(duì)極高能量曝光圖進(jìn)行常規(guī)的圖像處理，包括圖像降噪處理及灰度變換等；極低能量圖像高頻信息提取單元使用合適的高斯拉普拉斯算子等算法對(duì)低能量圖像預(yù)處理子單元過(guò)的圖像進(jìn)行圖像高頻信息提取，并賦予綠顏色(綠O -綠255);低能量圖像高頻信息提取單元使用合適的高斯拉普拉斯算子等算法對(duì)低能量圖像預(yù)單元處理過(guò)的圖像進(jìn)行圖像高頻信息提取，并賦予綠顏色；高能量圖像高頻信息提取單元使用合適的高斯拉普拉斯算子等算法對(duì)高能量圖像預(yù)處理子單元過(guò)的圖像進(jìn)行圖像高頻信息提取，并賦予藍(lán)顏色(藍(lán)O -藍(lán)255);極高能量圖像高頻信息提取單元使用合適的高斯拉普拉斯算子等算法對(duì)極高能量圖像預(yù)處理子單元過(guò)的圖像進(jìn)行圖像高頻信息提取，并賦予紅顏色(紅O -紅255);中能量圖像信息賦予灰度色灰度色(灰OO-灰255)，及灰度圖；極低能量圖像高頻信息乘以加權(quán)因子δ ;低能量圖像高頻信息乘以加權(quán)因子α ;中能量圖像信息乘以加權(quán)因子β ;高能量圖像高頻信息乘以加權(quán)因子γ ;高能量圖像高頻信息乘以加權(quán)因子ε，加權(quán)因子α、β、γ、δ、