切伦科夫荧光成像中γ射线的去除方法

摘要

本发明公开一种切伦科夫荧光成像中γ射线的去除方法。主要解决切伦科夫成像中γ射线干扰图像质量的问题，其实现步骤是：(1)获取图像数据；(2)图像预处理；(3)根据如下公式计算图像掩膜的宽度；(4)获取局部方差图像；(5)确定被干扰像素；(6)构造信号判定矩阵；(7)修复被干扰像素，获取初步修复图像；(8)判断初步修复图像是否满足处理要求；(9)对初步修复图像抑噪。本发明能够基本完全去除切伦科夫荧光图像中的γ射线，同时图像中切伦科夫荧光信号能够尽可能的保留下来，提高切伦科夫荧光成像的图像质量。

主权项

切伦科夫荧光成像中γ射线的去除方法，包括如下步骤：(1)获取图像数据1a)在避光条件下用CCD相机捕获切伦科夫荧光图像；1b)在避光条件下用CCD相机捕获背景噪声图像；(2)图像预处理将采集的荧光图像减去背景噪声图像，得到被干扰图像；(3)根据如下公式计算图像掩膜的宽度：w＝2t+1其中，w表示图像掩膜的宽度大小，t表示迭代的次数；(4)获取局部方差图像4a)使用平滑线性滤波器，对被干扰图像进行平滑线性滤波，获得图像中每个像素的局部均值；4b)利用图像局部方差公式，计算被干扰图像中每个像素的局部方差，获取局部方差图像；(5)确定被干扰像素5a)采用最大类间方差法处理局部方差图像，获取判定阈值；5b)将局部方差图像中方差大于判定阈值的像素标记为被干扰像素；(6)构造信号判定矩阵利用下面公式构造信号判定矩阵：$S(i,j)=\left\{\begin{array}{cc}1& D(i,j)\notin C\\ 0& D(i,j)\in C\end{array}\right.$其中，S(i，j)表示构造的信号判定矩阵，(i，j)表示信号判定矩阵第i行第j列对应的坐标值，D(i，j)表示被干扰图像在第i行第j列对应坐标的像素值，C表示被干扰像素的集合；(7)修复被干扰像素，获取初步修复图像利用如下公式修复被干扰图像中被γ射线干扰的像素，获取初步修复图像：$p(i,j)=\frac{\underset{(m,n)\in A}{\Sigma }S(m,n)D(m,n)}{\underset{(m,n)\in A}{\Sigma }S(m,n)}$其中，p(i，j)表示修复后的被干扰像素，(i，j)表示修复后的被干扰像素对应的坐标值，(m，n)表示以坐标(i，j)为中心的图像掩膜范围内的图像像素对应的坐标值，A表示以坐标(i，j)为中心的图像掩膜范围内的图像像素的集合，∑·表示求和运算符，S(m，n)表示信号判定矩阵第m行第n列对应的值，D(m，n)表示被干扰图像第m行第n列对应坐标的像素值；(8)判断初步修复图像是否满足处理要求人工观察判断初步修复图像中是否存在被干扰的像素，如果是，将初步修复图像作为被干扰图像，返回步骤(3)；否则，执行下一步骤；(9)对初步修复图像抑噪采用非截断小波抑噪公式，对初步修复图像进行抑噪，得到去除干扰图像，去除γ射线的过程结束。