專利名稱：一種三維灰度圖像的處理方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及圖像處理領域，尤其涉及一種三維灰度圖像的處理方法和系統(tǒng)。
背景技術：
灰度圖像是指一種圖像顯示方式，其每個像素的顏色皆介于黑、白之間。若以 RGB (Red Green Blue)形式表示像素顏色，則三原色數(shù)值相同時為灰度圖像。通常但不限于，將黑、白之間(含黑、白)劃分為256個層次，用0 255表示灰度的級別。0表示純黑色，255表示純白色?；叶葓D像在醫(yī)學、圖像識別領域有很廣泛的用途。MRC格式是電子顯微鏡成像領域常用的數(shù)據(jù)文件格式，一個MRC格式的文件中可存入一系列圖片數(shù)據(jù)。當存入一系列圖片數(shù)據(jù)時其本質(zhì)為一個三維數(shù)組。而這些三維數(shù)組能夠組成一個三維灰度圖像。當然，三維灰度圖像包含但不限于MRC圖像。數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型包括但不限于char、short、float型,三維灰度圖像在計算機中通常為x_y_z三維數(shù)組，數(shù)組元素的數(shù)據(jù)類型不限，但在顯示時需要轉換為char型，即映射到0 255的數(shù)值范圍以內(nèi)。三維灰度圖像在顯示時，并非顯示三維灰度圖像，而是顯示其中某一層，即二維圖像。舉例來說，默認按照x_y方向顯示，即以z為圖片數(shù)量，每個z對應一張x-y灰度圖片。 或以x-z方向顯示，以y為圖片數(shù)量，每個y對應一張x-z灰度圖片。傳統(tǒng)上，將三維數(shù)組每個元素映射至0 255時，是根據(jù)所有元素轉換的。因為映射時需要有平均值等做參數(shù)。 但是這種方法當三維數(shù)組元素的值差距較大時，會導致灰度圖像對比度降低。例如第一張 x-y圖本身的平均值和最后一張x-y圖本身的平均值差距很大，則導致整體的平均值降低， 使得顯示效果較差，對比度不高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種三維灰度圖像的處理方法和系統(tǒng)，要解決的技術問題是圖像顯示效果對比度低的問題。為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了如下技術方案一種三維灰度圖像的處理方法，包括在得到三維灰度圖像在某一顯示方向上的顯示圖像后，如果接收到顯示該顯示圖像的側面的請求時，對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理，并將平滑處理后得到的圖像作為顯示結果進行輸出處理。優(yōu)選的，所述方法還具有如下特點所述對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理， 包括獲取該顯示圖像側面的圖像上像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值；對得到的像素值進行取平均處理，得到平均像素值；將該像素點的像素值更新為得到的平均像素值。優(yōu)選的，所述方法還具有如下特點所述像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值是指如果該像素點的位置為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界，則獲取該像素點周邊最近的3個像素點或5個像素點的像素值，否則，獲取該像素點周邊最近的8個像素點的像素值。一種三維灰度圖像的處理系統(tǒng)，包括處理裝置，用于在得到三維灰度圖像在某一顯示方向上的顯示圖像后，如果接收到顯示該顯示圖像的側面的請求時，對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理；輸出裝置，用于將平滑處理后得到的圖像作為顯示結果進行輸出處理。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還具有如下特點所述處理裝置，包括獲取模塊，用于獲取該顯示圖像側面的圖像上像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值；處理模塊，與所述獲取模塊相連，用于對得到的像素值進行取平均處理，得到平均像素值；更新模塊，與所述處理模塊相連，用于將該像素點的像素值更新為得到的平均像素值。優(yōu)選的，所述系統(tǒng)還具有如下特點所述獲取模塊，用于在該像素點的位置為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界時， 獲取該像素點周邊最近的3個像素點或5個像素點的像素值；在該像素點的位置不為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界時，獲取該像素點周邊最近的8個像素點的像素值。本發(fā)明提供的實施例，在顯示側面時，對圖像做一次平滑操作，消除條紋，提升了顯示效果；另外，由于查看圖片不需要數(shù)值上完全精確，且從原始數(shù)據(jù)映射至灰度值已經(jīng)有了精度損失，所以這種方式的顯示效果較好，且精度可以接受。


圖I為本發(fā)明提供的三維灰度圖像的處理方法實施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明提供的三維灰度圖像的處理系統(tǒng)實施例的結構示意圖；圖3為圖2所示系統(tǒng)實施例中處理裝置21的結構示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，以每片x-y方向的圖片為單位(即一個二維數(shù)組)進行映射并保存。 這樣處理，對默認方向來說，每張x-y圖片的對比度有較大改善。但全部映射完成后，如果以其它方向如x-z方向進行查看，會發(fā)現(xiàn)有較明顯的條紋，是因為每層的x-y灰度值各不相同。簡單來說，想象一摞紙，每張顏色都不相同。因此提供如下解決方案。圖I為本發(fā)明提供的三維灰度圖像的處理方法實施例的流程示意圖。圖I所示方法實施例，包括步驟11、在得到三維灰度圖像在某一顯示方向上的顯示圖像后，如果接收到顯示該顯示圖像的側面的請求時，對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理；步驟12、將平滑處理后得到的圖像作為顯示結果進行輸出處理。下面以一具體實施例進行說明本實施例以處理MRC圖片文件的流程為例進行說明步驟SI 10，讀取MRC圖片文件的文件頭(以下稱為MRC文件頭)，本實施例中MRC 文件頭為1024字節(jié)；MRC圖片文件除文件頭之外的其余數(shù)據(jù)為MRC圖片數(shù)據(jù)(以下稱為圖片數(shù)據(jù))；本實施例選擇MRC圖片文件格式，但本發(fā)明并不限于MRC文件格式。步驟S120，根據(jù)MRC文件頭獲得MRC圖片的X維度的像素數(shù)量、Y維度的像素數(shù)量、Z維度的像素數(shù)量和數(shù)據(jù)模式；若以X-Y方向為考量，則X維度的像素數(shù)量為圖片長度，Y維度的像素數(shù)量為圖片寬度，Z維度的像素數(shù)量為圖片數(shù)量。具體地，是根據(jù)MRC文件頭的前16個字節(jié)來確定MRC圖片的長度、寬度、圖片數(shù)量和數(shù)據(jù)模式；以每四個字節(jié)為一個單位，按照整型的數(shù)據(jù)類型解釋該MRC文件頭，即可獲得 MRC圖片的長度、寬度、圖片數(shù)量和數(shù)據(jù)模式；其中，上述的數(shù)據(jù)模式是指MRC文件的數(shù)據(jù)是以何種數(shù)據(jù)格式存放的，舉例來說， 就是判斷該MRC文件在存儲時是以浮點型(float)存放還是以字符型(char)存放等)，后續(xù)處理方式與此格式有關；步驟S130，根據(jù)MRC圖片的數(shù)據(jù)模式，在內(nèi)存的第一空間中動態(tài)建立三維數(shù)組，以一個X-Y為單位(即S120中所述長、寬為一張圖)，從文件中順序讀取每一張圖片存在臨時數(shù)組中，并做歸一化映射，將映射后的結果按順序存入三維數(shù)組；其中，歸一化映射由如下幾步組成第一遍掃描臨時數(shù)組，取得全部數(shù)組元素的平均值；第二遍掃描臨時數(shù)組，取得全部數(shù)組元素的標準差；第三遍掃描臨時數(shù)組，根據(jù)萊特準則剔除異常值之后取得數(shù)組元素的最大值和最小值；第四遍掃描臨時數(shù)組，將數(shù)組元素歸一化至0 255的區(qū)間，并將結果存入三維數(shù)組的相應位置中。本實施例選擇萊特準則，但不限于使用該準則。步驟S140，當要求顯示x-z面或y-z面時，首先根據(jù)欲顯示的圖片創(chuàng)建相應大小的數(shù)組。然后掃描三維數(shù)組相應位置，將相應位置的像素值賦值到新數(shù)組，新數(shù)組填充完畢后做平滑處理。其中，平滑處理具體來說獲取該顯示圖像側面的圖像上像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值；對得到的像素值進行取平均處理，得到平均像素值；將該像素點的像素值更新為得到的平均像素值。需要說明的是，所述像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值是指如果該像素點的位置為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界，則獲取該像素點周邊最近的3個像素點或5個像素點的像素值，否則，獲取該像素點周邊最近的8個像素點的像素值。如果以二維數(shù)據(jù)進行處理的話，可以描述如下取得某一個像素的位置，該位置取決于將數(shù)組視為二維數(shù)組時，元素所在的坐標；取得其周邊8個點的值并計算平均值(若該點位于邊界，則周邊點的數(shù)量相應減少)；用平均值替代原始值。本實施例采用的平滑處理方法較易編程實現(xiàn)，但平滑處理方法不限于此?？筛鶕?jù)顯示的是x-z面或y-z面，在取平均值時減少兩個點(即x-y面的兩點)。也可不用算數(shù)平均值而改用幾何平均值等方法。步驟S150，將處理好的數(shù)組加上相應的文件頭并顯示或保存。本發(fā)明提供的方法實施例，在顯示側面時，對圖像做一次平滑操作，消除條紋，提升了顯示效果；另外，由于查看圖片不需要數(shù)值上完全精確，且從原始數(shù)據(jù)映射至灰度值已經(jīng)有了精度損失，所以這種方式的顯示效果較好，且精度可以接受。圖2為本發(fā)明提供三維灰度圖像的處理系統(tǒng)實施例的結構示意圖。結合上文所述的方法實施例，圖2所示系統(tǒng)實施例，包括處理裝置21，用于在得到三維灰度圖像在某一顯示方向上的顯示圖像后，如果接收到顯示該顯示圖像的側面的請求時，對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理；輸出裝置22，用于將平滑處理后得到的圖像作為顯示結果進行輸出處理。圖3為圖2所示系統(tǒng)實施例中處理裝置21的結構示意圖。圖3所示處理裝置21 包括獲取模塊301，用于獲取該顯示圖像側面的圖像上像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值；處理模塊302，與所述獲取模塊301相連，用于對得到的像素值進行取平均處理， 得到平均像素值；更新模塊303，與所述處理模塊302相連，用于將該像素點的像素值更新為得到的平均像素值。優(yōu)選的，所述獲取模塊301，用于在該像素點的位置為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界時，獲取該像素點周邊最近的3個像素點或5個像素點的像素值；在該像素點的位置不為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界時，獲取該像素點周邊最近的8個像素點的像素值。下面以一具體實施例對本發(fā)明提供的系統(tǒng)作進一步說明本實施例主要包括讀取模塊、獲取模塊、歸一化模塊、平滑處理模塊、保存模塊，其中讀取模塊，用于讀取圖像文件的文件頭；獲取模塊，與讀取模塊相連，用于分析文件頭，取得圖片文件三維的長度信息；歸一化模塊，與獲取模塊相連，用于將圖片數(shù)據(jù)歸一化并存入新的數(shù)組；平滑處理模塊，與歸一化模塊相連，當需要從非x-y方向讀取文件時，調(diào)用此模塊，用于從歸一化模塊的輸出中讀取圖片數(shù)據(jù)并做平滑處理；保存模塊，與平滑處理模塊相連，用于將平滑處理模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)加入文件頭并保存。本實施例在顯示灰度圖像前分兩步處理數(shù)據(jù)，提高了顯示效果。
上述歸一化模塊包括讀取模塊，用于按x-y方向讀取一張圖片；平均值模塊，用于計算該圖片像素數(shù)據(jù)的平均值；標準差模塊，用于計算該圖片像素數(shù)據(jù)的標準差；最大最小值模塊，用于取得該圖片像素數(shù)據(jù)的最大、最小值；歸一化計算模塊，用于根據(jù)最大、最小值計算每個像素點的歸一化數(shù)值并保存到新數(shù)組。上述步驟循環(huán)多次，次數(shù)為圖片張數(shù)，即z方向長度。上述平滑處理模塊包括創(chuàng)建存儲空間模塊，用于根據(jù)需要讀取圖片的大小在內(nèi)存中開辟空間；讀取模塊，用于根據(jù)需要讀取的圖片數(shù)據(jù)并存放入新開辟的空間；平滑模塊，用于將新空間中的數(shù)據(jù)做平滑處理。應用實例本應用實例處理的是一個擁有512*512*32個像素點的浮點型數(shù)據(jù)的MRC圖片文件。讀取模塊讀取MRC文件頭。獲取模塊根據(jù)MRC文件頭獲取X維度長度為512，y維度長度為512，z維度長度為 32，數(shù)據(jù)模式為浮點類型。根據(jù)三維長度建立512*512*32長度的三維字符型數(shù)組。歸一化模塊將數(shù)據(jù)進行歸一化處理。歸一化模塊中的讀取模塊建立x*y即 512*512大小的浮點型數(shù)組，并讀入第一張圖片，歸一化模塊230中的平均值模塊根據(jù)數(shù)組元素計算出平均值avg，歸一化模塊230中的標準差模塊根據(jù)avg和數(shù)組元素計算出標準差dev，歸一化模塊230中的最大最小值模塊統(tǒng)計數(shù)組元素小于dev 3倍的數(shù)據(jù)中的最大值max和最小值min,歸一化模塊230中的歸一化計算模塊根據(jù)max、min、每個元素的數(shù)據(jù)將該元素歸一化至0 255的區(qū)間內(nèi)并存入三維字符型數(shù)組，循環(huán)z即32次以上步驟直到所有圖片數(shù)據(jù)都處理完畢。需要從y-z方向查看圖片時調(diào)用平滑處理模塊將圖片數(shù)據(jù)讀取并做平滑處理。平滑處理模塊240中的創(chuàng)建存儲空間模塊根據(jù)y、z大小創(chuàng)建512*32大小的字符型數(shù)組，平滑處理模塊中的讀取模塊，讀取y-z方向的圖片，即從第X個元素開始(根據(jù)要讀取的圖片序號)，每隔512個元素讀取一個元素，按順序填入數(shù)組，平滑處理模塊中的平滑模塊，掃描數(shù)組，根據(jù)元素所在位置，用與其相鄰點的平均值代替。保存模塊將平滑后的數(shù)據(jù)加上圖片的文件頭進行保存或顯示。本發(fā)明提供的系統(tǒng)實施例，在顯示側面時，對圖像做一次平滑操作，消除條紋，提升了顯示效果；另外，由于查看圖片不需要數(shù)值上完全精確，且從原始數(shù)據(jù)映射至灰度值已經(jīng)有了精度損失，所以這種方式的顯示效果較好，且精度可以接受。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應以權利要求所述的保護范圍為準。
權利要求
1.一種三維灰度圖像的處理方法，其特征在于，包括 在得到三維灰度圖像在某一顯示方向上的顯示圖像后，如果接收到顯示該顯示圖像的側面的請求時，對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理，并將平滑處理后得到的圖像作為顯示結果進行輸出處理。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，所述對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理，包括獲取該顯示圖像側面的圖像上像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值；對得到的像素值進行取平均處理，得到平均像素值； 將該像素點的像素值更新為得到的平均像素值。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值是指如果該像素點的位置為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界，則獲取該像素點周邊最近的3個像素點或5個像素點的像素值,否則，獲取該像素點周邊最近的8個像素點的像素值。
4.一種三維灰度圖像的處理系統(tǒng)，其特征在于，包括處理裝置，用于在得到三維灰度圖像在某一顯示方向上的顯示圖像后，如果接收到顯示該顯示圖像的側面的請求時，對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理；輸出裝置，用于將平滑處理后得到的圖像作為顯示結果進行輸出處理。
5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，包括獲取模塊，用于獲取該顯示圖像側面的圖像上像素點周邊最近的至少兩個像素點的像素值；處理模塊，與所述獲取模塊相連，用于對得到的像素值進行取平均處理，得到平均像素值；更新模塊，與所述處理模塊相連，用于將該像素點的像素值更新為得到的平均像素值。
6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于所述獲取模塊，用于在該像素點的位置為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界時，獲取該像素點周邊最近的3個像素點或5個像素點的像素值；在該像素點的位置不為該第一顯示圖像側面的圖像的邊界時，獲取該像素點周邊最近的8個像素點的像素值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種三維灰度圖像的處理方法和系統(tǒng)。所述方法，包括在得到三維灰度圖像在某一顯示方向上的顯示圖像后，如果接收到顯示該顯示圖像的側面的請求時，對該顯示圖像側面的圖像進行平滑處理，并將平滑處理后得到的圖像作為顯示結果進行輸出處理。
文檔編號G06T15/50GK102609976SQ201210015598
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權日2012年1月18日
發(fā)明者沈鉑 申請人:浪潮(北京)電子信息產(chǎn)業(yè)有限公司