專利名稱:用于改進的診斷圖像一致性的渲染的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明一般涉及診斷圖像的處理,具體涉及用于增強一個或多個診斷圖像以便基 于對感興趣區(qū)域(ROI)上的圖像內(nèi)容的分析來為該區(qū)域提供一致渲染的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
圖像渲染中的一致性有助于在使用X射線和相關(guān)類型的診斷圖像時允許更準確 的臨床評價。對同一人體(anatomy)所得到的具有相同的總體動態(tài)范圍和對比度設(shè)定的圖 像可以更容易地相互比較以用于診斷以及用于跟蹤各種情況,尤其對于在不同時間以及在 不同成像設(shè)備上對同一病人所得到的圖像。例如,在加強護理病房(ICU),在一段時間間隔 內(nèi)得到的連續(xù)診斷圖像可以有助于顯示病人情況的進展并且因此有助于指導(dǎo)ICU治療。然而,已證明在實踐中難以實現(xiàn)一致圖像渲染。舉例來說,由于曝光設(shè)定、病人和 設(shè)備位置、散射以及網(wǎng)格應(yīng)用中的差別,從一張圖像到下一張在圖像質(zhì)量上的差別可以是 相當(dāng)大的。所以,即使對于在短的治療間隔上從相同的病人獲取的圖像,在兩張或更多圖像 之間也有本質(zhì)的差別,這妨礙它們之間的有效比較并且制約了臨床醫(yī)生檢測到可能非常重 要的細微變化的能力。此問題涉及不論是最初在膠片上獲取的以及掃描的,還是諸如使用 計算機放射線照相(CR)或者數(shù)字放射線照相(DR)系統(tǒng)以數(shù)字化獲取的圖像。使用存儲熒光體的計算機放射線照相系統(tǒng)和數(shù)字放射線照相系統(tǒng)可以提供與可 從傳統(tǒng)的屏幕/膠片系統(tǒng)得到的曝光寬容度(典型地40 1)相比非常寬的曝光寬容度 (多達10000 1)。這意味著在圖像感測和記錄的時候曝光錯誤對計算機放射線照相而言 不那么嚴重。然而,圖像顯示設(shè)備具有更加有限的動態(tài)范圍。計算機放射線照相中的色階 映射可以經(jīng)特別定制來為每個單獨的圖像提供最優(yōu)再現(xiàn)。然而,大部分諸如照相膠片的輸 出媒介,和諸如平板或者陰極射線管(CRT)的顯示器沒有足夠?qū)挼膭討B(tài)范圍來以具有適當(dāng) 的視覺對比度的接近10000 1的寬容度顯示此信息。因此,有必要小心地分配可用的輸 出動態(tài)范圍以顯示輸入碼值(code value)中臨床上重要的部分。對于某些申請,輸入圖像中感興趣區(qū)域的范圍可能會超過輸出媒介或者顯示 器所提供的范圍,則結(jié)果輸出圖像的部分的對比度可能會被損害。例如,Kato等人的 名禾爾為"Image Gradation Processing MethodAnd Apparatus For Radiation Image Recording System"( “圖像分級處理方法和用于輻射圖像記錄系統(tǒng)的設(shè)備”)的U. S.專利 No. 4,302,672示教了為胸腔X射線圖像建立這種折衷的色階的曲線的方法。然而,此方法 使用碼值直方圖的谷值和峰值來標(biāo)識脊柱、心臟和肺之間的臨界點。因為谷值和峰值不總 是能夠清楚地檢測到,所以結(jié)果并不是非常可靠。此方法要求所有已獲取的圖像具有相同 的總體空間輪廓,這不需要是真實的。此外,該方法不能被推廣到除胸腔圖像外的檢查。從一個方面來說,在放射線照相圖像中主要有五個“對象”分類(1)前景(用來保 護身體的部分不受非必要的X射線曝光的準直器葉片),其通常對應(yīng)于從非常低到低的曝 光范圍;(2)人造對象(例如起搏器、管狀物和電極);(3)軟組織(諸如肌肉、血管和腸), 其通常對應(yīng)于低(例如縱隔)到高(例如肺部)的取決于組織厚度的曝光;(4)骨頭,其對應(yīng)于低到非常低的曝光水平(通常和前景重疊);以及(5)背景,其對應(yīng)于非常高的曝光范 圍。因為不同分類的對象之間(諸如在骨頭和準直器葉片的情況下)可以有相當(dāng)可觀的重 疊,這五個對象分類很難只用碼值區(qū)分。如在 Lee 等人的名稱為"Automatic Tone Scale Adjustment UsingImage Activity Measures”( “使用圖像活動性測量的自動色階調(diào)整”)、共同轉(zhuǎn)讓的U. S.專利 No. 5,633,511活動性中所提到的,調(diào)整計算機放射線照相的色階的一些基本問題涉及 (1)確定輸入碼值的哪個子范圍對于臨床評估最重要以及(2)建立色階轉(zhuǎn)換曲線以便可以 在輸出顯示器或者媒介上用適合的對比度和亮度(密度)渲染步驟(1)中標(biāo)識的、碼值的 重要子范圍。例如,輸入胸腔X射線圖像的數(shù)字碼值可以從500延伸到3000(以O(shè).OOllog 曝光為單位),但是肺部范圍的碼值范圍,即圖像中最重要的區(qū)域,可能僅從大概1800延伸 到2600。簡單地用對所有輸入碼值相等的對比度把輸入碼值的整個范圍(從500到3000) 映射到可用的膠片密度范圍可以產(chǎn)生具有低到不可接受的對比度的胸腔圖像,難以清晰地 分辨出特征。所以具有能夠自動檢測和選擇輸入碼值的有關(guān)子范圍(一般為1800到2600) 的算法以用適合的視覺對比度和亮度在輸出媒介上顯示是很有用的。選擇輸入碼值的有關(guān) 子范圍以及建立從輸入碼值到輸出顯示媒介的適當(dāng)?shù)挠成浜瘮?shù)的過程被稱為色階調(diào)整。Lee等人的‘511的公開內(nèi)容描述了用于使用輸入碼值的直方圖來標(biāo)識圖像中感 興趣的子范圍的傳統(tǒng)方式,隨后公開了用于使用活動性直方圖來標(biāo)識這個子范圍的改進的 備選方式。在Lee等人的‘511專利中公開的活動性直方圖對圖像活動性進行逐行測量,這 提高了總體圖像渲染并對于獲得改進的圖像對比度和亮度具有優(yōu)勢。通過對Lee等人的‘511專利的技術(shù)擴展,在Baraski等人的名稱為“Method of Automatically Determining Tone-Scale Parameters for aDigital Image,,(“自^J石角胃 數(shù)字圖像的色階參數(shù)的方法”)、共同轉(zhuǎn)讓的U. S.專利No. 6,778,691中也公開了對比度增 強的方法。Barski等人的‘691公開的方法自動生成用于為圖像獲取所希望的色階的查找 表(LUT),所述方法使用色階曲線在其中間范圍密度上的斜率。用于調(diào)整診斷圖像值的強度范圍和斜率的傳統(tǒng) 法可能不能在所有的情況中提 供滿意的結(jié)果。雖然諸如那些在Lee等人的‘511專利和Barski等人的’ 691專利中所描 述的方法在診斷圖像的對比度增強方面提供了改進,但是這些方法沒有解決在不同時間所 得到的病人的圖像之間或者對于不同病人的圖像的一致渲染的問題。因而,舉例來說,當(dāng)在 不同時間得到的病人的兩張或更多的圖像在曝光值或其他值方面不同,這種對比度提高技 術(shù)的應(yīng)用不大可能提供能夠允許ICU的臨床醫(yī)生對情況改變進行更準確估計的一致渲染。對比度擴展是一種已經(jīng)被提議用于提供圖像之間的歸一化測量的方法。例如, Maack 等人的名禾爾為"Method of Dynamic RangeCompression of an X-Ray Image and Apparatus Effectuating theMethod"( “X射線照片圖像的動態(tài)范圍壓縮方法以及實現(xiàn)該 方法的設(shè)備”)的U. S.專利No. 5,357,549描述了動態(tài)范圍壓縮技術(shù),其僅在具體的感興趣 范圍內(nèi)(諸如在胸腔X射線照片的肺部范圍內(nèi))擴展圖像強度。所提議的方法定位低頻部 分,確定均衡系數(shù),然后將這些應(yīng)用在圖像上用于壓縮低頻部分,為圖像強度的較高頻率范 圍釋放剩余的動態(tài)范圍。以類似的方式,F(xiàn)ang的名稱為“Uniform And Non-UniformDynamic Range Remapping For Optimum Image Display” ( “用于最優(yōu)圖像顯示的統(tǒng)一和非統(tǒng)一動 態(tài)范圍重新映射”)的U. S.專利No. 5,835,618使用將動態(tài)范圍重新映射的方法用于增強暗和亮兩種密度范圍中的圖像重新映射。這種重新映射重新映射或校正技術(shù)相當(dāng)于平滑數(shù) 據(jù)(諸如通過低通濾波器)、確定數(shù)據(jù)的均值、把經(jīng)平滑的數(shù)據(jù)調(diào)整到所述均值,然后將經(jīng) 平滑、調(diào)整的數(shù)據(jù)應(yīng)用到原始數(shù)據(jù)上。諸如上文所描述的那些方法集中在提高單個圖像的 總體圖像外觀,這可能又會在某種程度上有助于提高圖像的一致性。然而,這些和其他傳統(tǒng) 的對比度擴展方法沒有直接提出從圖像到圖像的不一致性。因此,雖然繼續(xù)嘗試達到單個圖像的可接受的診斷質(zhì)量,在達到診斷圖像渲染中 可接受的一致性測量方面仍然還有相當(dāng)大的提高空間。可使用的不同類型成像系統(tǒng)(其每 個都具有對初始圖像數(shù)據(jù)不同的預(yù)處理)的數(shù)量、在檢查器件所使用的成像技術(shù)、對于來 自不同感興趣區(qū)域的圖像內(nèi)容的觀察者偏好,這些都使在圖像外觀中提供一致性的問題變 得復(fù)雜,為將一致性結(jié)果提供給在一段時間內(nèi)得到的(諸如ICU或者相似的護理機構(gòu)中的 病人的)相同類型的圖像的渲染問題提供解決方案是有益的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提升關(guān)于圖像一致性的診斷成像技術(shù)。為此目標(biāo),本發(fā)明提供了 用于渲染用來顯示的診斷圖像數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),該系統(tǒng)包括至少一個診斷成像設(shè)備,其為 病人獲取數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并與計算機網(wǎng)絡(luò)通信;至少一個一致性控制模塊,其運行在所述計 算機網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)網(wǎng)的處理器上并且其可操作地響應(yīng)于編程指令集合,所述編程指令集包含 用于存取獲取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以及用于檢測從聯(lián)網(wǎng)的診斷成像設(shè)備上獲取的數(shù)字圖像數(shù) 據(jù)的圖像類型的指令;用于在獲取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中標(biāo)識一個或多個控制點的指令;用于 映射所述一個或多個控制點的輸入碼值到對應(yīng)的預(yù)先確定的碼值的指令;用于根據(jù)所述一 個或多個控制點的映射來映射附加的輸入碼值到輸出值的指令;用于根據(jù)映射的輸出值提 供渲染的圖像數(shù)據(jù)作為輸出的指令;與所述至少一個一致性控制模塊聯(lián)網(wǎng)通信的DICOM目 標(biāo),其用于存儲或顯示渲染的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述至少一個診斷成像設(shè)備是一個數(shù)字放射線 照相系統(tǒng)。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)來自先前渲染的圖像。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述用于輸入碼值映射的編程指令構(gòu)成查找表。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述DICOM目標(biāo)是顯示監(jiān)視器。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述編程指令還包含用于標(biāo)識感興趣區(qū)域的指 令。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述至少一個一致性控制模塊與特定的放射線 照相成像系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述用于調(diào)整所述映射的指令是根據(jù)電子存儲 的模版圖像、存儲的變量、圖像分析結(jié)果和觀察者偏好數(shù)據(jù)中的一個或多個生成的。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述DICOM目標(biāo)是一個歸檔系統(tǒng)。根據(jù)上述實施例的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),其中所述用于標(biāo)識所述控制點的指令使用來自所述 圖像數(shù)據(jù)的值的直方圖。為此目標(biāo),本發(fā)明還提供了一種用于渲染診斷圖像的方法,其至少部分由計算機執(zhí)行,所述方法包含獲取圖像數(shù)據(jù)作為所述診斷圖像的輸入碼值;電子處理所述圖像數(shù) 據(jù)以在所述診斷圖像的圖像內(nèi)容中標(biāo)識至少一個感興趣區(qū)域;以及將所述至少一個感興趣 區(qū)域的輸入碼值重新映射成所述診斷圖像的輸出碼值并且按照以下步驟生成查找表(i)在所述輸入碼值中標(biāo)識至少一個控制點;(ii)將所述至少一個控制點映射成輸出碼值;以及(iii)根據(jù)所述至少一個控制點的映射將其他輸入碼值映射成輸出碼值,并且根 據(jù)所述映射構(gòu)成所述查找表。根據(jù)上述實施例的方法,其中獲取圖像數(shù)據(jù)包含獲取渲染的圖像數(shù)據(jù)。根據(jù)上述實施例的的方法,其中獲取圖像數(shù)據(jù)包含直接從圖像捕獲設(shè)備直接獲取 所述數(shù)據(jù)。本發(fā)明的特征在于它提供了用于基于感興趣區(qū)域(ROI)的特性或者圖像的特征 來提高放射線照相的圖像的渲染一致性的方法。本發(fā)明的特征在于它通過灰度分配范圍以及為給定ROI指配邊界值而提出了輸 出空間中的圖像一致性。 本發(fā)明的優(yōu)勢在于它適應(yīng)于不同的成像設(shè)備和裝置,以便在不同時間或者在不同 成像系統(tǒng)上得到的圖像都能夠被處理并相互比較。結(jié)合其中顯示和描述了本發(fā)明的示例性實施例的附圖閱讀以下詳細描述后,本領(lǐng) 域的技術(shù)人員將明白本發(fā)明的這些以及其他的目標(biāo)、特征和優(yōu)勢。
雖然本說明書以具體指出并清楚聲明本發(fā)明內(nèi)容的權(quán)利要求書來結(jié)束,但是相信 根據(jù)結(jié)合附圖的以下描述將更好地理解本發(fā)明。圖IA是可在其中使用本發(fā)明的方法的醫(yī)療成像系統(tǒng)內(nèi)部的圖像數(shù)據(jù)流的框圖。圖IB是顯示了本發(fā)明的一個實施例中具有在不同聯(lián)網(wǎng)位置處的多個一致性控制 模塊的網(wǎng)絡(luò)的框圖。圖IC是顯示了在計算機或者其他處理器上執(zhí)行一致性控制功能的組件的示意性 框圖。圖2是顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的一致渲染處理的邏輯流程圖。圖3是概要說明在一個實施例中用于ROI標(biāo)識和一致渲染的基本步驟的邏輯流程 圖。圖4顯示了在一個實施例中由本發(fā)明執(zhí)行的重新映射操作的例子。圖5是一個顯示了通過使用本發(fā)明的方法的圖像的輸入到輸出映射的圖表。圖6顯示了在備選實施例中由本發(fā)明執(zhí)行的重新映射操作的例子。圖7根據(jù)一個實施例中居中的圖像顯示了能夠用來有助于提供一致性的尺寸值 (dimensional value)0圖8是顯示了用于生成感興趣區(qū)域的查找表的步驟的邏輯流程圖。圖9是顯示了用于在低和高邊界之間生成LUT的順序的邏輯流程圖。圖10顯示了用于計算圖像數(shù)據(jù)的趾部部分的LUT值的邏輯流程步驟。圖11顯示了用于計算圖像數(shù)據(jù)的肩部部分的LUT值的邏輯流程步驟。
圖12顯示了用于具有重要圖像內(nèi)容的圖像的重新映射重新映射圖像數(shù)據(jù)的效果 的例子;以及圖13是在一個實施例中生成LUT的步驟的流程圖。部件列表20圖像捕獲器件22圖像數(shù)據(jù)23圖像處理系統(tǒng)28歸檔系統(tǒng)30顯示器34、36 —致渲染處理器40 網(wǎng)絡(luò)42成像系統(tǒng)44 成像地點(site)50 一致性控制模塊52邏輯電路54 內(nèi)存56 指令58網(wǎng)絡(luò)接口60,60,圖像62 遮蔽物(mask)70,70a,70b 主要范圍80,80a,80b調(diào)整的主要范圍84,88 直方圖90R0I 區(qū)域92肩部區(qū)域94趾部區(qū)域100初始步驟106類型標(biāo)識步驟110標(biāo)志標(biāo)識步驟120控制點標(biāo)識步驟130映射步驟160LUT生成步驟200值獲取步驟210 Δ計算步驟220映射值計算步驟230LUT生成步驟400輸入步驟410R0I標(biāo)識步驟420范圍標(biāo)識步驟
430匹配步驟440修正步驟450LUT生成步驟700灰度分割步驟710R0I區(qū)域LUT建立步驟711值獲取步驟712圖像尺寸減小步驟713圖像活動性確定步驟714LUT生成步驟720趾部區(qū)域LUT建立步驟721部分LUT建立步驟722計算像素數(shù)量步驟723像素數(shù)量核對步驟724像素值改變步驟725低值LUT步驟726趾部LUT建立步驟730肩部區(qū)域LUT建立步驟731設(shè)定Wr值步驟732部分LUT建立步驟733計算像素數(shù)量步驟734像素數(shù)量核對步驟735合并步驟736肩部LUT建立步驟dh(x).差分直方圖h(x).直方圖elp.有效左邊點erp.有效右邊點Ip.左邊點rp.右邊點Al, AL, ALi.重新映射的左邊點Ar, AR, ARi.重新映射的右邊點CP1,CP1,,CP2.控制點Lc.縱向長度ffl, WL, WLi.較低的左邊點ffr, WR, WRi.較高的右邊點
具體實施例方式本描述具體地針對構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的部分的元件,或者更直接地與根據(jù)本 發(fā)明的設(shè)備合作的元件。需要理解的是沒有具體顯示或描述的元件可以采用本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的各種形式。參考于2006年12月22日申請、Huo等人的名稱為“ROI-basedRendering for Diagnostic Image Consistency”( “用于診斷圖像一致性的基于ROI的渲染”)的、共同轉(zhuǎn) 讓并且通過參考納入本文的U. S.專利申請公開No. 2008/0118139。術(shù)語“DIC0M目標(biāo)”指的是DICOM(醫(yī)療中的數(shù)字成像和通信)網(wǎng)絡(luò)上的器件。根 據(jù)定義,DICOM目標(biāo)可以是顯示器或者歸檔系統(tǒng),諸如使用專用于存儲、檢索、分配和醫(yī)療圖 像展示的一個或多個計算機或者網(wǎng)絡(luò)的PACS (圖片歸檔和通信系統(tǒng))。圖像存儲的最通常 的標(biāo)準格式就是DICOM格式。本發(fā)明為診斷圖像的一致渲染提供了基于ROI的灰度歸一化。本發(fā)明的方法為診 斷圖像提供了強度值的重新映射,即提供可能在不同時間和在不同情況下得到的圖像(包 括從不同的成像系統(tǒng)獲取的圖像)的一致渲染。圖像的一致渲染允許臨床醫(yī)生更容易比較 相同病人的圖像或者相同人體的圖像并且能有助于提供更有效和準確的診斷。本發(fā)明的處理至少部分在計算機或者其他類型的控制邏輯處理器例如專用的圖 像處理器上執(zhí)行。在本公開中的上下文中,術(shù)語“聯(lián)網(wǎng)處理器”用來標(biāo)識執(zhí)行用于一致性控 制的編程指令的計算機或者其他類型的處理器。用作聯(lián)網(wǎng)處理器的計算機或者其他類型的 控制邏輯處理器裝置配備有用于執(zhí)行編程邏輯指令以及用于存儲結(jié)果所需的電子數(shù)據(jù)存 儲裝置和存儲電路并且與之通信。計算機可以包括一個或更多存儲介質(zhì),舉例來說,諸如磁 盤或者磁帶的磁性存儲介質(zhì);諸如光盤、光帶或機器可讀條形碼的光存儲介質(zhì);諸如隨機 存取存儲器(RAM)或只讀存儲器(ROM)的固態(tài)電子數(shù)據(jù)存儲器件;或者用來存儲計算機程 序的任何其他物理器件或者介質(zhì),所述計算機程序具有用于控制一個或或更多計算機以及 有關(guān)數(shù)據(jù)來實踐根據(jù)本發(fā)明的方法的指令。為示出本發(fā)明的方法,這部分的描述針對一個示例性實施例中的胸腔X射線。然 而,本發(fā)明的方法不限于任何一種類型的放射圖像,也可以用于身體其他部位的成像。不同于較早的一致渲染方法,本發(fā)明的實施例可以在單個圖像上操作,不需要使 用多個圖像以獲取合適的圖像渲染參數(shù)。另外,因為本發(fā)明的實施例的一致渲染方法不限 于一種數(shù)據(jù)類型或者成像系統(tǒng)而可以應(yīng)用于經(jīng)預(yù)處理的圖像數(shù)據(jù)或者直接應(yīng)用于從DR或 CR系統(tǒng)或膠片掃描器獲取的“原始”圖像數(shù)據(jù),或者應(yīng)用于已經(jīng)準備好用于顯示或者打印 的處理過的數(shù)據(jù),所以本發(fā)明的實施例的一致渲染方法優(yōu)于較早的一致渲染方法。參考圖 1A,顯示了捕獲的診斷圖像的成像鏈的框圖并且?guī)в械奖景l(fā)明的實施例提供的一致渲染軟 件的可能的接入點。用于數(shù)據(jù)處理以提供參考圖IA所顯示和描述的一致性控制的編程軟 件模塊根據(jù)編程的指令在一個或多個聯(lián)網(wǎng)計算機或者其他邏輯處理器上執(zhí)行。跟蹤圖IA中的基本圖像處理鏈,圖像捕獲器件20獲取未處理的或經(jīng)圖像處理系 統(tǒng)24處理并且被直接提供給聯(lián)網(wǎng)的DICOM目標(biāo)的“原始”圖像數(shù)據(jù)22,舉例來說,所述聯(lián)網(wǎng) 的DICOM目標(biāo)可以是如在圖IA和圖IB中顯示的顯示器30或者PACS歸檔系統(tǒng)28??蛇x地 可以提供一致渲染處理器34用于向預(yù)處理數(shù)據(jù)提供一致渲染。備選地,可以提供可選的一 致渲染處理器36用于處理可能已經(jīng)被渲染的經(jīng)處理的數(shù)據(jù)。如在圖IA中所顯示的,這種 處理可以包括在沿成像鏈的多個點中的任意處(包括在PACS歸檔之前或者之后)存取的 圖像數(shù)據(jù)。本發(fā)明的一致渲染可以用在多個實施例的任意一個中,包括使用多種類型的不 同圖像捕獲器件20中的任意一種。
在圖IB的框圖中,網(wǎng)絡(luò)40與多個成像地點44以及與PACS歸檔系統(tǒng)28連接。圖 IB的實施例中所顯示的每個成像地點44具有對應(yīng)的一致性控制模塊50,其用于在成像系 統(tǒng)42中獲取的圖像。一致性控制模塊50也可以獨立于任何特定的成像系統(tǒng)42并且位于任 何可接入的聯(lián)網(wǎng)的位置處,以便其有效地與多于一個的成像系統(tǒng)42通信。一致性控制模塊 50可以在特定的主計算機內(nèi)或其他控制邏輯處理器內(nèi)執(zhí)行,或者可以是在位于遠距離的聯(lián) 網(wǎng)的服務(wù)器上執(zhí)行的網(wǎng)絡(luò)程序。作為硬件或者軟件部件,一致性控制模塊50接收并執(zhí)行輸 入以及存儲的程序指令用來檢測診斷圖像的類型,用來標(biāo)識諸如成像源、檢測器以及它們 的制造商的信息,以及用來標(biāo)識檢查的身體部位以及圖像中一個或多個感興趣區(qū)域(ROI), 用來為檢測出的圖像類型和ROI獲取以及確定必要的控制參數(shù)值,用來通過使用控制參數(shù) 來處理圖像以重新映射圖像數(shù)據(jù),以及用來提供經(jīng)處理、渲染的圖像作為輸出。網(wǎng)絡(luò)40可以是任何合適的網(wǎng)絡(luò)類型,舉例來說包括以太網(wǎng)。這可以是位于醫(yī)院或 者其他機構(gòu)內(nèi)的專有的本地局域網(wǎng)(LAN)或者可以是對于病人數(shù)據(jù)的隱私具有適當(dāng)?shù)陌?全保護的可接入因特網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)。使用在圖IB所顯示的模塊化控制邏輯布置,可以根據(jù)存儲在網(wǎng)絡(luò)上并且被每個 一致性控制模塊50使用的標(biāo)準獲取一致性。備選地,多個一致性變量或參數(shù)可以被保存和 使用,包括專門用于每個成像系統(tǒng)42的一致性參數(shù)。這使得系統(tǒng)之間的一致性成為可能, 舉例來說以使從成像系統(tǒng)#1獲取并顯示的圖像可以與從成像系統(tǒng)#3獲取并顯示的圖像具 有一致的外觀。類似地,可以給在不同時間得到的兩張圖像提供一致渲染以有助于它們的 比較。圖IC的示意性框圖顯示了在計算機或者其他處理器上執(zhí)行一致性控制模塊50的 功能的控制邏輯部件。邏輯電路52提供可操作地響應(yīng)于并執(zhí)行存儲在存儲器54中的指令 56。然后網(wǎng)絡(luò)接口 58通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)未經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)和經(jīng)處理的圖像數(shù)據(jù)的通信。存 儲的指令是編程指令集合,其可以包括用于從聯(lián)網(wǎng)設(shè)備獲取圖像的指令;用于檢測從聯(lián)網(wǎng) 設(shè)備獲取的圖像的類型的指令;用于確定以及獲取變量控制參數(shù)和值的指令;用于標(biāo)識獲 取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中的一個或多個控制點的指令;用于將所述一個或多個控制點的輸入碼 值映射成對應(yīng)的預(yù)先確定的碼值的指令;用于根據(jù)所述一個或多個控制點將附加的輸入碼 值映射成輸出碼值的指令;用于渲染診斷圖像的指令;以及用于提供渲染圖像數(shù)據(jù)作為輸 出的指令。隨后渲染圖像被指向DICOM目標(biāo),諸如可以位于網(wǎng)絡(luò)中任何合適的點處的顯示 器30,用于由診斷者觀察。備選的DICOM目標(biāo)可以是PACS或者其他類型的歸檔系統(tǒng)。圖2中的邏輯流程圖顯示了一個實施例中由一致性控制模塊50為一致渲染而執(zhí) 行的處理過程。隨后給出的更加詳細的描述則進一步闡述了每個步驟內(nèi)的功能和操作。在 初始步驟100中,將一個或多個圖像輸入一致性控制模塊50(圖1C)。然后類型標(biāo)識步驟 106提供關(guān)于已經(jīng)獲取了的圖像的類型的信息,包括關(guān)于成像的身體部位的信息,以及可選 地關(guān)于所使用的裝置的成像模態(tài)或者類型的性信息。接著是標(biāo)志標(biāo)識步驟110,其中定位一 個或多個圖像中的R0I、人體特征、以及其他的特征,在可能有多個圖像之處允許空間祥光。 標(biāo)志標(biāo)識步驟110包括用于處理具有不同背景內(nèi)容量(或者沒有背景內(nèi)容)的圖像的背景 /前景的分割應(yīng)用。繼續(xù)對圖2的描述,接著控制點標(biāo)識步驟120標(biāo)識用于緊隨其后的、從輸入值到輸 出值的重新映射的過程的一個或多個控制點。在只有單個ROI或者感興趣圖像特征時,這些控制點來自該ROI或者特征并可以指示重要的人體特征或者強度范圍的邊界點的值,將 在后面的例子中更詳細地描述。在圖像中有多個感興趣特征或者ROI時,取決于緊隨其后 的處理的類型,來自各ROI的單個控制點都可以是合適的。舉例來說,可以簡單地通過使用 圖像值的直方圖來確定所述單個或者多個控制點。確定用于映射數(shù)字圖像值所期望的輸出 值的變量控制參數(shù)可以通過多種方式獲取,包括使用模板圖像,使用根據(jù)隨時間對診斷者 偏好進行測試而獲知的值,以及使用隨機指配的值,舉例來說諸如具體的診斷者所偏好的 數(shù)值。映射是單調(diào)的并且可以使用預(yù)先確定的碼值,即預(yù)先選擇的或預(yù)先計算的碼值,來定 義輸出邊界。繼續(xù)進一步描述圖2中的順序,映射步驟130接著至少將來自步驟120的每個控 制點映射成灰度預(yù)先確定的灰度值。作為此步驟的部分,可以取決于圖像捕獲變量或者其 他參數(shù)對每個映射進行調(diào)整,舉例來說,對于病人或者身體部位位置變化的調(diào)整,對于圖像 曝光變化的調(diào)整以及對于根據(jù)不同制造商的不同類型預(yù)先處理的變化的調(diào)整??梢曰?對獲取的圖像數(shù)據(jù)的分析對重新映射的值進行特定圖像的調(diào)整,并且可以取決于圖像內(nèi)容 或者取決于最大和最小或其他有關(guān)的像素數(shù)據(jù)值,取決于動態(tài)范圍,取決于均值或中值,或 者其他計算得到的統(tǒng)計值,取決于用來獲取圖像的成像技術(shù)或成像裝置的狀況,取決于病 人情況,取決于人口統(tǒng)計狀況,取決于醫(yī)療歷史,或者取決于病人位置。舉例來說,可以基于 ROI的一部分中的像素的平均亮度來計算調(diào)整。備選地,基于進行觀察的專業(yè)人員或那些管 理成像系統(tǒng)的人的經(jīng)驗,特定圖像的調(diào)整可以是根據(jù)經(jīng)驗的??梢匀Q于人體的類型或者 其他具體感興趣的特征來進行特定圖像的調(diào)整。在還有其他實施例中,可以通過比較獲取 的圖像數(shù)據(jù)和已經(jīng)事先選定的、電子存儲的模板圖像來進行特定圖像的調(diào)整。例如,這可以 包括趾部-肩部(toe-shoulder)對比調(diào)整,其調(diào)整非常暗和非常亮的區(qū)域的圖像內(nèi)容。在映射步驟130中任何所需要的調(diào)整之后,執(zhí)行LUT生成步驟160。在LUT生成步 驟160中,為最初的步驟100中提交的一個或多個圖像中的每個都生成查找表(LUT),通過 對初始處理的圖像數(shù)據(jù)值進行重新映射提供了一致渲染。應(yīng)當(dāng)注意的是用于在診斷圖像中標(biāo)識感興趣區(qū)域的方法和算法以及用于將感興 趣區(qū)域內(nèi)輸入范圍中的數(shù)字數(shù)據(jù)映射到輸出范圍各種技術(shù)對于診斷成像領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說是已知的。背景分割背景分割,所述背景分割作為如在圖2中顯示的步驟110的部分執(zhí)行,其允許標(biāo)識 圖像組織內(nèi)容以及允許將圖像組織內(nèi)容從背景內(nèi)容中分離,以使兩種類型的圖像內(nèi)容可以 被分別處理。有許多成像領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的、用于背景分割的方式。背景分割的總 體目標(biāo)是定義與非組織背景范圍分開的、圖像的組織部分。舉例來說,在熟知的方式中有直 方圖分析和處理。對于胸腔X射線照相以及其他類型的放射線圖像,背景分割在各種圖像 特性中區(qū)分。例如,有些圖像可能沒有背景內(nèi)容;而其他一些圖像中,背景內(nèi)容的數(shù)量可能 很重要。標(biāo)志特征和ROI的標(biāo)識需要注意的是在獲取的圖像中可以有多個R0I。為了清楚的描述,接下來的討論 顯示每個圖像使用單個R0I。圖2的邏輯流程圖中的標(biāo)志標(biāo)識步驟110使用了多種可能的 方法中的一種來標(biāo)識給定類型的圖像中的共同特征。舉例說明,在一個實施例中,使用的方法類似于在Luo等人、共同轉(zhuǎn)讓的U. S.專利7,221,786名稱為"Method ForAutomatic Construction Of 2D Statistical Shape Model For The LungRegioris,,( “Μ 自云力Mt 肺部區(qū)域的2D靜態(tài)形狀模型的方法”)中所公開的方法。簡要地所,這種方法應(yīng)用了閾值 處理、模版、和邊緣梯度分析來檢測圖像中的邊界,舉例來說諸如肺部的邊界。圖3中的邏輯流程圖以及接下來的圖4-6中的框圖和圖表給出了在特定的實施例 中使用來自兩張不同的圖像的單獨的ROI執(zhí)行在圖2中概述的總體過程的例子。輸出圖像 400包含具有一個或多個ROI的獲取的圖像數(shù)據(jù)。一個ROI標(biāo)識步驟410在圖像中標(biāo)識一 個或多個ROI或者不同類型的人體。范圍標(biāo)識步驟420為在步驟410中標(biāo)識的每個ROI標(biāo) 識出目標(biāo)輸出灰度范圍。輸出灰度范圍是定義在輸出空間中兩個邊界點的值之間的。然后 匹配步驟430把來自步驟420的各個范圍和來自步驟410的ROI關(guān)聯(lián)起來。修正步驟440 如早先所描述的,可選擇地基于圖像的特定內(nèi)容調(diào)整一個或多個范圍。LUT生成步驟450接 著為每個區(qū)域生成部分查找表并將各個LUT段合并成用于渲染圖像的單個LUT。標(biāo)iR控制點(CP)MMimm (delta Δ)可以基于下列因素為控制點的相對重要性選擇用于一致性映射的控制點(CP),所 述因素諸如(i)實際經(jīng)驗(empirical experience), (ii)臨床相關(guān)性,或者(iii)觀察者 偏好。舉例說明,實際經(jīng)驗可以指示特定值對于渲染清楚的肺部范圍或者對于其他特定類 型的組織最有作用。臨床相關(guān)性將CP的確定基于諸如相對的具體組織與診斷要求相關(guān)性 的因素。觀察者偏好可以基于諸如對比設(shè)定或總體亮度或暗度的因素,舉例來說通過選擇 適當(dāng)?shù)目刂泣c和它們的值。一旦控制點和它們的值被確定了,它們可以應(yīng)用于所有相同類 型的圖像以提供所需的一致性。標(biāo)識對控制點(CP)設(shè)置的調(diào)整控制點可以是固定的點。也可以根據(jù)多個因素中的任意一個稍微地調(diào)整它們以允 許對可變性的測量。控制點選擇的調(diào)整可以基于一些因素來進行,舉例來說諸如病人位置 差別、曝光設(shè)定、裝置類型或者制造商,以及預(yù)處理軟件的變量。在圖3的邏輯流程圖中,感 興趣區(qū)域內(nèi)的圖像像素值的重新映射由一致性控制模塊50(圖1C)來實現(xiàn)作為步驟420、 430、440和450的結(jié)果。繼續(xù)這個例子,圖4根據(jù)本發(fā)明的一個實施例以直方圖格式顯示了用于一個或多 個圖像的圖像數(shù)據(jù)的重新映射方案。對于圖像#1和#2中的每一個,通過使用剛剛描述的 用于背景分割和ROI標(biāo)識的流程,標(biāo)識了共同的主要范圍70a、70b。左邊點lpl、lp2和右邊 點rpl、rp2,是分別為ROI標(biāo)識之后的圖像所獲取的控制點(CP)。這些接下來的一些步驟 的目的就是重新映射所述控制點;左邊點lpl、lp2和右邊點rpl、rp2映射成對應(yīng)的點Al和 Ar來形成一致圖像。Ipl和1ρ2控制點可以分別是范圍70a和70b的最左邊的點,或者分 別是在左邊的點,位于所述點之外只有不超過范圍70a和70b的曲線下總面積的大約5%。。 rpl和rp2控制點可以分別是范圍70a和70b的最右邊的點,或者分別是在右邊的點,位于 所述點之外只有不超過范圍70a和70b的曲線下總面積的大約5%。圖4示出了如在本發(fā)明的實施例中可以看到的用于一致性重新映射的共同行為。 作為左控制點lpl、1ρ2和右控制點rpl、rp2以及它們對應(yīng)的用于重新映射的邊界值A(chǔ)l和 Ar之間的變換的部分,輸入數(shù)據(jù)值的范圍通常會被增加或者“擴展”。該范圍也可以被減小 或“壓縮”。主要80a和80b指示這種經(jīng)變換的范圍,其占據(jù)了直方圖中更寬的范圍。注意到主要80a和80b相似,但是一般展現(xiàn)微小的差別,其與圖像內(nèi)容和條件的微小差別有關(guān), 這很有啟發(fā)性。由于在兩張圖像之間Al和Ar邊界值可能略有不同,注意到圖4稍微簡化 了重新映射方案,這也很有啟發(fā)性,AlAr隨后會做更詳細的說明。對于相同的ROI或人體的輸入?yún)^(qū)域(lp、rp),在一個實施例中可以有對于所有相 同類型的檢查(例如,對于所有的胸腔X射線照相)共同的輸出范圍(它的位置由(Al,Ar) 劃界或定義)。基于多個變量中的任意一個(包括如早先所描述的特定成像系統(tǒng)變量或者 特定圖像調(diào)整變量值),通過使用差別值(如(Α1+Δ1,Ar+Δr)),可以進一步修改值A(chǔ)l和 Ar。圖5的圖表顯示了圖像的不同部分如何被重新映射用于一致渲染,以及在控制點 CPl和CP2的重新映射中值A(chǔ)r和Al的相對位置。值A(chǔ)r可以有多種方式來計算。在一個簡 單的實施例中,從ROI獲取的右控制點rp可以被映射成已經(jīng)被確定為用于相同類型的圖像 集合的實際值的值A(chǔ)r。然而,這種方式可能不能充分補償兩張圖像之間的一些差別,尤其是 和圖像中心的相對位置有關(guān)的差別。如圖5中顯示的,碼值的映射是單調(diào)的,輸出碼值一致 地隨著增長的輸入碼值而增長(或減小)。單調(diào)映射應(yīng)用于重新映射控制點,也應(yīng)用于其他 根據(jù)控制點重新映射的其他值。圖6的示圖又以直方圖表示顯示了在使用Ipl和1ρ2值作為控制點以及使用附加 的控制點CPl的備選實施例中圖像數(shù)據(jù)值的重新映射。在這個例子中,控制點CPl是在圖 #1中用于ROI的峰值附近的特定值。舉例來說,該值可以代表圖像中某種類型的組織或者 結(jié)構(gòu)。在這個例子中,在重新映射流程中控制點CPl被映射成值CP1’。這樣,具有感興趣的 特定值的一個或多個點可以被重新映射以通過具體的感興趣區(qū)域?qū)D像的一致性進行更 多的控制。在備選實施例中,可以執(zhí)行圖像數(shù)據(jù)映射以在如何渲染值的范圍或者如何渲染該 范圍的一個或多個部分方面提供一致性。舉例來說,重新參考圖4和6,用于ROI的Al和 Ar值中的一個或者兩個都可以先于映射而被調(diào)整。至于圖5,代表重新映射的曲線可以具 有不同的斜率,或者可以不同于在值Ip和rp之間顯示的線性排列。因為其的診斷相關(guān)性(尤其是與肺部成像的相關(guān)性),較低的重新映射邊界值A(chǔ)l 可能比較高的重新映射邊界值A(chǔ)r更難計算。在典型的計算中,Ip和rp的值預(yù)先確定為圖 像數(shù)據(jù)值的百分比,其中,這些是圖像ROI的主要灰度水平范圍的較低和較高邊界。舉例來 說,這些值一般在用于ROI中的灰度水平的2% -95%的范圍內(nèi)。圖7的胸腔X射線照相圖像的例子顯示了圖像內(nèi)可能在個別情況中影響怎樣規(guī)定 控制點的多個值。對于這個例子,可以根據(jù)病人的位置來進行調(diào)整。計算出從左右肺部的 ROI的較低的中點到圖像底部的距離d。對于每張圖像,距離d到縱向長度Lc的相對比例 可以是用來對應(yīng)用于該圖像的Ar進行調(diào)整的一個因素。當(dāng)距離d在圖像中按比例更大,就 會出現(xiàn)更多的腹部和肌肉組織,同時對圖像數(shù)據(jù)有相應(yīng)影響,這可以通過直方圖或者其他 分析技術(shù)來確定。建立LUT一旦為圖像獲取了用于映射的Ar和Al以及其他控制點的值其他,用于該圖像的 渲染的LUT就可以被生成了。圖8中的邏輯流程圖顯示了一個實施例中用于該流程的總體 步驟?;叶人絼澐植襟E700把灰度范圍分成在圖5中所顯示的三個部分趾部區(qū)域94、RIO區(qū)域90和肩部區(qū)域92。接下來的流程則為這三個區(qū)域的每個都生成LUT值。ROI區(qū) 域LUT建立步驟710對于診斷成像來說是最重要的,并會在接下來更加詳細地描述。趾部 區(qū)域的LUT建立步驟720接著計算較暗的、曝光更完全的范圍的LUT數(shù)值。最后,執(zhí)行肩部 區(qū)域LUT建立步驟730來計算用在高亮區(qū)域的值。圖9的邏輯流程圖顯示了作為ROI區(qū)域LUT建立步驟710的部分執(zhí)行的子步驟。 獲取值步驟711首先被執(zhí)行從最初的圖像中獲取Ip和rp的值以及獲取為該圖像計算的較 低的重新映射值A(chǔ)l和較高的重新映射值A(chǔ)r。接下來,執(zhí)行圖像尺寸減小步驟720。在這 個步驟中,將中值濾波應(yīng)用于獲取尺寸減小的圖像,在一個實施例中是最初的圖像尺寸的 1/4。這可以幫助加速接下來的步驟的計算。圖像活動性確定步驟713接著被執(zhí)行,其中ROI中的圖像活動性被評估。高圖像活 動性的范圍通常比圖像的其他區(qū)域在臨床上更重要。因此,標(biāo)識這種區(qū)域有助于提供適當(dāng) 的成像處理并有助于允許調(diào)整高活動性區(qū)域以便增強而不是丟失詳細的信息。舉例來說, 該流程可以使用早先引用的在Lee等人的‘511專利中公開的方法??刂泣c之間區(qū)域的LUT映射除了重新映射圖像的ROI區(qū)域之外(如在圖5中所顯示的區(qū)域90),本發(fā)明的方法 也針對映射較暗和較亮的區(qū)域。步驟130(圖2)中的趾部-肩部對比調(diào)整過程執(zhí)行了暗的 區(qū)域所需的額外的映射,表示為圖5的變換曲線中的趾部區(qū)域94。而對于亮的區(qū)域,表示為 圖5的變換曲線中的肩部區(qū)域92。使用本文所顯示的命名法,位于Ip左邊的點被重新映射 到較低值Wl和Al之間的趾部區(qū)域。比這個區(qū)域更暗的值沒有被使用。類似地,位于rp右 邊的點被重新映射到較高值Wr和Ar之間的區(qū)域。比這個區(qū)域更亮的值沒有被使用。圖10的邏輯流程圖顯示了用于為圖像數(shù)據(jù)的趾部區(qū)域計算LUT值的步驟序列。部 分LUT建立步驟721采用了用來在區(qū)域
中映射LUT值的函數(shù)。接下來步驟集合可以改變LUT提交之前的某些像素值的輸入條件。接下來是計算 像素數(shù)量步驟722,其中獲取對用于背景的門限值th與值Ilow之間的像素數(shù)量(Pa)的計 數(shù),其中Ilow比Ip小。在像素數(shù)量核對步驟723中,對照根據(jù)經(jīng)驗確定的門限值核對數(shù)量 Pa從而確定在這個區(qū)域內(nèi)是否有大量的像素具有值。這可以指示具有診斷相關(guān)值的像素。 如果沒有,則執(zhí)行趾部LUT建立步驟726,為W,Ip]中的像素i重新映射所有趾部區(qū)域的 值。如果具有該值的像素的數(shù)量超過了 Pa,則執(zhí)行像素值變化步驟724,通過使用下 列公式改變LUT (i)將會被應(yīng)用于其的值G(i) = (lp-i)*k+i*(l-k),其中0<k< 1是可 以根據(jù)經(jīng)驗定義的參數(shù)。接著是低值LUT步驟725,將LUT(i)應(yīng)用于重新映射的值。圖11中的框圖顯示了一個實施例中用于為圖像數(shù)據(jù)的肩部部分計算LUT值的邏 輯流程步驟。在設(shè)定Wr值的步驟731中,對于該病人要為較高值Wr設(shè)定值。erp值將被映 射成該值。根據(jù)經(jīng)驗確定典型的Wr值為3750。接下來是部分LUT建立步驟732。隨后是 計算像素數(shù)量步驟733。在本文中,值Ihigh是在在用于LUT肩部部分建立的、先前的函數(shù) 中映射成Wr-IOO (或者小于某個其他偏移量的Wr)的灰度水平。在像素數(shù)量核對步驟734 中,對照根據(jù)經(jīng)驗確定的數(shù)量Pb核對值的數(shù)量。如果低于這個數(shù)量,則可以在肩部LUT建 立步驟736中計算LUT。舉例來說,這個可以通過使用下面的公式來實現(xiàn) 其中h(k)是圖像的直方圖(歸一化的);sh(k)圖像的空間相關(guān)直方圖;以及 0 ^ ratio ^ 1。如果值的數(shù)量超過了 Pb,則像素值的數(shù)量超過所期望的范圍,這有可能指示這 個區(qū)域中的像素具有診斷相關(guān)性。在這種情況下,執(zhí)行合并步驟735用于直方圖均衡化 (HE),使用空間相關(guān)直方圖均衡化(SCHE),在2006年10月13日申請、名為“Method For EnhancedVisualization Of Medical Images”(“用于增強的醫(yī)療圖像可視化的方法”)的、 共同轉(zhuǎn)讓的U. S.專利公開No. 11/549,130中更加詳細地描述此方法,通過參考納入本文。圖12顯示了胸腔X射線照相圖像60的例子,其顯示了在本發(fā)明的圖像變換后的 改進。變換后的圖像表示為圖像60’。圖像60和60’右邊的直方圖顯示了對于此圖像,變 換和對主要范圍70重新映射后的效果。圖2的LUT生成步驟160中,合適的查找表(LUT)被提供用來在提交給CAD處理 之前處理每個圖像。圖13的邏輯流程圖顯示了在一個實施例中一致性處理如何提供對圖像渲染的局 部控制。值獲取步驟200中,目標(biāo)值I,WK,~,和Ak被獲取作為控制點。這些值可以來自儲 存在存儲器中的值,并被指配用于具體圖像。備選地,這些目標(biāo)值可以從觀察者偏好數(shù)據(jù)中 獲取,使用由觀察者直接輸入的數(shù)值或者使用從觀察者選擇中獲取的值。例如,這些值可以 是從對多個專業(yè)人員的試驗結(jié)果中獲取的平均值。接下來,在Δ計算步驟210中,為圖像 或者在圖像內(nèi)標(biāo)識的感興趣區(qū)域計算Δ或差別值。這些值可以是由觀察者或者軟件應(yīng)用 設(shè)定設(shè)定的范圍內(nèi)的變量,以便產(chǎn)生I+/-Δ的Δ值變化不超過有限的量。例 如,對于值\,其可以被規(guī)定為可接受的范圍位于Wwn和Wtax之間,以使WMn <ffL< ffLmax0用于任何圖像的Δ值可以是固定的,或者可以基于對各個圖像的分析,或者基于 和系統(tǒng)相關(guān)的其他因素、使用的技術(shù)、或者病人,如早先所描述的。對于任何圖像,這個值可 以是零或者其他適當(dāng)?shù)臄?shù)值。仍然參考圖13,映射值計算步驟220將Δ值考慮在內(nèi)為圖像計算對應(yīng)的值,即值 評『*! ,沁,和4,其中i指示圖像。然后,如圖5的例子中顯示的,這個計算提供定義色調(diào) 曲線的線性部分或其他部分的點。LUT生成步驟230使用這個色調(diào)曲線關(guān)系以用于為一致 渲染將圖像中的輸入碼值映射成輸出碼值的LUT。使用本發(fā)明的方法,可以向以多種不同裝置設(shè)定中任意一種、從相同病人處得到 的一個或多個圖像提供一致處理,以有助于視覺上或者使用CAD評估工具對單個圖像進行 評估或者進行兩個或更多圖像的對比。本發(fā)明的方法和設(shè)備可以幫助在ICU或者其他類型 重癥護理機構(gòu)中提供改進的護理。由于本發(fā)明的方法尤其適合用于支持縱向追蹤,其可以 用來提供按時間順序排序布置的成像和其他數(shù)據(jù),以幫助臨床醫(yī)生留意可通過使用圖像和 測量數(shù)據(jù)檢測到的、病人情況的變化。本發(fā)明幫助使圖像數(shù)據(jù)的展示標(biāo)準化,以使信息可以 以可直接理解和使用的形式被提供給醫(yī)療人員。如早先所指出的,本發(fā)明的方法為一個或 多個圖像提供預(yù)處理,實現(xiàn)可能在不同時間、由不同操作者,或者在不同的成像條件下得到的圖像之間更加精確的比較。在本發(fā)明的一個實施例中,圖像處理系統(tǒng)執(zhí)行早先所描述的 一致渲染過程,然后為一個或兩個經(jīng)一致地渲染的圖像提供進一步的增強。舉例來說,圖像 增強方法可以包括那些在早先所引用的參考文獻Barski的‘691中所描述的方法。在本發(fā)明的實施例中,一致渲染是聯(lián)網(wǎng)的功能,其能夠在成像過程中的若干點中 的任意點處理診斷圖像數(shù)據(jù)。一致渲染模塊可以被編程以處理原始數(shù)據(jù)或經(jīng)渲染的數(shù)據(jù), 包括存儲在圖像歸檔系統(tǒng)中的圖像數(shù)據(jù)。具體參考其中某些優(yōu)選的實施例而詳細描述了本發(fā)明,但是將會理解的是,可以 由本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在上文所描述的以及如在隨附的權(quán)利要求所指出的本發(fā)明的范 圍內(nèi)實現(xiàn)變化和改造而不背離本發(fā)明的范圍。例如,如前文指出的,可以將多種不同方法中 的任意一種用于背景分割步驟106。本發(fā)明的設(shè)備和方法可以被用于從多種不同類型的診 斷成像系統(tǒng)中的任意一種獲取的診斷圖像,舉例來說包括X射線照相、乳房X射線照相、計 算斷層照相,以及MRI成像系統(tǒng)。因而,所提供的是用于增強診斷圖像以提供一致渲染用于從一個或多個聯(lián)網(wǎng)的成 像系統(tǒng)獲取的圖像的設(shè)備和方法。
權(quán)利要求
一種用于渲染用來顯示的診斷圖像數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),包含至少一個診斷成像設(shè)備,其為病人獲取數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并且其與計算機網(wǎng)絡(luò)通信;至少一個一致性控制模塊,其在所述計算機網(wǎng)絡(luò)上聯(lián)網(wǎng)的處理器上執(zhí)行并且其可操作地響應(yīng)于編程指令集合,所述編程指令集合包含(a)用于存取獲取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)以及用于檢測從聯(lián)網(wǎng)的診斷成像設(shè)備上獲取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的圖像類型的指令;(b)用于在獲取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中標(biāo)識一個或多個控制點的指令;(c)用于映射所述一個或多個控制點的輸入碼值到對應(yīng)的預(yù)先確定的碼值的指令;(d)用于根據(jù)所述一個或多個控制點的映射來映射附加的輸入碼值到輸出值的指令;以及(e)用于根據(jù)映射的輸出值提供渲染的圖像數(shù)據(jù)作為輸出的指令;以及與所述至少一個一致性控制模塊聯(lián)網(wǎng)通信的DICOM目標(biāo),用于存儲或顯示渲染的圖像數(shù)據(jù)。
2.一種用于渲染診斷圖像的方法,其至少部分由計算機執(zhí)行,所述方法包含 獲取圖像數(shù)據(jù)作為所述診斷圖像的輸入碼值;電子處理所述圖像數(shù)據(jù)以在所述診斷圖像的圖像內(nèi)容中標(biāo)識至少一個感興趣區(qū)域; 從所述至少一個感興趣區(qū)域內(nèi)標(biāo)識一個或多個控制點。映射所述一個或多個控制點中的每個的輸入碼值到對應(yīng)的預(yù)先確定的碼值;以及 構(gòu)成查找表,所述查找表在由所述控制點的輸出值所定義的范圍中將每個像素值的輸 入碼值映射成重新映射的值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法,還包含通過使用提供給具體的診斷成像設(shè)備的、存儲的 差值來調(diào)整所述預(yù)先確定的碼值。
4.如權(quán)利要求2所述的方法,還包含通過使用根據(jù)從所述診斷圖像數(shù)據(jù)獲取的統(tǒng)計值 計算得到的、存儲的差值來調(diào)整所述預(yù)先確定的碼值。
5.一種用于渲染診斷圖像的方法,其至少部分由計算機執(zhí)行,所述方法包含 獲取圖像數(shù)據(jù)作為診斷圖像的輸入碼值;標(biāo)識所述輸入碼值中的一個或多個作為控制點;映射所述一個或多個控制點中的每個的輸入碼值到對應(yīng)的預(yù)先確定的輸出碼值;以及 構(gòu)成查找表,所述查找表根據(jù)所述一個或多個控制點的映射將所述診斷圖像中其余輸 入碼值中的每個映射成重新映射的值。
6.如權(quán)利要求5所述的方法,其中標(biāo)識一個或多個輸入碼值作為控制點包含 標(biāo)識至少一個感興趣區(qū)域;以及在所述感興趣區(qū)域中標(biāo)識一個或多個點的輸入碼值。
7.如權(quán)利要求5所述的方法,其中所述一個或多個控制點通過直方圖數(shù)據(jù)計算得到。
8.一種用于渲染診斷圖像的方法,其至少部分由計算機執(zhí)行,所述方法包含 獲取圖像數(shù)據(jù)作為所述診斷圖像的輸入碼值;電子處理所述圖像數(shù)據(jù)以在所述診斷圖像的圖像內(nèi)容中標(biāo)識至少一個感興趣區(qū)域;以及將所述至少一個感興趣區(qū)域的輸入碼值重新映射成所述診斷圖像的輸出碼值并且按照以下步驟生成查找表(i)在所述輸入碼值中標(biāo)識至少一個控制點;(ii)將所述至少一個控制點映射成輸出碼值;以及(iii)根據(jù)所述至少一個控制點的映射將其他輸入碼值映射成輸出碼值,并且根據(jù)所 述映射構(gòu)成所述查找表。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其中將所述至少一個控制點映射成所述輸出碼值,還包 含根據(jù)所述圖像類型中的至少一種、所使用的成像系統(tǒng)、所使用的曝光設(shè)定、模板圖像以及 病人位置來調(diào)整所述輸入碼值。
10.如權(quán)利要求8所述的方法,其中標(biāo)識至少一個控制點包含為輸出碼值的范圍標(biāo)識 邊界點。
全文摘要
一種用于渲染用來顯示的診斷圖像數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有至少一個診斷成像設(shè)備,其為病人獲取數(shù)字圖像數(shù)據(jù)并且與計算機網(wǎng)絡(luò)通信。至少一個一致性控制模塊在聯(lián)網(wǎng)的處理器上運行并且可操作地響應(yīng)于編程指令集合,用來存取和檢測圖像類型,用來在獲取的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)中標(biāo)識一個或多個控制點,用來映射所述一個或多個控制點的輸入碼值到對應(yīng)的預(yù)先確定的碼值,用來根據(jù)所述一個或多個控制點的映射來映射附加的輸入碼值到輸出碼值,以及用來提供渲染的圖像作為輸出。與所述至少一個一致性控制模塊聯(lián)網(wǎng)通信通信的DICOM目標(biāo)存儲或者顯示渲染的圖像數(shù)據(jù)。
文檔編號A61B6/00GK101901469SQ20091024716
公開日2010年12月1日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者D·H·富斯, H·盧, J·Y·貝內(nèi)特, J·張, Z·霍 申請人:卡爾斯特里姆保健公司