專利名稱：三維空間濾波設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種三維空間濾波設(shè)備和方法，更具體的說(shuō)涉及用于對(duì)三維圖像進(jìn)行三維空間濾波的三維空間濾波設(shè)備和方法。
背景技術(shù)：
例如為改善三維圖像的圖像質(zhì)量對(duì)三維圖像進(jìn)行三維空間濾波。幾種類型的三維空間濾波例如包括低通濾波、邊緣增強(qiáng)和相關(guān)檢測(cè)濾波。通過(guò)三維空間濾波器掃描圖像數(shù)據(jù)并將它們彼此疊加而實(shí)現(xiàn)三維空間濾波。疊加有時(shí)稱為卷積。卷積的加權(quán)系數(shù)有時(shí)稱為濾波器系數(shù)。
通常，三維空間濾波的濾波器系數(shù)固定在預(yù)定的值上。因此，例如在整個(gè)三維圖像中以均勻的強(qiáng)度進(jìn)行低通濾波。
在三維圖像包括例如由X-射線CT(計(jì)算機(jī)斷層成像)設(shè)備獲得的多個(gè)斷層圖像時(shí)，在斷層圖像具有低劑量的X-射線的情況中，在具有更大的像素值的部分中包含在圖像中的噪聲可能更大。這是由像素值以CT數(shù)表示引起的。具體的說(shuō)，由于CT數(shù)是表示衰減X-射線的數(shù)值，因此更大的像素值表示具有更差的S/N(信號(hào)噪聲比)和增加的噪聲的更弱的X-射線。
例如在具有前述特性的三維圖像上實(shí)施低通濾波作為具有固定濾波系數(shù)的三維空間濾波時(shí)，適合于具有更大的像素值和更差的S/N的部分的濾波對(duì)于具有更小的像素值和更好的S/N的部分過(guò)度濾波。在另一方面，對(duì)于具有更好的像素值和更好的S/N的部分濾波對(duì)于具有更大的像素值和更差的S/N的部分不夠。這就是不能對(duì)整個(gè)三維圖像實(shí)現(xiàn)適合的濾波的一種情況。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種適合于對(duì)整個(gè)三維圖像實(shí)施三維空間濾波的三維空間濾波設(shè)備和方法，即使它根據(jù)像素值的不同它具有不同的特性。
(1)根據(jù)解決上述問(wèn)題的一方面本發(fā)明提供一種通過(guò)三維空間濾波器對(duì)三維圖像實(shí)施三維空間濾波的三維空間濾波設(shè)備，其特征在于包括根據(jù)在所說(shuō)的三維圖像中的像素值的特性改變所說(shuō)的三維空間濾波器的系數(shù)的系數(shù)適配裝置。
(2)根據(jù)解決上述問(wèn)題的一方面本發(fā)明提供一種通過(guò)三維空間濾波器對(duì)三維圖像實(shí)施三維空間濾波的三維空間濾波方法，其特征在于包括根據(jù)在所說(shuō)的三維圖像中的像素值的特性適配所說(shuō)的三維空間濾波器的系數(shù)。
在(1)和(2)中所描述的方面的發(fā)明中，由于三維空間濾波器的所說(shuō)的系數(shù)根據(jù)在三維圖像中的像素值的特性改變，因此在整個(gè)三維圖像中可以適合地實(shí)現(xiàn)三維空間濾波。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值，在感興趣的像素的值范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的平均值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值的平均值范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的最大值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值的最大值范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的最小值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值的最小值的范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的中值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值的中值范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最大值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最大值的范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的最大值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的最大值的范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最小值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最小值的范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的最小值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的最小值的范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的中值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的中值的范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，所說(shuō)的特性是用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的中值，在感興趣的像素和它相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的中值的范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
可取的是，根據(jù)作為所說(shuō)的特性的用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值的特性適配三維空間濾波器的系數(shù)，在該像素值的特性范圍內(nèi)對(duì)濾波器系數(shù)起作用。
有時(shí)可取的是在濾波器系數(shù)中從反映像素特性的點(diǎn)利用在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為所說(shuō)的特性的一個(gè)指標(biāo)。
有時(shí)可取的是在濾波器系數(shù)中從反映感興趣的像素和它的相鄰的像素的特性的點(diǎn)利用在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的總和作為所說(shuō)的特性的一個(gè)指標(biāo)。
有時(shí)可取的是在濾波器系數(shù)中從反映感興趣的像素和它的相鄰的像素的特性的點(diǎn)起利用在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方和作為所說(shuō)的特性的一個(gè)指標(biāo)。
因此，本發(fā)明能夠提供一種根據(jù)像素值的系數(shù)實(shí)施三維空間濾波的三維空間濾波設(shè)備和方法。
通過(guò)在附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述，將會(huì)清楚本發(fā)明的進(jìn)一步目的和優(yōu)點(diǎn)。
附圖概述附

圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)例性設(shè)備的方塊圖。
附圖2所示為在圖像處理部分中的方塊圖。
附圖3所示為三維圖像數(shù)據(jù)的原理圖。
附圖4所示為三維空間濾波器的原理圖。
附圖5所示為卷積濾波器的原理圖。
附圖6所示為在三維空間濾波器中設(shè)置的實(shí)例性系數(shù)的附圖。
附圖7所示為在三維空間濾波器中設(shè)置的實(shí)例性系數(shù)的附圖。
附圖8所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的實(shí)例性設(shè)備的操作流程圖。
附圖9所示為在三維空間濾波器中設(shè)置的實(shí)例性系數(shù)的附圖。
附圖10所示為在三維空間濾波器中設(shè)置的實(shí)例性系數(shù)的附圖。
附圖11所示為在三維空間濾波器中設(shè)置的實(shí)例性系數(shù)的附圖。
附圖12所示為在三維空間濾波器中設(shè)置的實(shí)例性系數(shù)的附圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述現(xiàn)在參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。附圖1所示為三維空間濾波設(shè)備的方塊圖。該設(shè)備是本發(fā)明的一種實(shí)施例。該設(shè)備的結(jié)構(gòu)代表根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一種實(shí)施例。該設(shè)備的操作代表根據(jù)本發(fā)明的方法的一種實(shí)施例。
如附圖1所示，本設(shè)備具有圖像采集部分102。圖像采集部分102用于采集某一對(duì)象的三維圖像。所使用的圖像采集部分102例如是X-射線CT設(shè)備。X-射線CT設(shè)備通過(guò)螺旋掃描等捕獲對(duì)象的多個(gè)斷層圖像，即捕獲三維圖像。
作為X-射線CT設(shè)備的替代，圖像采集部分102可以是磁共振成像(MRI)設(shè)備或者超聲成像設(shè)備，或者用于非醫(yī)療應(yīng)用(比如無(wú)損檢查或物理現(xiàn)象分析，例如工業(yè)X-射線CT設(shè)備或X射線分層成像設(shè)備)的三維成像設(shè)備。
通過(guò)圖像采集部分102采集的三維圖像輸入到圖像處理部分104。圖像處理部分104對(duì)輸入的三維圖像實(shí)施三維空間濾波。圖像處理部分104與顯示部分106和操作部分108連接，以便如果需要的話用戶交互地操作圖像處理部分104。
圖像處理部分104例如包括計(jì)算機(jī)。附圖2所示為作為塊的圖像處理部分104的實(shí)例性結(jié)構(gòu)。如附圖所示，圖像處理部分104包括CPU(中央處理單元)402、主存儲(chǔ)器404、外部存儲(chǔ)器406、圖像輸入接口408、顯示器輸出接口410和操作輸入接口412，所有的這些都彼此通過(guò)總線414連接。
圖像輸入接口408與圖像采集部分102連接。顯示器輸出接口410與顯示部分106連接。操作輸入接口412與操作部分108連接。
外部存儲(chǔ)器406存儲(chǔ)操作CPU402的程序。CPU402將程序讀入到主存儲(chǔ)器404并執(zhí)行它以實(shí)現(xiàn)作為圖像處理部分104的預(yù)定的功能。
外部存儲(chǔ)器406通過(guò)圖像輸入接口408也存儲(chǔ)從圖像采集部分102中收集的三維圖像數(shù)據(jù)。附圖3所示為存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器406中的三維圖像數(shù)據(jù)的原理圖。如圖所示，三維圖像數(shù)據(jù)形成了三維像素矩陣。
在三維像素矩陣的三個(gè)軸的方向表示為x，y和z，矩陣大小例如在x-和y-方向上為512個(gè)像素，在z-方向上為100個(gè)像素。即，它是512×512×100矩陣。該矩陣對(duì)應(yīng)于斷層圖像的100個(gè)連續(xù)片層組，每個(gè)圖像具有512×512個(gè)像素。
通過(guò)CPU402對(duì)三維圖像進(jìn)行三維空間濾波。通過(guò)將圖像數(shù)據(jù)與三維空間濾波器進(jìn)行卷積而實(shí)施三維空間濾波。
附圖4所示為三維空間濾波器的實(shí)例。如圖所示，三維空間濾波器具有以3×3×3結(jié)構(gòu)設(shè)置的系數(shù)。應(yīng)該注意的是，三維空間濾波器的大小并不限于3×3×3，它還可以是其它適當(dāng)大小，比如5×5×5或7×7×7或2×2×2或4×4×4。此外，作為在x-，y-和z-方向上大小均等的替代，它也可以是不相等的。
定義用于三維空間濾波器的濾波器系數(shù)。三維空間濾波器有時(shí)稱為卷積濾波器。附圖5所示為卷積濾波器的實(shí)例。
如圖所示，卷積濾波器在具有相同大小的局部區(qū)域中與每個(gè)像素一一對(duì)應(yīng)地執(zhí)行卷積計(jì)算。在每個(gè)像素位置上，設(shè)置一個(gè)系數(shù)。這個(gè)卷積濾波器系數(shù)事先存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器406中。
三維空間濾波是以卷積濾波器掃描圖像并通過(guò)對(duì)卷積濾波器和相應(yīng)的像素的像素值進(jìn)行積-和操作計(jì)算值的操作。因此，獲得了通過(guò)卷積濾波器進(jìn)行卷積積-和操作的結(jié)果圖像。這種操作是三維空間濾波。
通過(guò)在三維空間濾波器和它的相應(yīng)的位置上的系數(shù)值確定這種濾波的特征。附圖6所示為在三維空間濾波和它們的位置上系數(shù)值的實(shí)例。
附圖6(a)所示為相同的系數(shù)1/27設(shè)置所有的像素位置上的情況。這種系數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)了平均，即低通濾波。附圖6(b)所示為在中心上沿y-方向的像素位置上的系數(shù)都定義為0、在一側(cè)上沿y-方向的像素位置上的系數(shù)都定義為負(fù)1以及在另一側(cè)上的這些系數(shù)定義都定義為1的情況。這就實(shí)現(xiàn)了在x-方向上一階微分，即邊緣增強(qiáng)。附圖6(c)所示為中心像素定義為0、在x-，y-和z-方向上它相鄰的系數(shù)定位負(fù)1以及其它的像素定義為0的情況。這就實(shí)現(xiàn)了二階微分。
在三維空間濾波中，它也可以設(shè)置相對(duì)于所有的x-，y-和z-軸傾斜的方向上實(shí)現(xiàn)邊緣增強(qiáng)的系數(shù)。附圖7所示為這種系數(shù)設(shè)置的實(shí)例。附圖7(a)、(b)和(c)所示為在三維空間濾波中分別設(shè)置在z-軸上的x-y空間濾波器系數(shù)的三層的實(shí)例性系數(shù)設(shè)置。
在第一層(z-1)中，如(a)所示，系數(shù)1沿朝右傾斜的對(duì)角方向設(shè)置，系數(shù)1相對(duì)對(duì)角方向在整個(gè)右邊部分中設(shè)置，系數(shù)0設(shè)置在除了角落以外的左邊部分中，以及系數(shù)負(fù)1設(shè)置在角落上。
在第二層(z)中，如(b)所示，系數(shù)0沿朝右傾斜的對(duì)角方向設(shè)置，系數(shù)1相對(duì)對(duì)角方向在整個(gè)右邊部分中設(shè)置，系數(shù)負(fù)1設(shè)置在整個(gè)左邊部分中。
在第三層(z+1)中，如(c)所示，系數(shù)負(fù)1沿朝右傾斜的對(duì)角方向設(shè)置，系數(shù)負(fù)1相對(duì)對(duì)角方向在整個(gè)右邊部分中設(shè)置，系數(shù)0設(shè)置在除了角落以外的右邊部分中，以及系數(shù)1設(shè)置在角落上。
通過(guò)這種系數(shù)設(shè)置，可以增強(qiáng)從第一層到第三層在朝“右下”傾斜的對(duì)角方向上和與三維空間濾波器傾斜交叉的方向上的邊緣。
在根據(jù)像素值的特性或感興趣的像素的像素值本身改變?nèi)S空間濾波器的系數(shù)設(shè)置的同時(shí)圖像處理部分104實(shí)施濾波。三維空間濾波器的像素值的特性包括三維空間濾波器的感興趣的像素的像素值。其它的特性包括感興趣的像素和它鄰近的像素的平均值、最大值、最小值、中值等。
此外，像素值的特性可以是由下面的每個(gè)等式給出的值max|G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)|；這里i＝1，-1； (1)j＝1，-1；和k＝1，-1，max{G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)}2；這里i＝1，-1； (2)j＝1，-1；和k＝1，-1，min|G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)|；這里i＝1，-1； (3)j＝1，-1；和k＝1，-1，min{G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)}2；這里i＝1，-1； (4)j＝1，-1；和k＝1，-1，mod|G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)|；這里i＝1，-1； (5)j＝1，-1；和k＝1，-1，和mod{G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)}2；這里i＝1，-1； (6)j＝1，-1；和k＝1，-1.
等式(1)是表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最大值的實(shí)施例。
等式(2)表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的平方的最大值。
等式(3)表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最小值。
等式(4)表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的平方的最小值。
等式(5)表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的中值。
等式(6)表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值平方的中值。
此外，在三維空間濾波中像素值的特性的其它實(shí)例可以是以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。除了標(biāo)準(zhǔn)偏差以外的特性的實(shí)例性指標(biāo)包括由每個(gè)下式給出的值∑|G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)|；這里i＝1，-1； (7)j＝1，-1；和k＝1，-1，和∑{G(x，y，z)-G(x-i，y-j，z-k)}2；這里i＝1，-1； (8)j＝1，-1；和k＝1，-1.
等式(7)表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值之和。
等式(8)表示在用于三維空間濾波的感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的平方和。
附圖8所示為圖像處理部分104的操作的流程圖。圖像處理部分104的操作實(shí)質(zhì)上是CPU402的操作。如圖所示，三維空間濾波器開始掃描。在步驟702中，首先實(shí)施初始化。通過(guò)這個(gè)步驟，感興趣的像素的開始位置定義為x＝0、y＝0和z＝0。
接著，在步驟704中，感興趣的像素和它的相鄰像素的像素值從三維圖像中讀取。
接著，在步驟706中，實(shí)施特性確定。事先確定要使用的特性為如上文所述的感興趣的像素的像素值、相鄰的最大值、相鄰的最小值等中的任一個(gè)。
例如，如果由用戶指定的特性是三維空間濾波器的感興趣的像素的像素值，則讀取在輸入圖像中的值G0(x，y，z)。雖然下文的描述針對(duì)將三維空間濾波器的感興趣的像素的像素值用作特性的情況，但是相同的描述可適用于其它的情況。
接著，在步驟708中，實(shí)施三維空間濾波器的系數(shù)設(shè)置。CPU402是本發(fā)明的系數(shù)適配裝置的實(shí)施例。根據(jù)在步驟706中確定的特性(即根據(jù)例如感興趣的像素的像素值)實(shí)現(xiàn)三維空間濾波器的系數(shù)設(shè)置。在下文中感興趣的像素的像素值有時(shí)稱為感興趣的像素值。
例如以下述的方式實(shí)現(xiàn)系數(shù)設(shè)置。在三維圖像包括通過(guò)X-射線CT設(shè)備采集的多個(gè)斷層圖像并且三維空間濾波器是低通濾波器時(shí)，設(shè)置該系數(shù)以使對(duì)于較大的感興趣的像素值濾波強(qiáng)度較大，而對(duì)于較小的感興趣的像素值濾波強(qiáng)度較小。換句話說(shuō)，該系數(shù)設(shè)置成對(duì)于較大的感興趣的像素值增強(qiáng)平均，而對(duì)于較小的感興趣的像素值減弱平均。
附圖9所示為對(duì)于強(qiáng)的低通濾波的實(shí)例性系數(shù)設(shè)置。如圖所示，在三維空間濾波器中所有的像素位置指定系數(shù)1/27。通過(guò)這種系數(shù)設(shè)置，將系數(shù)之和歸一化為“1”，獲得通過(guò)相同的權(quán)重卷積的感興趣的像素和它鄰近的像素的像素值。這種簡(jiǎn)單平均對(duì)應(yīng)于較強(qiáng)的低通濾波。
附圖10所示為對(duì)于較弱的低通濾波的實(shí)例性系數(shù)設(shè)置。如圖所示，在三維空間濾波器的x-y平面的每個(gè)層中的中心像素位置和垂直和水平相鄰的像素位置都指定1/15的系數(shù)，以及在其余的部分中的像素指定0的系數(shù)。通過(guò)這種系數(shù)設(shè)置，將系數(shù)之和歸一化為“1”，平均度被減小了對(duì)應(yīng)于在具有除了卷積以外的0系數(shù)的部分中的像素值的一個(gè)量。
指定零系數(shù)的像素位置的數(shù)量越多，平均程度越??；如在附圖11(a)和(c)中所示，在第一和第三層中僅在指定中心像素的系數(shù)為1/7和指定其它的系數(shù)為零時(shí)，仍然可以實(shí)現(xiàn)更弱的平均。此外，如附圖12所示，僅在指定感興趣的像素的系數(shù)為1而其余的像素都指定為0時(shí)，沒有發(fā)生變化。
根據(jù)感興趣的像素值的系數(shù)設(shè)置可以通過(guò)預(yù)定的算法或等式的計(jì)算實(shí)施?？商鎿Q的是，可以事先存儲(chǔ)表示感興趣的像素值和這些系數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系的表并參考該表實(shí)施系數(shù)的設(shè)置。
接著，在步驟710中，實(shí)施卷積。該卷積是對(duì)由具有如上文所定義的系數(shù)的三維空間濾波器掃描的像素實(shí)施卷積的處理。感興趣和它相鄰的像素利用三維空間濾波器的卷積的結(jié)果給出了感興趣的像素的三維空間濾波輸出值。
如前文所述，通過(guò)X-射線CT設(shè)備捕獲的斷層圖像在更大的像素值的部分中具有更大的噪聲和在更小的像素值部分中具有更小的噪聲；因此，通過(guò)加強(qiáng)對(duì)更大的感興趣的像素值的平滑并減弱對(duì)更小的感興趣的像素值的平滑，如上文所述，對(duì)于貫穿圖像可以適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)多個(gè)斷層圖像的低通濾波。
與通過(guò)X-射線CT設(shè)備捕獲的斷層圖像不同的是，三維圖像比如通過(guò)MRI設(shè)備捕獲的三維圖像在更大的像素值的部分中具有更小的噪聲而在更小的像素值的部分中具有更大的噪聲，與上文相反，對(duì)這種三維圖像在更大的感興趣的像素值的部分中實(shí)行更弱的平滑，而對(duì)于在更小的感興趣的像素值的部分中進(jìn)行更強(qiáng)的平滑，由此在貫穿圖像中可以適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)低通濾波。
例如在一階或二階微分中，除了低通濾波以外，通過(guò)設(shè)定如上文所描述的系數(shù)對(duì)整個(gè)三維圖像可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)奶幚怼?br> 接著，在步驟712中，將像素值寫入到輸出圖像。所寫的像素值構(gòu)成了三維濾波的輸出圖像。
接著，在步驟714中，將x設(shè)定為x＝x+1。這就在x-方向上將感興趣的像素的位置移動(dòng)1。接著，在步驟716中，確定x＝N是否成立。N是在x-方向上在輸入圖像中的像素的數(shù)量。如果確定結(jié)果為No，則處理返回到步驟704，順序地實(shí)施步驟704-716的處理。重復(fù)這個(gè)處理直到達(dá)到x＝N。
在達(dá)到x＝N時(shí)，在步驟718中將x和y設(shè)定為x＝0和y＝y(tǒng)+1。在y-方向上這將感興趣的像素的位置移動(dòng)1。接著，在步驟720中，確定y＝N是否成立。N是在y-方向上在輸入圖像中的像素的數(shù)量。
如果確定結(jié)果為No，則處理返回到步驟704，并重復(fù)在步驟704-716中的處理，直到達(dá)到x＝N，在每次達(dá)到x＝N時(shí)y增加1，并且重復(fù)該處理直到達(dá)到y(tǒng)＝N。
在達(dá)到y(tǒng)＝N時(shí)，在步驟722中將x，y和z設(shè)定為x＝0、y＝0和z＝z+1。在z-方向上這將感興趣的像素的位置移動(dòng)1。接著，在步驟724中，確定z＝M是否成立。M是在z-方向上在輸入圖像中的像素的數(shù)量。
如果確定結(jié)果為No，則處理返回到步驟704，并重復(fù)在步驟704-716中的處理，直到達(dá)到x＝N，在每次達(dá)到x＝N時(shí)y增加1，并且重復(fù)該處理直到達(dá)到y(tǒng)＝N，在每次達(dá)到y(tǒng)＝N時(shí)z增加1，并且重復(fù)該處理直到達(dá)到z＝M。在達(dá)到z＝M時(shí)，完成三維空間濾波。
在不脫離本發(fā)明的精神范圍的前提下可以構(gòu)造出許多不同的實(shí)施例。應(yīng)該理解的是本發(fā)明并不限于在說(shuō)明書中所描述的特定的實(shí)施例，而是以所附加的權(quán)利要求來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)三維空間濾波器對(duì)三維圖像實(shí)施濾波的三維空間濾波設(shè)備，包括根據(jù)在所說(shuō)的三維圖像中的像素值的特性改變所說(shuō)的三維空間濾波器的系數(shù)的系數(shù)適配裝置。
2.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值。
3.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的平均值。
4.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的最大值。
5.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的最小值。
6.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的中值。
7.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最大值。
8.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的最大值。
9.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的最小值。
10.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的最小值。
11.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值的差值的絕對(duì)值的中值。
12.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方的中值。
13.權(quán)利要求1所述的三維空間濾波設(shè)備，根據(jù)作為所說(shuō)的特性的在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素或它的相鄰的像素的像素值的特性適配三維空間濾波器的系數(shù)。
14.權(quán)利要求13所述的三維空間濾波設(shè)備，在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為所說(shuō)的特性的一個(gè)指標(biāo)。
15.權(quán)利要求13所述的三維空間濾波設(shè)備，在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的絕對(duì)值的總和作為所說(shuō)的特性的一個(gè)指標(biāo)。
16.權(quán)利要求13所述的三維空間濾波設(shè)備，在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值和它的相鄰的像素的像素值之間的差值的平方和作為所說(shuō)的特性的一個(gè)指標(biāo)。
17.一種通過(guò)三維空間濾波器對(duì)三維圖像實(shí)施濾波的三維空間濾波方法，包括如下的步驟根據(jù)在所說(shuō)的三維圖像中的像素值的特性適配所說(shuō)的三維空間濾波器的系數(shù)。
18.權(quán)利要求17所述的三維空間濾波方法，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素的像素值。
19.權(quán)利要求17所述的三維空間濾波方法，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的平均值。
20.權(quán)利要求17所述的三維空間濾波方法，所說(shuō)的特性是在用濾波器卷積的三維圖像中的感興趣的像素和它的相鄰的像素的像素值的最大值。
全文摘要
為以根據(jù)在整個(gè)三維圖像中的像素值的系數(shù)實(shí)施三維空間濾波的目的，在通過(guò)三維空間濾波器對(duì)三維圖像進(jìn)行濾波的過(guò)程中，根據(jù)三維圖像的像素值的特性改變?nèi)S空間濾波器的系數(shù)。像素值的特性以感興趣的像素值、平均像素值、最大像素值、最小像素值或感興趣的像素和它相鄰的像素的中間像素值或像素值的特性、絕對(duì)值的總和或在感興趣的像素和其它的像素的像素值之間的差值的平方和表示。
文檔編號(hào)G01N23/04GK1474358SQ0312757
公開日2004年2月11日 申請(qǐng)日期2003年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月8日
發(fā)明者西出明彥 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司