專利名稱：醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的自適應(yīng)處理系統(tǒng)的制作方法
醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的自適應(yīng)處理系統(tǒng)
本申請(qǐng)是M.Spahn在2007年12月5日提交的臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)No. 60/992,511的非臨時(shí)申請(qǐng)。 發(fā)明領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于通過響應(yīng)于例如自適應(yīng)確定的圖像(和其他)特性或 者預(yù)定的配置數(shù)據(jù)在2D (二維)X射線醫(yī)學(xué)圖像中自適應(yīng)地改變像素分辨率來 處理圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。
發(fā)明
背景技術(shù)：
已知的X射線系統(tǒng)使用X射線探測器，所述已知的X射線系統(tǒng)包括實(shí)時(shí)X 射線系統(tǒng)，其提供用于介入性和診斷性血管工作的醫(yī)學(xué)圖像序列，或提供單獨(dú) 的醫(yī)學(xué)圖像。所述探測器禾擁內(nèi)部物理像素矩陣來獲取數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)可以以 全像素分辨率或減小的像素分辨率被讀出。通常，使用2X2重新分級(jí)步驟 (binning step)來減小矩陣^fjf率，從而減小 大小。M大小被減小來容許
高級(jí)實(shí)時(shí)圖像處理算法和,具有帶寬P艮制的不同接口傳送數(shù)據(jù)。接口帶 寬柳艮在不同的接口中發(fā)生，所述不同的接口包括在X射線探測器內(nèi)、在探測 器和圖像數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)之間、在圖像M處理系統(tǒng)自身內(nèi)部和在圖像數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)和顯示器之間。
通常，對(duì)包括旨所獲得的圖像的圖像像素 執(zhí)行空間分辨率的減小， 即使縮放功能被用于僅僅獲取和處理用戶感興趣的區(qū)域。盡管如此，為提供處 理和通信用的減小的數(shù)據(jù)量而對(duì)圖像空間像素分辨率的減小伴隨信息或圖像空 間分辨率的損失。依據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)致力于上述缺點(diǎn)及相關(guān)問題，通過使用智 育湖陣系統(tǒng)，從而避免圖像在圖像空間分辨率方面的損失。

發(fā)明內(nèi)容
響應(yīng)于由可執(zhí)行應(yīng)用程序確定的或由圖像數(shù)據(jù)處理器基于所處理的圖像 數(shù)據(jù)的局部圖像內(nèi)容自適應(yīng)局部確定的、分區(qū)圖像的各個(gè)部分的圖像空間分 辨率要求，系統(tǒng)局部地改變醫(yī)學(xué)X射線診斷性或介入性系統(tǒng)的圖像的空間分 辨率。系統(tǒng)通過在2D (二維)X射線醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)自適應(yīng)改變像素分辨率來處理圖像數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)包括成像探測器，該成像探測器包括具有探測器像素分 辨率的探測圖像元魏陣陣列用來探測穿過患者人體結(jié)構(gòu)的X射線。圖像
處理器確定2D圖像內(nèi)的要被分配第一像素^f辛率的第一區(qū)域，以及2D圖像內(nèi) 的要被分配低于第一^f,率的第二像素分辨率的第二區(qū)域。組合處理器組合多 個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供第二像素^ff率的單獨(dú)的像素。用戶界 面產(chǎn)生fW包括第一區(qū)概瞎二區(qū)域的2DX射線醫(yī)學(xué)圖像的 ，第一區(qū)域具 有第一像素^ff率，第二區(qū)域具剤氐于第一^P率的第二像素^Df率。


圖1是依據(jù)本發(fā)明原理的X射線成像配置，包括通過在2D X射線醫(yī)學(xué)圖 像中自適應(yīng)地改變像素分辨率來處理圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。
圖2是依據(jù)本發(fā)明原理在系統(tǒng)中使用的基于Csl (碘化銫)以及非晶硅有 源讀出矩陣(amorphous silicon active readout matrix)的間接轉(zhuǎn)換平板探測器。
圖3是依據(jù)本發(fā)明原理探測器的不同的讀出區(qū)域。
圖4是依據(jù)本發(fā)明原理的平板X射線探測器的有源像魏陣的一小部分。
圖5是依據(jù)本發(fā)明原理的布置，其中X射線探測器陣列的中心部分以全圖 像像素分辨率被讀出，而外部環(huán)形區(qū)域以連續(xù)變低的圖像像素分辨率被讀。
圖6是依據(jù)本發(fā)明原理的布置，其中局部空間分辨率自適應(yīng)地確定局部探 測器圖像元素?cái)?shù)據(jù)的組合。
圖7是依據(jù)本發(fā)明原理讀取和處理來自物理X射線探測器矩陣的數(shù)據(jù)的過 程的流程圖。
圖8是依據(jù)本發(fā)明原理的對(duì)胸部的X射線圖像的智肖溯陣圖像數(shù)據(jù)探測。 圖9是依據(jù)本發(fā)明原理i!M在2DX射線醫(yī)學(xué)圖像中自適應(yīng)改變像素分辨率 來處理圖像 的^1呈的流程圖。
具體實(shí)施例方式
智會(huì)湖陣系,過在2D (二維)解剖學(xué)X射線醫(yī)學(xué)圖像中自適應(yīng)地改變 像素分辨率來處理圖像數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)有利地產(chǎn)生包括與一個(gè)或多個(gè)其他圖像
區(qū)域的像素分辨率相比具有較高像素分辨率的一個(gè)或多個(gè)圖像區(qū)域的單獨(dú)的復(fù) 合圖像。由此，骨骼、線以及支架(stent)以相對(duì)高的分辨率描繪，而通常不 需要高空間圖像像素分辨率的低對(duì)比度圖像內(nèi)容，例如組織和患者之外的受照 射區(qū)域，以劍氐的像素分辨率描繪。所述智能矩陣系統(tǒng)在高分辨率圖像區(qū)域使
6用較高分辨率讀出處理(例如，全探測器像素^f辛率)，而在較低^fjf率圖像區(qū) 域4頓較低^D摔讀出處理。
響應(yīng)于由用戶或由可執(zhí)行的應(yīng)用禾旨所確定的預(yù)定配置數(shù)據(jù)或者響應(yīng)于圖
像內(nèi)執(zhí)寺性，所述智戯巨陣系統(tǒng)在2D (二維)解剖學(xué)X射線醫(yī)學(xué)圖像中自適應(yīng) 改變像素^fjf率。配置 給用在心臟手術(shù)(cardiac procedure)成像中的圖像 的中心部分分配較高分辨率。心臟手術(shù)通常在圖像中心需要最高的分辨率，在 這里需要看見血管或者需要看見高空間分辨率的介入性對(duì)象(例如線，支架， 氣球)。圖像外部區(qū)域不是很感興趣，不需要同樣高的像素分辨率。所述系統(tǒng)響 應(yīng)于圖像內(nèi)容特性，使用像素分辨率探測過程在2D圖像中自適應(yīng)地改變像素分 辨率，所述像素分辨率探測戰(zhàn)呈確定對(duì)局部圖像區(qū)域最適合f頓的像素分辨率。 所述智能矩陣系統(tǒng)有利地減少了需要處理和存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)量，使得^^在特定硬 件平臺(tái)上使用更加復(fù)雜的和計(jì)算密集型的圖像處理功能并能夠減少用于特定圖 像處理功能的fi更件^。
這里使用的處理器是用于執(zhí)行所存儲(chǔ)的用來執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器可讀指令的設(shè) 備，并且可包括硬件和固件任何之一，或者兩者的結(jié)合。處理器可能同樣包括 存儲(chǔ)器，該存儲(chǔ)驗(yàn)儲(chǔ)可執(zhí)行以執(zhí)行任務(wù)的機(jī)器可讀指令。處理器通鵬縱、 分析、修改，轉(zhuǎn)換或傳輸信息以便由可執(zhí)行的禾歸或者信息設(shè)備4頓，和/ 過將所述信息路由至懶出設(shè)備而作用于信息。處理器可能使用或包括例如控制 器或者微處理器的能力。處理器可以與任何其他處理器電耦合，使得彼此之間 會(huì)嫩交互和/或通信。包括可執(zhí)行指令的處理器可以被電耦合，由于處于所存儲(chǔ) 的可執(zhí)行指令內(nèi)使得能夠與包括其他處理器的可執(zhí)行指令進(jìn)行^S和/艦信。 用戶界面處理器或發(fā)生器是包括電子電路或軟件或者兩者的組合的已知元件， 來生成顯示圖像或者其部分。用戶界面包括一個(gè)或多個(gè)顯示圖像，使得用戶與 鵬器或其他設(shè)備進(jìn)行妊。
可執(zhí)行應(yīng)用程)^括代碼或者機(jī)器可讀指令，用來調(diào)整處理器以便響應(yīng)于 用戶命令或輸入實(shí)施預(yù)定功能，例如操作系統(tǒng)、上下文數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)或者其他 信息處理系統(tǒng)的那些功能?？蓤?zhí)行，旨是代碼或機(jī)器可讀指令的段，子例fi^呈 序或者其他不同的代碼部分或者用來執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)特定過程的可執(zhí)行應(yīng)用程 序部分。這些過程可能包括接收輸入數(shù)據(jù)和/或參數(shù)，對(duì)所接收的輸入翻執(zhí)行 操作，禾口/或響應(yīng)于所接收的輸入?yún)l行功能，以及提供結(jié)果輸出 和/或參數(shù)。這里使用的用戶界面(UI， user interface)包括一個(gè)或多個(gè)顯示圖像，其由 用戶界面處理器產(chǎn)生，并使得用戶與處理器或其他設(shè)備交互并且允許相關(guān)的數(shù) 據(jù)釆集和處理功能。
所述UI也包括可執(zhí)，界旨或可執(zhí)行應(yīng)用程序。所述可執(zhí)1，呈序或可執(zhí)行應(yīng) 用程序調(diào)整用戶界面處理器，以產(chǎn)生代表UI顯示圖像的信號(hào)。這些信號(hào)被提供 給顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備顯示圖像以便由用戶觀看。所述可執(zhí)纟ff呈序或可執(zhí) 行應(yīng)用程序另外從用戶輸入設(shè)備(例如，鍵盤，鼠標(biāo)，光筆，觸離或者任何 其他使用戶向處理IIJI供數(shù)據(jù)的裝置)接收信號(hào)。在可執(zhí)， f呈序或者可執(zhí)行應(yīng) 用禾聘的控制下，所述處理器響應(yīng)于從輸入設(shè)織收至啲信號(hào)操縱所述UI顯示 圖像。通皿種方式，所述用戶利用輸入設(shè)備與顯示圖像交互，使得用戶與處 理器或其他設(shè)備交互。這里所述功能以及過程步驟可能被自動(dòng)執(zhí)行，或者全部 或部分響應(yīng)于用戶命令被執(zhí)行。被自動(dòng)執(zhí)行的活動(dòng)(包括步驟)在無需用戶直 接啟動(dòng)活動(dòng)的情況下響應(yīng)于可執(zhí)行指令或者設(shè)備操作而執(zhí)行。對(duì)M數(shù)據(jù)對(duì)象 包括 分組，可執(zhí)行指令或兩者組合，或可執(zhí)《Tf呈序。
圖1表示X射線成像系統(tǒng)IO，它包括fflii在2DX射線醫(yī)學(xué)圖像中自適應(yīng) 改變像素分辨率來處理圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。系統(tǒng)10包括一個(gè)或多個(gè)處理設(shè)備(例 如，工作站或者便攜式設(shè)備，諸如筆記本，個(gè)人數(shù)字助理，電話)12，其分別 包括存儲(chǔ)器28以及響應(yīng)于通過觸摸板39輸入的用戶命令和預(yù)先確定的用戶(例 如醫(yī)生)特定偏好支持圖像表示的用戶界面26。系統(tǒng)10還包括經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)21相 互通信的至少一個(gè)庫17、 X射線成像模態(tài)系統(tǒng)25 (在可替代的實(shí)施例中，可能 包括例如MR (磁共振)、CT掃描自聲系統(tǒng))以及服務(wù)器20。用戶界面26提 1^[，顯示圖像的 ，包括圖形用戶界面(GUI)用來^/示在處理設(shè)備12上。 至少一個(gè)庫17以DIC0M兼容(或其他) 格式存儲(chǔ)多個(gè)患者的醫(yī)學(xué)圖像研 究。醫(yī)學(xué)圖像研究分別包括患者解剖部分的多個(gè)圖像序列，其又分別包括多個(gè) 圖像。月艮務(wù)器20包括圖像娜處理器15以及系統(tǒng)和成像控制器34。
系統(tǒng)10 {頓X射線模態(tài)系統(tǒng)25獲得表示患者器官的多個(gè)時(shí)間1 與蟲圖 像的數(shù)據(jù)。X射^M態(tài)系統(tǒng)25包括支持X射線輻射源31以及成像探測器設(shè)備 3的、圍繞患者臺(tái)旋轉(zhuǎn)的C形臂19。 X射線模態(tài)系統(tǒng)25包括相關(guān)的發(fā)電機(jī)來給 X射線輻射系統(tǒng)提供電功率。成像探測器23包括具有探測器像素分辨率的探測 圖像元素矩陣陣歹,于探測由源31提供的穿過患者人體結(jié)構(gòu)的X射線。圖像數(shù)據(jù)處理器15確定2D圖像內(nèi)的被分配第一像素分辨率的第一區(qū)域和2D圖像內(nèi) 的被分配比第一^fl率低的第二像素^M率的第二區(qū)域。成像探測器23中的(或 者在另一個(gè)實(shí)施例中圖像 處理器15中的)組合處理器自適應(yīng)組合多個(gè)相鄰 探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供第二像素分辨率的單獨(dú)的像素。用戶界面26產(chǎn) 生^ 2D X射線醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)，所述2D X射線醫(yī)學(xué)圖像包括具有第一像素 分辨率的第一區(qū)域以及具有第二像素^fjf率的第二區(qū)域，第二像素分辨率低于 第一分辨率。
圖2顯示了基于CsI(Cesium Iodide，碘化銫)以及非晶硅有源讀出矩陣的間 接轉(zhuǎn)換平板探測器。X射線輻射艦碘化銫層轉(zhuǎn)換為輻射，所述輻射可通 測像素元素矩陣陣列來探測，該探觀條素元素矩陣陣列包括由驅(qū)動(dòng)器電子系統(tǒng) 主動(dòng)控制的光電二極管。ffi51在2D X射線醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)自適應(yīng)改變像素分辨率所 4頓的探測電子電路讀取由單獨(dú)探測像素元素光電二極管產(chǎn)生的電信號(hào)。在成 像探測器23 (圖1)中的探測電子電路在探測器的不同的讀出區(qū)域中自適應(yīng)改 變像素分辨率。圖3是具有由所述探測電子電,供的不同像素分辨率的不同 讀出區(qū)域。具體地，不同的讀出區(qū)域包括全區(qū)域303 (包含探測圖像元素的完整 矩陣陣列)、第一縮放區(qū)域305 (包含具有較小有效矩陣陣列的縮小的圖像元素 讀出區(qū)域)以及第1放區(qū)域307 (包含具有較小有效矩陣陣列的進(jìn)一步縮小的
圖像元素讀出區(qū)域)。
成像探測器23 (圖1)可以包括基于非晶硅和間接x射線轉(zhuǎn)換器(碘化銫) 或者間接x射線轉(zhuǎn)換器(硒，CdTe, CdZTe, PbO, Hgl,等)的平板探測器。成像 探測器23可替代地可包含基于具有直接或間接x射線轉(zhuǎn)換器的CMOS (互補(bǔ)型 金屬氧化物半導(dǎo)體(complimentary metal oxide semiconductor))結(jié)構(gòu)的積分平板 探測器(integrating flat detector),或者基于具有直接或間接x射線轉(zhuǎn)換器的 CMOS結(jié)構(gòu)的計(jì)數(shù)探測器。此外， 一些與探測蹄關(guān)的圖像鵬(像偏移、增 益、像素缺陷校正)可以在應(yīng)用智能矩陣之前被應(yīng)用。
在一個(gè)實(shí)施例，在成像探測器23 (圖l)中的探測電子電路Sifi^測器內(nèi) 的探測圖像元素源，自適應(yīng)改變在該位置被組合的相鄰探測圖像元素的數(shù)量。 這可以在模擬電路或者可替代地在數(shù)字電路或在兩者中(例如，M部分地組 合模擬形式的探測圖像元素的數(shù)據(jù)以及組合數(shù)字形式的剩余探測圖像元素的數(shù) 據(jù))執(zhí)行來提供第二像素分辨率的單獨(dú)的像素。在另一實(shí)施例中，所述成像探測器23 (圖1)中的探測電子電路位于圖像 處理管線(pipeline)中，例如 位于圖像接收板(電子板或^i十穀幾電路，接收探測器像素 )。在另一實(shí)施 例中，所述探測電子電路可位于例如圖像數(shù)據(jù)處理器15中成像探測器23遠(yuǎn)處。
所述探測電子電路組合可選擇陣列形式的相鄰探測圖像元素的數(shù)據(jù)，可選擇陣 列包括1X1 (原始，全分辨率)，2X2 (4元素組合為一個(gè)像素)，3X3 (9元 素組合為一個(gè)像素)，nXn或者nXm， 一般包括例如1X2， 2X1， 2X3。
圖4為平板x射線探測器的有源像素矩陣的一小部分，并解釋了探測圖像 元素是如何被組合的(稱為重新分級(jí)的過程)。圖像探測器23 (圖l)中的組合 處理器組合多個(gè)相鄰探測圖像元素(picture element)的圖像 ，以便通過組 合相鄰像素的亮度fW性織連同通過平均G柳2X2， 3X3重新分級(jí))來提 供第二像素辨」摔的單獨(dú)的像素。探測圖像元素陣列310顯示36個(gè)探測圖像元 素的全分辨率，提供36個(gè)像素，陣列312表示36個(gè)探測圖像元素的縮小的分 辨率，提供分別包含平均2X2元素的9像素，以及陣列314顯示了36個(gè)探測 圖像元件的縮小的^P率，提供分別包含平均3 X 3元素的4個(gè)像素。
圖5顯示一種布置，其中，X射線探測器陣列的中心部分以全圖像像素分 辨率讀出，而外部環(huán)形區(qū)域分級(jí)地以連續(xù)變低的圖像像素分辨率讀出。特別地， 圖像區(qū)域330， 333以及336分別被分配預(yù)先確定的從圖像中心到外圍連續(xù)減小 的圖像像素分辨率，其中區(qū)域330具有最高的圖像像素分辨率。圖像數(shù)據(jù)處理 器15 (圖1)響應(yīng)于預(yù)先確定的配置 分另鵬定第一、第二和第三圖像區(qū)域 330、 333和336，將第一區(qū)域330識(shí)別為2D圖像329的中央?yún)^(qū)域，將第二區(qū)域 333識(shí)別為位于第一區(qū)域330外部，以及將第三區(qū)域336識(shí)別為位于第一和第二 區(qū)域333和336外部。
圖6顯示一種布置，其中，局部空間^f摔自適應(yīng)確定局部探測器圖像元 素纖的組合(例如， <柳組合1X1 、 2X 2至lj 3 X 3元素的陣列^S合探測器 圖像元素)。在圖像內(nèi)的像素分辨率逐像素地由處理器15 (圖l)來確定，該處 理娜測局部亮度(例如，總)的變化。對(duì)應(yīng)于X射線描繪的解剖特征的看 似隨機(jī)的區(qū)域340被分配第一分辨率，并且區(qū)域343、 346被分配預(yù)先確定的連 續(xù)減小的圖像像素分辨率。響應(yīng)于2D圖像內(nèi)的像素亮度變化，圖像 處理器 15 (圖1)自適應(yīng)確定圖像區(qū)域340、 343以及346。響應(yīng)于確定在包含圖像區(qū) 域340的一個(gè)或多個(gè)圖像區(qū)域內(nèi)的累積像素亮度變化皿預(yù)定閾值，圖像 ，器15自適應(yīng)確定圖像區(qū)域340，圖像區(qū)域343至少部分地基于位于圖像區(qū) 域340外部而被確定。類似地，響應(yīng)于確定在包含圖像區(qū)域343的一個(gè)或多個(gè) 圖像區(qū)域內(nèi)累積像素亮度變化微預(yù)定閾值，圖像娜處理器15自適應(yīng)確定圖 像區(qū)域343，以及圖像346至少部分地基于位于圖像區(qū)域343夕卜部而被確定。
圖7顯示了讀取和處理來自物理X射線探測器矩陣603的數(shù)據(jù)的流程圖， 所述矩陣603包含第一像素^f」摔的原始全^f摔探測圖像元親陣605。X射 線探測器矩陣603是具有有規(guī)律布置的探測圖像元素的物理設(shè)備。在步驟607 中，成像探測器23 (圖l)(或者在其他實(shí)施例中在圖像數(shù)據(jù)處理器15)中的組 合^bS器自適應(yīng)地組合矩陣605的多個(gè)相鄰探測圖像元素的第一部分的圖像數(shù) 據(jù)來(在圖609中)提供第二像素^f摔的與蟲的像素。所述組合處理器自適 應(yīng)組合矩陣605的多個(gè)相鄰探測圖像元素的第二部分的圖像數(shù)據(jù)來(在圖609 中)提供第三像素^ff率的單獨(dú)的像素。在步驟611中，圖像娜處理器15 (圖 1)進(jìn)一步處理代表圖像609的數(shù)據(jù)(例如，針對(duì)對(duì)比度、明亮度調(diào)節(jié)圖像)來 衝斜戈表圖像613的數(shù)據(jù)，用來在步驟617中進(jìn)行存儲(chǔ)。在步驟623中，圖像 處理器15重艦(rem邵)^f樣圖像613的 或者所存儲(chǔ)的代表從存儲(chǔ) 中被重新得到的圖像619的數(shù)據(jù)，來與顯示監(jiān)視器627的像素分辨率兼容。為 提供圖像613或者圖像619由組合M器處理的矩陣605的多個(gè)探測圖像元素 的一部分，被重鵬^^MM示監(jiān)視器627的物理像素結(jié)構(gòu)。^ 1頓例如 雙線性或者三次內(nèi)插(bi-linear,or cubic interpolation)或者類似已知方法來實(shí)現(xiàn)。 圖像613或者圖像619可會(huì)鉍須被重新調(diào)整大小為探測圖像元素矩陣605的分 辨率(以及中間^f摔圖像613和619)可能與顯示監(jiān)視器627^ff率不匹配。 所述探測圖像元魏陣605 (以及圖像中間^fj率矩陣613和619)可以為1500 X1800全^fjf率矩陣，而顯示監(jiān)視器627分辨率可能包含例如1000X1200像 素。
圖8示出對(duì)胸部803的X射線圖像的智育歐巨陣圖像數(shù)據(jù)探測。以胸部為例， 圖像 處理器15響應(yīng)于用戶預(yù)先確定的胸部解剖學(xué)特征選擇來自適應(yīng)選擇第 一區(qū)域805。特別地，圖像 器15響應(yīng)于用戶預(yù)先確定的解剖學(xué)特征(胸 部)選擇來自適 擇第一區(qū)域805的形狀。響應(yīng)于以下至少一個(gè)(a)用戶 命令以及(b)預(yù)先確定的用戶偏好，圖像 處理器15自適皿擇第一區(qū)域 805的微(例如，胸部m)。 ？m^預(yù)先存儲(chǔ)在庫17中的形狀或者樣式中選擇?？蛇x擇的形狀或樣式表示一個(gè)或多個(gè)區(qū)域，以及相關(guān)的像素^P率，并包
含期望的解剖學(xué)特征形狀，例如，胸部803。圖像區(qū)域807和811具有各自連續(xù) 減小的分辨率和比區(qū)域805低的分辨率。此外，可以從多個(gè)娜或者樣式中選 擇形狀，所述多個(gè)形狀活樣式包括例如正方形、矩形形狀、橢圓形、圓形或其 他預(yù)先確定的規(guī)則的或不規(guī)則的形狀。
圖9是fflil在2D X射線醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)自適應(yīng)改變像素分辨率來處理圖像數(shù) 據(jù)的過程的流程圖。在步驟912中，在步驟911開始之后，成像探測器23 (圖 1) 4頓包括具有探測器圖像^ff率的探測圖像元素矩陣陣列的成像探測器來探 測穿過患者人體結(jié)構(gòu)的X射線。在步驟915中，響應(yīng)于用戶解剖學(xué)特 擇或 者響應(yīng)于2D圖像內(nèi)的像素亮度變化，圖像 自器15自適應(yīng)選擇位于2D 圖像中的要被分配第一像素分辨率的第一區(qū)域，并響應(yīng)于用戶解剖學(xué)特征選擇 ，擇第一區(qū)域的皿。在步驟919中，圖象 處理器15確定20圖像中的 要被分配低于第一分辨率的第二像素分辨率的第二區(qū)域。在步驟923中，ffl3i 響應(yīng)于至少以下之一(a)用戶命令，(b)預(yù)先確定的用戶偏好，禾n (c)用戶 預(yù)先確定的解剖學(xué)特tra擇來自適應(yīng)改變被組合以提供所述第二像素分辨率的 與蟲的像素的多個(gè)相鄰探測圖像元素的數(shù)量，探測器23中的組合處理器組合多 個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供所述第二像素分辨率的單獨(dú)的像素。所 述組合處理器還組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)，以提供所述第一像素 分辨率的單獨(dú)的像素。在其他的實(shí)施例中，所^M合處理器響應(yīng)于2D圖像內(nèi)的 像素亮度變化或者用戶解剖學(xué)特征選擇自適應(yīng)改變被組合以提供所述第二像素 分辨率的^i的像素的多個(gè)相鄰探測圖像元素的數(shù)量。
在步驟925中，用戶界面26產(chǎn)生f^2DX射線醫(yī)學(xué)圖像的f^，該2DX 射線醫(yī)學(xué)圖像包含具有第一像素分辨率的第一區(qū)域以及具有低于第一分辨率的 第二像素分辨率的第二區(qū)域。在步驟927中，圖像數(shù)據(jù)處理器15確定2D圖像 中的第三區(qū)域，其被分配低于第二分辨率的第三像素分辨率，所述組合處理器 組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供所述第三像素分辨率的單獨(dú)的像 素。用戶界面26產(chǎn)生4樣包含第三區(qū)域的2D X射線醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)。圖9的 過程在步驟931終止。
圖1-9的系統(tǒng)和過程并不是排他的。根據(jù)實(shí)現(xiàn)相同的目標(biāo)的本發(fā)明原理可 以推導(dǎo)出其他系統(tǒng)，過程以及項(xiàng)目單(menus)。盡管本發(fā)明是參照特定的實(shí)施
12例進(jìn)行描述的，但是可以理解的是，這里所示的和所描述的實(shí)施例和變型只是 為了說明的目的。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明不偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行對(duì) 當(dāng)前設(shè)計(jì)的修改。響應(yīng)于由用戶或者由可執(zhí)行應(yīng)用程序所確定的預(yù)定KS數(shù)據(jù)，
或者響應(yīng)于圖像內(nèi)執(zhí)寺征，所述智育魄陣系統(tǒng)在2D (二維)解剖學(xué)醫(yī)學(xué)圖像(例 如，X射線，MR， CT掃描，超聲或其他醫(yī)學(xué)圖像)中自適應(yīng)改變像素^D辛率。 所i^i程和應(yīng)用禾i^在可替代的實(shí)施例中可以位于訪問鏈接圖1的元件的網(wǎng)絡(luò) 的一個(gè)或多個(gè)(例如，分布式)處理設(shè)備。此外，圖l-9中提供的任何一個(gè)功 能和步驟均可以通過硬件、軟件或者兩者的組合來實(shí)施，并且可能位于一個(gè)或 多個(gè)處理設(shè)備上，所述處理設(shè)備位于鏈接圖1的元件的網(wǎng)絡(luò)或包括因特網(wǎng)的其 ^^f鏈接的網(wǎng)絡(luò)的任何位置。
權(quán)利要求
1、一種用于通過在2D X射線醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)自適應(yīng)改變像素分辨率來處理圖像數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括成像探測器，所述成像探測器包括具有探測器像素分辨率的探測圖像元素矩陣陣列，用于探測穿過患者人體結(jié)構(gòu)的X射線；圖像數(shù)據(jù)處理器，用于確定2D圖像內(nèi)的要被分配第一像素分辨率的第一區(qū)域，以及所述2D圖像內(nèi)的要被分配比所述第一分辨率低的第二像素分辨率的第二區(qū)域；組合處理器，用于組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供所述第二像素分辨率的單獨(dú)的像素；以及用戶界面，用于產(chǎn)生代表2D X射線醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)，所述2D X射線醫(yī)學(xué)圖像包括具有所述第一像素分辨率的所述第一區(qū)域以及比所述第一分辨率低的所述第二像素分辨率的所述第二區(qū)域。
2、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像 處理器響應(yīng)于預(yù)先確定 的配置數(shù)據(jù)確定所述第一和第二區(qū)域，所述預(yù)先確定的配置數(shù)據(jù)將所述第一區(qū) 域識(shí)別為所述2D圖像內(nèi)的中央?yún)^(qū)域，以及將所述第二區(qū)域識(shí)別為位于所述第一 區(qū)域外部。
3、 如權(quán)禾腰求l所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像M處理器響應(yīng)于用戶預(yù)先確定的解剖學(xué)特te^擇自適應(yīng)i鵬擇所述第一區(qū)域。
4、 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像M處理器響應(yīng)于用戶預(yù)先 確定的解剖學(xué)特 擇自適應(yīng)iW擇所述第一區(qū)域的，。
5、 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像 處理器響應(yīng)于以下至少 之一(a)用戶命令和(b)預(yù)先確定用戶偏好，自適自擇所述第一區(qū)域的形 狀。
6、 如權(quán)禾腰求l所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像娜^i器響應(yīng)于所述2D 圖像內(nèi)的像素亮度變化來自適應(yīng)確定所述第一區(qū)域。
7、 如權(quán)禾腰求6所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于確定包括所述第一區(qū)域的一個(gè) 或多個(gè)圖像區(qū)域內(nèi)的累積像素亮度變化超過預(yù)定閾值，所述圖像 處理器自 適應(yīng)確定所述第一區(qū)域，所述第二區(qū)域至少部分地基于處于所述第一區(qū)域外部 而被確定。
8、 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于確定包括所述第一區(qū)域的一個(gè) 或多個(gè)圖像區(qū)域內(nèi)的累積像素亮度變化超過預(yù)定閾值，所述圖像 處理器自 適應(yīng)確定所述第一區(qū)域。
9、 如權(quán)禾腰求l所述的系統(tǒng)，其中，所述組合處理器組合多個(gè)相鄰探測圖 像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供所述第二像素^M率的所述單獨(dú)的像素。
10、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述組合處理器響應(yīng)于在所述2D 圖像內(nèi)的像素亮度變化自適應(yīng)改變所述多個(gè)相鄰探測圖像元素的數(shù)量，所述多 個(gè)相鄰探測圖像元素被組合來提供所述第二像素分辨率的所述制蟲的像素。
11、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于以下至少之一(a)用戶命 令，(b)預(yù)先確定的用戶偏好以及(c)用戶預(yù)先確定的解剖學(xué)特tB^擇，所述 組合處理器自適應(yīng)改^^f述多個(gè)相鄰探測圖像元素的數(shù)量，所述多個(gè)相鄰探測 圖像元素被組合賺供所述第二像素^f摔的所述單獨(dú)的像素。
12、 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述組合處理器組合多個(gè)相鄰探測 圖像元素的圖像 來提供所述第一像素分辨率的單獨(dú)的像素。
13、 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像翻處理器確定在所述2D 圖像內(nèi)的要被分配低于所述第二分辨率的第三像素分辨率的第三區(qū)域，以及所 述組合處理器組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像繊來提供所述第三像素分辨 率的單獨(dú)的像素，所述用戶界面產(chǎn)生^^包括所述第三區(qū)域的2D X射線醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)。
14、 一種用于通過在2D X射線醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)自適應(yīng)改變像素^Df率來處理 圖像數(shù)據(jù)的方法，包括以下活動(dòng)4OT包括具有探測器像素分辨率的探觀,像元素矩陣陣列的成像探測器來 探測穿過患者人體結(jié)構(gòu)的X射線；響應(yīng)于用戶解剖學(xué)特征選擇，自適iS^擇在2D圖像內(nèi)的要被分配第一像 素^^率的第一區(qū)域；確定所述2D圖像內(nèi)的要被分配低于所述第一分辨率的第二像素分辨率的 第二區(qū)域；通過自適應(yīng)改變被組合來提供所述第二像素分辨率的單獨(dú)的像素的多個(gè)相 鄰探測圖像元素的數(shù)量，組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供所述第 二像素分辨率的所述單獨(dú)的像素；產(chǎn)生代表2D X射線醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)，所述2D X射線醫(yī)學(xué)圖像包括具有所 述第一像素分辨率的所述第一區(qū)域以及具剤氐于所述第一分辨率的所述第二像 素^fjf率的所述第二區(qū)域。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，包括以下活動(dòng)響應(yīng)于所述用戶解剖學(xué)特 !K擇，擇所述第一區(qū)域的皿。
16、 如權(quán)利要求15所述的方法，包括以下活動(dòng)響應(yīng)于所述用戶解剖學(xué)特 tra擇來組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)。
17、 如豐又利要求16所述的方法，其中所述用戶解剖學(xué)特tm擇是 頁先確定 的用戶偏好。
18、 一種用于通過在2D X射線醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)自適應(yīng)改變像素分辨率來處理 圖像數(shù)據(jù)的方法，包括以下活動(dòng)^頓包括具有探測器像素分辨率的探觀鵬像元素矩陣陣列的成像探測器來探測穿過患者人體結(jié)構(gòu)的X射線；響應(yīng)于所述2D圖像內(nèi)的像素亮度變化，自適應(yīng)選擇2D圖像內(nèi)的要被分配 第一像素^^率的第一區(qū)域；確定所述2D圖像內(nèi)的要被分配低于所述第一分辨率的第二像素分辨率的 第二區(qū)域；Mil自適應(yīng)改變被組合來提供所述第二像素分辨率的單獨(dú)的像素的多個(gè)相 鄰探測圖像元素的數(shù)量，組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供所述第 二像素分辨率的所述單獨(dú)的像素；產(chǎn)生代表2D X射線醫(yī)學(xué)圖像的 ，所述2D X射線醫(yī)學(xué)圖像包括具有所 述第一像素分辨率的所述第一區(qū)域以及具有低于所述第一分辨率的所述第二像 素分辨率的所述第二區(qū)域。
19、 如權(quán)利要求18所述的方法，其中自適應(yīng)改變被組合的所述多個(gè)探測圖 像元素的數(shù)量的活動(dòng)是響應(yīng)于所述2D圖像內(nèi)的像素亮度變化而被執(zhí)行的。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)的自適應(yīng)處理系統(tǒng)，其響應(yīng)于分區(qū)圖像的各個(gè)部分的圖像空間分辨率要求，局部分配醫(yī)學(xué)X射線圖像的較高和低的空間分辨率。系統(tǒng)通過在2D X射線醫(yī)學(xué)圖像內(nèi)自適應(yīng)改變像素分辨率來處理圖像數(shù)據(jù)。系統(tǒng)包括成像探測器，其包括探測穿過患者人體結(jié)構(gòu)的X射線的有探測器像素分辨率的探測圖像元素矩陣陣列。圖像數(shù)據(jù)處理器確定2D圖像內(nèi)被分配第一像素分辨率的第一區(qū)域和D圖像內(nèi)被分配低于第一分辨率的第二像素分辨率的第二區(qū)域。組合處理器組合多個(gè)相鄰探測圖像元素的圖像數(shù)據(jù)來提供第二分辨率的單獨(dú)像素。用戶界面產(chǎn)生代表2D X射線醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)，該圖像包括有第一像素分辨率的第一區(qū)域和有低于第一分辨率的第二分辨率的第二區(qū)域。
文檔編號(hào)G06T11/00GK101655984SQ20091014973
公開日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月12日
發(fā)明者J·C·勞赫, M·斯帕恩, T·布倫納 申請(qǐng)人:美國西門子醫(yī)療解決公司;西門子公司