基于立體x射線管的對體外的高對比物體的抑制的制作方法
【專利摘要】一種雙焦斑X射線管(104)被用來針對給定機架位置從稍微不同的視角位置采集兩幅圖像PIα、PIβ的組。被成像的結(jié)構(gòu)的立體或雙眼視差(BD)被用來估計視角方向上的物體深度，所述物體深度轉(zhuǎn)而被用來在體內(nèi)的物體IO和體外的物體EO之間進行區(qū)別。各自的結(jié)構(gòu)從所述圖像PIα、PIβ中虛擬地被去除。
【專利說明】基于立體X射線管的對體外的高對比物體的抑制

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種圖像處理裝置、一種圖像處理的方法、一種成像系統(tǒng)、一種計算機 程序單元以及一種計算機可讀介質(zhì)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在介入成像設(shè)置中，線纜、電子設(shè)備以及各式各樣的器械通常位于患者的身體外 并頻繁地在介入中成像中創(chuàng)建偽圖像內(nèi)容。源自于體外的儀器或其他設(shè)備的該圖像內(nèi)容能 夠是視覺干擾，尤其在時間關(guān)鍵的設(shè)置中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，存在在成像期間支持臨床醫(yī)師的圖像處理裝置的需求。
[0004] 本發(fā)明的目的通過獨立權(quán)利要求的主題得以解決，其中，進一步的實施例被包含 在從屬權(quán)利要求中。
[0005] 應(yīng)當指出，本發(fā)明的以下描述的方面同樣適用于圖像處理的方法、成像系統(tǒng)、計算 機程序單元以及計算機可讀介質(zhì)。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種圖像處理裝置，所述圖像處理裝置包括：
[0007] 輸入接口單元，其用于接收由X射線掃描器以不同投影角取得的對象的至少兩幅 投影圖像，所述圖像中的每幅包括目標物體的痕跡；
[0008] 圖像深度解析器，其被配置為使用兩個圖像痕跡來確定在取得所述圖像時所述目 標物體是否在所述對象的外部；
[0009] 圖像操縱器，其被配置為在所述目標物體由所述解析器確定為在外部時，由不同 的圖像信息來替換所述圖像中的至少一幅中的所述圖像痕跡的至少一部分；
[0010] 輸出接口單元，其被配置為輸出這樣操縱的圖像。
[0011] 本文提出的所述裝置使用圖像內(nèi)容的立體或雙眼視差來估計各自結(jié)構(gòu)的深度。這 允許在體內(nèi)的結(jié)構(gòu)與體外的結(jié)構(gòu)之間進行區(qū)分。源自于體外的物體的圖像內(nèi)容從所述圖像 中被去除。之后，由此處理的圖像在觀察時給予關(guān)于臨床上感興趣的解剖結(jié)構(gòu)的基本清楚 清晰的視圖。
[0012] 換言之，所述裝置實施基于立體X射線管的對體外的物體的抑制。在一個實施例 中，被抑制的是高對比或高衰減物體。
[0013] 根據(jù)一個實施例，所述圖像深度解析器被配置為在兩個目標物體痕跡之間建立所 述雙眼視差并將所建立的雙眼視差與用戶能定義的視差閾值進行比較以確定所述目標物 體是否在外部。
[0014] 根據(jù)一個實施例，所述雙眼視差閾值能響應(yīng)于用戶輸入而調(diào)節(jié)，所述值與所述對 象的預(yù)計的或?qū)崪y的厚度相關(guān)。
[0015] 根據(jù)一個實施例，所述圖像操縱器被配置為由根據(jù)形成所述至少一幅圖像的其余 部分的圖像信息的至少部分而插值的圖像信息來替換所述圖像痕跡。
[0016] 根據(jù)一個實施例，所述裝置還包括物體痕跡檢測器，所述物體痕跡檢測器被配置 為在所述兩幅圖像中的至少一幅中檢測所述痕跡。
[0017] 根據(jù)一個實施例，所述圖像深度解析器被布置為由所述物體痕跡檢測器來接收關(guān) 于所述痕跡的輸入，所述檢測器被配置為僅在所檢測的物體痕跡與一個或多個選擇標準相 匹配的情況下，將關(guān)于所檢測的物體痕跡的輸入提供給所述圖像深度解析器。
[0018] 根據(jù)一個實施例，所述選擇標準包括形狀和X射線不透明度或衰減曲線輪廓中的 任何一個，或者形狀和X射線不透明度或衰減曲線輪廓的組合。
[0019] 根據(jù)一個實施例，所述物體痕跡檢測器被配置為在所述物體基于所使用的標準被 先驗確定為在外部的情況下，繞過/跳過所述圖像深度解析器。這在物體識別允許明確地 斷定相關(guān)形狀源自于外部物體的情況下可以節(jié)省CPU時間。
[0020] 所述裝置可以被用于可獲得以幾乎相同的視角采集的兩幅投影圖像的X射線應(yīng) 用中。所述裝置可以被用于諸如介入X射線、緊急設(shè)置或其他時間關(guān)鍵的應(yīng)用的情況中，其 中，出現(xiàn)由患者外的物體造成的干擾圖像內(nèi)容。
[0021] 根據(jù)一個實施例，一旦由醫(yī)學(xué)專業(yè)人員在對成像器的使用期間或之前啟用，則圖 像處理器的操作一旦已經(jīng)采集到圖像就自動重啟。在成像過程期間，圖像處理器的操作能 夠如所期望地被啟用或被停用。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種成像系統(tǒng)，所述成像系統(tǒng)包括所述圖像處理 器裝置和所述X射線掃描器，尤其是C臂型的X射線掃描器。
[0023] 根據(jù)一個實施例，所述成像器包括能夠呈兩個不同角度位置的旋轉(zhuǎn)X射線源。
[0024] 根據(jù)一個實施例，成像器包括固定X射線源，所述固定X射線源具有能移動的焦 點，所述能移動的焦點能夠呈所述兩個不同角度位置中的任何一個。
[0025] 根據(jù)一個實施例，所述成像器包括雙焦斑型的X射線管。雙焦斑X射線管允許在 不改變機架或C臂的幾何結(jié)構(gòu)或位置的情況下從稍微不同的視角位置采集兩幅圖像的組。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 現(xiàn)將參考以下附圖來描述本發(fā)明的示范性實施例，其中：
[0027] 圖1示出包括圖像處理器的成像系統(tǒng)的示意性框圖；
[0028] 圖2示出圖1的成像系統(tǒng)的更詳細的視圖；
[0029] 圖3示出對圖1的成像系統(tǒng)的圖像處理器的圖像的操作；
[0030] 圖4是針對處理圖像的方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0031] 參考圖1，示出了 C臂型的X射線成像器100。X射線成像器100被用來采集患者 110的至少兩幅投影圖像PIa、PI e，患者110由檢查臺108支撐。
[0032] 成像器100包括被軸頸載荷在軸承上的剛性C臂結(jié)構(gòu)102。軸頸允許C臂102繞 穿過軸頸的第一軸進行旋轉(zhuǎn)。
[0033] C臂結(jié)構(gòu)102因此能夠被放置在繞患者110的各種旋轉(zhuǎn)角a處。
[0034] C臂102在其一端處承載X射線源104并在另一端處承載在X射線源104的相對 空間關(guān)系中的探測器106。探測器106包括探測器單元的陣列（未示出）。
[0035] X射線從X射線源104被發(fā)射。X射線穿過患者的身體110并且之后在探測器120 處被探測。X射線被形成為X射線筆形束P。
[0036] 每個X射線束p當其穿過患者并作用于患者時被衰減。在探測器106處探測的正 是該經(jīng)衰減的X射線束。
[0037] X射線束作用于患者的身體的入射角（"投影方向"或"視角"）部分地由在采集 圖像時的C臂106的位置來限定。由每個單獨的X射線束p經(jīng)歷的衰減的程度取決于射線 P穿過的組織的類型和量。每個經(jīng)衰減的X射線束P撞擊探測器單元并在那里生成與衰減 的程度成反比的電信號。
[0038] 在X射線束p撞擊在其上的每個探測器單元處生成的電信號之后經(jīng)由數(shù)據(jù)采集設(shè) 備105被轉(zhuǎn)換成編碼對應(yīng)灰度值的像素值?；叶戎惦S著在各自探測器單元處經(jīng)歷的衰減量 而變化。表示高衰減部分的像素可以比表示低衰減部分的像素編碼更暗的陰影。像素值之 后被存儲在形成投影圖像PI a、PIe的矩陣結(jié)構(gòu)中。
[0039] 在一個實施例中，X射線管104是雙焦斑型的X射線管，使得其允許從相同C臂 (或者，視情況而定，機架）位置來采集每幅來自不同的投影方向α、β的至少兩幅投影圖 像PI a、PIe。
[0040] 在其他實施例中，X射線管104包括單焦點，然而所述單焦點能在兩個位置之間移 動，這將同樣允許在相同C臂位置處對兩幅投影圖像PI a、PIe的采集，所述兩幅投影圖像 ΡΙα、ΡΙ0 -幅具有與另一幅稍微偏移的投影方向。出于當前目的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)視角α與β 之間的偏移角證明是足夠的。在又一實施例中，然而，X射線管104是常規(guī)X射線管，在常規(guī) X射線管的情況下，C臂或機架將被連續(xù)地移動到不同角度位置以采集兩幅投影圖像ΡΙα、 PIe。優(yōu)選地，系統(tǒng)允許大約1. 5°的角度分辨率。投影角α、β與角度C臂位置相關(guān)， 角度C臂位置其本身由一個或多個角度值來限定。
[0041] 一旦采集到投影圖像Ρ?α和？10，則將它們經(jīng)由適當?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)發(fā)送到工作站 114。工作站114包括控制成像器100的全部操作的控制軟件并包括從人類操作員接收指令 的控制臺。所采集的投影圖像ΡΙ α和？10之后能夠被存儲在工作站114上的存儲設(shè)備中或 能夠被存儲在外部數(shù)據(jù)庫中（未示出）以供后續(xù)的檢索。投影圖像PI a、PIe可以以DIC0M 格式存儲。DIC0M格式包括針對每幅投影圖像對其被采集的投影方向連同其采集時間t 一 起進行編碼的元數(shù)據(jù)。工作站114還可以運行適當?shù)睦L制軟件，所述繪制軟件允許在屏幕 112上觀察所述圖像。
[0042] 工作站114與圖像處理器200進行通信。
[0043] 圖像處理器200包括適當?shù)慕涌谄骷?02以接收兩幅圖像ΡΙα和？10的副本或在 它們的采集之后被直接轉(zhuǎn)發(fā)到圖像處理器200的圖像。圖像處理器200還包括痕跡檢測器 204、圖像深度解析器206以及圖像操縱器208。還存在輸出接口器件210,基于兩幅接收的 投影圖像ΡΙ α和PIe的增強的圖像ΕΙ能夠通過輸出接口器件210輸出以用于進一步的處 理或用于在工作站114或外部數(shù)據(jù)庫上的存儲。
[0044] 在圖1中，圖像處理器200的部件被示出為被布置在分布式結(jié)構(gòu)中并被連接在適 當?shù)耐ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)中。所述部件也可以被布置為專用FPGA或被布置為硬連線的獨立芯片。然 而，這僅是示范性實施例。所述部件也可以被駐存在工作站140上作為可執(zhí)行軟件例程。所 述部件可以被編程在諸如Matlab?或Simulink?的適當?shù)目茖W(xué)計算平臺中，并且之后被轉(zhuǎn) 換成諸如C++或C例程的較低級語言，所述C++或C例程被維持在庫中并在由工作站140 調(diào)用時被鏈接。
[0045] 圖2更詳細地示出圖像采集期間X射線管104的操作。示出了兩個物體：在患者 110的身體的內(nèi)部的物體10和在患者的身體的外部的物體E0。內(nèi)部物體10可以例如是患 者的肋骨的一部分，并且外部物體E0可以是在患者支撐物108下通過的線纜的一部分或者 X射線成像器或在介入期間碰巧被使用的其他醫(yī)學(xué)設(shè)備的其他布線。
[0046] 對于每個焦點FPa和FPe，示意性地示出其各自的X射線束，所述X射線束發(fā)射于 任一個焦點并且之后穿過患者110的身體。在經(jīng)衰減的束撞擊探測器106的單元（未示 出）以后，由此生成兩幅投影圖像PI a、PIe。圖像PIa由源自于焦點FPa的束來生成并且 圖像PI e由源自于焦點FPe的束來生成。E0a、I0a分別示出外部物體E0和內(nèi)部物體10 在圖像PI a中的痕跡。類似地，投影圖像PIe分別包括外部對象E0和內(nèi)部對象10的痕跡 ΕΟβ λ I〇0 〇
[0047] 圖像處理器200具有存儲器，在所述存儲器中存儲了以適當?shù)拈L度單位測得的用 戶能調(diào)節(jié)的目標范圍APT。默認地，目標范圍APT對應(yīng)于平均患者厚度，如圖2中所指示的。 適當?shù)囊痪S參考系通過測量從患者支撐物的上表面到X射線發(fā)射器104的下表面的APT來 定義，但也預(yù)見其他參考系。同樣能調(diào)節(jié)的存儲器中的其他的值是源到物體的距離S0D和 物體到圖像接收器的距離0ID以及相關(guān)的源到圖像接收器的距離SID = S0D+0ID。這些值 APT、SOD、0ID的集合連同用于每幅圖像采集的投影角，S卩，C臂位置一起形成用于針對各自 圖像和掃描器的"成像幾何結(jié)構(gòu)"。目標范圍APT被視為小于S0D。因為內(nèi)部物體10在患 者的身體110內(nèi)，所以內(nèi)部物體10的垂直位置在APT內(nèi)。因為成像幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)是用戶能 定義并能調(diào)節(jié)的，所以裝置200也可以與具有不同幾何結(jié)構(gòu)的不同掃描器類型一起使用。
[0048] 在圖2示出的范例中，內(nèi)部物體10被放置得比外部物體E0更靠近X射線管104。 由于接近度中的這個差異，所以在兩個物體的雙眼視差BD中存在長度差異：雙眼視差BD對 于內(nèi)部物體10比對于離源更遠的外部物體E0更大，因為內(nèi)部物體10更靠近X射線管104。 換言之，BD是SID內(nèi)的深度或垂直位置的度量。雙眼視差BD能夠通過以適當?shù)拈L度單位 對外部物體E0跨兩幅圖像PI a、PIe的痕跡E0a和E0e的明顯移動進行測量而得以量化。 明顯移動在兩幅投影圖像PI a和？10沿著共同的坐標軸被適當對齊或被彼此疊加的情況 下是能測量的。對于內(nèi)部物體10的痕跡I〇 a、I〇e的情況是類似的，當兩幅圖像被對齊時 內(nèi)部物體10的痕跡I〇a、I〇e同樣顯現(xiàn)被移動。移動量，即雙眼視差BD，對于兩個物體10、 E0是不同的，因為它們到源104的接近度不同，如圖2所示出的并且如以上所解釋的。當 然，類似的考慮適用于將外部物體放置在患者的上面的情況，在這種情況下，外部物體將比 內(nèi)部物體10更靠近X射線管104。
[0049] 廣義地說，圖像裝置200通過從投影圖像中去除起源于外部物體的超出深度范圍 的痕跡E0 e，a來給予經(jīng)圖像深度調(diào)整的圖像校正。深度范圍是用戶能定義的APT。外部物 體的痕跡可以在檢查圖像時分散操作員的注意力，因此期望去除。操作員之后能夠集中于 投影圖像的醫(yī)學(xué)上或解剖學(xué)上相關(guān)的部分。裝置200實施在投影圖像PI a和？10中對潛在 的目標物體進行檢測的步驟。之后基于各自的痕跡EIa， e和I0a，e來計算潛在的目標物體 E0、10的透視圖像深度。基于所述痕跡的不同雙眼視差BD，之后將物體E0、10分類成外部 物體或內(nèi)部物體。投影圖像PI a，e中的一幅或全部兩幅之后通過去除所識別的外部物體E0 的痕跡ΕΟα和/或EOe進行虛擬圖像清除。
[0050] 現(xiàn)將更詳細地解釋圖像處理裝置200的操作。
[0051] 橾作
[0052] 在圖像處理器200的接口 202處接收以稍微分開的投影方向α、β采集的兩幅投 影圖像ΡΙ α，β。
[0053] 痕跡檢測器204將圖像中的一幅或兩幅中的任意痕跡E0a，e和I0 a，e檢測為潛在 的目標物體。為了實現(xiàn)這點，痕跡檢測器204使用基于諸如強度和/或梯度閾值的分割參 數(shù)的圖像分割技術(shù)。分割參數(shù)指定圖像的被認為是潛在的感興趣的圖像部分。根據(jù)一個實 施例，分割參數(shù)能夠被調(diào)節(jié)。強度梯度和形狀可以被組合成分值。獲得較高分的段或圖像 部分之后被標記為潛在感興趣的。根據(jù)一個實施例，圖像檢測器204被配置為對于高對比 物體派發(fā)更高分。換言之，痕跡檢測器充當濾波器以從潛在的大量段當中選出有可能干擾 觀察者的那些，因為它們源自于高衰減/高強度物體。針對每個痕跡的分割參數(shù)之后被整 合成痕跡信息。
[0054] 由痕跡檢測器202收集的痕跡信息之后被傳遞給圖像深度解析器260。關(guān)于痕跡 的信息可以被提供為二元掩碼或包括坐標的列表，所述坐標即已經(jīng)由痕跡檢測器204識別 或檢測為形成潛在的目標物體的部分的像素的行和列。二元掩碼是與投影圖像具有相同行 和列而只包括"0"或" 1"的條目的矩陣。" 1"指示在各自位置處的像素是潛在的目標物體 的一部分，而零則指示其不是。
[0055] 圖形解析器206之后使用配準或光流技術(shù)來將兩幅投影圖像PIa，e彼此配準。之 后建立跨兩幅圖像PI a，e的痕跡之間的（例如，基于形狀相似性度量的）對應(yīng)關(guān)系，從而 產(chǎn)生痕跡的匹配對。在圖2的范例中，外部物體的兩個痕跡E0 a，e形成匹配對并且內(nèi)部 物體的兩個痕跡I〇a，e形成匹配對。在這個階段仍不知道所述痕跡是與外部物體相關(guān)還 是與內(nèi)部物體10相關(guān)。對應(yīng)痕跡對跨兩幅投影圖像PI a，e的該匹配能夠通過使用如在 Cheung W.和 Hamarneh G.的文章"n-sift:n-dimensional scale invariant feature transform"(Trans. Img. Proc. 18,2009 年 9 月，第 2012-2021 頁）中所描述的 SIFT 技術(shù)來 實現(xiàn)。一旦痕跡之間的對應(yīng)關(guān)系被建立，則跨每對中的兩個痕跡的共同圖像平面的明顯相 對移動能夠被測得并被記錄為針對每對的雙眼視差BD的度量。以像素表示的雙眼視差BD 之后被轉(zhuǎn)換成能公度的長度單位，其中，所述長度單位用于成像幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)。圖像深度解 析器206之后能夠使用所建立的雙眼視差BD與由成像器在采集圖像時使用的成像參數(shù)一 起來計算SID范圍內(nèi)的外部物體E0和內(nèi)部物體10的垂直距離。給定的探測器106給予大 約150 μ m且?Λ大約Γ的分辨率，該分辨率可以在垂直ATP的方向上實現(xiàn)圖像平面中的 每像素移動大約2mm的深度分辨率。
[0056] 使用所計算的垂直位置并且之后將所述位置與目標范圍APT進行比較，痕跡 E0a，e和I0a，e之后能夠分別被分類為外部物體或內(nèi)部物體。外部/外物體或內(nèi)部/內(nèi)物 體中的以上分類是基于目標范圍APT的，所述目標范圍APT能夠由用戶在裝置200的操作 期間調(diào)節(jié)以如此交互式地定義深度值閾值并在這種情況下如此衡量并找到深度值閾值的 最優(yōu)值。重定義深度值閾值的目標范圍值的這種來回"擺動"在物體是"交界面"或"邊界 線"物體（例如是位于患者的胸部的線）時是有用的。用戶能夠設(shè)置閾值直到圖像深度解 析器260將交界面物體辨識為外部物體。應(yīng)理解，在收到改變（即變化或擴大）目標范圍 的用戶要求后，圖像深度解析器針對每個物體重新計算深度值，因此將每個物體分類以如 此更新內(nèi)部和外部物體的候選列表。該功能給予用戶關(guān)于系統(tǒng)將會將什么認為是內(nèi)部或外 部物體的更多控制。根據(jù)另一實施例，成像器200通過查詢在采集投影圖像ΡΙ α，0時使用 的成像幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)來自動地確定目標范圍APT。成像幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)可以從（在頭文件中 存儲的）圖像元數(shù)據(jù)或通過查詢在工作站120或數(shù)據(jù)庫中保存的圖像協(xié)議日志來獲得。
[0057] 在一幅或全部兩幅投影圖像PIa *PIe中識別外部物體痕跡E0a，e的二元掩碼之 后被轉(zhuǎn)發(fā)到圖像操縱器208。二元掩碼記錄已經(jīng)由圖像深度解析器204建立以形成外部物 體E0 a,e的部分的像素。圖像操縱器之后通過虛擬地替換或去除各自外部物體痕跡E0a, e 中的像素信息將該定位信息用于目標圖像清除，以由此產(chǎn)生輸出增強的圖像EI，輸出增強 的圖像EI在觀察時不再顯示外部物體的痕跡。
[0058] 根據(jù)一個實施例，圖像操縱器208使用平滑插值。該方法對于在至少一個方面 上具有相對小的尺寸的圖像物體，例如，諸如線的細長結(jié)構(gòu)是優(yōu)選的方法。通過根據(jù)痕跡 E〇a，e外的圖像平面鄰域而插值的經(jīng)插值的像素值來替換痕跡內(nèi)的像素值。也預(yù)見其他技 術(shù)，例如，如在 申請人:的W02011077334中所描述的用于金屬偽影校正或虛擬骨骼抑制的技 術(shù)。
[0059] 在另一實施例中，使用分段常數(shù)相減方法。分段常數(shù)相減方法優(yōu)選用于起源于高 衰減板狀或片狀物體（例如，電極等）的痕跡。分段常數(shù)吸收貢獻從日志圖像以增量方式 被減以最終實現(xiàn)外部或內(nèi)部物體區(qū)域之間的平滑強度過渡?，F(xiàn)將參考圖3更詳細地描述用 于圖像清除的分段常數(shù)相減。
[0060] 圖3中的左手欄示出由外部板狀物體E0造成的衰減曲線輪廓。由于由物體E0造 成的高衰減，E0的板狀維度在截斷點C0P處造成強度的急劇下降。
[0061] 圖3的中間部分示出截斷點C0P以定義痕跡E0a的邊界。痕跡E0a內(nèi)的衰減曲線 輪廓被移動或連續(xù)被減直到檢測到與截斷點C0P的匹配。
[0062] 圖3的右手邊示出分段常數(shù)相減方法的完成，其中，所建立的曲線輪廓被用來連 接截斷點C0P以在其之間建立平滑過渡。在一個實施例中，要擬合的衰減曲線輪廓由樣條 函數(shù)技術(shù)來實現(xiàn)以連接截斷點C0P。
[0063] 圖3為清楚起見示出一維橫截面，但應(yīng)當理解，以上所述實際上被執(zhí)行在二維圖 像平面中，因此圖3中示出的曲線是各自衰減表面的截面。
[0064] 根據(jù)一個實施例，使用"智能"圖像操縱器，所述"智能"圖像操縱器被配置為根據(jù) 痕跡的大小和/或強度曲線輪廓在兩種圖像操縱方法之間進行切換。
[0065] 根據(jù)一個實施例，圖像處理器使用跳過或繞過功能來提高性能。在這個實施例中， 如由痕跡檢測器204建立的形狀、強度曲線輪廓與保存先驗已知是外部物體的物體的圖像 痕跡信息的數(shù)據(jù)庫動態(tài)匹配。一旦數(shù)據(jù)庫查詢產(chǎn)生匹配，則先驗的外部物體的痕跡信息被 直接傳遞給圖像操縱器以由此實現(xiàn)其去除。換言之，圖像深度解析器被跳過，因此在此中沒 有計算對于那些先前的物體的圖像深度值。在一個實施例中，發(fā)布對應(yīng)指示以由此警告操 作員圖像深度解析器已經(jīng)被跳過。這允許操作員查看物體并確認該決定正確。跳過僅用于 很可能與內(nèi)部物體無關(guān)的形狀。例如細長結(jié)構(gòu)通常不可以被允許跳過圖像深度解析器，因 為細長結(jié)構(gòu)是否與人類肋骨或布線相關(guān)是不明確的。
[0066] 圖4的流程圖概括用于圖像處理的方法。
[0067] 在步驟402處，接收投影圖像PIα，0。
[0068] 在步驟404中，在投影圖像PIa，e中的一幅或全部兩幅中建立潛在的目標物體的 痕跡。
[0069] 在步驟406中，將潛在的目標物體的強度曲線輪廓和/或形狀或其組合與數(shù)據(jù)庫 的值進行比較。
[0070] 如果潛在的目標痕跡沒有被辨識為先驗起源于外部物體，S卩，如果現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫查 詢沒有產(chǎn)生匹配，則流程控制傳遞到步驟408,在步驟408中，基于由稍微偏移的圖像中的 每幅的投影方向造成的雙眼視差來計算物體深度。
[0071] 基于定義目標范圍的能配置的圖像深度閾值，物體痕跡中的每個被分類成外部物 體或內(nèi)部物體。
[0072] 目標范圍確定什么被認為在內(nèi)部或在外部。物體深度是用戶定義的或是根據(jù)在采 集圖像時使用的成像幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)而被自動地確定的。
[0073] 在步驟410處，已經(jīng)被分類為外或外部的物體（"痕跡"）之后通過由新像素信息 來替換其像素值而被操縱以由此實現(xiàn)偽物體的平滑去除。
[0074] 在步驟412處，將由此操縱的投影圖像輸出為增強的圖像EI。
[0075] 如果在步驟406處確定痕跡的形狀或衰減曲線輪廓與已知為外部物體的物體的 痕跡相匹配，則流程控制之后能夠繞過或跳過深度確定步驟408并直接前進到步驟410,在 步驟410中，那些先前的外部痕跡的像素信息之后被去除。
[0076] 在本發(fā)明的另一示范性實施例中，提供了一種計算機程序或一種計算機程序單 元，其特征在于適于在適當?shù)南到y(tǒng)上執(zhí)行根據(jù)前面的實施例之一所述的方法的方法步驟。
[0077] 因此，所述計算機程序單元可以被存儲在計算機單元上，所述計算機單元也可以 是本發(fā)明的實施例的部分。所述計算單元可以適于執(zhí)行以上描述的方法的步驟或誘發(fā)以上 描述的方法的步驟的執(zhí)行。此外，所述計算單元可以適于操作以上描述的裝置的部件。所 述計算單元能夠適于自動地操作和/或執(zhí)行用戶的命令。計算機程序可以被下載到數(shù)據(jù)處 理器的工作存儲器中。所述數(shù)據(jù)處理器由此可以配備為執(zhí)行本發(fā)明的方法。
[0078] 本發(fā)明的該示范性實施例涵蓋從一開始就使用本發(fā)明的計算機程序或借助于更 新將現(xiàn)有程序轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂帽景l(fā)明的程序的計算機程序兩者。
[0079] 更進一步地，所述計算機程序單元能夠提供實現(xiàn)如以上所描述的方法的示范性實 施例的流程的所有必需步驟。
[0080] 根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實施例，提出了一種計算機可讀介質(zhì)，例如CD-ROM，其 中，所述計算機可讀介質(zhì)具有存儲在所述計算機可讀介質(zhì)上的計算機程序單元，其中，所述 計算機程序元件由前面部分描述。
[0081] 計算機程序可以存儲和/或分布在與其他硬件一起提供或作為其他硬件的部分 提供的諸如光學(xué)存儲介質(zhì)或固態(tài)介質(zhì)的適當?shù)慕橘|(zhì)上，但是計算機程序也可以以其他的形 式分布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或其他有線或無線的遠程通信系統(tǒng)。
[0082] 然而，所述計算機程序也可以存在于諸如萬維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)上并能夠從這樣的網(wǎng)絡(luò)中 下載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲器中。根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實施例，提供了一種用于使 得計算機程序單元能夠被下載的介質(zhì)，其中，所述計算機程序單元被布置為執(zhí)行根據(jù)本發(fā) 明的之前描述的實施例之一所述的方法。
[0083] 必須指出，本發(fā)明的實施例參考不同主題加以描述。具體而言，一些實施例參考方 法類型的權(quán)利要求加以描述，而其他實施例參考設(shè)備類型的權(quán)利要求加以描述。然而，本領(lǐng) 域技術(shù)人員將從以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了屬于一種類型的主題的 特征的任何組合之外，涉及不同主題的特征之間的任何組合也被認為被本申請公開。然而， 所有特征能夠被組合以提供超過特征的簡單相加的協(xié)同效應(yīng)。
[0084] 盡管已經(jīng)在附圖和前面的描述中詳細說明和描述了本發(fā)明，但這樣的說明和描述 被認為是說明性或示范性的而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實施例。通過研究附圖、 說明書和從屬權(quán)利要求，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在實踐所主張的本發(fā)明時能夠理解和實現(xiàn)所公 開的實施例的其他變型。
[0085] 在權(quán)利要求中，詞語"包括"不排除其他元件或步驟，并且，量詞"一"或"一個"并 不排除多個。單個處理器或其他單元可以實現(xiàn)權(quán)利要求書中記載的若干項目的功能。在互 不相同的從屬權(quán)利要求中記載了特定措施并不指示不能有利地使用這些措施的組合。權(quán)利 要求中的任何附圖標記不得被解釋為對范圍的限制。
【權(quán)利要求】
1. 一種圖像處理裝置（200)，包括： 輸入接口單元（202)，其用于接收由X射線掃描器（100)以不同投影角（α、β)取得 的對象（110)的至少兩幅投影圖像（ΡΙα、ΡΙ0)，所述圖像中的每幅包括目標物體（10、ΕΟ) 的痕跡（E0 a、I0a、E0e、I0e); 圖像深度解析器（206)，其被配置為使用兩個圖像痕跡來確定在取得所述圖像時所述 目標物體是否在所述對象的外部； 圖像操縱器（208)，其被配置為在所述目標物體由所述解析器確定為在外部時，由不同 的圖像信息來替換所述圖像中的至少一幅中的所述圖像痕跡的至少一部分； 輸出接口單元（210)，其被配置為輸出這樣操縱的圖像。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中，所述圖像深度解析器（206)被配置為在兩個目標物 體痕跡之間建立雙眼視差并將所建立的雙眼視差與用戶能定義的視差閾值進行比較以確 定所述目標物體是否在外部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的裝置，所述雙眼視差閾值能響應(yīng)于用戶輸入而調(diào)節(jié)，所述值 與所述對象（110)的預(yù)計的或?qū)崪y的厚度相關(guān)。
4. 如前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述圖像操縱器（208)被配置為由根據(jù) 形成所述至少一幅圖像的其余部分的圖像信息的至少部分而插值的圖像信息來替換所述 圖像痕跡。
5. 如前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，所述裝置還包括物體痕跡檢測器（204)，所述 物體痕跡檢測器被配置為在所述兩幅圖像中的至少一幅中檢測所述痕跡。
6. 如前述任一項權(quán)利要求所述的裝置，其中，所述圖像深度解析器（206)被布置為由 所述物體痕跡檢測器（204)來接收關(guān)于所述痕跡的輸入，所述檢測器被配置為僅在所檢測 的物體痕跡與一個或多個選擇標準匹配的情況下，將關(guān)于所檢測的物體痕跡的輸入提供給 所述圖像深度解析器。
7. 如權(quán)利要求6所述的裝置，其中，所述選擇標準包括形狀和X射線不透明度中的任何 一個或形狀和X射線不透明度的組合。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的裝置，其中，所述物體痕跡檢測器被配置為在所述物體基于 所使用的標準先驗被確定為在外部的情況下，繞過/跳過所述圖像深度解析器。
9. 一種成像系統(tǒng)，包括： 根據(jù)權(quán)利要求1-8中的任一項所述的裝置； 所述X射線掃描器。
10. 如權(quán)利要求9所述的成像系統(tǒng)， 其中，成像器包括能夠呈兩個不同角度位置的旋轉(zhuǎn)X射線源，或 其中，所述成像器包括固定X射線源，所述固定X射線源具有能移動的焦點，所述能移 動的焦點能夠呈所述兩個不同角度位置中的任何一個，和/或 其中，所述成像器包括雙焦斑型的X射線管。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的成像系統(tǒng)，其中，所述X射線掃描器是C臂型的X射線掃 描器。
12. -種圖像處理的方法，包括： 接收（S402)由X射線掃描器（100)以不同投影角（α、β)取得的對象（110)的至少兩 幅投影圖像（ΡΙα、ΡΙβ)，所述圖像中的每幅包括目標物體α〇、ΕΟ)的痕跡（ΕΟα、ΙΟ α、ΕΟ0、 I〇e); 基于兩個圖像痕跡，確定（S408)在取得所述圖像時所述目標物體是否在所述對象的 外部； 在所述目標物體由所述解析器確定為在外部時，由不同的圖像信息來替換（S410)所 述圖像中的至少一幅中的所述圖像痕跡的至少一部分； 輸出（S412)這樣操縱的圖像。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，還包括： 在所述兩幅圖像中的至少一幅中檢測（S404)所述痕跡； 確立（S406)所檢測的物體痕跡是否與一個或多個選擇標準相匹配，并且如果是，則繞 過所述的圖像深度確定步驟（S408)并之后執(zhí)行由不同的圖像信息來替換（S410)所述圖像 中的至少一幅中的所匹配的圖像痕跡的至少一部分的所述步驟。
14. 一種計算機程序單元，其用于控制根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項所述的裝置，所 述計算機程序單元在由處理單元執(zhí)行時適于執(zhí)行如權(quán)利要求12-13所述的方法的步驟。
15. -種計算機可讀介質(zhì)，其上存儲有如權(quán)利要求14所述的程序單元。
【文檔編號】G06T7/00GK104285240SQ201380023497
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月6日
【發(fā)明者】C·洛倫茨, M·格拉斯, D·舍費爾, B·J·布倫德爾 申請人:皇家飛利浦有限公司