条纹伪影预测制造技术

一种图像处理系统，包括用于接收对象的投影图像的输入端口(IN)。由旋转图像装置(IM)在围绕成像区域的可调节旋转平面(π)中的成像轨迹上的位置处采集图像。系统的图像伪影范围预测器(AP)被配置为针对所述图像预测重建伪影的投影区。可视化器(VIZ)被配置为在显示单元(MT)上利用投影区的视觉指示来可视化所述图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】条纹伪影预测
本专利技术涉及图像处理系统、成像布置、图像处理方法、计算机程序单元和计算机可读介质。
技术介绍
在成像期间，高度辐射不透明对象(例如金属对象)的存在能够导致旋转断层摄影成像中的所谓的条纹伪影。这样的伪影能够使临床相关信息模糊。这例如在介入(支架辅助)盘绕流程中是问题：在已经放置(金属)线圈以处置动脉瘤之后，金属线圈能够在经重建的锥形射束CT(CBCT)图像中引起严重的条纹伪影，从而潜在地使临床相关细节模糊，例如支架血管壁界面。
技术实现思路
因此能够存在对一种处理旋转成像中的图像伪影的系统和方法的需要。本专利技术的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，另外的实施例并入从属权利要求中。应该注意，本专利技术的以下描述的方面同样适用于图像处理方法、成像布置、计算机程序单元和计算机可读介质。根据本专利技术的第一方面，提供了一种图像处理系统，包括：输入端口，其用于接收对象的投影图像，所述图像是由旋转图像装置在围绕成像区域的第一旋转平面(π)中的成像轨迹上的位置处采集的；图像伪影范围预测器，其被配置为针对所述图像预测重建伪影的投影区；以及成像几何结构调节器，其被配置为确定所述旋转平面与所述对象之间的相对空间配置的调节，从而减小所预测的投影区与所述图像中对应于预定义的感兴趣区域ROI的区之间的相交。换言之，在进行完全旋转CBCT扫描之前评价重建中伪影相对于感兴趣区域(ROI)的影响(范围和/或取向)，因此避免了不必要的X射线剂量。这允许避免会导致因为ROI可能被证明严重受到伪影的损害而潜在地无用的重建的成像几何结构。尽管向所提出的系统的输入端口输入单幅X射线投影图像可能就足够了，但是在范例中可以使用多幅输入图像，因为这可以进一步提高预测的区的准确度。换言之，所提出的系统允许在没有辐射曝光的情况下模拟或尝试不同的成像几何结构设置，直到找到将实现其中ROI较少或者根本不受(一个或多个)伪影影响的重建中的成像几何结构。基于图像处理，系统允许用户或协议控制成像几何结构并使用备选成像轨迹。可以通过定义与当前(第一)旋转平面具有不同的旋转轴的经调节的旋转平面来实现对所述空间配置的可能的调节。因此，借助于成像几何结构调节器，可以确定CBCT旋转扫描将被执行的旋转平面相对于要成像的对象的调节。在范例中，旋转平面的倾斜角度可以增加或减小，使得从要沿着经调节的旋转平面中的轨迹执行的CBCT扫描的图像的重建将呈现感兴趣区域中的减少的图像伪影。可以自动确定倾斜角度的增加或减小，例如针对多个不同的经调节的旋转平面的图像伪影可以被模拟并且被用于找出它们的投影与感兴趣区域之间的相交中的最小值。额外地或备选地，改变对象驻留在的支撑物的位置或倾斜度。在实施例中，系统具有可视化器，所述可视化器被配置为向显示单元提供表示输入图像的图像信息以及重建伪影的投影区的视觉指示。另外，可视化器还可以针对一个或多个经调节的空间配置显示重建伪影的投影区的视觉指示。因此，可以使用户能够尝试各种空间配置，以找到其中重建伪影将大大减少的配置。根据一个实施例，所述重建伪影是由驻留在成像区域中的辐射不透明对象，尤其是金属对象引起的。根据一个实施例，空间配置的指定的改变由人类用户实现。根据一个实施例，提供了图形用户界面，其被配置为允许用户以图形方式指定对象与旋转平面之间的相对空间配置的调节。为此目的，例如，用户可以使用如由可视化器提供的重建伪影的投影区及其与感兴趣区域的相交的视觉指示作为指导。根据另一方面，提供了一种成像布置，其包括依据上述任一实施例的图像处理系统以及所述成像装置和/或所述显示单元。根据另一方面，提供了一种图像处理方法，包括：接收对象的投影图像，所述图像是由旋转图像装置在围绕成像区域的可调节旋转平面中的成像轨迹上的位置处采集的；对于所述图像预测重建伪影的投影区；以及确定所述旋转平面与对象之间的相对空间配置的调节，从而减少预测投影区与图像中对应于预定义的感兴趣区域的区之间的相交。在实施例中，重复预测和确定步骤，目的是在迭代过程中减少重建伪影的投影和感兴趣区域之间的相交的图像区。例如，可以自动重复这些步骤，直到没有与感兴趣区域相交的伪影投影或者在证明这是不可能的情况下至少直到已经找到了交叉区的最小尺寸。根据一个实施例，所述方法包括操作成像装置以根据旋转平面与对象之间的经调节的相对空间配置来在轨迹上的不同位置处采集投影图像。换言之，可以执行旋转CBCT图像采集扫描。然后，根据所采集的投影图像，可以重建至少感兴趣区域的体积图像。换言之，在该实施例中，基于投影图像的重建将产生体积影像，其中，ROI或者完全不受重建伪影损害，或者至少被损害到更可接受的水平。在另外的实施例中，选择新的成像几何结构，使得可以避免C型臂、患者和手术台之间的任何碰撞。因此，选定的轨迹可能不反映干扰感兴趣区域的重建伪影中的绝对最小值，而是在成像系统的无碰撞移动的约束内的相对最小值被需要。附图说明现在将参考以下附图描述本专利技术的示范性实施例，其中：图1示出了成像处理系统的示意性框图；图2示出了受重建伪影、特别是条纹伪影影响的经重建的旋转影像；图3示出了叠加在图像上以指示重建伪影的范围的视觉指示；图4和图5图示了构建视觉指示的下层几何结构；图6示出了用于在旋转成像系统中指定新的旋转平面的图形用户界面；并且图7示出了图像处理方法。具体实施方式参考图1，示出了包括成像装置IM和图像处理系统IPS的成像布置的示意性框图。更具体地，图的左侧部分示出了旋转成像装置IM，诸如C型臂系统或者备选地CT扫描器。图1的右侧部分示出了图像处理系统IPS的模块和相关电路。图像处理系统IPS允许手动或自动操作成像装置IM，从而减少根据由成像装置IM采集的投影数据重建的影像中的条纹伪影的效应。现在首先转到对成像装置IM的简要描述，所述成像装置包括X射线源XR和探测器D。作为旋转X射线系统，其至少是可在围绕成像区域的轨迹中旋转的X射线源XR。轨迹的(旋转)平面在图1中以虚线示出，因为所述平面被理解为延伸到图面的纸平面中。轨迹可能不一定是圆形的，尽管在一些优选实施例中确实会是这种情况。而且，X射线源不一定围绕成像区域绕完整旋转。实际上，在一些实施例中，轨迹仅定义围绕成像区域的诸如200°的部分弧。在诸如C型臂和大多数CT扫描器的一些实施例中，探测器和X射线源彼此相对布置，同时两者都围绕成像区域旋转，跟踪成像轨迹。在诸如第四代CT扫描器的其他实施例中，仅X射线源正在旋转，而探测器被布置为围绕成像区域的静止环形布置。在成像区域中，对象或患者P(人或动物)设置在适当的支撑物C(例如沙发床)上。成像设置如此设置，使得感兴趣区域ROI位于成像轨迹的等中心中。在旋转成像中，希望获得成像对象P的内部的截面图像。为了本目的，成像对象P可以是人类或动物患者或其特定部分。为了产生这样的截面图像，一系列投影图像被采集，同时X射线源跟踪围绕成像区域并因此围绕感兴趣区域的轨迹。在本文具体设想的锥形射束CT中，相对大数量(例如，600或更多)的投影图像被采集。这些投影图像然后可以由重建器部件RECON处理。重建器部件RECON实施重建算法，例如滤波反投影或其他(例如迭代方法)以产生截面图像。为了能够采集针对ROI的最相关的投影图像，可以调节旋转平面π的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像处理系统，包括：输入端口(IN)，其用于接收对象的投影图像，所述图像是由旋转图像装置(IM)在围绕成像区域的第一旋转平面(π)中的成像轨迹上的位置处采集的；图像伪影范围预测器(AP)，其被配置为针对所述图像预测重建伪影的投影区；以及成像几何结构调节器(PA)，其被配置为确定所述旋转平面与所述对象之间的相对空间配置的调节，从而减小所预测的投影区与所述图像中对应于预定义的感兴趣区域(ROI)的区之间的相交。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.15 EP 15200072.51.一种图像处理系统，包括：输入端口(IN)，其用于接收对象的投影图像，所述图像是由旋转图像装置(IM)在围绕成像区域的第一旋转平面(π)中的成像轨迹上的位置处采集的；图像伪影范围预测器(AP)，其被配置为针对所述图像预测重建伪影的投影区；以及成像几何结构调节器(PA)，其被配置为确定所述旋转平面与所述对象之间的相对空间配置的调节，从而减小所预测的投影区与所述图像中对应于预定义的感兴趣区域(ROI)的区之间的相交。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述成像几何结构调节器被配置为通过定义与所述第一旋转平面具有不同的旋转轴的经调节的旋转平面来调节所述空间配置。3.根据权利要求1或2所述的系统，还包括可视化器(VIZ)，所述可视化器被配置为向显示单元提供包括所述图像的图像信息以及所述重建伪影的所述投影区的视觉指示。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述可视化器(VIZ)还被配置为针对经调节的空间配置提供对重建伪影的所预测的投影区的可视化。5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述重建伪影是由驻留在所述成像区域中的辐射不透明对象(m)引起的，具体而言是由驻留在所述成像区域中的金属对象引起的。6.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，其中，所述空间配置的所指定的改变是由人类用户实现的。7.根据前述权利要求中的任一项所述的系统，包括图形用户界面(GUI)，所述图...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·S·A·鲁伊特斯，T·格林哈根，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL