辐射图像降噪制造技术

本申请尤其描述了一种或多种技术和/或系统，用于对通过经由辐射进行的检查而产生的图像进行处理以减小图像中的可视噪声。在重构了图像之后，对关于图像的噪声贡献(例如，图像中的噪声量)进行估算，以确定图像的目标噪声贡献。图像的目标噪声贡献尤其根据辐射的剂量、被成像的对象的体向或特性等发生变化。随后使用一个或多个滤波技术来对图像进行滤波以生成滤波图像，并且确定关于滤波图像的噪声贡献。当关于经滤波的噪声贡献满足目标噪声贡献(例如，已经从图像中滤除充足的噪声量)时，将滤波图像与所重构的图像组合以生成混合图像。

Radiation image denoising

This application particularly describes one or more techniques and / or systems for processing images produced by inspection performed by radiation to reduce visual noise in the image. After the image is reconstructed, the noise contribution (for example, the amount of noise in the image) is estimated to determine the target noise contribution of the image. The contribution of the target noise to the image varies, in particular, according to the dose of radiation, the aspect, or the characteristics of the object being imaged. Subsequently, one or more filtering techniques are used to filter the image to generate a filtered image, and to determine the noise contribution of the filtered image. When the filtered noise contribution satisfies the target noise contribution (for example, a sufficient amount of noise has been filtered from the image), the filtered image is combined with the reconstructed image to generate a mixed image.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射图像降噪
本申请涉及对根据在通过诸如x射线或伽马射线之类的电离辐射来对对象进行检查期间所采集的数据来重构的图像进行降噪。本申请尤其应用于需要对患者的剂量进行监测的医疗环境，然而，本申请还可应用于需要对所重构图像进行降噪的安全应用、工业应用和/或其它应用。
技术介绍
如今，诸如计算机断层扫描(CT)系统、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)系统、数字投影系统和/或行扫描系统之类的辐射成像系统例如对于提供被检查对象的内部体向的信息或图像是有用的。对象被暴露在辐射光子射线(例如，X射线光子、伽马射线光子等)，并且穿过对象的辐射光子通过探测器阵列进行探测，该探测器阵列被设置成相对于对象与辐射源大体上径向相对。对辐射光子被对象衰减(例如，吸收、反射等)的程度进行测量以确定对象的一个或更多个特性，或者更确切地说，以确定对象的各个体向(aspect)。例如，对象的高密度体向相对于较低密度体向而言通常会衰减较多的辐射，因此当具有较高密度的体向(诸如，骨骼或金属)被较低密度体向(诸如，肌肉或衣物)所包围时会很明显。当测量或采样光子时，或者当测量/采样撞击探测器阵列的光子所产生的电荷时，噪声固有地地被引入到系统中。这种噪声有时被称为光子噪声，并且通过检查产生的图像中的伪影(例如，条纹，模糊等)有时至少部分地归因于该光子噪声。因此，光子噪声会降低图像的质量。根据量子统计，通过对对象进行的检查所产生的光子噪声水平(例如，光子噪声与有用信号的比率)与施加至对象的辐射剂量成反比。例如，当施加至对象的剂量减小时，光子噪声水平增大。因此，在一些应用中，施加至对象的辐射的剂量与对具有很少伪影甚至几乎不具有伪影的图像的期望相平衡。
技术实现思路
本申请的各个方面解决了上述问题以及其他问题。根据一方面，提供了一种用于对通过辐射进行检查而产生的图像进行处理的方法。该方法包括接收已经暴露于辐射的对象的图像，其中，该图像是基于辐射与对象之间的相互作用而生成的。该方法还包括对关于所述图像的第一噪声贡献进行计算以得到目标噪声贡献，并且对图像进行滤波以生成第一滤波图像。该方法还包括对关于第一滤波图像的第二噪声贡献进行估算，并且将目标噪声贡献与第二噪声贡献进行比较以确定通过所述滤波是否已经使得所述目标噪声贡献得到满足。根据另一方面，提供了一种计算机可读介质，该计算机可读介质包括处理器可执行指令，所述处理器可执行指令被运行时会执行一方法。该方法包括对关于通过对对象进行辐射检查而产生的图像的第一噪声贡献进行估算以得到目标噪声贡献，并且对图像进行滤波以生成第一滤波图像。该方法还包括对关于第一滤波图像的第二噪声贡献进行估算，并且将目标噪声贡献与第二噪声贡献进行比较以确定通过所述滤波是否已经使得目标噪声贡献得到满足。该方法还包括当响应于所述比较，通过所述滤波已经使得目标噪声贡献得到满足时，将所述第一滤波图像与所述图像进行组合。根据又一方面，提供了一种辐射成像系统。辐射成像系统包括辐射源和探测器阵列，所述辐射源被配置成将被检查的对象暴露于辐射，以及所述探测器阵列被配置成基于对所述辐射中的、穿过对象的至少一些辐射的探测来产生一个或多个信号。该系统还包括图像重构部件和降噪部件，图像重构部件被配置成基于所述一个或多个信号来重构图像。降噪部件被配置成对关于图像的第一噪声贡献进行估算以得到目标噪声贡献，对图像进行滤波以生成第一滤波图像，以及对关于第一滤波图像的第二噪声贡献进行估算。降噪部件还被配置成将目标噪声贡献与第二噪声贡献进行比较以确定通过所述滤波是否已经使得目标噪声贡献得到满足，并且当响应于所述比较，通过所述滤波已经使得目标噪声贡献得到满足时，将第一滤波图像与图像进行组合。通过阅读并理解所附的说明书，本领域的普通技术人员将理解本申请的其他方面。附图说明本申请借助于示例进行说明并非受限于附图中的各个图示，其中，相似的附图标记通常指示相似的元件，并且，在附图中：图1示出了辐射成像系统的示例性环境。图2是示出了用于对通过辐射进行检查而产生的图像进行处理的示例性方法的流程图。图3是示出了用于对通过辐射进行检查而产生的图像进行处理的示例性方法的流程图。图4是示例性计算机可读介质的说明，该示例性计算机可读介质包括被配置成体现本文所提出的一个或更多个规定的处理器可执行指令。具体实施方式现在参考附图对所要求保护的主题进行描述，其中，全文中相似的附图标记通常用于表示相似的要素。在以下说明书中，出于解释的目的，对各种具体细节进行了阐述以提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，明显的是，在没有这些具体细节的情况下，也可以实现所要求保护的主题。在其他情况下，以框图形式示出了结构和装置，以便于描述所要求保护的主题。根据一些实施例，提供了用于减少后重构图像中由光子噪声引起的伪影的系统和/或方法。对可以是二维图像或三维图像的图像进行接收，并且对图像中的噪声量或第一噪声贡献进行估算。基于该估算，对关于图像的所期望的噪声目标或目标噪声贡献进行计算。例如，可能希望去除图像中20％的噪声去除，使得图像仅仅是80％“嘈杂的(noisy)”。然后，将一个或多个降噪滤波器应用于图像和/或所述图像的相应像素，以减少噪声和/或使噪声更均匀地分发在像素中。所得到的图像可以称为滤波图像，并且使用一个或多个噪声估算技术来估算滤波图像中的噪声量或第二噪声贡献。将滤波图像中的噪声或者第二噪声贡献的估值与所期望的噪声目标或者目标噪声贡献进行比较，以确定通过滤波是否已经使得所期望的噪声目标得到满足(例如，通过滤波已经充分地降低了图像中的噪声)。如果无法满足所期望的噪声目标，则将所述一个或多个降噪滤波器中的至少一些降噪滤波器应用于滤波图像，以生成第二滤波图像。对该第二滤波图像的噪声量或者第三噪声贡献进行估算，并且将第二滤波图像中的噪声的估值与所期望的噪声目标进行比较，以确定是否已满足所期望的噪声目标(例如，当前图像噪声是否足够少)。可以迭代地重复该过程，直到已满足所期望的噪声目标为止和/或直到已满足一些其他停止准则(例如，该过程已重复了至少指定次数)为止。当已满足所期望的噪声目标和/或已满足其他停止准则时，将最近生成的滤波图像与原始图像(例如，后重构图像)混合以生成混合图像。例如，将原始图像的第一像素的值与最近生成的滤波图像的相应像素的值合并(例如，求平均值)，以生成混合图像的第一像素的值。在一些实施例中，对原始图像对于混合图像的贡献以及最近生成的滤波图像对于混合图像的贡献进行同样的加权。在一些实施例中，对原始图像对于混合图像的贡献以及最近生成的滤波图像对于混合图像的贡献进行不同的加权。因此，混合图像的第一像素的值可以是原始图像的第一像素的第一加权值与最近生成的滤波图像的第一像素的第二加权值的平均值，其中，第一权值被应用于原始图像的第一像素的值以生成第一加权值，并且第二权值被应用于最近生成的滤波图像中的第一像素的值以生成第二加权值，其中，第一权值可以与第二权值相同或不同。图1示出了辐射成像系统100，该辐射成像系统100可以采用本文所描述的技术和/或系统。在所示实施例中，辐射成像系统100是计算机断层扫描(CT)系统，然而本文所述的系统和/或方法也可应用于诸如线扫描系统、乳腺摄影系统和/或衍射系统之类的其它辐射成像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对通过辐射进行的检查所产生的图像进行处理的方法，所述方法包括：接收已经暴露于辐射的对象的图像，所述图像是基于所述辐射与所述对象之间的相互作用而生成的；对关于所述图像的第一噪声贡献进行估算以得到目标噪声贡献；对所述图像进行滤波以生成第一滤波图像；对关于所述第一滤波图像的第二噪声贡献进行估算；以及将所述目标噪声贡献与所述第二噪声贡献进行比较以确定通过所述滤波是否已经使得所述目标噪声贡献得到满足。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对通过辐射进行的检查所产生的图像进行处理的方法，所述方法包括：接收已经暴露于辐射的对象的图像，所述图像是基于所述辐射与所述对象之间的相互作用而生成的；对关于所述图像的第一噪声贡献进行估算以得到目标噪声贡献；对所述图像进行滤波以生成第一滤波图像；对关于所述第一滤波图像的第二噪声贡献进行估算；以及将所述目标噪声贡献与所述第二噪声贡献进行比较以确定通过所述滤波是否已经使得所述目标噪声贡献得到满足。2.根据权利要求1所述的方法，包括：当响应于所述比较，通过所述滤波已经使得所述目标噪声贡献得到满足时，将所述第一滤波图像与所述图像进行组合。3.根据权利要求2所述的方法，所述组合包括：将第一权值应用于所述第一滤波图像以生成第一加权图像；将第二权值应用于所述图像以生成第二加权图像，所述第二权值不同于所述第一权值；以及将所述第一加权图像与所述第二加权图像合并。4.根据权利要求3所述的方法，包括基于用户输入确定所述第一权值或所述第二权值中的至少一个。5.根据权利要求1所述的方法，所述滤波包括将信号的、与所述图像的第一像素相对应的一部分分发给与所述第一像素相邻的一组一个或多个像素。6.根据权利要求1所述的方法，所述滤波包括：计算与第一像素相邻的一组一个或多个像素的平均像素值；将所述平均像素值与所述第一像素的值进行比较以确定偏差值；以及当所述偏差值超过偏差阈值时，将所述平均像素值应用于所述第一像素。7.根据权利要求6所述的方法，所述滤波包括：基于所述第一像素的值确定所述偏差值。8.根据权利要求6所述的方法，所述第一像素的值对应于所述第一像素的计算机断层扫描(CT)值。9.根据权利要求6所述的方法，所述滤波包括：当所述第一像素的值在第一像素值范围内时，将所述偏差阈值设置为第一偏差阈值；以及当所述第一像素的值在第二像素值范围内时，将所述偏差阈值设置为第二偏差阈值，所述第二像素值范围不同于所述第一像素值范围，并且所述第二偏差阈值不同于所述第一偏差阈值。10.根据权利要求1所述的方法，其中，当响应于所述比较，通过所述滤波无法满足所述目标噪声贡献时，所述方法包括：‘对所述第一滤波图像进行滤波以生成第二滤波图像；对关于所述第二滤波图像的第三噪声贡献进行估算；以及将所述目标噪声贡献与所述第三噪声贡献进行比较以确定通过对所述第一滤波图像进行滤波是否已经使得所述目标噪声贡献得到满足。11.根据权利要求10所述的方法，包括：当响应于将所述目标噪声贡献与所述第三噪声贡献进行比较，通过对所述第一滤波图像进行滤波已经使得所述目标噪声贡献得到满足时，将所述第二滤波图像与所述图像组合。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像为三维图像。...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴萨克·乌尔卡·卡贝亚，凯文·程，查尔斯·肖内西，戴维·罗扎斯，
申请(专利权)人：模拟技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US