反相关噪声滤波器制造技术

成像系统(100)包括对来自第一部分(116)和第二部分(118)的噪声进行共同滤波的反相关噪声滤波器(120)，并且第一部分(116)和第二部分(118)包括反相关噪声。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】反相关噪声滤波器
以下总体上涉及对图像数据滤波并且发现特定应用于谱计算机断层摄影(CT)，但是也适用于其他成像处理系统。
技术介绍
计算机断层摄影(CT)扫描器包括发射辐射的X射线管。发射的辐射穿过检查区域，其中，对象或物体位于该检查区域内且由与X射线管相对的探测器阵列探测。探测器阵列探测穿过检查区域和位于其中的对象的辐射，并生成投影数据，例如，原始探测器数据或投影图像。重建器处理投影数据并且重建对象或物体的体积图像。谱CT扫描器包括发射X射线的高能量谱和低能量谱的至少一个X射线管，其在生成的投影数据中引起对象或物体的不同的结构和谱特新。也就是说，对象或物体的材料根据所使用的能量而衰减。滤波器可用于减少或抑制投影数据和/或重建图像中的噪声。通过减少例如投影空间的投影数据中的噪声，或通过减少例如图像空间的重建的图像或图像数据中的噪声，可以改进图像的质量，例如，对象或物体的结构和/或谱特性更可见。滤波还可以在过滤噪声时改变图像中的特性，并且通常包括参数或约束以保持特性。滤波器可以独立地对每个图像或数据进行操作。在保持以低频存在的诸如实际结构的物体或对象的特性的同时对低频噪声滤波特别困难。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像系统(100)，包括：反相关噪声滤波器(120)，其被配置为对来自第一部分(116)和第二部分(118)的噪声进行共同滤波，并且所述第一部分(116)和所述第二部分(118)包括反相关噪声。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.22 US 62/095,121;2015.10.05 US 62/237,2621.一种成像系统(100)，包括：反相关噪声滤波器(120)，其被配置为对来自第一部分(116)和第二部分(118)的噪声进行共同滤波，并且所述第一部分(116)和所述第二部分(118)包括反相关噪声。2.根据权利要求1所述的成像系统(100)，其中，所述第一部分(116)和所述第二部分(118)包括来自以下中的至少一项的基础分解的谱CT数据：物体或对象的投影数据；或物体或对象的图像数据。3.根据权利要求1和2中的任一项所述的成像系统(100)，其中，反相关噪声滤波器(120)共同滤波的噪声基于以下中的至少一项被抑制：所述第一部分(116)和所述第二部分(118)的初始组合数据(200)与经滤波的第一部分(208)和经滤波的第二部分(210)的总和之间的加权差；以及被选择为将包括所述经滤波的第一部分(208)和所述经滤波的第二部分的加权组合的谱单色图像中的噪声最小化的所述经滤波的第一部分(208)和所述经滤波的第二部分。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的成像系统(100)，其中，所述反相关噪声滤波器(120)还被配置为根据通过以下等式定义的函数来对噪声进行滤波：其中，R(p)和R(s)分别是针对p和s的粗糙度惩罚，u0是在其中相关噪声最大地与初始分解部分p0和s0抵消的图像体积，例如，u0＝p0+s0，p和s是经滤波的图像体积，并且λu、λp和λs是权重。5.根据权利要求4所述的成像系统(100)，其中，所述函数通过以下等式来实施：以及其中，λu、λp、λs、σD和是权重，p0和s0是第一分解部分和第二分解部分，pn和sn是p0和s0的第n次迭代的当前值，pn+1和sn+1是下一次迭代滤波的第一部分和第二部分，D包括每个正交三维方向的集合{E(东)、W(西)、S(南)、N(北)、U(上)和O(下)}，并且i、j、k表示所述图像体积中的当前体素或投影空间体积中的位置，并且δ是Huber参数。6.根据权利要求1至3中的任一项所述的成像系统(100)，其中，所述反相关噪声滤波器(120)还被配置为根据通过以下等式定义的函数对噪声进行滤波：受以下约束(s.t.)1、分别通过从s0和p0移除负相关估计噪声来获得s和p；2、单色图像不改变；并且3、频带外部的图像频率不改变，其中，R(p)和R(s)分别是针对p和s的粗糙度惩罚或正则化项，是以keV为单位的能量水平参数，并且α是算法控制参数。7.根据权利要求6所述的成像系统(100)，其中，通过探测在其中所述反相关噪声被最小化的谱虚拟单色图像并且基于探测到的单色图像生成新的s和p来实施所述函数，并且通过以下等式来定义：其中，cs(m)和cp(m)分别是使得所述算法能够获得针对能量的所述单色图像的所述第一分解部分s和所述第二分解部分p的系数。8.根据权利要求6所述的成像系统(100)，其中，通过检测谱虚拟单色图像来实施所述函数，检测谱虚拟单色图像是通过使用预定阈值定义组合谱数据(200)的选择区域进行的，针对所述组合谱数据(200)的尺寸ne的邻域计算局部标准偏差，创建被定位于所述选择区域中的r最小局部标准偏差的位置的集合q，并且通过以下等式来定义：其中，仅在所述集合q上计算所述局部标准偏差，并且ne指定所述局部标准偏差的所述邻域。9.根据权利要求1至3中的任一项所述的成像系统(100)，其中，所述反相关噪声滤波器(120)还被配置为根据通过以下等式定义的函数来对噪声进行滤波：并且其中，d是缩放参数，R(·)是粗糙度惩罚或正则化项，λ1和λ2是权重，是估计的反相关噪声图像，A是反相关噪声图像的先前估计，是伪Huber惩罚函数，并且δ是伪Huber参数。10.根据权利要求1至3中的任一项所述的成像系统(100)，其中，所述反相关噪声滤波器(120)还被配置为根据通过以下等式定义的函数来对噪声进行滤波：并且其中，并且其中，d是缩放参数，R(·)是粗糙度惩罚或正则化项，λ1、λ2和λ3是权重，是估计的反相关噪声图像，A是反相关噪声图像的先前估计，是伪Huber惩罚函数，δ是伪Huber参数，n是估计的噪声映射，并且其中，σ(x)是图像x的局部标准偏差。11.根据权利要求1至10中的任一项所述的成像系统(100)，其中，所述第一部分(116)和所述第二部分(118)是基础对，并且包括以下中的至少一项：光电吸收组分和康普顿散射组分；水组分和碘组分；水组分和钙组分；或缩醛均聚物树脂组分和锡组分。12.根据权利要求1至3中的任一项所述的成像系统(100)，其中，所述反相关噪声滤波器(120)还被配置为迭代地对来自所述第一部分(116)和所述第二部分(118)的噪声进行滤波，直到达到停止标准。13.根据权利要求1至10中的任一项所述的成像系统(100)，其中，所述反相关噪声滤波器(120)还被配置为在对来自经结构传播(SP)滤波的第一部分和经SP滤波的第二部分的反相关噪声进行共同滤波之前，利用SP滤波器分别地对所述第一部分(116)和所述第二部分(118)进行滤波。14.一种对图像数据进行滤波的方法，包括：对来自第一部分(116)和第二部分(118)的噪声(406、506)进行共同滤波，并且所述第一部分(116)和所述第二部分(118)包括反相关噪声。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一部分(116)和所述第二部分(118)由谱CT数据的基础分解形成，所述谱CT数据包括以下中的至少一项：物体或对象的投影数据；或物体或对象的成像数据。16.根据权利要求14和15中的任一项所述的方法，其中，共同滤波包括以下中的至少一项：对所述第一部分(116)和所述第二部分(118)的初始组合数据(200)与经滤波的第一部分(208)和经滤波的第二部分(210)的总和之间的差进行加权；并且选择所述经滤波的第一部分(208)和所述经滤波的第二部分，以将包括所述经滤波的第一部分(208)和所述经滤波的第二部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·M·布朗，L·戈申，A·格林高兹，S·扎比奇，
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