用于来自牙齿图像产生系统的图像数据的图像改进方法技术方案

在一种牙齿图像产生系统的图像数据的图像增强方法中，所述牙齿图像产生系统包括用于产生二维图像数据的第一图像产生单元（205、210）和用于产生三维图像数据的第二图像产生单元（250、255），其中对于待检验的对象（220、222），所述图像产生系统提供二维图像数据和三维图像数据两者，具体地说，其限制条件是合并所述二维图像数据与所述三维图像数据，其方式是使得改进所述二维图像数据的或所述三维图像数据的图像质量和/或信息内容。

An image improvement method for image data from a tooth image generation system

In the image of a dental image generating system of image data enhancement method, the tooth image generating system includes a first image of two-dimensional image data generating unit (205, 210) and for second images to produce a 3D image data generating unit (250, 255), the object to be tested (220. 222), the image generation system provides both two-dimensional image data and 3D image data, specifically, the restrictions are combined with the two-dimensional image data and the 3D image data, the way is so as to improve the two-dimensional image data or the three-dimensional image data of the image quality and / or information content.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于来自牙齿图像产生系统的图像数据的图像改进方法
本专利技术涉及牙医学中所使用的图像产生或图像显示系统，且具体地说，涉及一种使用此类系统获得的图像数据的图像增强方法。本专利技术进一步涉及一种计算机程序、一种用于存储所述计算机程序的机器可读数据载体、以及一种可辅助实施根据本专利技术的方法的图像产生或图像显示系统。
技术介绍
特别是在牙医学或牙科学中所使用的现代图像产生系统产生图像数据或体积数据，所述数据表示待成像为三维对象（3D）的对象，且必须加以处理并显示给用户或分别显示给查看者。由此变得有可能使用待处理对象（例如人类鄂部或牙齿）的在手术前或手术期间获得的3D图像数据来进行诊断，并计划出即将进行的医疗手术。本身已知的数字体积断层摄影（DVT）已用于牙科学中。其利用锥形光束，并表示使用x射线的三维成像断层摄影，通过x射线来产生截面图。如在数字射线照相术的状况下，DVT还使用x射线管和具有x射线敏感闪烁器层的相对的数字图像传感器或检测器，所述传感器或检测器围绕躺着、坐着或站着的患者旋转。大体上按扇形角度旋转180到360度的x射线管发射锥形、通常为脉冲式的x射线光束。当x射线管回转时，获取多个二维断层照片（即来自断层摄影重建构的个别片层），且从这些x射线图像获得3D图像数据集。x射线辐射穿透三维调查区域并产生衰减的灰度x射线图像作为2Dx射线投影。3D图像数据通常显示于常规平面屏幕上，且因此仅呈二维（2D）形式。然而，从手术已知同时显示对象的三个正交区段的技术，每个区段呈二维形式。借助于指标装置，运算符具有指定正交区段的相应位置或区段的深度的选项。另一显示选项是将3D图像数据投影到限定的平面和此平面的后续2D表示上。已知方法的缺点是详细信息在3D图像数据每次投影到此平面上的过程中丢失，这是因为个别体积信息在投影方向上跨越所述光束锥平均化。因此，不属于待检验的相应对象的体积信息也包括于所述2D表示中。用于显示在此处考虑的图像产生系统的3D图像数据的方法已变得从DE10338145A1已知，其中具有相对低空间分辨率的投影显示为全象，可借助于全象为查看者提供概览。还给予用户从投影选择图像的区段并在图像的此区段中显示具有更高质量的详细图像的选项。用户可因此识别他在对象内的何处，并还接收关于图像的选定区段的额外详细信息。因此从所述投影选择子区，且在子区内产生细节图像，由此通过直接或间接存取图像数据的所存储数据来产生图像。细节图像的特征在于其包括与投影的信息内容不同的信息内容，由此增加的信息内容可例如涉及分辨率和/或视角。细节图像接着在由用户选择的子区的框架内显示于屏幕上。用户因此看到画中画。举例来说，通过借助于安置于相应患者的口腔内部的x射线检测器和安置于口腔外部的x射线源拍摄口腔内产生的图像，以射线照相方式产生考虑中的二维（2D）图像数据。本专利技术的任务是指定一种用于改进图像质量或显示质量或增加现有2D和/或3D图像数据的信息内容的方法，具体地说，可借助于所述方法稍后从可用图像数据减除辐射源的光束路径内影响图像数据产生或使其失真的结构或对象。
技术实现思路
特别是在牙医学的领域中，一方面，本专利技术的基本思想是：特别出于改进图像质量的目的而组合（即合并）由口内射线照相术（所谓“IO图像”）产生的2D图像数据与例如借助于所述数字体积断层摄影（DVT）产生的3D图像数据。具体地说，可通过合并来改进所述2D图像数据的图像质量或显示质量。另一方面，所述基本思想还是相反地组合或合并通过所述数字体积断层摄影（DVT）产生的3D图像数据与例如通过口内射线照相术产生的2D图像数据，其方式是使得具体地说改进所述3D图像数据的图像质量或显示质量。相对于3D图像数据，特别从2D图像数据的相对更高分辨率获得3D图像数据的图像质量的同样地特别可能的改进，以及在2D图像数据的状况下，相对于所述2D图像数据，特别由于3D图像数据的更高深度分辨率而获得所述3D图像数据的图像质量的同样地特别可能的改进。应进一步有可能从所述图像数据集中的一个得出关于相应的另一图像数据集的质量的结论，以接着对所述图像数据执行适当的改变或校正从而视需要改进图像质量。用于处理牙科图像产生系统的图像数据，特别用于改进所述图像质量的根据本专利技术的所述方法特别提议：以尽可能关注应用的方式合并所述口腔内产生的2Dx射线图像与基于几何成像条件而借助于DVT获得的3D图像，并可视化产生自所述合并的组合信息或数据，其方式是使得为用户，特别为治疗医师创建添加的诊断值，所述牙科图像产生系统包括用于产生二维图像数据的第一图像产生单元和用于产生三维图像数据的第二图像产生单元，其中所述图像产生系统提供待检验的对象的二维图像数据和三维图像数据两者。必须注意，所述两个术语“第一图像产生单元”和“第二图像产生单元”应仅按功能性意义加以理解，且这两个功能单元还可在单个图像产生单元中以物理方式实现，即，不必以功能上或空间上分离的方式对所述功能单元进行配置或布置。可因此借助于相应另一图像产生单元的经修改操作模式来实现这两个图像产生单元中的一个。此外，所述两个图像产生单元不必为同一图像产生系统的部分，而是可安置或用于不同位置处，例如安置或用于不同牙科实践中，且可在图像产生系统中稍后组合所述分别产生的图像数据。还必须注意，图像增强可指图像质量（例如图像锐度、图像分辨率、图像对比度）的改进和图像伪影的消除或减少，或图像数据的信息内容，例如深度信息、关于所述图像的正交性的信息或关于图像内容的可能失真校正的信息的改进。所述2D图像数据与3D图像数据的所述合并优选地借助于2D/3D配准的本身已知方法（P·马克尔杰（P.Markelj）、D·托马泽维奇（D.Tomazevic）、B·莱卡尔（B.Likar）和F·铂纳斯（F.Pernus）的《用于图像引导式干预的3D/2D配准方法综述（Areviewof3D/2Dregistrationmethodsforimage-guidedinterventions）》,医疗图像分析,出版卷,清样已校对版）以几何学方式进行，所述合并优选地以自动化方式进行。借助于透视上正确的2D/3D配准，参考所述3D对象计算2D获取几何形状（即，所述检测器的位置和定向与所述来源）之间的关系。如果此关系已知，那么可确定从来源到给定图像点（像素）的光束路径中的哪些对象作出什么贡献。换句话说，基于3D信息，可相对于最终投影图像按具体深度设定沿着所述光束路径的每个值。根据本专利技术的经修改且在下文中称为剖面深度变化的此合并可由所述用户手动地执行；例如通过以透视上正确的方式且平行于所述检测器的所识别位置而使虚拟检测器层移位，以评估哪些贡献具有信息内容。具有重大贡献的（剖面的）层（例如牙釉质）的自动移位或定位也是有可能的。可借助于统计相关性（例如交叉相关性或交互信息）优选地执行具有最重大贡献的所述层的定位。对于所述二维图像数据与所述三维图像数据的所述几何合并，如下文参考设计实例所描述，可将三维（3D）空间中的图像点分配给二维（2D）投影表面的图像点。2D空间中的所述图像点和3D空间中的所述图像点还可表示图像区域上的点，由此可包括平面、弯曲表面或甚至个别点或点云。所述图像区域优选地是平坦表面。可因此使用根据关系z0-z1-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理牙齿图像产生系统的图像数据的方法，所述牙齿图像产生系统包括用于产生二维图像数据的第一图像产生单元（205、210）和用于产生三维图像数据的第二图像产生单元（250、255），其中对于待检验的对象（220、222），所述图像产生系统提供二维图像数据和三维图像数据两者，其特征在于所述二维图像数据和所述三维图像数据与彼此合并。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.07 DE 102015208555.41.一种用于处理牙齿图像产生系统的图像数据的方法，所述牙齿图像产生系统包括用于产生二维图像数据的第一图像产生单元（205、210）和用于产生三维图像数据的第二图像产生单元（250、255），其中对于待检验的对象（220、222），所述图像产生系统提供二维图像数据和三维图像数据两者，其特征在于所述二维图像数据和所述三维图像数据与彼此合并。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于基于几何成像条件而借助于图像处理运算符来合并所述三维图像数据，且可视化产生自所述合并的图像数据。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于基于2D/3D配准而以几何学方式执行所述合并，其中相对于待检验的三维对象而计算检测器的位置和定向与辐射源之间的相关性，且基于剖面深度变化而计算剖面深度，以便确定从所述辐射源到给定图像点的光束路径中的哪些对象作出什么贡献。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于创建所述图像处理运算符以通过混合、加法或减法，通过经加权加法或经加权减法，或通过其组合来合并所述二维图像数据与所述三维图像数据。5.根据在前的任一项权利要求所述的方法，其特征在于为了合并所述二维图像数据与所述三维图像数据，将三维空间中的图像点分配给二维投影表面上的图像点。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于借助于优化器且基于质量量度（220、222）而在所述三维空间中识别从所述图像点形成且具有与所述二维投影表面的最大重合的至少一个图像区域。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于在识别具有对所述二维投影表面的最大贡献的图像区域的过程中，评估三维图像元素，所述三维图像元素按所述图像产生系统的辐射源与所述图像产生单元（205、210、250、255）之间的具体距离位于虚拟光束路径中。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于在所述评估中，识别具有最大贡献的图像元素或具有最大贡献的图像元素的具体群组。9.根据权利要求6到8...

【专利技术属性】
技术研发人员：J乌尔里奇，U舒尔策冈茨林，C阿布凯，
申请(专利权)人：西诺德牙科设备有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE