用于减少在直接射线照相术中由重建的缺陷像素引起的图像干扰的方法技术

针对每个缺陷图像像素来构成将高达四个主和对角线无缺陷的子核心方向纳入考虑的自适应重建核心。通过统计滤波或通过与核心相关联的替换值的加权定向卷积来实时修正缺陷像素影响的图像，所述替换值是基于经由预定AMP核心图像‑偏移结构容易可访问的5 x 5像素邻近图像数据针对每个贡献子核心方向借助于先进的多抛物线重建算法来计算的。

Method for reducing image interference caused by reconstructed defective pixels in direct radiography

For each defect image pixel, an adaptive reconstruction core with up to four main and diagonal defect free sub core directions is considered. By statistical filtering or weighted directional convolution of the replacement value associated with the core, the image of the defective pixel influence is corrected in real time. The replacement value is based on the 5 pixel adjacent image data, which is easily accessible via the predetermined AMP core image offset structure, with the aid of the advanced multi parabola for each tribute core direction. The line reconstruction algorithm is used to calculate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少在直接射线照相术中由重建的缺陷像素引起的图像干扰的方法
本专利技术涉及直接射线照相术（directradiography）。本专利技术更特别地涉及一种用于以重建的缺陷线（块（piece））、曲线（块）、小簇（cluster）和孤立的像素更接近地表示原始数据的此类方式去除缺陷像素图像赝像（image-artifact）的方法。减少了在具有高空间频率模式或密集分布的局部最小值和最大值的区域中的效应和对比度损失。
技术介绍
通常在从非破坏性测试到医学诊断范围的各种应用区域中使用基于静态和动态平板检测器（flatpaneldetector）的x射线成像系统。虽然这些复杂的基于固态传感器的图像获取设备被定期校准以确定和补偿在阵列式（array-wise）布置在检测器的敏感入口表面（entry-surface）中的它们的传感器像素的信号转换特性中的各种散布（spread）的源，但是这些传感器像素中的一些是有缺陷的或运转不规则，使得它们的图像数据对于它们在信号集成（signalintegration）期间已经被暴露于的光或x射线的量是非代表性的。通常被称作生成无效图像数据的缺陷像素的这些不可靠的传感器像素的大部分是跨阵列传感器的表面分布的孤立像素。利用直接围绕孤立缺陷像素的八个非缺陷图像数据的基于直接邻居核心的重建算法足以计算用于缺陷像素的非常有效的替换值。在重建之后，缺陷像素被妥善地隐藏起来，并且其未修正的图像赝像、局部图像影响几乎完全地消失。甚至当该孤立像素的重建值可能稍微与其正常值不同时，在传感器像素不会有缺陷的情况下在该具体图像位置处生成的图像数据，小的重建误差也仍然在修正的图像中保持几乎不可检测。取决于造成缺陷像素的无效或不稳定暴露响应的物理现象的性质和类型，也不可避免地生成了具有各种形状和空间范围（spatialextent）的成簇的缺陷像素的组。有缺陷的曲线式或线式成簇的缺陷像素的图像影响更大，因为多数连续的链式分组的图像像素被影响并且必须被重建。次佳缺陷重建可以更容易地生成令人烦心（disturbing）的可见的图像赝像，揭示了链式多像素阵列传感器缺陷的不充分隐藏的存在和较大的空间范围。如果这些较大缺陷像素结构发生在如下图像区域中，则该现象甚至变得更糟，在所述图像区域中，高空间频率模式存在，其经常在技术图像中或在包含植入物（implant）或导管（catheter）线的边缘处的线样的或曲线的强信号梯度的诊断图像中被发现。依赖于核心平均、核心中位数（median）或甚至依赖于对检测的像素的邻近核心数据执行的局部梯度控制的定向重建操作的现有技术缺陷像素重建算法不能重建基本上在周围图像数据范围的之上或之下的局部高频率数据。因此，它们的重建误差引入了高频率对比度损失并且这可以结合可能在图像中存在的稍微歪斜的（skewed）高空间频率模式生成极端地令人烦恼的状赝像。本专利技术的目的是以最小残留重建误差来重建位于具有周期性高空间频率内容的图像区中的缺陷像素线、曲线、小簇和像素以最佳地减少它们的令人烦恼的或令人误解的图像影响，以便改进在诊断图像获取之后执行的视觉检查的工作流程和质量。根据以下给出的描述，其他方面将变得清楚。
技术实现思路
通过具有如在权利要求1中记载的具体特征的方法来实现上述方面。在从属权利要求中记载了本专利技术的优选的实施例的具体特征。用本专利技术的方法，以减少的局部对比度损失和令人烦恼的状重建赝像、尤其是在其中在图像中存在高空间频率模式的区中获得缺陷平板检测器线、曲线、小簇和个体像素的高质量重建将是可能的。本专利技术专注于自适应重建核心的组成并且专注于针对这些贡献子核心方向中的每个来执行的先进的多抛物线重建过程。方法依赖于从预定缺陷像素结构导出的缺陷像素位置信息。每个缺陷图像像素接收其自己的空间适配的5x5像素重建核心，所述重建核心由高达四个无缺陷定向5x1的像素子核心构成。修正缺陷影响的图像所需的自适应AMP重建核心的整个集合被存储在核心几何结构中。包含在缺陷像素结构中的空间数据与子核心模型结构中的自适应多抛物线子核心描述融合以在实时缺陷像素重建期间预先（upfront）创建用于快速图像数据访问的图像偏移表。通过定义两个邻近抛物线并且通过基于与每个子核心相关联的四个图像数据元素来计算抛物线插值值连同缺陷像素位置的梯度比控制的偏置修正来针对缺陷像素为中心的子核心的贡献集合计算重建值。使用核心的贡献子核心重建值的定向加权平均卷积或统计滤波来计算缺陷图像像素的替换值，从而导致基本上改进的高空间频率响应。在一个实施例中，通过使用所述前抛物线（pre-parabolic）和后抛物线（post-parabolic）插值值和与所述插值值相关联的权重因子的加权平均值计算来获得替换值。可以由自适应偏置控制系统在0至1值范围内确定相关联的权重因子F的第一个，并且第二权重因子可以被确定为1-F。在具体实施例中，自适应偏置控制系统使用从刚好在所述缺陷像素之前的像素位置处的所述前抛物线和从刚好在所述缺陷像素之后的像素位置处的所述后抛物线导出的斜率梯度（slope-gradients）信息来计算偏置控制权重因子。可以根据上升成（raisedto）可设置的偏置控制灵敏度参数的幂的斜率梯度比的绝对值来计算偏置控制权重因子。在该实施例中，可以在位于所述缺陷像素和直接在所述缺陷像素之前的核心像素之间的中间的位置处计算所述前抛物线的斜率梯度，并且可以在处于所述缺陷像素和直接在所述缺陷像素之后的核心像素之间的中间的位置处计算所述后抛物线的斜率梯度。可以将所述前抛物线的斜率梯度计算为前抛物线插值值和直接在所述缺陷像素之前的像素位置处的图像数据之间的差，并且其中可以将所述后抛物线的斜率梯度信息计算为直接在所述缺陷像素之后的像素位置处的图像数据和后抛物线插值值之间的差。在所有实施例中，可以通过组合多个无缺陷的主方向或对角线方向5x1像素核心来组成所述缺陷像素的自适应重建核心，并且其中可以将所述替换值计算为针对贡献定向核心计算的个体替换值的加权平均定向卷积。可以通过组合多个无缺陷的主方向或对角线方向5x1像素核心来组成所述缺陷像素的自适应重建核心，并且可以将替换值计算为针对贡献定向核心计算的个体替换值的中位数值。在具体实施例中，对于贡献主和对角线核心方向，用于多定向加权平均卷积计算的权重因子是不同的。本专利技术通常被实现为计算机程序产品，当在计算机上运行时所述计算机程序产品适于执行权利要求中的任一项所述的方法，并且所述计算机程序产品被存储在计算机可读介质上。根据以下描述和图，本专利技术的其他优势和实施例将变得清楚。附图说明图1表示包括其相关数据结构、模型和参数控制的基于先进的多抛物线的缺陷像素重建流程图。图2示出了如由多个定向子核心组成的AMP核心模型。图3示出了在缺陷线、曲线和簇示例的AMP重建期间考虑的子核心方向的量。图4表示针对每个缺陷像素执行的AMP重建过程。图5示出了针对每个贡献子核心执行的计算。图6是用于偏置控制灵敏度参数P的各种设置的斜率梯度比控制的权重因子F的图形表示。图7示出了导致同样平衡的前抛物线插值贡献和后抛物线插值贡献的若干子核心数据实例。图8示出了导致高度的前抛物线插值偏置贡献或高度的后抛物线插值偏置贡献的若干子核心数据实例。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过针对缺陷像素执行以下步骤来修正在直接射线照相术图像中的缺陷像素赝像的方法：‑收集关于围绕所述缺陷像素的图像像素的缺陷状态的信息，‑基于所述信息，组成具有核心元素的自适应的主或对角线方向5 x 1重建核心，所述核心元素指代直接位于所述缺陷像素之前的第一非缺陷图像像素对以及指代直接位于所述缺陷像素之后的第二非缺陷图像像素对，‑获得与所述自适应重建核心中的所述第一和第二图像像素对的位置相关联的图像数据，‑定义前抛物线并且使用来自所述第一像素对的图像数据和来自直接位于所述缺陷像素之后的像素的图像数据两者来计算缺陷像素核心位置处的前抛物线插值值，‑定义后抛物线并且使用来自所述第二像素对的图像数据元素和来自直接位于所述缺陷像素之前的像素的图像数据两者来计算缺陷像素位置处的后抛物线插值值，‑处理所述前抛物线和所述后抛物线插值值以计算用于所述缺陷像素的图像数据的替换值，‑由所述替换值来替换所述缺陷像素的图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.21 EP 15186056.61.用于通过针对缺陷像素执行以下步骤来修正在直接射线照相术图像中的缺陷像素赝像的方法：-收集关于围绕所述缺陷像素的图像像素的缺陷状态的信息，-基于所述信息，组成具有核心元素的自适应的主或对角线方向5x1重建核心，所述核心元素指代直接位于所述缺陷像素之前的第一非缺陷图像像素对以及指代直接位于所述缺陷像素之后的第二非缺陷图像像素对，-获得与所述自适应重建核心中的所述第一和第二图像像素对的位置相关联的图像数据，-定义前抛物线并且使用来自所述第一像素对的图像数据和来自直接位于所述缺陷像素之后的像素的图像数据两者来计算缺陷像素核心位置处的前抛物线插值值，-定义后抛物线并且使用来自所述第二像素对的图像数据元素和来自直接位于所述缺陷像素之前的像素的图像数据两者来计算缺陷像素位置处的后抛物线插值值，-处理所述前抛物线和所述后抛物线插值值以计算用于所述缺陷像素的图像数据的替换值，-由所述替换值来替换所述缺陷像素的图像数据。2.根据权利要求1所述的方法，其中通过使用所述前抛物线和后抛物线插值值以及与所述插值值相关联的权重因子的加权平均值计算来获得所述替换值。3.根据权利要求2所述的方法，其中由自适应偏置控制系统在0至1值范围内确定所述相关联的权重因子F中的第一个，并且第二权重因子被确定为1-F。4.根据权利要求3所述的方法，其中自适应偏置控制系统使用从刚好在所述缺陷像素之前的像素位置处的所述前抛物线和从刚好在所述缺陷像素之后的像素位置处的所述后抛物线导出的斜率梯度信息来计算偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：M克雷森斯，H范高伯根，
申请(专利权)人：爱克发医疗保健公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE