用于图像处理的方法、医学成像设备和电子可读数据载体技术

一种用于对利用医学成像设备(9)、特别是X射线设备拍摄的患者的图像数据组(1)进行图像处理的方法，其中所述图像数据组(1)具有与图像点相关联的图像值并且示出了具有至少一个增强的对象、特别是医学装置(7)的患者的拍摄区域，所述对象通过图像值区间内的图像值映射，其中所述方法包括以下步骤：确定非线性高通滤波的增强数据组，所述增强数据组限于包含有位于图像值区间内的图像值的图像部分；通过将以加权值加权的增强数据组加到所述图像数据组(1)来确定结果数据组(8)；和输出所述结果数据组(8)。

【技术实现步骤摘要】
用于图像处理的方法、医学成像设备和电子可读数据载体
本专利技术涉及一种用于对利用医学成像设备、特别是X射线设备拍摄的患者的图像数据组进行图像处理的方法，其中图像数据组具有与图像点相关联的图像值并且示出了具有至少一个增强的对象、特别是医学装置的患者的拍摄区域，所述对象通过图像值区间内的图像值映射。此外，本专利技术还涉及一种医学成像设备、尤其是X射线设备、一种计算机程序以及一种电子可读数据载体。
技术介绍
使用医学成像、例如X射线成像以及越来越多的其他模态、例如磁共振成像，以便能够对患者的外科手术、特别是微创手术的进展和/或成功进行评估。在这种术前、术间、术中和/或术后的成像中，例如必须评估：医学装置、特别是植入物和/或器械以何种程度正确地定位，以便实现期望的医学效果和/或确定期望的诊断信息。这种外科手术、具体地微创手术的示例是将支架放置在患者的血管中。在放置支架期间或之后，相应的医生必须确保，支架的放置是正确的。特别地，如果支架靠近其他医学装置、例如金属线圈和/或被强烈减弱的解剖结构、例如骨骼包围，则这会变得困难。因此通常可以说，当靠近其他解剖结构和/或医学辅助设备时，总是很难体现在其中要对特定的对象、特别是医学装置进行评估的患者的拍摄区域的医学图像数据组。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题是，提出一种用于图像处理的可能性，其可以实现医学图像数据组中的高对比度对象、特别是医学装置的改善的可视化。该技术问题通过根据本专利技术的方法、医学成像设备、计算机程序和电子可读数据载体来解决。本专利技术还给出了有利的设计方案。根据本专利技术的开头提到类型的方法包括以下步骤：-确定非线性高通滤波的增强数据组，该增强数据组限于包含有位于图像值区间内的图像值的图像部分；-通过将以加权值加权的增强数据组加到图像数据组来确定结果数据组；和-输出结果数据组。由此提出使用非线性滤波，非线性滤波产生增强数据组，增强数据组在添加到原始医学图像数据组的情况下导致结果数据组，在结果数据组中可以极其清楚地识别待评估的对象、特别是医学装置，也就是例如植入物和/或器械，而不会增强噪声水平和/或同样地增强周围的对象和/或产生伪影。为此，一方面规定，仅对医学图像数据组的如下区域应用滤波：在该区域中存在预先给定的图像值区间中的图像值，该图像值区间与要增强的对象相关联并且因此描述了在哪个区域中、例如在X射线成像的情况下在灰度区域和/或HU值区域中存在显示要增强的对象的图像点、即像素或体素的图像值。在此，针对诸如医学装置的高对比度对象可以如下定义图像值区间：图像值区间排除了拍摄区域中的解剖结构和/或不包括可能位于拍摄区域中的其他医学辅助设备的典型的图像值。由此，将非线性滤波有针对性地应用于图像区域，该图像区域构成或尽可能恰好包括显示要增强的对象的图像部分。在此，图像值区间的定义可以基于理论上的考虑、特别是结合对于成像重要的对象的材料特性，和/或基于对对象的先前测量进行定义，其中尤其还也可以执行有针对性的校准测量。在此，增强数据组优选地仅包含已经被非线性滤波的图像部分，其中在实施例中还可以想到，至少最初还与其他区域一起实施，随后再去掉这些其他区域。在此，用于确定增强数据组的具体的可能性规定，执行以下步骤：-通过将非线性低通滤波器应用于满足对图像值进行评价的选择条件的图像点来确定中间数据组，其中选择条件在图像点的图像值位于图像值区间内时选择图像点，并且-通过从图像数据组中逐图像点地减去中间数据组来确定增强数据组。在本专利技术的框架中一方面示出了，在现有技术中已经具体提出了要求所需特性(后面还要详细说明)的低通滤波器，并且因此也可以在本专利技术的框架中进行应用。但是，在所描述的、通过相减来确定增强数据组的情况下特别有利地直接去掉了未被滤波的、因此不显示要增强的对象的医学图像数据组的图像区域，从而可以通过随后将增强数据组加到图像数据组来实现直接的增强。因此规定，将非线性低通滤波器应用于医学图像数据组，医学图像数据组通常可以是二维的或者优选是三维的。在此，针对非线性低通滤波器还适用的是，仅将其应用于图像点的图像值位于预先定义的图像值区间中的图像点，其中图像值区间包含图像值，该图像值对于要增强的高对比度对象是典型的。在将医学装置作为要增强的对象的情况下，这意味着，特别是不对诸如软组织、骨骼或空气的解剖结构进行滤波，这也适用于产生位于图像值区间外部的图像值的其他医学辅助设备等。但是这些未被滤波的图像点首先保留在中间数据组中，因为在滤波之后，通过从原始医学图像数据组中相应地减去低通滤波的中间数据组就确定了非线性高通滤波的增强数据组。在此，在本专利技术的框架中主要的是，执行非线性滤波。在这种情况下，本专利技术的特别优选的设计方案规定，对于低通滤波，在所使用的滤波器掩模内位于所观察的图像点周围的图像点依据位于所观察的图像点周围的图像点的图像值与所观察的图像点的图像值的差进行评价，其中特别是偏差较大的图像值会导致较弱的加权，并且滤波过程依据评价进行。此外，作为低通滤波器使用双边滤波器和/或加权中值滤波器是特别有利的，因为所提到的这两种低通滤波器类型已经依据图像值差设置了相应的加权。也就是说，具体地在滤波器应用的非线性的框架中进行强度加权，该强度加权会惩罚相对于相邻值过大的图像值差，例如明显超过基本上由噪声给出的标准偏差的图像值差导致在低通滤波中不考虑相应的图像值或者导致明显较小的加权。以这种方式实现了，包含要增强的对象的体素不会变差，例如通过其他对象、例如由所使用的滤波器掩模采集的附近的其他医学辅助设备。事实表明，以这种方式可以实现对限于要增强的对象的特别明显的增强，而同时可以在很大程度上避免噪声效应的放大，并且既不会放大其他对象、特别是相邻的其他对象、例如解剖结构和/或医学辅助设备，也不会导致例如由于滤波的伪影引起的图像观感变差。关于滤波过程的本专利技术的另外的设计方案还可以规定，特别是作为附加的选择条件，检测各个偏差的图像点，这些图像点位于图像值在图像值区间中的区域内，而这些图像点的图像值却位于图像值区间外部，并且同样地对各个偏差的图像点进行滤波。由此可以监视，在图像值通常位于图像值区间内的区域或图像区域(从而该区域与要增强的对象相关联)中是否出现了非特征点(Ausreiβer)，尽管如此也可以将非特征点包含在滤波中，这特别是还有助于图像观感的平滑。在此，根据本专利技术，对象优选地可以是医学装置、特别是支架。尽管支架原则上是高对比度对象，但是尤其是在壁厚相当小的情况下，仍然通常比其他医学辅助设备(例如引入动脉瘤中的线圈)更弱地映射了支架。因此，尤其是为了评估支架，特别有利地使用根据本专利技术的方法，因为事实表明，可以在结果数据组中更清楚地识别出支架。同时不会增加软组织区域的噪声水平，也不会增强骨骼结构，就像其他医学辅助设备一样，例如插入动脉瘤的线圈，其通常会导致明显更高强度，因此导致明显更高的图像值。因此，通常可以说，有利地选择图像值区间，使得不与对象对应的拍摄区域中的解剖结构和/或不与对象对应的医学辅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于对利用医学成像设备(9)、特别是X射线设备拍摄的患者的图像数据组(1)进行图像处理的方法，其中所述图像数据组(1)具有与图像点相关联的图像值并且示出了具有至少一个增强的对象、特别是医学装置(7)的患者的拍摄区域，所述对象通过图像值区间内的图像值映射，其中所述方法包括以下步骤：/n-确定非线性高通滤波的增强数据组，所述增强数据组限于包含有位于图像值区间内的图像值的图像部分，/n-通过将以加权值加权的增强数据组加到所述图像数据组(1)来确定结果数据组(8)，和/n-输出所述结果数据组(8)。/n

【技术特征摘要】
20181220 DE 102018222595.81.一种用于对利用医学成像设备(9)、特别是X射线设备拍摄的患者的图像数据组(1)进行图像处理的方法，其中所述图像数据组(1)具有与图像点相关联的图像值并且示出了具有至少一个增强的对象、特别是医学装置(7)的患者的拍摄区域，所述对象通过图像值区间内的图像值映射，其中所述方法包括以下步骤：
-确定非线性高通滤波的增强数据组，所述增强数据组限于包含有位于图像值区间内的图像值的图像部分，
-通过将以加权值加权的增强数据组加到所述图像数据组(1)来确定结果数据组(8)，和
-输出所述结果数据组(8)。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了确定所述增强数据组执行以下步骤：
-通过将非线性低通滤波器应用于满足对图像值进行评价的选择条件的图像点来确定中间数据组，其中所述选择条件在图像点的图像值位于图像值区间内时选择所述图像点，并且
-通过从所述图像数据组(1)中逐图像点地减去所述中间数据组来确定所述增强数据组。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对于低通滤波，在所使用的滤波器掩模内位于所观察的图像点周围的图像点依据位于所观察的图像点周围的图像点的图像值与所观察的图像点的图像值的差进行评价，其中特别是偏差较大的图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：B施赖伯，
申请(专利权)人：西门子医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE