用于图像数据运动补偿的方法技术

根据示范性实施例，一种用于所关注对象的图像数据的运动补偿的方法包括：接收投影数据；接收运动矢量场数据；将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据。而且，所述方法包括：通过将所述多层运动矢量场数据中的至少一个投影到所述投影数据上，并对所述投影应用二维运动补偿，来产生经过运动补偿的投影数据；并且通过对经过运动补偿的投影数据进行反向投影，来产生至少一个体素的图像数据。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于图像数据的运动补偿的方法， 一种用于图像数据 的运动补偿的重构单元， 一种断层造影系统， 一种计算机可读介质和一种 程序模块。
技术介绍
计算机断层造影(CT)是依据围绕单一旋转轴所拍摄的一系列二维X 射线图像，使用数字处理来产生受研究对象(所关注对象)内部的三维图像的 处理。CT图像的重构可以通过应用适当的算法来实现。CT成像的基本原理是由CT系统的检测器获得受检查对象的投影数 据。该投影数据表示被辐射波束穿过的对象的信息。为了从投影数据中产 生图像，可以反向投影这些投影数据，产生二维图像，即表示一个圆盘。 可以从多个这种二维图像中重构所谓的体素表示，即三维像素的表示。在 已经以平面形式布置了检测器的情况下，可以获得二维投影数据，并且反 向投影的结果是三维体素。可以用二维螺旋重构方法来进行这个处理，在 该方法中，将一个投影的检测器数据中的不同部分反向投影到在不同位置 处的平面中，所述平面甚至可以具有不同的方向。在现代的、更先进的所 谓"锥形波束"重构方法中，在单个重构步骤中将二维检测器的投影数据 直接反向投影到体素的三维分布中。计算机断层造影的一个重要应用是所谓的心脏计算机断层造影，其涉 及跳动的心脏的三维图像重构。在这种应用中，由于引入了一些模糊，跳 动心脏的运动可能会使重构的图像变形。为了减小这些变形，可以将具有 运动补偿的重构用于CT成像，以便减小运动伪像的程度。当在投影范围内 一或者甚至可以是在投影的全集中一补偿运动时，可以在重构处理中使用 已经进行了运动补偿了的全部投影，而不会引入额外的伪像。与无运动补 偿的重构相比，这得到了更高的信噪比，并可以直接用于减小患者剂量。另外，有运动补偿的重构处理可以实现图像数据集中时间分辨率和空间分 辨率的改善。可能希望提供一种用于图像数据的运动补偿的备选方法、 一种用于图 像数据的运动补偿的重构单元、 一种断层造影系统、 一种计算机可读介质 和一种程序模块。
技术实现思路
可以借助于根据独立权利要求的一种用于图像数据的运动补偿的方 法、 一种用于图像数据的运动补偿的重构单元、 一种断层造影系统、 一种 计算机可读介质和一种程序模块来满足这个需要。根据示范性实施例， 一种用于所关注对象的图像数据的运动补偿的方法包括接收表示所关注对象的投影数据；接收运动矢量场数据；以及将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据。而且，该方法包括通过将所述多层运动矢量场数据中的至少一层投影到所述投影数据上，并对 该投影应用二维运动补偿，来产生经过运动补偿的投影数据。在此，采用 二维运动补偿方法，可以使用所投影的运动矢量来计算经过运动补偿的投 影，该二维运动补偿方法可以补偿在图像层中出现的对象运动，所述图像 层可以对应于已被前向投影的运动矢量场的层。通过对所述经过运动补偿 的投影数据进行反向投影，来使用所述经过运动补偿的投影产生在与该运 动矢量场层相对应的图像层中的至少一个体素的图像数据。根据示范性实施例， 一种重构单元，用于对所关注对象进行检查的检查设备，所述重构单元适于接收投影数据；接收运动矢量场数据；以及 将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据。所述重构单元还适于 通过将所述多层运动矢量场数据中的至少一层投影到所述投影数据，并对 该投影应用二维运动补偿，来产生经过运动补偿的投影数据，并适于通过 对所述经过运动补偿的投影数据进行反向投影，来产生至少一个体素的图 像数据。根据示范性实施例， 一种断层造影系统包括断层造影单元和根据本发 明示范性实施例的重构单元。所述断层造影单元适于测量所关注对象的投 影数据，并且还适于将所述投影数据传输到重构单元。根据示范性实施例，提供了一种计算机可读介质，其中存储了程序， 用于基于断层造影系统的投影数据来产生图像，所述程序在被处理器执行 时，适于控制一种方法，该方法包括以下步骤接收投影数据；接收运动 矢量场数据；将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据；通过将 所述多层运动矢量场数据中的至少一层投影到所述投影数据，并在投影平 面中执行运动补偿，将二维运动补偿用于该投影，来产生经过运动补偿的 投影数据；以及通过对所述经过运动补偿的投影数据进行反向投影，来产 生至少一个体素的图像数据。根据示范性实施例， 一种程序模块用于基于断层造影系统的投影数据 来产生图像，所述程序当被处理器执行时，适于控制一种方法，该方法包 括以下步骤接收投影数据；接收运动矢量场数据；将所述运动矢量场数 据分割为多层运动矢量场数据；通过将所述多层运动矢量场数据中的至少 一层投影到所述投影数据，将二维运动补偿用于该投影，来产生经过运动 补偿的投影数据；以及通过对所述经过运动补偿的投影数据进行反向投影， 来产生至少一个体素的图像数据。可以在第一例程中产生所述运动矢量场数据。这个第一例程可以包括 对所关注对象(例如心脏)的几个三维图像的重构步骤。例如，可以重构与心 动周期的不同阶段相关的三个三维体素表示，所述不同阶段例如所谓的RR 周期的15%， 30%和45%。所述RR周期有时还表示为心动周期，其描述了 覆盖一次完整心跳的时间。通过使用这三个体素表示，通过例如在阶段30 %与15%之间的运动估计以及在30%与45%之间的运动估计，可以产生三 维运动矢量场，例如可以采用公知的算法。当然，可以使用三个以上的三 维体素表示来产生三维运动矢量场，这会产生更适于心脏真实运动的运动 矢量场。在产生了所述三维运动矢量场之后，可以使用该运动矢量场来产生经 过运动补偿的图像数据。这可以通过处理再次与在15%与45%之间的RR 周期相关的全部投影数据来完成，例如可以使用与18。Z的RR阶段相对应 的投影的投影数据。因此，可以使用与在30%与15XRR周期之间的运动 相对应的运动矢量场。可选择的是，可以借助于一个因子，例如0.8，来縮 放所述运动矢量场。在进一步的步骤中，与30%到15%相关的该运动矢量 场可以被分割为N个层，每一层都具有面法线，其平行于用于检测投影数 据的投影方向。对于属于层l的全部体素而言(其中，1是以0和N为边界 进行间隔得到的一个元素)，可以在进行反向投影之前，将所述运动矢量场 投影到所述投影数据上。可以在考虑到获取所述投影数据时的波束几何结 构的情况下执行所述运动矢量场的投影。由该投影所得到的二维运动矢量 场可以用于对所述投影数据执行运动补偿，g卩，通过消除运动来补偿在重 构体积中的运动伪像。在出版物"Reduction of patient motion artifacts in digital subtraction angiography: evaluation of a fast and flilly automatic technique", Meijering MH等人，Radiology 2001年4月刊的219(1)，第288 到293页中描述了一种可行的运动补偿；在此将其引用为参考。就是说， 可以使用二维运动矢量场，以执行运动补偿的方式来对投影数据进行变形。 可以在执行运动补偿之前，对投影数据进行预处理和/或滤波。由于在该步 骤之后已经对投影数据进行了运动补偿，因此可以使用标准反向投影处理， 例如标准反向投影几何学，来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于所关注对象的图像数据的运动补偿的方法，所述方法包括以下步骤：　接收表示所述所关注对象的投影数据；　接收运动矢量场数据；　将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据；　通过将所述多层运动矢量场数据中的至少一层投影到所述投影数据上，并应用二维运动补偿，来产生经过运动补偿的投影数据；并且　通过对所述经过运动补偿的投影数据进行反向投影，来产生至少一个体素的图像数据。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M格拉斯，T克勒，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]