图像处理设备和X射线计算机断层摄影设备制造技术

本发明专利技术旨在提高作为时变三维图像的四维图像的质量。类似地在时间轴的方向上以及在各空间轴的方向上对作为时变三维图像的所述四维图像进行空间滤波。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种提高时变图像的质量的图像处理设备，尤其涉及提高通过由X射线CT设备执行的螺旋扫描或电影扫描(cine scan)产生的图像的质量以及减少由螺旋扫描或电影扫描产生的患者辐射剂量。
技术介绍
在包括由多阵列X射线检测器或平板X射线检测器所代表的二维X射线区域检测器的X射线CT设备中，如图12(b)中所示的在x、y和z空间轴的方向上限定的三维空间滤波器被应用于通过电影扫描产生并且如图12(a)中所示被限定在x、y和z轴的方向上的三维图像。噪声因此被最小化。已知的三维空间滤波器的一个例子在下面列出的文献中描述。“Oplus E”(1988年11月，pp.144-145，New TechnologicalCommunications Inc.)然而，该相关技术涉及将在三维方向上(也就是在x、y和z轴的方向上)执行的空间滤波，而并不包括时序处理。已经要求减少患者X射线剂量以及提高图像质量。从这个观点来看，该相关技术并不是完全可接受的。通常来说，在图像处理领域总是不断地要求提高图像质量。此外，在医用放射摄影诊断的领域中，随着X射线CT设备的普及和检查目的的多样化，不必要的患者X射线剂量的问题变得越来越有争议。始终都要求减少患者辐射剂量。
技术实现思路
因此，本专利技术的目标是提供一种图像处理设备，该设备使用在时间轴的方向和各空间轴的方向上的多条信息来提高四维图像或N维图像的质量，其中，所述四维图像是时变三维图像并且由时序三维图像(即作为时变二维图像的三维图像并且由时序二维图像组成)组成，所述N维图像是时变N-1维图像并且由时序N-1维图像组成。本专利技术的另一目标是提供一种X射线CT设备，该设备包括由多阵列X射线检测器或平板X射线检测器所代表的矩阵型二维区域X射线检测器，所述检测器通过使用在时间轴的方向上以及各空间轴的方向上的多条信息来提高时序三维图像或时序二维图像的质量，从而以更小的X射线剂量提供目标图像质量，其中所述时序图像是通过常规(轴向)扫描、电影扫描或螺旋扫描而产生的。本专利技术提供了一种可以通过在时间轴的方向上或者各空间轴的方向上执行空间滤波或自适应空间滤波来提高四维图像或N维图像的质量的图像处理方法和图像处理设备，其中所述四维图像是时变三维图像，即作为时变二维图像的三维图像，所述N维图像是时变N-1维图像(即利用N-1个独立参数作为基础而限定的N-1维图像)。根据本专利技术，通过由X射线CT设备执行的电影扫描或螺旋扫描而产生的时序三维图像或时序二维图像在时间轴的方向上和各空间轴的方向上被空间滤波，其中该X射线CT设备包括由多阵列X射线检测器或平板X射线检测器所代表的矩阵型二维区域X射线检测器。另外，执行仅仅对属于均匀域的像素进行滤波的自适应空间滤波，以便提高图像质量。根据本专利技术的第一方面，提供了一种图像处理设备，该设备包括用于接收时变三维图像的图像输入装置，用于在时间轴的方向上和各空间轴的方向上执行四维空间滤波的空间滤波器装置，以及用于传送或显示空间滤波后的三维图像的图像输出/显示装置。根据第一方面的图像处理设备使用四维空间滤波器来处理不仅在空间轴x、y和z的方向上相邻而且在时间轴的方向上也相邻的像素。为了减小图像中的噪声，可以通过利用许多像素来更有效地减小噪声。根据本专利技术的第二方面，提供了一种图像处理设备，该设备包括用于接收时变二维图像的图像输入装置，用于在时间轴的方向上和各空间轴的方向上执行三维空间滤波的空间滤波器装置，以及用于传送或显示空间滤波后的二维图像的图像输出/显示装置。根据第二方面的图像处理设备使用三维空间滤波器来处理不仅在空间轴x和y的方向上相邻而且在时间轴的方向上也相邻的像素。为了减小图像中的噪声，可以通过利用许多像素来更有效地减小噪声。根据本专利技术的第三方面，提供了一种图像处理设备，该设备包括用于接收利用N-1个时变独立参数作为基础而限定的时变N-1维图像的图像输入装置，用于在时间轴的方向上和各空间轴的方向上执行N维空间滤波的空间滤波器装置，以及用于传送或显示空间滤波后的N-1维图像的图像输出/显示装置。根据第三方面的图像处理设备使用N维空间滤波器来处理在N-1维空间中的各轴的方向上以及在时间轴的方向上相邻的像素。为了减小图像中的噪声，可以通过利用许多像素来更有效地减小噪声。根据本专利技术的第四方面，提供了一种图像处理设备，该设备包括用于接收时变三维图像的图像输入装置，用于选择在时间轴的方向上以及在各空间轴的方向上相邻的像素并且对所选择的相邻像素执行自适应四维滤波的空间滤波器装置，以及用于传送或显示空间滤波后的三维图像的图像输出/显示装置。根据第四方面的图像处理设备使用四维空间滤波器来处理不仅在空间轴x、y和z的方向上相邻而且在时间轴的方向上也相邻的像素。为了减小图像中的噪声，可以通过从许多像素中选择预定的像素来更有效地减小噪声。根据本专利技术的第五方面，提供了一种图像处理设备，该设备包括用于接收时变二维图像的图像输入装置，用于选择在时间轴的方向上以及在各空间轴的方向上相邻的像素并且对所选择的相邻像素执行自适应三维空间滤波的空间滤波器装置，以及用于传送或显示空间滤波后的二维图像的图像输出/显示装置。根据第五方面的图像处理设备使用三维空间滤波器来处理不仅在空间轴x和y的方向上相邻而且在时间轴的方向上也相邻的像素。为了减小图像中的噪声，可以通过从许多像素之中选择预定的像素来更有效地减小噪声。根据本专利技术的第六方面，提供了一种图像处理设备，该设备包括用于接收利用N-1个时变独立参数作为基础而限定的时变N-1维图像的图像输入装置，用于选择在时间轴的方向上以及在各空间轴的方向上相邻的像素并且对所选择的相邻像素执行自适应N维空间滤波的空间滤波器装置，以及用于传送或显示空间滤波后的N-1维图像的图像输出/显示装置。根据第六方面的图像处理设备使用N维空间滤波器来处理不仅在N-1维空间中的各轴的方向上相邻而且在时间轴的方向上也相邻的像素。为了减小图像中的噪声，可以通过从许多像素之中选择预定的像素来更有效地减小噪声。根据本专利技术的第七方面，提供了一种除了以下区别之外与根据第一至第六方面中的任一方面的图像处理设备完全相同的图像处理设备，所述区别在于，本专利技术的第七方面的图像处理设备包括这样的空间滤波器装置，该空间滤波器装置选择其值统计地接近于与空间滤波器的中心对准的聚焦像素的值的像素作为所选择的相邻像素。由于当处理在各空间轴的方向上以及在时间轴的方向上相邻的像素时、均匀像素被采样和处理，因此根据第七方面的图像处理设备可以更有效地减小噪声。根据本专利技术的第八方面，提供了一种X射线CT设备，其包括数据采集装置，其具有X射线发生器和二维X射线区域检测器，该检测器与所述X射线发生器相对并且具有矩阵结构，该数据采集装置围绕位于所述X射线发生器和X射线区域检测器之间的旋转中心旋转，以便采集躺在所述X射线发生器和X射线区域检测器之间的对象的投影数据项；图像重建装置，其用于根据所采集的投影数据项重建图像；后处理装置，其用于对重建的断层摄影图像执行后处理；断层摄影图像显示装置，其用于显示经过后处理的断层摄影图像；以及放射摄影条件指定装置，其用于指定放射摄影条件。所述后处理装置在时间轴的方向上以及在各空间轴的方向上(即在x、y和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像处理设备（１），包括：用于接收时变三维图像的图像输入装置；用于在时间轴的方向上和各空间轴的方向上执行四维空间滤波的空间滤波器装置（３）；以及用于传送或显示经过空间滤波的三维图像的图像输出／显示装置（６）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：西出明彦，萩原明，堀内哲也，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]