[發(fā)明專利]使用逆空間濾波的數(shù)字圖像重建

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200680048177.2
• 申請(qǐng)日: 2006-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN101341509A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·D·赫思;E·B·金代爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡爾斯特里姆保健公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王洪斌;陳景峻

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字成像領(lǐng)域，并且尤其涉及使用差異數(shù)字圖像來處理數(shù)字圖像以便重建原始圖像。

發(fā)明背景

信息技術(shù)對(duì)醫(yī)學(xué)成像具有重要的影響。圖片檔案(archive)及通信系統(tǒng)(Picture?archiving?and?communications?systems?PACS)考慮到在數(shù)字的無膠片環(huán)境中對(duì)各種醫(yī)學(xué)成像模態(tài)(modality)進(jìn)行數(shù)字獲取、圖像處理和顯示。數(shù)字醫(yī)學(xué)成像所承諾的優(yōu)點(diǎn)包括增加了利用圖像的健康護(hù)理專業(yè)人員的工作效率并且增加了使用醫(yī)學(xué)圖像來改進(jìn)病人護(hù)理的方式的靈活性。

醫(yī)學(xué)圖像的一個(gè)來源是對(duì)通過病人的感興趣區(qū)域而投射的X射線進(jìn)行檢測(cè)以便利用有限區(qū)域的成像檢測(cè)器來測(cè)量X射線透射率。這樣的圖像通常被稱為投射射線照相(radiographic)圖像。在獲取之后，能夠使用數(shù)字圖像處理技術(shù)來增強(qiáng)圖像以便使所述圖像中的診斷信息的顯示最大化。對(duì)捕獲模態(tài)成功地自動(dòng)應(yīng)用該處理提供了準(zhǔn)備好顯示的圖像并且用來增加健康護(hù)理專業(yè)人員的工作效率，這是因?yàn)槟軌蛟谟?jì)算機(jī)顯示器上觀看圖像或者打印所述圖像以便在光盒(light?box)上觀看。

在常規(guī)的膠片屏(film-screen)射線照片中，在捕獲和化學(xué)處理時(shí)鎖定射線照片的視覺顯示。與通常的膠片屏射線照片不同，數(shù)字射線照片可以在獲取之后被有選擇地增強(qiáng)以便提供不同的外觀。能夠修改/增強(qiáng)圖像的特定屬性(諸如亮度、范圍(latitude)、細(xì)節(jié)對(duì)比、清晰度和噪聲的外觀)。另外，可以對(duì)圖像執(zhí)行計(jì)算機(jī)輔助分析，例如對(duì)數(shù)字乳房X線照片中的疾患(lesion)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)(CAD)。在多次使用醫(yī)學(xué)圖像的情況下，需要存儲(chǔ)、獲取和傳送增強(qiáng)和未增強(qiáng)的圖像這二者。優(yōu)選地是，這樣的存儲(chǔ)、獲取和傳送能夠發(fā)生在PACS系統(tǒng)內(nèi)以便滿足所述PACS中所有設(shè)備的需要。

在諸如DICOM(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像通信Digital?ImagingCommunications?in?Medicine)開放系統(tǒng)環(huán)境中，提供了對(duì)增強(qiáng)的和原始的醫(yī)學(xué)圖像這二者或者未增強(qiáng)的醫(yī)學(xué)圖像的支持。特別地，DICOM標(biāo)準(zhǔn)(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信PS?3.3-1999，國(guó)家電氣制造商協(xié)會(huì)，1999)解決了對(duì)增強(qiáng)的圖像數(shù)據(jù)或未增強(qiáng)的圖像數(shù)據(jù)的管理。通過引入呈現(xiàn)意圖類型(Presentation?Intent?Type)在DX系列模塊(DX?SeriesModule)中給出了原理。該標(biāo)簽可以具有FOR?PRESENTATION(用于呈現(xiàn))或FOR?PROCESSING(用于處理)的值。如果標(biāo)簽值為FORPRESENTATION(供呈現(xiàn))，那么圖像已經(jīng)被增強(qiáng)以致可以在不需要附加處理的情況下顯示所述圖像。如果標(biāo)簽值為FOR?PROCESSING，那么所述圖像在顯示和解釋之前必須經(jīng)過附加增強(qiáng)處理。FORPROCESING圖像數(shù)據(jù)的旨在允許計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)處理并且允許更有能力的系統(tǒng)這樣做，同時(shí)仍然使用DICOM圖像對(duì)象，并且還保留用于提供圖像數(shù)據(jù)的能力，所述圖像數(shù)據(jù)通過使用FORPRESENTATION而準(zhǔn)備好顯示，其中所述系統(tǒng)能夠執(zhí)行所要求的增強(qiáng)處理。

雖然DICOM標(biāo)準(zhǔn)提供了對(duì)增強(qiáng)和未增強(qiáng)版本的圖像的表示，但是它并未提供對(duì)處于未增強(qiáng)和增強(qiáng)狀態(tài)下的圖像進(jìn)行歸檔和/或傳送的高效手段。因此，在DICOM中使用DX系列模塊處理增強(qiáng)的圖像和未增強(qiáng)的圖像這二者增加了PACS系統(tǒng)管理對(duì)相同圖像的不同版本請(qǐng)求的復(fù)雜度和額外的圖像檔案的存儲(chǔ)要求。

2001年10月9日公開的美國(guó)專利號(hào)6,301,393(Spaulding)涉及使用表示兩個(gè)圖像之間差異的增量(delta)圖像的原理來表示處于一個(gè)以上圖像處理狀態(tài)下的圖像。Spaulding所公開的方法允許遠(yuǎn)程用戶從增強(qiáng)圖像和增量圖像的組合重建原始的未增強(qiáng)圖像。然而，所公開的重建方法沒有考慮增量圖像文件大小對(duì)空間濾波操作的依賴，所述空間濾波操作可能已經(jīng)被應(yīng)用來產(chǎn)生增強(qiáng)圖像。因而，Spaulding所公開的方法并不特別適于依賴空間濾波操作來進(jìn)行圖像增強(qiáng)的成像應(yīng)用，例如醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用。

據(jù)此，需要一種允許用戶有選擇地顯示增強(qiáng)的數(shù)字圖像或重新處理原始數(shù)字圖像以使得能夠在不必獲取大的原始數(shù)字圖像的情況下觀看任何丟失的信息的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于向處理站點(diǎn)高效地傳送任意修改的數(shù)字圖像。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種允許用戶有選擇地顯示增強(qiáng)的數(shù)字圖像或重新處理原始數(shù)字圖像以使得能夠在不必獲取原始數(shù)字圖像的情況下觀看任何丟失的信息的方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種適合于醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用的方法。