[發(fā)明專利]圖像轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710771940.4
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107610195B
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙倩隆;全國濤;李翔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技股份有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06N3/04
• 代理公司: 上海思捷知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31295
• 代理人: 鄭星

1.一種方法，其實施于計算裝置上，所述計算裝置具有至少一個處理器、至少一個計算機可讀存儲介質(zhì)以及連接到成像裝置的通信端口，所述方法包括：

獲取與第一劑量水平相關(guān)的第一組投影數(shù)據(jù)；

基于所述第一組投影數(shù)據(jù)重建第一圖像；

基于所述第一組投影數(shù)據(jù)確定第二組投影數(shù)據(jù)，所述第二組投影數(shù)據(jù)與第二劑量水平相關(guān)，所述第二劑量水平低于所述第一劑量水平；

基于所述第二組投影數(shù)據(jù)重建第二圖像；和

基于所述第一圖像和所述第二圖像訓(xùn)練第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)訓(xùn)練的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型被配置為將第三圖像轉(zhuǎn)換為第四圖像，所述第四圖像比所述第三圖像呈現(xiàn)更低的噪聲水平；

確定第二組投影數(shù)據(jù)包括：在輻射穿過對象之前確定關(guān)于第二劑量水平的輻射的第一分布；在輻射穿過對象之后，基于輻射的第一分布和第一組投影數(shù)據(jù)確定輻射的第二分布；確定掃描器的噪聲估計；基于輻射的第二分布和噪聲估計確定第二組投影數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于迭代重建算法使用第一重建參數(shù)重建所述第一圖像；基于分析重建算法或迭代重建算法使用第二重建參數(shù)重建所述第二圖像，所述第二重建參數(shù)至少部分不同于所述第一參數(shù)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于以下的至少一個來確定所述第二組投影數(shù)據(jù)：獲取所述第一組投影數(shù)據(jù)的掃描器的掃描參數(shù)、與對象相關(guān)的衰減系數(shù)、對應(yīng)于所述掃描器的噪聲、管的響應(yīng)、掃描器的檢測器的響應(yīng)、掃描器焦點的尺寸、掃描器的飛焦、掃描器的檢測器的積分時間或?qū)ο蟮纳⑸湎禂?shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中基于所述第一圖像和所述第二圖像訓(xùn)練所述第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括：

從所述第一圖像提取第一區(qū)域；

從所述第二圖像提取與所述第一圖像中的所述第一區(qū)域?qū)?yīng)的第二子區(qū)域，所述第一圖像中的所述第一區(qū)域具有與所述第二區(qū)域相同的大小； 和

基于所述第一圖像中的所述第一區(qū)域和所述第二圖像中的所述第二區(qū)域訓(xùn)練所述第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，基于所述第一圖像中的所述第一區(qū)域和所述第二圖像中的所述第二區(qū)域來訓(xùn)練所述第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型包括：

初始化所述第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)值；

至少基于所述第一圖像中的所述第一區(qū)域和所述第二圖像中的所述第二區(qū)域，迭代地確定與每次迭代中的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的參數(shù)值相關(guān)的成本函數(shù)的值，包括基于在最近一次迭代中獲得的成本函數(shù)的更新值，在每次迭代之后更新第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的至少一些參數(shù)值；和

確定經(jīng)訓(xùn)練的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，直到滿足條件。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括：

訓(xùn)練第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其中所述第二神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型基于第六圖像和第七圖像訓(xùn)練，所述第六圖像基于第三組投影數(shù)據(jù)重建，所述第七圖像基于所述第三組投影數(shù)據(jù)重建，其中所述第七圖像的圖像質(zhì)量高于所述第六圖像的圖像質(zhì)量，所述圖像質(zhì)量與對比度和空間分辨率的至少一個有關(guān)。

7.如權(quán)利要求6所述的方法，所述第三組投影數(shù)據(jù)包括所述第一組投影數(shù)據(jù)。

8.一種非暫態(tài)計算機可讀介質(zhì)，包括：

由至少一個處理器執(zhí)行的指令，使所述至少一個處理器實現(xiàn)一種方法，包括：

獲取與第一劑量水平相關(guān)的第一組投影數(shù)據(jù)；

基于所述第一組投影數(shù)據(jù)重建第一圖像；

基于所述第一組投影數(shù)據(jù)確定第二組投影數(shù)據(jù)，所述第二組投影數(shù)據(jù)與第二劑量水平相關(guān)，所述第二劑量水平低于所述第一劑量水平；

基于所述第二組投影數(shù)據(jù)重建第二圖像；和

基于所述第一圖像和所述第二圖像訓(xùn)練第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)訓(xùn)練的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型被配置為將所述第三圖像轉(zhuǎn)換為所述第四圖像，所述第四圖像比所述第三圖像呈現(xiàn)更低的噪聲水平并且對應(yīng)于更高的劑量水平；

確定第二組投影數(shù)據(jù)包括：在輻射穿過對象之前確定關(guān)于第二劑量水平的輻射的第一分布；在輻射穿過對象之后，基于輻射的第一分布和第一組投影數(shù)據(jù)確定輻射的第二分布；確定掃描器的噪聲估計；基于輻射的第二分布和噪聲估計確定第二組投影數(shù)據(jù)。

9.一種系統(tǒng)，包括：

圖像數(shù)據(jù)模擬單元，被配置為基于第一組投影數(shù)據(jù)確定第二組投影數(shù)據(jù)，所述第一組投影數(shù)據(jù)與第一劑量水平相關(guān)，所述第二組投影數(shù)據(jù)與第二劑量水平相關(guān)，所述第二劑量水平低于所述第一劑量水平；

圖像重建單元，被配置為基于所述第一組投影數(shù)據(jù)重建第一圖像，并且基于所述第二組投影數(shù)據(jù)重建第二圖像；和

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練單元，被配置為基于所述第一圖像和所述第二圖像訓(xùn)練第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，經(jīng)訓(xùn)練的第一神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型被配置為將第三圖像轉(zhuǎn)換為第四圖像，所述第四圖像比所述第三圖像呈現(xiàn)更低的噪聲水平并且對應(yīng)于更高的劑量水平；

確定第二組投影數(shù)據(jù)包括：在輻射穿過對象之前確定關(guān)于第二劑量水平的輻射的第一分布；在輻射穿過對象之后，基于輻射的第一分布和第一組投影數(shù)據(jù)確定輻射的第二分布；確定掃描器的噪聲估計；基于輻射的第二分布和噪聲估計確定第二組投影數(shù)據(jù)。