[發明專利]使用從不同迭代提取的特征圖像進行基于特征的圖像處理

在審

• 申請號: 201780058475.8
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN109844815A
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 白傳勇;A·安德烈耶夫;張濱;Y-M·朱;宋犀云;葉京漢;胡志強
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

由計算機(22)執行的圖像處理包括迭代圖像重建或細化(26、56)，其產生在迭代重建或細化圖像中結束的一系列更新圖像。在系列的第一更新圖像(30、60)與第二更新圖像(32、62)之間計算差分圖像(34、64)。差分圖像被轉換為特征圖像(40)，并且被用在迭代處理(26、56)中或在根據不同重建或細化技術的迭代重建或細化的一幅或多幅圖像上執行的后處理(44)中。在另一實施例中，第一和第二圖像重建(81、83)被執行以生成相應的第一和第二重建圖像(80、82)。在兩幅圖像之間計算差分圖像(84)，每幅圖像是從包括以下項的組選擇的：第一重建圖像、第一重建的更新圖像、第二重建圖像和第二重建的更新圖像。特征圖像是根據差分圖像生成的，并且被用于組合第一和第二重建圖像。

技術領域

以下總體上涉及圖像處理領域、圖像重建領域、磁共振(MR)成像以及圖像重建和細化領域、核發射成像和圖像重建和細化領域、計算機斷層攝影(CT)成像和圖像重建和細化領域以及相關領域。

背景技術

使用各種成像模態執行醫學成像。諸如正電子發射斷層攝影(PET)或單光子發射計算機斷層攝影(SPECT)的核發射成像模態提供放射性藥物在組織或器官中的吸收和/或分布的功能成像。透射計算機斷層攝影(CT)或磁共振(MR)成像通常用于對解剖特征進行成像，但是可以結合造影劑或高級對比技術(例如，飛行時間磁共振血管造影(TOF-MRA))使用這些技術獲得額外的信息。

在這些技術中，所采集的成像數據通常不直接形成可識別的圖像。在PET中，成像數據是由檢測到的511keV伽馬射線對定義的響應線(LOR)，任選地具有飛行時間(TOF)定位。SPECT數據通常被收集為由蜂巢或其它類型的準直器定義的線性或窄角錐形投影，而CT數據是沿著從X射線管到檢測器元件的路徑的投影(此處是吸收線積分)。MR數據通常被采集為笛卡爾、徑向、螺旋或其它采集幾何結構中的k-空間數據。在這些情況中的任何下，合適的圖像重建算法被應用為將來自投影空間或k-空間的成像數據轉換為二維(2D)或三維(3D)圖像空間中的重建圖像。圖像重建通常是迭代過程，但是諸如濾波反投影的非迭代重建算法也是已知的。各種圖像細化算法(例如濾波器和/或迭代分辨率恢復)可以任選地應用于重建圖像以增強顯著特性。

圖像重建和細化處理中的挑戰是噪聲抑制和邊緣保持(或邊緣增強)的平衡。這些目標趨于是相反的，因為噪聲構成要被抑制的不想要的圖像對比；而邊緣構成要保留或甚至可能增強的期望圖像對比。重建后濾波是醫學成像中噪聲抑制的主要方法，但需要(一個或多個)濾波器類型和濾波器參數的仔細選擇以獲得用于臨床分析的可接受(即使不是最佳)圖像。一些已知的噪聲抑制濾波器包括低通濾波器、雙邊濾波器、自適應濾波器等。低通濾波器趨于均勻地平滑圖像，這可以抑制病變對比。雙邊濾波器使用局部圖像信息來識別邊緣，目標是僅將區域平滑到邊緣的側面并使邊緣保持不變或最小程度的平滑。這是一種類型的邊緣保留濾波器，并且如果進行適當調諧可以保留病變/器官定量。然而，取決于濾波器參數，邊緣可能不在一些小/弱病變/器官周圍檢測到，在這種情況下，小/弱病變/器官被濾波，并且定量準確度可能被損害。其它高級自適應圖像濾波器同樣需要仔細調諧。

以下公開了解決上述問題和其它問題的新的和改進的系統和方法。

發明內容

在一個公開的方面中，一種圖像處理設備，包括計算機以及至少一個非瞬態存儲介質，所述至少一個非瞬態存儲介質存儲指令，所述指令可由計算機讀取和運行，以執行包括以下項的操作：執行包括以下之一的迭代處理：(i)在投影或k-空間成像數據上執行以生成迭代重建圖像的迭代圖像重建，以及(ii)在輸入重建圖像上執行以生成迭代細化圖像的迭代圖像細化；其中，迭代處理產生在迭代重建或細化圖像中結束的一系列更新圖像；生成一系列更新圖像的兩幅更新圖像之間的差分圖像；并且在所述迭代處理中或在迭代重建或細化圖像上執行的后處理中使用所述差分圖像。