本說明書中公開的主題的實(shí)施例涉及無創(chuàng)成像(non-invasiveimaging)，并且確切地說，涉及校正圖像重建期間產(chǎn)生的造影帶狀偽影(contrastbandingartifacts)。

背景技術(shù)：

在計算機(jī)斷層掃描(ct)和熒光鏡透視檢查成像系統(tǒng)中，x射線輻射將橫跨患者等相關(guān)對象，一部分輻射將撞擊收集圖像數(shù)據(jù)的檢測器或攝影底片。于是一些x射線系統(tǒng)中使用攝影底片進(jìn)行顯影以產(chǎn)生圖像，供放射科醫(yī)師或主治醫(yī)師用于診斷。在數(shù)字x射線系統(tǒng)中，光檢測器會產(chǎn)生用來表示撞擊在檢測器表面的離散像素區(qū)上的輻射量或輻射強(qiáng)度的信號。然后可處理所述信號來生成圖像，以供顯示并查看。在ct系統(tǒng)中，當(dāng)掃描架圍繞患者移位時，包括一系列檢測器元件的檢測器陣列通過多個位置產(chǎn)生類似的信號。

在由此類系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像中，基于當(dāng)x射線穿透患者組織時遇到的材料所引起不同程度的x射線衰減而建立造影。通常，材料原子的原子序數(shù)越大，x射線衰減越高。因此，諸如骨等組織相對于諸如脂肪組織等其他組織而言可產(chǎn)生相對較高的對比度。一些用于ct和熒光鏡透視檢查成像技術(shù)采用造影劑(contrastagent)在血管等通常不具有相對較高對比度的區(qū)域中建立人工造影。所述造影劑可包括能夠以相對較高效率使x射線衰減的一種或多種原子，例如碘。例如，在ct血管造影術(shù)中，通常先將造影劑注射到患者體內(nèi)，然后再進(jìn)行ct成像。所述造影劑通常灌注到所述患者的特定組織，并且所得的ct圖像包含與灌注造影劑的區(qū)域相對應(yīng)的造影增強(qiáng)區(qū)域。

所述系統(tǒng)產(chǎn)生的圖像可包括在不同時間采集的數(shù)據(jù)。由于造影劑需要時間進(jìn)行灌注，因此每次數(shù)據(jù)采集期間的對比度可能不同。因此，使用多個采集進(jìn)行重建的圖像可能包括造影帶狀偽影(contrastbandingartifacts)。所述偽影可能導(dǎo)致查看最終圖像的醫(yī)師和患者產(chǎn)生困惑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一個實(shí)施例中，用于計算機(jī)斷層掃描成像的方法包括：產(chǎn)生包括多個子體(subvolume)的原始圖像；針對每個子體，根據(jù)不同結(jié)構(gòu)分割所述原始圖像；選擇性地向子體中包括連續(xù)結(jié)構(gòu)的每個區(qū)域應(yīng)用基于掩模的校正，以產(chǎn)生更新圖像；以及在所述原始圖像與所述更新圖像之間執(zhí)行條紋校正，以產(chǎn)生最終圖像。通過這種方式，可以在不調(diào)整圖像中的解剖結(jié)構(gòu)的情況下改進(jìn)圖像質(zhì)量。

應(yīng)了解，上述簡要說明旨在以簡化的方式介紹將在具體實(shí)施方式中進(jìn)一步詳述的一系列概念。而無意于確定本發(fā)明主題的關(guān)鍵特征或主要特征，本發(fā)明的范圍僅由具體實(shí)施方式之后的權(quán)利要求書來限定。此外，本發(fā)明的主題并不限于解決以上所述的或本公開案任何部分中指出的任何缺點(diǎn)的實(shí)施方式。

附圖說明

參考附圖以下非限定性實(shí)施例使本發(fā)明更易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的ct系統(tǒng)的示意簡圖。

圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的示例性成像系統(tǒng)的方框示意圖。

圖3是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于多板造影劑(multi-slabcontrastagent)dc校正的示例性方法。

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的多板造影劑dc校正的概圖。

圖5是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于應(yīng)用粗略分割的示例性方法。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的粗略分割的概圖。

圖7是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于基于掩模的局部dc校正的示例性方法。

圖8是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于沿指定切片應(yīng)用掩模的示例性方法。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的基于掩模的局部dc校正的概圖。

圖10是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于低頻條紋校正的示例性方法。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的低頻條紋校正的概圖。

具體實(shí)施方式

以下說明涉及醫(yī)療成像系統(tǒng)的多個實(shí)施例。尤其提供了用于重建圖像的多個采集中校正造影帶狀偽影的方法和系統(tǒng)。例如，校正造影帶狀偽影可包括使用基于掩模的方法調(diào)整圖像的dc或零頻分量。圖1和圖2中提供了計算機(jī)斷層掃描(ct)成像系統(tǒng)的一個實(shí)例，所述計算機(jī)斷層成像系統(tǒng)可用于獲取根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)處理的圖像。盡管ct系統(tǒng)是以示例的方式進(jìn)行描述的，但是應(yīng)了解，現(xiàn)有技術(shù)還可用于使用其他成像方式采集的圖像，例如使用層析x射線照相組合(tomosynthesis)、mri、pet、spect、c形臂血管造影術(shù)、乳腺x線攝影術(shù)、超聲造影等采集的圖像。本說明書中所述的ct成像方式僅作為一個合適的成像方式的實(shí)例。

圖1和圖2中所示的ct系統(tǒng)可配置成使用來自多個采集的數(shù)據(jù)來重建圖像。每個采集可能捕獲成像對象體內(nèi)的不同對比度，從而在重建圖像中產(chǎn)生造影帶狀偽影。用于去除造影帶狀偽影的后處理方法包括粗略分割圖像體(imagevolume)；移動一個小掩模穿過所述圖像體并且調(diào)整所述圖像體的dc值；以及執(zhí)行條紋校正，如圖3和圖4中所示?？墒褂煤唵畏指顏砀綦x所述圖像體中的相關(guān)對象，如圖5和圖6中所示。如圖7、8和9中所示，基于掩模的局部dc校正(mbldcc)算法可歸一化多個采集的dc值，在下文中也被稱為子體或平板(slabs)。由于mbldcc方法中的掩模運(yùn)動，可能會將低頻條紋偽影引入歸一化圖像體中。用于執(zhí)行條紋校正的方法包括將mbldcc期間附帶去除的低頻分量添加到歸一化圖像體中，如圖10和圖11所示。盡管本發(fā)明全文中將使用ct成像系統(tǒng)的心臟成像作為非限定性的說明性實(shí)例，但是受益于本發(fā)明的所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可輕易地認(rèn)識到，本發(fā)明技術(shù)的新穎特征可擴(kuò)展到多種成像系統(tǒng)并且可應(yīng)用于多種對象。

圖1示出了示例性ct系統(tǒng)100，所述系統(tǒng)配置成可實(shí)現(xiàn)快速迭代的圖像重建。確切地說，ct系統(tǒng)100配置成對諸如患者、無生命對象、一個或多個制造零件等對象以及/或者牙科植入物、支架和/或造影劑等體內(nèi)存在的異物進(jìn)行成像。在一個實(shí)施例中，ct系統(tǒng)100包括掃描架102，所述掃描架又可進(jìn)一步包括至少一個x射線輻射源104，所述x射線輻射源配置成投射x射線輻射束106，以用于對患者進(jìn)行成像。確切地說，輻射源104配置成向設(shè)置于掃描架102相對側(cè)上的檢測器陣列108投射x射線106。盡管圖1僅示出了一個輻射源104，但是在特定實(shí)施例中，可采用多個輻射源來投射多個x射線106，以在不同能量級下采集與患者相對應(yīng)的投影數(shù)據(jù)。

在特定實(shí)施例中，ct系統(tǒng)100進(jìn)一步包括圖像處理單元110，所述圖像處理單元配置成使用迭代或解析圖像重建方法來重建患者目標(biāo)體的圖像。例如，圖像處理單元110可使用諸如濾波背投影(fbp)等解析圖像重建方法來重建患者目標(biāo)體的圖像。再如，圖像處理單元110可使用諸如共軛梯度(cg)、最大似然期望最大化(mlem)或基于模型的迭代重建(mbir)等迭代圖像重建方法來重建患者目標(biāo)體的圖像。

在一些實(shí)施例中，重建圖像可包括來自在離散時間取得的多個采集的數(shù)據(jù)，在本說明書中有時又稱為平板或子體。在ct系統(tǒng)100配置成對對象內(nèi)的造影劑進(jìn)行成像的實(shí)例中，每個平板可包括造影劑在灌注過程中的不同時間形成的但具有相同下層解剖結(jié)構(gòu)的不同對比度。在所述實(shí)例中，ct系統(tǒng)100可歸一化對所有采集或平板的對比度。例如，如本說明書中的進(jìn)一步描述，ct系統(tǒng)100可通過相對于參考平板調(diào)整一個或多個平板的dc分量來執(zhí)行對比度校正。

圖2示出了與圖1中的ct系統(tǒng)100類似的示例性成像系統(tǒng)200。根據(jù)本發(fā)明的多個方面，系統(tǒng)200配置成歸一化對重建圖像體中的多個采集的對比度。在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)200包括檢測器陣列108(參見圖1)。檢測器陣列108進(jìn)一步包括多個檢測器元件202，這些檢測器元件共同感測穿過諸如患者等對象204的x射線束106(參見圖1)，以采集對應(yīng)的投影數(shù)據(jù)。相應(yīng)地，在一個實(shí)施例中，檢測器陣列108制造成多切片構(gòu)造，包括多排單元或檢測器元件202。在所述構(gòu)造中，一排或多排額外的檢測器元件202以平行構(gòu)造布置，用于采集投影數(shù)據(jù)。

在特定實(shí)施例中，系統(tǒng)200配置成橫穿圍繞對象204的不同角位置，以采集所需的投影數(shù)據(jù)。因此，掃描架102以及其上安裝的部件可配置成圍繞旋轉(zhuǎn)中心206旋轉(zhuǎn)，以在例如不同的能量水平下采集投影數(shù)據(jù)?；蛘?，在相對于對象204的投影角隨時間變化的實(shí)施例中，所安裝的部件可配置成沿一般曲線而不是沿圓周線的一段進(jìn)行移動。

在一個實(shí)施例中，系統(tǒng)200包括控制機(jī)構(gòu)208，用于控制部件的移動，例如掃描架102的旋轉(zhuǎn)和x射線輻射源104的操作。在特定實(shí)施例中，控制機(jī)構(gòu)208進(jìn)一步包括x射線控制器210，所述x射線控制器配置成向輻射源104提供功率信號和定時信號。此外，控制機(jī)構(gòu)208包括掃描架電動機(jī)控制器212，所述掃描架電動機(jī)控制器配置成基于成像要求控制掃描架102的轉(zhuǎn)速和/或位置。

在特定實(shí)施例中，控制機(jī)構(gòu)208進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(das)214，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)配置成對從檢測器元件202接收的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣，并且將所述模擬數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)以進(jìn)行后續(xù)處理。由das214采樣和數(shù)字化的數(shù)據(jù)將傳輸?shù)接嬎阊b置216。在一個實(shí)例中，計算裝置216將數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置218中。例如，存儲裝置218可包括硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、光盤讀/寫(cd-r/w)驅(qū)動機(jī)、數(shù)字通用磁盤(dvd)驅(qū)動器、閃存驅(qū)動器和/或固態(tài)存儲裝置。

此外，計算裝置216向das214、x射線控制器210和掃描架電動機(jī)控制器212中的一者或多者提供命令和參數(shù)，以控制數(shù)據(jù)采集和/或處理等系統(tǒng)操作。在特定實(shí)施例中，計算裝置216基于操作員的輸入控制系統(tǒng)操作。計算裝置216通過操作員控制臺220接收操作員輸入，例如，包括命令和/或掃描參數(shù)，所述操作員控制臺可操作地連接到計算裝置216。操作員控制臺220可包括鍵盤(未圖示)或觸摸屏，以供操作員指定命令和/或掃描參數(shù)。

盡管圖2僅示出了一個操作員控制臺220，但是多個操作員控制臺可連接到系統(tǒng)200，例如，用于輸入或輸出系統(tǒng)參數(shù)、請求進(jìn)行檢查并且/或者查看圖像。此外，在特定實(shí)施例中，系統(tǒng)200可通過諸如互聯(lián)網(wǎng)和/或虛擬專用網(wǎng)等一個或多個可配置的有線和/或無線網(wǎng)絡(luò)222連接到多個位于本地或遠(yuǎn)程位置的顯示器、打印機(jī)、工作站和/或類似裝置，例如，位于某一機(jī)構(gòu)或醫(yī)院內(nèi)，或者在完全不同的位置。

在一個實(shí)施例中，例如，系統(tǒng)200可包括或者連接到圖像存檔和通信系統(tǒng)(pacs)224。在一個示例性實(shí)現(xiàn)中，pacs224進(jìn)一步連接到放射科信息系統(tǒng)、醫(yī)院信息系統(tǒng)等遠(yuǎn)程系統(tǒng)以及/或者內(nèi)部或外部網(wǎng)絡(luò)(未圖示)，以便處于不同位置的操作員提供命令和參數(shù)并且/或者獲得訪問圖像數(shù)據(jù)的權(quán)限。

計算裝置216使用操作員提供的以及/或者系統(tǒng)定義的命令和參數(shù)來操作工作臺電動機(jī)控制器226，該工作臺電動機(jī)控制器又可控制電動工作臺228。確切地說，工作臺電動機(jī)控制器226可移動工作臺228，以適當(dāng)?shù)貙ο?04定位在掃描架102中，從而采集與對象204的目標(biāo)體相對應(yīng)的投影數(shù)據(jù)。

如上所述，das214對檢測器元件202采集的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣和數(shù)字化。之后，圖像重建器230使用采樣和數(shù)字化的x射線束數(shù)據(jù)來執(zhí)行高速重建。盡管圖2中將圖像重建器230圖示為單獨(dú)的實(shí)體，但是在特定實(shí)施例中，圖像重建器230可構(gòu)成計算裝置216的一部分?；蛘撸瑘D像重建器230可不存在于系統(tǒng)200中，而由計算裝置216執(zhí)行圖像重建器230的一個或多個功能。此外，圖像重建器230可以位于本地或遠(yuǎn)程，并且可以使用有線或無線網(wǎng)絡(luò)可操作地連接到系統(tǒng)100。確切地說，一個示例性實(shí)施例可將“云”網(wǎng)絡(luò)群集中的計算資源用作圖像重建器230。

在一個實(shí)施例中，圖像重建器230存儲存儲裝置218中重建的圖像?；蛘撸瑘D像重建器230將重建圖像傳輸?shù)接嬎阊b置216，以生成對診斷和評估有用的患者信息。在特定實(shí)施例中，計算裝置216將重建圖像和/或患者信息傳輸?shù)斤@示器232，所述顯示器以通信方式連接到計算裝置216和/或圖像重建器230。

系統(tǒng)200可啟用后處理方法以校正重建圖像上的對比度。例如，圖像重建器230可從在離散時間進(jìn)行的多個數(shù)據(jù)采集來重建圖像。因此，由于數(shù)據(jù)采集期間的造影劑灌注，不同平板之間的對比度可能不同。本說明書中參考圖3進(jìn)一步描述了用于歸一化重建圖像中多個平板的對比度的方法。

本說明書中進(jìn)一步描述的各種方法和過程可作為可執(zhí)行指令存儲在系統(tǒng)200計算裝置的非瞬時存儲器中。在一個實(shí)施例中，圖像重建器230可包括非瞬時存儲器中的所述指令，并且可在使用掃描數(shù)據(jù)重建圖像之后應(yīng)用所述方法。在另一個實(shí)施例中，計算裝置216可包括非瞬時存儲器中的指令，并且可在從圖像重建器230接收重建圖像之后對重建圖像應(yīng)用所述方法。在又一個實(shí)施例中，本說明書中所述的方法和過程可應(yīng)用于圖像重建器230和計算裝置216。例如，圖像重建器230可對重建圖像應(yīng)用粗略分割，然后將重建圖像傳輸?shù)接嬎阊b置216，并且計算裝置216可對分割的圖像應(yīng)用基于掩模的局部dc校正。

在一個實(shí)施例中，顯示器232允許操作員評估成像的解剖結(jié)構(gòu)。顯示器232還能使操作員例如通過圖形用戶界面(gui)等選擇關(guān)注體體(voi)和/或請求患者信息，以進(jìn)行后續(xù)掃描或處理。

圖3是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于多板造影劑dc校正的示例性方法300。確切地說，方法300包括后處理方法，用于在圖像重建之后歸一化不同采集或平板的對比度，以改進(jìn)圖像質(zhì)量。方法300可由計算裝置216執(zhí)行，并且作為可執(zhí)行指令存儲在存儲裝置218的非瞬時存儲器中。

通常，方法300設(shè)計為將一個平板處理成參考平板，僅調(diào)整平板之間的dc差異，以便所述方法不會更改為診斷提供重要細(xì)節(jié)的高頻分量，也不會更改成像的解剖結(jié)構(gòu)，例如心臟解剖結(jié)構(gòu)中的冠狀動脈。盡管心臟成像用作本發(fā)明的非限定性說明實(shí)例，但是方法300還可用于諸如肺部成像等其他器官解剖結(jié)構(gòu)成像的造影劑校正。此外，盡管器官解剖組織成像用作本發(fā)明的非限定性說明實(shí)例，但是受益于本發(fā)明的所屬領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員可輕易地認(rèn)識到，配置成對一個或多個任何結(jié)構(gòu)成像的其他任何成像系統(tǒng)也可使用方法300來執(zhí)行對比度校正。

方法300可從305開始。在305處，方法300可包括生成圖像。生成圖像可包括通過系統(tǒng)200使用一個或多個采集的數(shù)據(jù)集重建圖像。重建圖像可包括應(yīng)用本說明書中上文所述的并且所屬領(lǐng)域中已知的迭代或解析圖像重建方法。所述圖像可使用在不同時間執(zhí)行的多個數(shù)據(jù)采集進(jìn)行重建，因此可包括不同平板，由于造影劑的灌注是逐漸進(jìn)行的，因此每個平板具有不同的對比度。

在310中，方法300可包括對圖像應(yīng)用粗略分割。所述方法可能不太依賴于具體分割，因?yàn)樾那浑y以分割，并且依賴于分割的方法可能導(dǎo)致校正錯誤。心腔的粗略分割(即，碘化造影劑)可在從原始圖像中減去梯度圖像之后執(zhí)行，以便更好地分隔不同的心腔。此步驟的目的在于通過選擇兩個閾值(下限和上限)來使用造影劑粗略地分割心腔，其中下限閾值排除空氣、脂肪、軟組織等，而上限閾值排除金屬材料。分割之后，可以標(biāo)記3d體中不同的連通分量。本說明書中參考圖5進(jìn)一步描述了粗略分割方法。

在315中，方法300可包括對分割的圖像應(yīng)用基于掩模的局部dc校正(mbldcc)。所述mbldcc算法可應(yīng)用到每個連通分量。在此步驟中，選擇跨整個體的小長方體掩模，并且將其移動穿過x-y平面?；趨⒖计桨逯械陌谒鲅谀Ｖ械膮^(qū)域的dc分量，調(diào)整包含在所述掩模內(nèi)的區(qū)域的dc分量。通過使用局部求和而非一次性補(bǔ)償整個連通分量，此方法可避免對體中的每個造影劑區(qū)域進(jìn)行高難度的直接分割。本說明書中參考圖7進(jìn)一步描述了mbldcc方法。

在320中，方法300可包括對經(jīng)過對比度校正的圖像應(yīng)用低頻條紋校正。mbldcc算法可粗略地將平板的dc分量調(diào)整到可接受的水平。但是，掩模的移動方向可能引入一些低頻條紋偽影。為克服該難題，使用零dc分量分量差異圖像來改進(jìn)結(jié)果，所述零dc分量差異圖像是原始圖像與調(diào)整后圖像(即，具有正確dc，但可能存在條紋偽影的圖像)之間的差異。本說明書中參考圖10進(jìn)一步描述了低頻條紋校正方法。

在325中，方法300可包括輸出圖像。方法300隨后可結(jié)束。

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于多板造影劑dc校正的概圖400。確切地說，概圖400示出了上文參考圖3所述的方法300。

原始圖像405包括在圖像重建期間使用離散時間采集的多個數(shù)據(jù)集形成的多個子體。由于時間的離散性，原始圖像405可能由于不同子體之間的對比度不同而包括造影帶狀偽影。

過程410可通過歸一化每個子體的零頻分量以與參考子體的零頻率部分匹配去除造影帶狀偽影。如上所述，過程410因此可包括對原始圖像410應(yīng)用粗略分割和mbldcc，以生成對比歸一化圖像415。

由于掩模的定向移動，過程410可能對圖像引入條紋偽影，如對比度歸一化的圖像415中所示。過程420包括減去圖像中的條紋，以生成最終的條紋校正和對比度歸一化圖像425。

圖5是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于應(yīng)用粗略分割的示例性方法500。確切地說，方法500涉及粗略分割圖像，以將包含造影劑的分量與非造影劑增強(qiáng)分量區(qū)分開來。方法500可由計算裝置216執(zhí)行，并作為可執(zhí)行指令存儲在存儲裝置218的非瞬時存儲器中。

在505中，方法500可包括接收圖像輸入。接收圖像輸入可包括接收重建圖像。在一個實(shí)施例中，接收圖像輸入可包括接收重建圖像的單個子體，其中所述子體包括來自單個數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)，而在另一個實(shí)施例中，接收圖像輸入可包括接收重建圖像的所有子體，其中每個子體與不同的采集相對應(yīng)。無論在505中接收的子體的數(shù)量多少，方法500的后續(xù)步驟均可應(yīng)用到每個子體。

在510中，方法500可包括計算上限和下限閾值。所述上限閾值可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，以排除高亨斯菲爾德單位(hu)的材料，例如金屬和高密度漩渦狀對比材料。下限閾值可使用gonzalez&woods算法等進(jìn)行計算，以排除低hu材料，例如軟組織、脂肪、空氣等。例如，為使用gonzalez&woods算法計算圖像的閾值，計算裝置可使用初始閾值t0對閾值t初始化，該初始閾值包括圖像的最大值和最小值的平均值。之后，計算裝置可使用初始閾值t0分割圖像，以生成兩組圖像像素，一組的圖像像素小于或等于初始閾值t0，而另一組的圖像像素大于初始閾值t0。之后，計算裝置可計算這兩組的平均像素值。之后，計算裝置可計算新閾值t1，該閾值是這兩組的平均值的均值。計算裝置可使用新閾值t1作為初始閾值來重復(fù)以上步驟。計算裝置可重復(fù)以上步驟n次，直到新閾值tn+1與當(dāng)前閾值tn的絕對差小于指定數(shù)字。之后，計算裝置可使用所獲得的最終閾值作為下限閾值。

在計算上限閾值和下限閾值之后，方法500可繼續(xù)執(zhí)行515。在515中，方法500可包括使用所計算的閾值對所述圖像應(yīng)用簡單分割。分割圖像可包括將圖像劃分成不同的對象。例如，可使用這兩個閾值粗略分割填充造影劑的心腔和大血管。在一個實(shí)例中，基于原始圖像體與梯度圖像體之間的差異圖像體執(zhí)行簡單分割。分割會產(chǎn)生與輸入圖像體的尺寸相同的二進(jìn)制圖像體。

繼續(xù)520，方法500可包括逐片對分割的圖像應(yīng)用二進(jìn)制掩模?；谒龆M(jìn)制圖像體，可去除非心腔區(qū)域的小對象，并且逐片填充主要位于心腔區(qū)域中的掩模中的小孔。在525中，方法500可包括刪除面積小于像素數(shù)nad的區(qū)域。在530中，方法500可包括填充面積小于像素數(shù)nhf的孔洞。

在535中，方法500可包括對最終3d二進(jìn)制圖像體中的隔開分量進(jìn)行標(biāo)記。標(biāo)記隔開的分量之后，分割圖像就可以應(yīng)用mbldcc了。在540中，方法500可包括輸出分割圖像。方法500可在此結(jié)束。

圖6是概圖600，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于粗略分割的方法。確切地說，概圖600示出了圖5中所示的方法500的步驟。

原始圖像體605包括未經(jīng)過任何重建后處理的重建圖像?？墒褂迷紙D像體605確定上限和下限閾值。如圖5中的步驟510所述計算上限和下限閾值之后，這些閾值用于使用步驟515粗略地分割原始圖像，從而產(chǎn)生粗略分割的圖像體615。

步驟620包括生成適當(dāng)尺寸的二進(jìn)制掩模625，以覆蓋圖像體中的相關(guān)分量。步驟520包括對粗略分割的圖像體615應(yīng)用二進(jìn)制掩模625，以去除分割圖像容器中位于二進(jìn)制掩模區(qū)域之外的分量，如掩模圖像體635所示。

步驟525可應(yīng)用到掩模圖像體635，以刪除掩模圖像體635中面積小于像素數(shù)nad的區(qū)域，從而產(chǎn)生圖像體645。之后，步驟530可應(yīng)用到圖像體645，以刪除圖像體645中面積大于像素數(shù)nhf的區(qū)域，從而產(chǎn)生最終圖像體655。

最終圖像體655包括分割圖像體，所述圖像體包括造影劑增強(qiáng)分量。每個獨(dú)立分量可標(biāo)上對象索引，以識別每個不同的部件。標(biāo)記相關(guān)分量之后，準(zhǔn)備圖像體655進(jìn)行基于掩模的局部dc校正，如本說明書中圖7所示。

圖7是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于基于掩模的局部dc校正的示例性方法700。確切地說，方法700涉及使重建圖像中每個子體或平板的零頻率或dc分量分量歸一化。方法700可由計算裝置216執(zhí)行，并且作為可執(zhí)行指令存儲在存儲裝置218的非瞬時存儲器中。

方法700可從705開始。在705中，方法700可包括接收分割的圖像體。所述分割的圖像體可以根據(jù)圖5中所示以及本說明書上文中所述的方法500進(jìn)行分割。但是，所述分割的圖像體可在不脫離本發(fā)明的范圍的前提下，依據(jù)不同的分割方法進(jìn)行分割。

在710中，方法700可包括選擇參考平板(rs)。在一個實(shí)例中，可基于預(yù)先確定的平板順序自動選擇所述參考平板。在另一個實(shí)例中，可基于每個平板的對比度自動選擇所述參考平板，其中選擇特定平板作為參考平板基于預(yù)定范圍內(nèi)的特定平板的對比度。在又一個實(shí)例中，所述參考平板可由系統(tǒng)200的操作員手動選擇，例如，使用操作員控制臺220。dc分量包括分割圖像的每個其他平板的dc分量可基于rs的dc分量進(jìn)行調(diào)整。關(guān)于術(shù)語，相對于rs主動校正的平板在下文中可能被稱為本平板(ts)。

在715中，方法700可包括選擇在本平板(ts)中要調(diào)整的對象。如本說明書中參考圖5所示，可標(biāo)記圖像體的各個獨(dú)立分量。但是，并非所有分量均需要校正。為選擇待調(diào)整的對象并且排除不需要調(diào)整的對象，計算裝置可計算ts和ts中每個對象的立體像素(voxelnumbers)。如果兩個平板的立體像素大于零，則所考慮的對象可能需要校正。如果rs或ts中指定對象的立體像素等于零，則計算裝置可不對對象應(yīng)用mbldc，因?yàn)閞s中沒有可用的參考dc，也無需校正ts中的dc分量。

繼續(xù)720，方法700可包括逐片對每個對象索引應(yīng)用盤式過濾器。對于在步驟715中選擇用于校正的每個3d對象，指定半徑的2d盤式過濾器可逐片應(yīng)用到所述對象的對象索引。通過這種方式應(yīng)用盤式過濾器可確保對象邊界與背景之間的平穩(wěn)變化。如不將所述盤式過濾器應(yīng)用于對象索引，則對象邊界與小孔邊界可能存在尖銳變化。

在725中，方法700可包括通過整個x-y平面對ts應(yīng)用mbldcc掩模。在726中，方法700可包括分隔掩模下的ts中的塊。在727中，方法700可包括調(diào)整每個塊的dc等級。在728中，方法700可包括處理記錄的掩模。本說明書參考圖8進(jìn)一步描述了用于對指定y值應(yīng)用mbldcc的方法。

在對ts應(yīng)用mbldcc掩模之后，方法700便可結(jié)束。可對每個平板重復(fù)執(zhí)行方法700。本說明書參見圖9進(jìn)一步描述了一種用于向每個平板應(yīng)用方法700的示例性工作流程。

圖8是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于沿指定切片應(yīng)用掩模的示例性方法800。確切地說，方法800涉及在y值給定的情況下根據(jù)方法700校正平板的dc等級。方法800可由計算裝置216執(zhí)行，并且作為可執(zhí)行指令存儲在存儲裝置218的非瞬時存儲器中。

方法800可從805開始。在805中，方法800可包括在y值給定的情況下，將掩模移動時的dc分量數(shù)計數(shù)，或者dcn^rs設(shè)置成等于零。

在810中，方法800可包括提供掩模。在815中，方法800可包括確定當(dāng)前掩模下的ts中的像素數(shù)，或者pn^tsmask是否大于零。如果pn^tsmask大于零，則可由mbldcc校正底層對象。但是，如果pn^tsmask等于零，可能不需要校正ts中的dc分量，因?yàn)樵谘谀５脑撐恢貌淮嬖谌魏我Ｕ膶ο蟆?/p>

因此，如果pn^tsmask大于零，則方法800可繼續(xù)執(zhí)行820。在820中，方法800可包括確定當(dāng)前掩模下的rs中的像素數(shù)，或pn^rsmask是否大于零，或者與小于當(dāng)前掩模下的邊界定義的平板邊界接觸的切片內(nèi)的ts的像素數(shù)，或者pn^rsbdmask是否大于零。如果pn^rsmask等于零，則rs中可能不存在參考dc值。如果pn^rsbdmask大于零，則對象可以接觸并且/或者穿過rs與ts之間的平板邊界。

如果pn^rsmask和pn^rsbdmask均大于零，方法800可以繼續(xù)執(zhí)行825。在825中，方法800可以將dcn^rs增加一，以指示在掩模移動時，rs中的dc分量數(shù)已經(jīng)增加。

在830中，方法800可包括分隔掩模下的ts中的塊。如果ts中的掩模下僅有一個塊，則步驟830為非重要步驟。但是，ts中可能存在兩個或更多個具有不同dc分量的塊。使用相同參考值調(diào)整ts中兩個或更多個塊的dc分量可能導(dǎo)致錯誤。

在835中，方法800可包括調(diào)整每個塊的dc等級或零頻分量。如果存在接觸平板邊界的塊，則可通過rs中的dc分量調(diào)整該塊的dc分量。如果存在不接觸平板邊界的塊，則可基于rs中的平均dc分量調(diào)整該塊的dc分量。

在840中，方法800可確定指定掩模是否是該y值的最后一個掩模。如果是，則方法800可繼續(xù)執(zhí)行845，其中方法800可以包括處理記錄的掩模。處理記錄的掩模可包括調(diào)整任何未經(jīng)調(diào)整的塊，因?yàn)閞s中的平均dc分量值無法用于調(diào)整該塊。方法800可在此結(jié)束。

返回到840，如果指定掩模不是該y值的最后一個掩模，則方法800可繼續(xù)執(zhí)行850，該步驟中，指定下一個掩模。之后，方法800可返回到步驟810，如圖所示。

返回到820，如果pn^rsmask和pn^rsbdmask均不大于零，則可能不存在可用于調(diào)整ts中的塊的rsdc分量值，并且方法800可繼續(xù)執(zhí)行855。在855中，方法800可包括確定dcn^rs是否大于零。如果dcn^rs大于零，則rs的平均dc分量值可用于調(diào)整ts中的塊，并且方法800可繼續(xù)執(zhí)行860，其中方法800可包括分隔ts中的塊。在865中，方法800可包括調(diào)整每個塊的dc分量。調(diào)整每個塊的dc分量可包括使用來自rs的平均dc分量調(diào)整ts中的塊的dc分量。之后，方法800可繼續(xù)執(zhí)行步驟840，并且如上所述繼續(xù)執(zhí)行。

返回到855，如果dcn^rs不大于零，則方法800可包括在870中記錄掩模。記錄掩模包括保存該掩模以供后續(xù)處理，例如，在845中，可使用平均dc分量值調(diào)整所保存的掩模下的塊的dc分量。

之后，方法800可繼續(xù)執(zhí)行875，以確定指定掩模是否是該y值的最后一個掩模。如果在875中，指定掩模是該y值的最后一個掩模，則方法800可繼續(xù)到845，在該步驟中，所述方法可以包括處理記錄的掩模，然后結(jié)束。如果指定掩模不是該y值的最后一個掩模，則方法800可繼續(xù)執(zhí)行880，在該步驟中，指定下一個掩模。

返回到815，如果pn^tsmask不大于零，則該掩模下沒有需要調(diào)整的塊。方法800可繼續(xù)執(zhí)行步驟875，并且如上所述繼續(xù)執(zhí)行。

圖9是概圖900，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的基于掩模的局部dc校正。確切地說，概圖900示出了圖7和圖8中的方法如何按順序應(yīng)用到多個平板。概圖900示出了圖像體910，所述圖像體包括四個子體或平板，在圖9中圖示為第一平板901、第二平板902、第三平板903和第四平板904。但是，在其他實(shí)例中，圖像體可包括超過四個平板或少于四個平板。

在步驟915中，參考平板(rs)選自四個平板。確切地說，選擇第二平板902作為rs。圖像體920的陰影部分示出了本說明書中參考圖7和圖8所述的mbldcc方法可應(yīng)用的地方。第二平板902的陰影部分921作為ts，而第三平板903的陰影部分922作為本平板(ts)。rs921緊鄰ts922，以在平板邊界處提供連續(xù)的dc值。

對ts922應(yīng)用基于掩模的局部dc校正之后，步驟925選擇第三平板903作為圖像體930的rs并且選擇第四平板904作為該圖像體的ts，其中圖像體930包括第三平板903的dc校正。確切地說，第三平板903的陰影部分931是rs，并且第四平板904的陰影部分932是ts。mbldcc使用rs931應(yīng)用到ts932，直到第四平板904的所有dc值均已校正。

在對第三平板904應(yīng)用mbldcc之后，步驟935選擇第二平板902作為圖像體940的rs并且選擇第一平板901作為該圖像體的ts，其中圖像體940包括第三平板903和第四平板904的dc校正。確切地說，第二平板902的陰影部分941作為rs，并且第一平板901的陰影部分942作為ts，其中rs941緊鄰ts942。使用rs941的dc分量值調(diào)整ts942的dc分量值可確保第一平板901與第二部分902之間的平板邊界的dc值是連續(xù)的。

在應(yīng)用mbldcc對多個平板的對比度進(jìn)行歸一化之后，校正后的圖像在矢狀視圖中可能具有更高的質(zhì)量。但是，軸向圖像可包括由掩模的移動方向引起的條紋偽影。改變掩模的移動方向可校正軸向圖像中的所述偽影。但是，以所述方式校正軸向圖像中的條紋偽影可能在冠狀圖像中引入類似的條紋偽影。如本說明書中參考圖10和圖11進(jìn)一步所述，低頻條紋校正可確保僅去除dc分量，從而去除由mbldcc方法的移動掩模所引起的所有條紋偽影。

圖10是高級流程圖，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的用于低頻條紋校正的示例性方法1000。確切地說，方法1000涉及從使用mbldcc加以校正的圖像中去除低頻條紋偽影。方法1000可由計算裝置216執(zhí)行，并且作為可執(zhí)行指令存儲在存儲裝置218的非瞬時存儲器中。

方法1000可從1005開始。在1005中，方法1000可包括從原始圖像中抽取對象索引以創(chuàng)建第一圖像。例如，所述對象索引可包括使用方法500獲得的已分割和已標(biāo)記對象。因此，第一圖像可包括與一個或多個已標(biāo)記對象相對應(yīng)的原始未校正圖像的一部分。

在1010中，方法1000可包括從校正圖像中抽取對象索引以創(chuàng)建第二圖像。與第一圖像類似，第二圖像可包括與一個或多個已標(biāo)記對象相對應(yīng)的校正圖像的一部分。

繼續(xù)1015，方法1000可包括從第一圖像中減去第二圖像以創(chuàng)建不同的圖像。差異圖像可包括原始圖像與校正圖像之間的差異。

在1020中，方法1000可包括從差異圖像中減去dc分量以創(chuàng)建零dc圖像。通過從差異圖像中減去dc分量，零dc圖像包括第一圖像與第二圖像之間的低頻差異，同時排除dc分量校正。

在1025中，方法1000可包括將零dc圖像添加到第二圖像以產(chǎn)生最終圖像。通過將零dc圖像添加到第二圖像，可將mbldcc期間附帶去除的低頻分量添加回校正后的圖像。因此，最終圖像包括未觸及圖像非零頻率分量的dc校正圖像，從而保留了解剖結(jié)構(gòu)。方法1000可在此結(jié)束。

圖11示出了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的低頻條紋校正的概圖1100。確切地說，概圖1100示出了上文參考圖10所述的方法1000。

對象索引圖像1105包括隔離的對象索引?？蓪⒈菊f明書中參考圖10所述的步驟1005應(yīng)用到原始圖像。例如，對象索引圖像1105可作為掩模應(yīng)用到原始圖像，以去除所有圖像數(shù)據(jù)，對象的圖像數(shù)據(jù)除外。如圖像1115所示，從原始圖像中抽取對象索引，以隔離原始圖像的對象索引。

將步驟1010應(yīng)用到校正圖像。例如，對象索引圖像1105可作為掩模應(yīng)用到校正圖像，以去除所有圖像數(shù)據(jù)，對象的圖像數(shù)據(jù)除外。如圖像1125所示，從校正圖像中抽取對象索引，以隔離校正圖像的對象索引。

將步驟1015應(yīng)用到圖像1115和圖像1125。確切地說，從原始圖像1115減去校正圖像1125，以產(chǎn)生差異圖像1135。

之后，將步驟1020應(yīng)用到差異圖像1135。如圖所示，從差異圖像中減去零頻分量，以產(chǎn)生零頻差異圖像1145。零頻差異圖像1145包括通過mbldcc從原始圖像中附帶去除的圖像分量。

之后，將步驟1025應(yīng)用到零頻差異圖像1145。確切地說，將零頻差異圖像1145添加到校正圖像1125，以產(chǎn)生條紋校正圖像1155。除了零頻差異圖像1145中所示的低頻圖像數(shù)據(jù)之外，條紋校正圖像1155還包括圖像1125中所示的dc校正。通過這種方式，可以在不進(jìn)一步調(diào)整dc分量的情況下，從最終校正圖像中消除條紋偽影。

本發(fā)明的技術(shù)效果可包括使用多個采集的歸一化對比度創(chuàng)建重建圖像。本發(fā)明的另一個技術(shù)效果可包括從歸一化圖像中去除條紋偽影。

在一個實(shí)施例中，用于計算機(jī)斷層掃描成像的方法，所述方法包括：生成包括多個子體的原始圖像；針對每個子體，根據(jù)器官的不同結(jié)構(gòu)分割所述原始圖像；選擇性地對子體中的包括器官結(jié)構(gòu)的每個區(qū)域應(yīng)用基于掩模的校正，以產(chǎn)生更新圖像；以及在所述原始圖像與所述更新圖像之間執(zhí)行條紋校正，以產(chǎn)生最終圖像。所述方法進(jìn)一步包括基于所述原始圖像選擇上限閾值和下限閾值。分割原始圖像包括基于所述上限閾值和下限閾值應(yīng)用簡單分割。

在一個實(shí)例中，分割原始圖像進(jìn)一步包括刪除原始圖像中面積小于第一像素數(shù)的區(qū)域。在另一個實(shí)例中，分割原始圖像進(jìn)一步包括填充原始圖像中面積小于第二像素數(shù)的孔洞。在又一個實(shí)例中，分割原始圖像進(jìn)一步包括標(biāo)記所述器官的不同結(jié)構(gòu)。

在一個實(shí)例中，選擇性地應(yīng)用基于掩模的校正包括對參考子體的一部分和所選子體的一部分應(yīng)用三維掩模，以及基于所述掩模內(nèi)的參考子體的第二值，調(diào)整所述掩模內(nèi)的所選子體的第一值。例如，第一值和第二值包括圖像的零頻分量。

所述方法進(jìn)一步包括選擇所選子體的所述部分中的對象?；诘诙嫡{(diào)整第一值是基于所述對象與參考子體之間的距離的。

在一個實(shí)例中，預(yù)先自動選擇參考子體。在另一個實(shí)例中，參考子體由操作員手動選擇。

在一個實(shí)例中，執(zhí)行條紋校正包括從原始圖像中減去更新圖像，以生成差異圖像；從差異圖像中減去零頻分量，以生成低頻圖像；以及將所述低頻圖像添加到所述更新圖像。

在另一個實(shí)施例中，用于醫(yī)療成像程序的工作流方法包括：從成像裝置接收圖像數(shù)據(jù)到計算機(jī)中，其中所述圖像數(shù)據(jù)包括與不同圖像采集時間相對應(yīng)的子體；基于所述子體的對比度確定圖像數(shù)據(jù)是否包括造影帶狀偽影；應(yīng)用圖像校正算法以使所述子體的對比度歸一化；以及顯示校正圖像數(shù)據(jù)。在一個實(shí)例中，應(yīng)用所述圖像校正算法包括調(diào)整圖像數(shù)據(jù)的一個或多個零頻分量。

在又一個實(shí)施例中，系統(tǒng)包括：存儲一個或多個例程的數(shù)據(jù)存儲裝置；以及計算裝置，所述計算裝置配置成執(zhí)行存儲在所述數(shù)據(jù)存儲裝置中的一個或多個例程，其中所述一個或多個例程在被所述計算裝置執(zhí)行時，使所述計算裝置：生成包括多個子體的原始圖像；針對每個子體，根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)分割所述原始圖像；選擇性地對子體中的包括連續(xù)結(jié)構(gòu)的每個區(qū)域應(yīng)用基于掩模的校正，以生成更新圖像；以及執(zhí)行原始圖像與更新圖像之間的條紋校正，以生成最終圖像。所述一個或多個例程在被所述計算裝置執(zhí)行時，進(jìn)一步使所述計算裝置基于所述原始圖像計算上限閾值和下限閾值，并且其中將所述圖像分割成不同結(jié)構(gòu)是基于所述上限閾值和下限閾值的。

在一個實(shí)例中，選擇性地應(yīng)用基于掩模的校正包括對參考子體的一部分和所選子體的一部分應(yīng)用三維掩模，以及基于所述掩模內(nèi)的參考子體的第二值，調(diào)整所述掩模內(nèi)的所選子體的第一值。例如，第一值和第二值包括圖像的零頻分量。

在另一個實(shí)例中，所述計算機(jī)經(jīng)進(jìn)一步編程為選擇所選子體的所述部分中的對象。在所述實(shí)例中，基于第二值調(diào)整第一值是基于所述對象與參考子體之間的距離的。在一個實(shí)例中，預(yù)先自動選擇參考子體。

在又一個實(shí)例中，執(zhí)行條紋校正包括從原始圖像中減去更新圖像，以生成差異圖像；從差異圖像中減去零頻分量，以生成低頻圖像；以及將所述低頻圖像添加到所述更新圖像。

如本說明書中所使用，除非明確排除，否則以單數(shù)形式表示并前跟字詞“一個”或“一種”的元件或步驟應(yīng)理解為不排除多個所述元件或步驟。此外，對本發(fā)明的“一個實(shí)施例”的參考并不旨在解釋為排除存在同樣包含所述特征的額外實(shí)施例。此外，除非明確指出相反情況，否則“包含”、“包括”或“擁有”具有特定性質(zhì)的某個元件或多個元件的實(shí)施例可包括不具有所述性質(zhì)的其他此類元件。術(shù)語“包括(including)”和“其中(inwhich)”用作對應(yīng)術(shù)語“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的簡明語言等效物。另外，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅用作標(biāo)簽，并且并不旨在對它們的對象強(qiáng)加數(shù)字要求或特定位置順序。

本說明書使用多個實(shí)例來公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使得所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行所涵蓋的任何方法。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書界定，并可包含所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員想出的其他實(shí)例。如果其他此類實(shí)例的結(jié)構(gòu)要素與權(quán)利要求書的字面意義相同，或如果此類實(shí)例包括的等效結(jié)構(gòu)要素與權(quán)利要求書的字面意義無實(shí)質(zhì)差別，則此類實(shí)例也應(yīng)在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。