專利名稱：逐步重建多分辨率三維圖像的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及三維(“3D”)成像。更具體地，本發(fā)明描述了一種利用自動感興趣區(qū)域漸進式重建多分辨率三維熒光圖像的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
需要動態(tài)重建的醫(yī)學(xué)成像的兩個領(lǐng)域包括功能成像和介入成像。功能成像可以包括諸如正電子發(fā)射斷層攝影(“PET”)和單光子發(fā)射計算機斷層攝影(“SPECT”)。介入成像可以包括例如熒光計算機斷層攝影(“FLUORO CT”)。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)通常采用移動C形臂熒光系統(tǒng)來使各種診斷和介入放射過程變得容易。雖然這些系統(tǒng)通常都獲得二維(“2D”)熒光灰度圖像，而較新的移動的和先進的場所固定型熒光系統(tǒng)已經(jīng)利用計算機斷層攝影根據(jù)多個2D圖像生成3D圖像。這些較新的系統(tǒng)增加了便利性，并且降低了在醫(yī)療過程之前、期間、和之后獲得3D圖像掃描的成本。
但是，這些3D熒光圖像掃描的值受包括在手術(shù)室中與工作流程的沖突在內(nèi)的一些關(guān)鍵因素的限制。例如，在多數(shù)情況下，系統(tǒng)設(shè)置、圖像數(shù)據(jù)采集、和從多個2D圖像到3D圖像的圖像重建所需要的時間，可以抵消獲得3D圖像數(shù)據(jù)帶來的任何益處。
另外，傳統(tǒng)的3D圖像重建相當(dāng)一段時間以來沒有提供高質(zhì)量的圖像信息。例如，通過基于視圖到視圖地(view-to-view)更新3D圖像信息來進行傳統(tǒng)的3D圖像重建。圖7舉例說明了視圖到視圖地重建的3D圖像。圖7包括從710到760的6個圖像的進化。每個圖像都對應(yīng)于在每個圖像中所列出的時間量之后所重建的3D圖像。例如，圖像710表示在經(jīng)過圖像采集和重建的兩秒之后所采集、重建和顯示的圖像。后面的圖像表示利用在顯示前一圖像之后所采集的圖像數(shù)據(jù)所重建的圖像。例如，圖像720表示利用在顯示圖像710之后所采集的圖像數(shù)據(jù)更新的圖像710。通過這樣的方法，圖像720、730、740、750和760表示當(dāng)采集并重建額外的數(shù)據(jù)時對前面圖像的重建。這樣的過程被稱為視圖到視圖的圖像重建。
但是，視圖到視圖地更新圖像信息包括幾個缺點。這種過程的主要問題是在直到整個圖像視圖的所有圖像數(shù)據(jù)完全被采集和重建之前，不能提供任何重要的圖像細節(jié)和/或者質(zhì)量，從圖7中可以很明顯地看出。例如，至少在到圖像750和760之前，沒有重要圖像細節(jié)可用。在前面的圖像710、720、730、740中幾乎沒有圖像細節(jié)可用。
另外，視圖到視圖的更新引起強烈的混迭偽影存在于圖像中，直到處于足以完全重建圖像的角度范圍內(nèi)的真正最后的熒光圖像投影被反向投影到所重建的圖像中時。
另外，被認為是“診斷成像”的成像模式(imaging modality)，例如CT、磁共振(“MR”)和射線照相成像，所獲得的圖像在圖像采集之后數(shù)小時、數(shù)天甚至是數(shù)周可能都不能被查看。相反，移動C形臂成像系統(tǒng)在傳統(tǒng)上被用于介入成像，其可以幾乎實時地提供2D熒光圖像的采集和查看。在理想情況下，也幾乎可實時地得到3D斷層攝影圖像信息。但是，在技術(shù)提供經(jīng)濟有效的解決方法之前，需要顯著減少計算和顯示高質(zhì)量3D圖像所需時間量的方法和系統(tǒng)。例如，可以通過單獨地或結(jié)合各種手動和/或自動感興趣區(qū)域選擇技術(shù)、利用漸進式多分辨率圖像重建技術(shù)來滿足上述需要。
因此，需要利用感興趣區(qū)域的信息漸進式地重建多分辨率三維圖像的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)可以顯著減少顯示高質(zhì)量3D圖像信息所需要的時間量。例如，該方法和系統(tǒng)幾乎可以在數(shù)據(jù)采集完成之后立刻開始漸進式地可視化圖像重建。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種用于漸進式多分辨率3D圖像重建的方法。該方法包括采集多個輸入二維圖像；基于所述輸入圖像中的至少一個計算初始三維圖像，其中所述初始3D圖像包括多個體素；和在所述體素的子集內(nèi)重建三維圖像數(shù)據(jù)以在對應(yīng)于所述體素子集的顯示圖像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生分辨率更高的三維圖像。
本發(fā)明也提供了用于漸進式地重建多分辨率三維圖像的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括成像模式和圖像處理單元。該成像模式采集多個二維圖像。該圖像處理單元執(zhí)行以下步驟1)基于所述輸入圖中的至少一個計算初始三維圖像，其中該初始三維圖像包括多個體素，和2)在所述體素的子集內(nèi)重建三維圖像數(shù)據(jù)，以在對應(yīng)于該體素子集的顯示圖像區(qū)域中產(chǎn)生分辨率更高的三維圖像。
本發(fā)明也提供了一種用于漸進式地重建熒光圖像的方法。該方法包括采集多個輸入二維圖像；基于所述輸入圖像中的至少應(yīng)該計算三維圖像；基于至少另一輸入圖像更新該三維圖像，其中逐體素地進行所述更新；并顯示該三維圖像。


圖1舉例說明根據(jù)本發(fā)明的實施方案所使用的示例性熒光成像系統(tǒng)。
圖2舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的利用全視野多分辨率漸進式重建所重建的示例性3D圖像。
圖3舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方案，基于感興趣區(qū)域的初始低分辨率圖像的多分辨率創(chuàng)建。
圖4舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的三個圖像和兩個圓形的感興趣區(qū)域。
圖5舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的包括兩個感興趣區(qū)域和剩余圖像區(qū)域的分辨率較低的圖像。
圖6舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方案，利用自動的感興趣區(qū)域漸進式地重建多分辨率三維圖像的方法的流程圖。
圖7舉例說明了基于視圖到視圖重建的3D圖像。
當(dāng)結(jié)合附圖閱讀時，將能更好地理解前述內(nèi)容以及本發(fā)明某些的實施方案的下述詳細說明。為達到描述本發(fā)明的目的，在圖中示出某些實施方案。但是，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限制于附加圖中所示出的布置和手段。
具體實施例方式
圖1舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方案所使用的示例性斷層攝影成像系統(tǒng)100。系統(tǒng)100包含成像模式110、圖像處理器120和顯示設(shè)備140。系統(tǒng)100也可以包含存儲器130。系統(tǒng)100可以被用于獲取患者150和/或患者150的解剖體的斷層攝影圖像。
成像模式110可以包含能夠采集患者150和/或患者150的解剖體的多個圖像的任何設(shè)備或系統(tǒng)。例如，成像模式110可包括移動C形臂熒光系統(tǒng)，其中在手術(shù)中，成像模式110獲得患者150和/或患者150的解剖體的多個二維(“2D”)熒光圖像。
成像模式110獲得多個二維圖像。在本發(fā)明的實施方案中，圖像可以包括熒光圖像。該二維圖像作為輸入的二維圖像從成像模式110被傳送到圖像處理器120中。圖像處理器120可以包括能夠接受來自成像模式110的2D圖像并根據(jù)多個2D圖像創(chuàng)建生成三維(“3D”)圖像的任何設(shè)備或系統(tǒng)。例如，圖像處理器120可以包含待校正的實時嵌入式圖像處理器板。校正后的2D圖像被存儲在計算機工作站(例如，Linux計算機)中，用于重建和顯示3D圖像。
一旦已經(jīng)創(chuàng)建了一個或多個3D圖像，那么這些3D圖像就可被傳送到存儲器130和顯示設(shè)備140中的一個或多個中。于是，存儲器130能夠存儲3D圖像，以用于以后的檢索、處理和/或顯示。存儲器130可以包括可存儲3D圖像的任何介質(zhì)。例如，存儲器130可以包含計算機硬盤驅(qū)動器或RAM/快速存儲器。
顯示設(shè)備140可以顯示一個或多個3D圖像。顯示設(shè)備140可以包括諸如計算機顯示器或能夠顯示2D和/或3D圖像的直觀表示的任何其它設(shè)備。
在本發(fā)明另一實施方案中，成像模式110、圖像處理器120、存儲器130和顯示設(shè)備140中的一個或多個可嵌入在單個物理單元中。例如，成像模式110、圖像處理器120、存儲器130和顯示設(shè)備140中的一個或多個可包括在移動熒光CT設(shè)備中。
一旦圖像處理器120從成像模式110接收到多個2D圖像，圖像處理器120可以至少基于所述的2D圖像重建3D圖像。處理器120可以根據(jù)本領(lǐng)域的技術(shù)人員通常所熟知的任意方法重建3D圖像。例如，處理器120可以接收對于創(chuàng)建初始低分辨率3D圖像有用的190個51222D圖像的數(shù)據(jù)表示。
處理器120可以首先創(chuàng)建初始低分辨率3D圖像。例如，一旦處理器120接收到190個51222D圖像(與上面的例子相同)，處理器120在幾秒種之內(nèi)就可以計算出患者150和/或患者150解剖體的全視野的分辨率非常低的643的體積重建。
初始3D圖像可能包含多個體樣(volume sample)或體素。體素可以包括例如3D圖像的最小可分辨的盒狀部分。在初始3D圖像中，每個體素可以具有同樣的尺寸。
于是，處理器120可以采用3D圖像的全視野多分辨率漸進式重建。圖2描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案，利用全視野多分辨率漸進式重建所重建的示例性3D圖像210、220、230。圖像210表示分辨率低的示例性初始3D圖像。圖像210可以包括，例如，在通過成像模式110獲取所有2D圖像之后由處理器120計算并且在顯示設(shè)備140上顯示的初始低分辯率圖像。
于是，處理器120可以將圖像210重建為圖像220。圖像220可包括，諸如，利用通過成像模式110獲取的2D圖像數(shù)據(jù)由處理器120計算并且在顯示設(shè)備140上顯示的中分辨率圖像。為了從圖像210到圖像220提高所顯示的圖像的分辨率，例如，處理器120可以將體素尺寸從圖像210中所使用的減小到在圖像220中所使用的體素尺寸。
類似，處理器120可以將圖像220重建為圖像230。圖像230可以包括，例如，利用通過成像模式110獲取的2D圖像數(shù)據(jù)由處理器120計算并且在顯示設(shè)備140上顯示的高分辨率圖像。為了從圖像220到圖像230提高所顯示的圖像的分辨率，例如，處理器120可以將體素尺寸從圖像220中所使用的減小到圖像230中所使用的體素尺寸。
在本發(fā)明的另一實施方案中，處理器120也可以通過對輸入的2D圖像進行另外的過濾來降低低分辨率圖像(例如圖2中的圖像210)的噪聲。例如，處理器120可以利用降噪窗口技術(shù)對輸入投影進行另外的向下采樣(downsampling)。
在本發(fā)明的另一實施方案中，處理器120可對低分辨率3D圖像的一個區(qū)域進行重建，以在該低分辯率圖像內(nèi)產(chǎn)生較高分辨率的3D圖像。例如，處理器120可以把初始圖像的一個或多個區(qū)域重建為分辨率較高的圖像區(qū)域。
處理器120可以通過重建初始3D圖像中所有體素的一個或多個子集來重建所述區(qū)域。例如，處理器120可以只重建低分辨率圖像中體素的一個子集，以便產(chǎn)生對應(yīng)于所重建的體素子集的分辨率較高的圖像的區(qū)域?？梢酝ㄟ^基于逐個體素地更新3D圖像而不是通過基于投影視圖更新3D圖像來重建3D圖像。例如，可以通過提高圖像分辨率并同時保持相同的對比度和噪聲水平來基于體素地更新圖像數(shù)據(jù)集。但是，在體素基礎(chǔ)上更新圖像數(shù)據(jù)集可包括，例如，改變對比度和噪聲水平中的一個或多個。
重建區(qū)域可以包括，例如，感興趣區(qū)域。所感興趣區(qū)域可以包括，例如，患者150解剖體、醫(yī)療器械、醫(yī)用植入體、具有較高臨床價值的圖像、和包含較小圖像失真透視的圖像區(qū)中的一個或多個。臨床價值較高的圖像區(qū)可以包含無論出于何種原因外科醫(yī)生或內(nèi)科醫(yī)師更感興趣的初始圖像的區(qū)域。
在本發(fā)明的實施方案中，手動地選擇該感興趣區(qū)域。例如可以通過輸入到圖像處理器120中的用戶輸入來選擇該感興趣區(qū)域。用戶也可以，例如，通過在設(shè)備140上顯示的初始圖像上指出(多個)感興趣區(qū)域來選擇一個或多個感興趣區(qū)域。
在本發(fā)明的另一實施方案中，自動選擇一個或多個感興趣區(qū)域。例如通過在初始低分辨率的圖像的中心定位感興趣區(qū)域可以自動地選擇該感興趣區(qū)域。也可以例如通過確定包含有患者150解剖塊(anatomical mass)的一個或多個表示的圖像區(qū)域，自動地選擇該感興趣區(qū)域。另外，可以至少基于S失真校正的估計，自動地選擇該感興趣區(qū)域。例如，S失真校正可以包含意在減少外部磁場對所顯示圖像的影響的圖像亮度和質(zhì)地的校正。
在本發(fā)明的另一實施方案中，感興趣區(qū)域的手動或自動選擇中的一個或多個可以基于先驗的和現(xiàn)場更新的信息中的至少一個。先驗信息包含在采用一個或多個本發(fā)明實施方案開始醫(yī)療過程之前系統(tǒng)100的用戶可用的信息?，F(xiàn)場信息包含直到在采用一個或者多個本發(fā)明實施方案開始醫(yī)療過程之后系統(tǒng)100的用戶才可用的信息。
圖3舉例說明了根據(jù)本發(fā)明的實施方案，基于感興趣區(qū)域的初始低分辨率圖像的多分辨率創(chuàng)建。圖3描述了包含第一感興趣區(qū)域315的初始低分辨率圖像310、包含第二感興趣區(qū)域325的中分辨率圖像320、和高分辨率圖像330。如上所述，可以利用處理器120并且至少基于多個2D圖像，計算初始圖像310。然后，可以在顯示設(shè)備140向用戶顯示初始圖像310。如在圖像310中用虛線框所示，已選擇了感興趣區(qū)域315。
雖然在圖像310和圖像320的每一個中顯示單個感興趣區(qū)域315和325，但圖像中可以包含有另外的感興趣區(qū)域。另外，雖然感興趣區(qū)域315和325在圖像310和圖像320中為正方形，但感興趣區(qū)域可以包括任何的形狀，包括但不限于，例如圓形、矩形、三角形、橢圓或任意其它幾何形狀。例如，圖4示出根據(jù)本發(fā)明實施方案的這三個圖像310、320和330以及兩個圓形的感興趣區(qū)域315和325。
在選擇感興趣區(qū)域315之后，處理器120可以重建包括在感興趣區(qū)域315中的圖像310的區(qū)域，以產(chǎn)生圖像320。例如，處理器120可以重建與包括在感興趣區(qū)域315中的體素相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，以形成中分辨率圖像320。這樣，外科醫(yī)生就能夠首先在初始低分辨率圖像310中選擇感興趣區(qū)域315，然后觀看包括所選擇的感興趣區(qū)域315的較高分辨率圖像320。例如，由于沒有對初始圖像310的全視野進行重建(而僅重建感興趣區(qū)域315)，所以能夠顯著降低處理器120的處理時間和需要的電能。
當(dāng)圖像320被顯示在顯示設(shè)備140上之后，選擇感興趣區(qū)域325，如在圖像320中用虛線框所示。當(dāng)感興趣區(qū)域325被選擇之后，處理器120可以重建包含在感興趣區(qū)域325中的圖像320的區(qū)域，以產(chǎn)生高分辨率圖像330。例如，處理器120可以重建與包含在感興趣區(qū)域325中的體素相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，以形成圖像330。這樣，外科醫(yī)生能夠首先在中分辨率圖像320中選擇感興趣區(qū)域325，然后觀看包括所選擇的感興趣區(qū)域325的高分辨率圖像330。同樣，因為沒有對圖像320的全視野進行重建(而僅重建感興趣區(qū)域325)，所以能夠顯著降低處理器120的處理時間和所需要的電能。
在本發(fā)明的另一實施方案中，包含在圖像310、320、330中體素的數(shù)量可以是相等的。例如，圖像320可以包含與圖像310一樣數(shù)量的體素，只是在一個較小的圖像區(qū)域中。因此，例如與圖像310相比，圖像320可以包含雙倍的空間分辨率。類似，圖像330可以包含與圖像320一樣數(shù)量的體素，只是在一個較小的圖像區(qū)域中。因此，與圖像320相比，圖像330可以包含雙倍的空間分辨率，而與圖像310相比，可以包含四倍的空間分辨率。
如果在圖像310、320和330中的體素數(shù)量大約相等，那么例如從圖像310重建圖像320和從圖像320重建圖像330時，處理器120所需的處理時間和電能可以大致相等。
在本發(fā)明的另一實施方案中，圖像310和圖像320也可以包含不同的體素數(shù)量。例如，如圖3和4的圖像320和圖像330中，替代顯示所選擇的感興趣區(qū)域而不顯示初始圖像的剩余部分，系統(tǒng)100可以產(chǎn)生與具有較高分辨率的內(nèi)部圖像區(qū)域一同顯示的分辨率較低的圖像。較高分辨率圖像區(qū)域可對應(yīng)于感興趣區(qū)域。
圖5描述了根據(jù)本發(fā)明實施方案的包含兩個感興趣區(qū)域520、530和剩余圖像區(qū)域510的較低分辨率圖像500。剩余圖像區(qū)域510包含除了感興趣區(qū)域520和530之外的圖像500的區(qū)域。剩余圖像區(qū)域510可包含諸如對應(yīng)于如上所述的初始圖像的圖像數(shù)據(jù)的較低分辨率圖像數(shù)據(jù)。
一旦選擇了感興趣區(qū)域520，處理器120能夠重建體素的子集(對應(yīng)于該感興趣區(qū)域)，以產(chǎn)生包含有較高分辨率圖像的感興趣區(qū)域520。如圖5所示，與圖像500剩余部分510相比，標記為感興趣區(qū)域520的圖像區(qū)域包括較高的對比度和提高的分辨率。
如圖5所示，在圖像500中可以有多個感興趣區(qū)域520、530。感興趣區(qū)域520、530可以有相同級別的分辨率，或者例如如圖5所示，感興趣區(qū)域520、530可以有不同級別的分辨率(因為區(qū)域530具有比區(qū)域520和圖像剩余部分510更高的分辨率)。例如，通過使較高分辨率的重建首先發(fā)生在高度感興趣的區(qū)域(比如感興趣區(qū)域)，而使較低分辨率的重建發(fā)生在感興趣程度較低的區(qū)域(比如其他圖像區(qū)域)，可以在感興趣程度較高的區(qū)域中有效地增加3D圖像數(shù)據(jù)的處理速度。
在本發(fā)明的另一實施方案中，一個或多個感興趣區(qū)域和/或較高分辨率的圖像區(qū)域可以增加尺寸和分辨率中的一個或多個。例如，在計算和顯示了初始低分辨率圖像之后，較高分辨率的區(qū)和變化的級別的重建可以從初始感興趣區(qū)域逐漸地“擴展”或“生長”，直到最終整個圖像區(qū)域具有最高分辨率。例如，初始圖像可包括貫穿該圖像區(qū)域的相同的低分辨率圖像質(zhì)量。一旦選擇了感興趣區(qū)域，處理器120能夠改變體素的大小和/或重建與包含在感興趣區(qū)域(如上所述)中的體素相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生比初始低分辨率圖像具有更高分辨率的感興趣區(qū)域?？梢耘c較高分辨率的感興趣區(qū)域一起顯示初始低分辨率圖像。
于是，處理器120可以繼續(xù)增加感興趣區(qū)域的尺寸和分辨率中的一個或多個。例如，處理器120可以繼續(xù)處理與感興趣區(qū)域的體素相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，以便進一步提高所顯示的感興趣區(qū)域的分辨率。另外，處理器120可以開始處理與相鄰于感興趣區(qū)域的體素相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，以便進一步提高相鄰于感興趣區(qū)域的圖像區(qū)域的相應(yīng)分辨率。
通過這樣的方法，本發(fā)明可以滿足接近實時的高分辨率圖像信息的臨床需要，而同時在較長的時間(比如說一到兩分鐘)內(nèi)，提供貫穿所有圖像區(qū)域的均勻的高分辨率信息。當(dāng)外科醫(yī)生期望在介入過程中獲得感興趣的結(jié)構(gòu)、點或區(qū)的所有的圖像細節(jié)，而同時保持3D圖像中的所述結(jié)構(gòu)、點或區(qū)的位置的低分辨率圖像總覽時，存在這種臨床需要。
通過采用本發(fā)明所節(jié)約的時間量可能直接取決于一個或多個感興趣區(qū)域的體積大小。例如，通過采用本發(fā)明所節(jié)約的圖像重建時間量可以與t＝k13log(k1)-k23log(k2) (1)成比例。其中t是與時間量成比例的因子，k1和k2分別是圖像視野和立方體的和/或球形的感興趣區(qū)域體積的感興趣區(qū)域邊和/或者半徑。
在本發(fā)明的另一實施方案中，只針對與一個或多個感興趣區(qū)域相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)進行另外的圖像處理。例如，可以只針對與感興趣區(qū)域相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)，由處理器120減小圖像教據(jù)中的光束硬化、散射、金屬偽影和/或運動偽影。通過將圖像數(shù)據(jù)的額外處理限制于感興趣區(qū)域，與相似的針對整個圖像視野的處理，圖像處理的時間和能耗可以被顯著地降低。
圖6描述了根據(jù)本發(fā)明的實施方案的利用自動的感興趣區(qū)域漸進式地重建多分辨率3D圖像的方法600的流程圖。首先，在步驟610，采集多個2D圖像，如上所述。其次，在步驟620，也如上所述，基于至少一個2D圖像來計算初始低分辨率圖像。
再次，在步驟630，顯示低分辨率的圖像。在步驟640，選擇低分辯率圖像中的一個或多個感興趣區(qū)域。如上所述，可以手動或自動地選擇(多個)感興趣區(qū)域。接下來，在步驟650，如上所述，逐個體素地重建對應(yīng)于(多個)感興趣區(qū)域的體素的圖像數(shù)據(jù)，以在對應(yīng)于(多個)感興趣區(qū)域的圖像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生分辨率較高的圖像。在步驟660，顯示具有(多個)感興趣區(qū)域的高分辨率圖像的低分辨率圖像。
在本發(fā)明的另一實施方案中，在步驟660之后，方法600轉(zhuǎn)到步驟640，其中至少基于具有對應(yīng)于在步驟660中被顯示的感興趣區(qū)域的高分辨率圖像區(qū)域的低分辯率圖像來選擇一個或多個另外的感興趣區(qū)域。例如，在第一感興趣區(qū)域被選擇并且相關(guān)的圖像數(shù)據(jù)被重建之后，就可以選擇其它的感興趣區(qū)域。
在本發(fā)明的另一實施方案中，在步驟660之后，方法600轉(zhuǎn)到步驟650，其中對應(yīng)于所選擇的(多個)感興趣區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)被進一步重建，以增加例如圖像數(shù)據(jù)的分辨率。例如，如上所述，對應(yīng)于(多個)感興趣區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)可以反復(fù)地被重建和被顯示。
在本發(fā)明的另一實施方案中，在步驟660之后，方法600轉(zhuǎn)到步驟650，其中對應(yīng)于(多個)感興趣區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)進一步被重建，以增加例如圖像數(shù)據(jù)的分辨率。另外，對應(yīng)于與(多個)感興趣區(qū)域相鄰的圖像區(qū)域的圖像數(shù)據(jù)同樣也被重建，以增加例如圖像數(shù)據(jù)的分辨率。這樣，如上所述，較高分辨率的區(qū)和變化的級別的重建可以從初始(多個)感興趣區(qū)域逐漸“擴展”和“生長”，直到整個圖像區(qū)域最后具有最大的分辨率。
雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的具體的元件、實施方案和應(yīng)用，但是應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限制于此，因為尤其根據(jù)上述教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進行修改。因此，旨在通過所附權(quán)利要求涵蓋這些修改，并且與在本發(fā)明精神和范圍中得到的那些特征結(jié)合。
部件清單

權(quán)利要求
1.一種用于漸進式地重建多分辨率3D圖像的方法，該方法包括采集多個輸入二維圖像；在至少一個所述的輸入圖像的基礎(chǔ)上計算初始三維圖像(310)，所述的初始三維圖像(310)包含多個體素，每個所述體素包含三維圖像數(shù)據(jù)；和在所述體素的子集(315，325)內(nèi)重建所述三維圖像數(shù)據(jù)，以在對應(yīng)于所述體素子集(315，325)的顯示圖像區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生分辨率更高的三維圖像。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述體素子集(315，325)包括感興趣區(qū)域。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，另外包括基于所述初始圖像的中心、解剖塊、和S失真校正中的至少一個或多個自動地確定所述體素子集(315，325)。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，另外包括漸進式地增加所述體素子集(315，325)的大小。
5.一種用于漸進式地重建多分辨率3D圖像的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括采集多個輸入二維圖像的成像模式(110)，和執(zhí)行以下步驟的圖像處理單元(120)在至少一個所述輸入圖像的基礎(chǔ)上計算初始三維圖像(310)，所述的初始三維圖像(310)包括多個體素，每個所述體素包括三維圖像數(shù)據(jù)；和在所述體素的子集(315，325)中重建所述三維圖像數(shù)據(jù)，以在對應(yīng)于所述體素子集(315，325)的顯示圖像區(qū)域中產(chǎn)生分辨率更高的三維圖像。
6.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述體素子集(315，325)包括感興趣區(qū)域。
7.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述圖像處理單元(120)基于所述初始圖像的中心、解剖塊、和S失真校正中的至少一個或多個自動地確定所述體素子集(315，325)。
8.按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述圖像處理單元(120)漸進式地增加所述體素子集(315，325)的大小。
9.用于漸進式地重建熒光圖像的方法，該方法包括采集多個輸入二維圖像。在至少一個所述輸入圖像的基礎(chǔ)上計算三維圖像(310)。在至少另一輸入圖像的基礎(chǔ)上更新所述三維圖像(310)，逐個體素地進行所述更新；和顯示所述三維圖像(310)。
10.按照權(quán)利要求9所述的方法，另外還包括自動地選擇感興趣區(qū)域，其中所述更新步驟從對應(yīng)于所述感興趣區(qū)域的體素子集(315，325)逐步地擴展到所述三維圖像的剩余部分。
全文摘要
本發(fā)明提供了利用感興趣區(qū)域信息漸進式地重建多分辨率三維圖像的方法和系統(tǒng)。該方法和系統(tǒng)通過利用漸進式多分辨率圖像重建技術(shù)顯著地降低顯示高質(zhì)量的三維熒光圖像所需要的時間。另外，通過手動地或自動地選擇一個或多個著重漸進式圖像重建的感興趣區(qū)域，在獲得圖像數(shù)據(jù)之后很快就可以得到感興趣區(qū)域的高質(zhì)量的3D圖像。
文檔編號G06T11/00GK1753029SQ20051010973
公開日2006年3月29日 申請日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者A·B·切爾姚卡, V·T·詹森 申請人:通用電氣公司