根據(jù)雙能量圖像確定剩余模式圖像的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于處理數(shù)字圖像的方法、計算機程序、計算機可讀介質(zhì)和控制器，所述數(shù)字圖像包括具有與記錄的不同的能量水平有關(guān)的強度的像素。另外，本發(fā)明涉及一種X射線成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在醫(yī)學(xué)成像(例如，X射線乳房攝影術(shù))中，患者的感興趣區(qū)域(例如乳房)的透射圖可以通過探測X射線來記錄，所述X射線在穿過所述感興趣區(qū)域后落在傳感器或探測器上。在此之后，這些圖像可以被顯示并且醫(yī)師或者類似的技術(shù)人員可以決定所述感興趣區(qū)域中是存在惡性還是良性變化。
[0003]X射線成像系統(tǒng)可以包括能量區(qū)分的探測器，即，適于在不同能量的X射線之間進行區(qū)別并且在處于不同的能量水平的記錄圖像的X射線之間進行區(qū)別的探測器。例如，雙能量探測器可以產(chǎn)生具有完全相同的幾何結(jié)構(gòu)和解剖區(qū)域的兩幅能量圖像。
[0004]US 8165379B2示出了一種乳房攝影系統(tǒng)，其適于記錄低能量和高能量圖像。
[0005]兩幅互補的能量圖像可以示出能夠幫助區(qū)分可見團塊可能是惡性或良性的信息。然而，根據(jù)雙能量圖像來計算惡性特征的方式目前還不清楚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]可能存在這樣的需要:通過提升在不同能量水平記錄的感興趣區(qū)域的圖像來支持醫(yī)師。
[0007]該需要可以通過獨立權(quán)利要求的主題得以滿足。根據(jù)從屬權(quán)利要求和以下說明，另外的示范性實施例是顯而易見的。
[0008]本發(fā)明的一個方面涉及一種用于處理數(shù)字圖像的方法，所述數(shù)字圖像包括具有與不同的能量水平有關(guān)的強度的像素。即，所述圖像的每個像素能夠與至少兩個強度相關(guān)聯(lián)，所述至少兩個強度己在不同的能量水平被記錄。所述數(shù)字圖像可以是數(shù)字X射線圖像，并且所述能量可以與記錄所述數(shù)字X射線圖像期間的不同的X射線能量有關(guān)。
[0009]所述方法包括以下步驟:接收數(shù)字圖像的第一圖像數(shù)據(jù)和第二圖像數(shù)據(jù)，所述第一圖像數(shù)據(jù)對第一能量水平進行編碼，并且所述第二圖像數(shù)據(jù)對第二能量水平進行編碼；根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)來確定回歸模型，所述回歸模型建立所述第一圖像數(shù)據(jù)的像素的強度與所述第二圖像數(shù)據(jù)的像素的強度之間的相關(guān)性；并且，根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)來計算剩余模式圖像數(shù)據(jù)，使得所述剩余模式圖像數(shù)據(jù)的像素具有基于所述第二圖像數(shù)據(jù)在所述像素處的強度與所述第一圖像數(shù)據(jù)的所述像素的相關(guān)強度之間的差的強度，所述相關(guān)強度通過將回歸模型應(yīng)用到所述第一圖像數(shù)據(jù)的所述像素的強度來確定。
[0010]本發(fā)明的基本思想可以被視為兩幅能量圖像，S卩，第一能量圖像和第二能量圖像(由所述第一(能量)圖像數(shù)據(jù)和所述第二(能量)圖像數(shù)據(jù)表示)被記錄并且評估，使得新的信息從兩幅能量圖像中被提取，所述新的信息不能通過簡單地比較所述兩幅能量圖像而直接看出。該新的信息可以利用所述剩余模式圖像來可視化。
[0011]例如，為了提取所述新的信息，可以分析所述兩幅能量圖像之間的相關(guān)性，并且可以基于所述相關(guān)性來建立回歸模型。所述回歸模型可以用于根據(jù)所述第一能量圖像中的相同像素的強度來預(yù)測所述第二能量圖像中的每個像素的強度。
[0012]為了將所述新的信息可視化，可以在所述回歸模型的輔助之下計算新的圖像(由相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)表示)。例如，所述剩余模式圖像(由所述剩余模式圖像數(shù)據(jù)表示)可以顯示所述第二圖像中不能根據(jù)所述第一圖像來預(yù)測的信息，即，新的信息。另外，主導(dǎo)模式圖像(由主導(dǎo)模式圖像數(shù)據(jù)表示)可以顯示所述兩幅能量圖像中高度相關(guān)的分量。
[0013]總結(jié)一下，利用如以上和以下所描述的方法，根據(jù)兩幅能量圖像對惡性特征的計算可以被改進。為此，利用所述剩余模式圖像，可以建立所述第二能量圖像中的哪部分顯著地向所述第一能量圖像增加信息。
[0014]本發(fā)明的另外的方面涉及一種計算機程序、計算機可讀介質(zhì)和控制器，其適于執(zhí)行如以上和以下所描述的方法的步驟。計算機可讀介質(zhì)可以是軟盤、硬盤、USB(通用串行總線)存儲設(shè)備、RAM(隨機存取存儲器)、R0M(只讀存儲器)、EPR0M(可擦除可編程只讀存儲器)或者閃速存儲器?？刂破骺梢园ㄓ糜趫?zhí)行計算機程序的處理器，所述計算機程序可以被存儲在控制器的存儲器中。
[0015]本發(fā)明的另一方面涉及一種X射線成像系統(tǒng)，其包括:探測器布置，其用于利用第一能量水平的X射線來計錄第一圖像數(shù)據(jù)并且用于利用第二能量水平的X射線來計錄第二圖像數(shù)據(jù)；控制器，其適于根據(jù)所述第一圖像數(shù)據(jù)和所述第二圖像數(shù)據(jù)來生成剩余模式圖像數(shù)據(jù)；以及顯示設(shè)備，其用于顯示所述剩余模式圖像數(shù)據(jù)。例如，所述X射線成像系統(tǒng)可以是乳房攝影工作站。
[0016]然而，也可能圖像數(shù)據(jù)在第一位置處被記錄并且在第二位置處被處理，例如，在被遠程連接到X射線設(shè)備的工作站。
[0017]必須理解，如以上和以下描述的方法的特征可以是如以上和以下描述的X射線成像系統(tǒng)的特征。
[0018]如果技術(shù)上可能但是沒有明確地提及，還有以上和以下描述的本發(fā)明的實施例的組合，并且特別地，從屬權(quán)利要求的組合可以是所述方法和所述系統(tǒng)的實施例。
[0019]參考下文中描述的實施例，本發(fā)明的這些和其他特征將是顯而易見的并將得以闡述。
【附圖說明】
[0020]圖1示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像系統(tǒng)；
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于處理圖像數(shù)據(jù)的方法的流程圖；
[0022]圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于X射線成像系統(tǒng)的顯示設(shè)備；
[0023]圖4不出了針對兩幅圖像的能量強度的相關(guān)性的范例；
[0024]圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的利用用于處理圖像數(shù)據(jù)的方法而生成的主導(dǎo)模式圖像和剩余模式圖像的范例；
[0025]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的利用用于處理圖像數(shù)據(jù)的方法而生成的主導(dǎo)模式圖像和剩余模式圖像的范例。
【具體實施方式】
[0026]圖1示出了 X射線成像系統(tǒng)10，其包括:探測器布置12、控制器14、以及顯示設(shè)備16。
[0027]探測器布置12，其可以由控制器14控制，所述探測器布置適于記錄感興趣對象18(例如乳房)的處于兩個不同的能量水平的數(shù)字圖像。例如，探測器布置12可以包括能量區(qū)分的探測器20或者適于在不同的時間生成處于不同的能量水平的X射線輻射的X射線源22。
[0028]圖2示出了針對用于處理數(shù)字圖像40的方法的流程圖，所述數(shù)字圖像40能夠是由探測器布置12記錄的。所述方法能夠由控制器14來執(zhí)行，例如所述控制器14可以包括運行相應(yīng)的計算機程序的處理器。
[0029]在步驟30中，數(shù)字圖像40在控制器14中被記錄和接收。如己經(jīng)提及的，控制器14能夠以如下的方式控制探測器布置12:例如，利用能量區(qū)分的探測器20，以不同的能量水平記錄數(shù)字圖像數(shù)據(jù)42a、42b。
[0030]應(yīng)該指出，圖像40和它的部分42a、42b可以同時或者在短的時間段期間被記錄。以此方式，圖像40可以示出感興趣區(qū)域18的相同幾何結(jié)構(gòu)和/或相同的解剖區(qū)域18。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述方法包括以下步驟:利用X射線探測器布置12記錄第一圖像數(shù)據(jù)42a和第二圖像數(shù)據(jù)42b，所述X射線探測器布置12適于采集不同的X射線能量水平處的X射線。
[0032]在此之后，在控制器14中接收數(shù)字圖像40。所述第一圖像數(shù)據(jù)42a和所述第二圖像數(shù)據(jù)42b (或能量圖像數(shù)據(jù)42a、42b)中的每個包括與強度相關(guān)聯(lián)的像素，所述強度與在各自的像素處的各自的能量水平的強度相關(guān)。