[发明专利]对比度相关分辨率图像

说明书

技术领域

下文总体上涉及从重建图像生成图像，所述图像包括对比度相关分辨率，并且借助在计算机断层摄影（CT）中的具体应用对其进行描述，然而，下文同样适用于其他成像模态，诸如，混合PET/CT和/或MRI/CT系统、数字X-射线系统和/或其他成像模态。

背景技术

计算机断层摄影（CT）扫描机包括安装在可旋转扫描架上的X-射线管，所述可旋转扫描架关于纵轴或z轴围绕检查区域进行旋转。X-射线管发射贯穿检查区域及其中的对象或物体的辐射。探测器阵列具有检查区域上与X-射线管相对的角弧度。探测器阵列探测贯穿检查区域（及其中的对象或物体）的辐射，并且生成指示该辐射的投影数据。重建器重建投影数据，并且生成指示该投影数据的体积图像数据。

遗憾的是，CT扫描机发射电离辐射，并且因此使患者暴露于电离辐射下，这会增加患癌症的风险。通常，沉积在患者中的辐射剂量依赖于多种因素，包括但不仅限于，管电流(mAs)、管电压(kVp)、曝光时间（针对螺旋扫描）以及切片厚度和间距（针对轴位扫描）。照此，能够通过调整一个或者多个上述因素来降低沉积的剂量。然而，图像噪声与辐射剂量成反比，并且因此，降低辐射剂量不仅降低了沉积在患者中的剂量，而且也增加了采集到的数据中的图像噪声，在重建期间，所述图像噪声被传播到图像上，降低了图像质量（即，噪声更大的图像），这会降低该过程的诊断价值。

减轻增加的噪声的一种方法是使用统计迭代重建技术，诸如，对图像中的噪声具有强惩罚的最大似然（ML）法（例如，“惩罚似然”法或者“正则化”法）。然而，对于例如对比度水平接近于噪声水平的低对比度物体来说，边缘中的正则化结果会在噪声的单次实现中出现尖峰，但是由于噪声的原因，实际上包含大量的不确定性。在图1中能够看出这一点，其中，曲线102表示被扫描物体的低对比度区域的锐利FBP重建，并且曲线104和106表示被扫描物体的低对比度区域的正则化ML迭代重建。能够看出，ML曲线104和106具有比FBP曲线102更低的分辨率，并且ML曲线104和106的均值也不如FBP曲线102锐利。

对于噪声的多次实现，经过重正则化的图像呈现出对比度相关分辨率，其中，在均值图像中，正则化图像将具有低于但接近于常规滤波反投影（FBP）图像的分辨率的分辨率，所述常规滤波反投影（FBP）图像在低对比度区域中具有非常平滑的滤波器，同时在高对比度区域中保持锐利得多的分辨率。遗憾的是，即使利用如图形处理单元(GPU)这样的并行硬件进行加速，正则化似然迭代重建的正投影和反投影操作计算量仍然很大。因此，基于迭代正则化似然的重建具有很高的计算成本，这会阻碍或阻止它们用于例行医疗诊断实践。

发明内容

本申请的各方面解决了以上提到的问题和其他问题。

根据一个方面，一种用于处理一个或多个重建图像的方法包括接收具有第一图像分辨率的第一重建图像以及接收具有第二图像分辨率的第二重建图像。第一分辨率大于第二分辨率。该方法还包括通过将所述第一重建图像和第二重建图像组合成单幅图像来生成对比度相关分辨率图像，从而使得对于图像的较高对比度区域，所述第一重建图像在较大程度上对所述对比度相关分辨率图像作出贡献，并且对于图像的较低对比度区域，所述第二重建图像在较大程度上对所述对比度相关分辨率图像作出贡献。

根据另一方面，一种系统包括对比度相关分辨率图像发生器，其通过基于对比度相关分辨率加权函数选择性地将具有第一分辨率的第一重建图像和具有第二分辨率的第二重建图像进行混合来生成对比度相关分辨率图像。

根据另一方面，一种编码有计算机可读指令的计算机可读存储介质，在由计算系统的一个或多个处理器执行所述计算机可读指令时，令所述计算系统在单次迭代中选择性地将具有较高对比度区域和较低对比度区域的较高分辨率重建图像和较低分辨率重建图像进行组合，以便生成具有与使用正则化迭代重建的多次迭代而生成的图像类似的对比度相关分辨率性质的对比度相关分辨率图像。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为限制本发明。

图1图解图示了针对被扫描物体的低对比度区域的滤波反投影（FBP）以及惩罚/正则化最大似然（ML）迭代重建的曲线。

图2示意性地图示了关于图像数据处理器和对比度相关分辨率图像发生器的范例成像系统。

图3示意性地图示了图像数据处理器、对比度相关分辨率图像发生器和图像组合器的范例。

图4示意性地图示了对比度相关分辨率图像发生器的加权矩阵发生器的范例。