[发明专利]图像域去噪

说明书

技术领域

以下大体涉及对重建的图像数据进行去噪，并且具体应用于计算机断层摄影(CT)扫描机，但也可用于其他扫描机，例如混合式PET/CT系统、数字X射线系统和/或其他成像扫描机。

背景技术

多层计算机断层摄影(CT)扫描机包括安装在可旋转机架上的X射线管，所述可旋转机架关于纵轴或z轴绕检查区域旋转。所述X射线管发射穿过所述检查区域以及其中的受检者或对象的辐射。二维探测器阵列在所述检查区域对面与所述X射线管相对对向一角度弧。所述探测器阵列包括相对于彼此对齐并且沿所述z轴延伸的多行探测器。所述探测器探测穿过所述检查区域以及其中的受检者或对象的辐射，并生成指示其的投影数据。重建器处理所述投影数据并重建指示其的体积图像数据。

一般而言，所述图像数据例如由于图像采集参数和/或采集系统探测器和/或其他电子元件，而将包括一定水平的图像噪声。这种噪声可能降低所述图像数据并且因而降低所述成像程序的诊断值，而将所述对象暴露于电离辐射，所述电离辐射除其他问题之外，还可能给所述对象增加癌症的风险。已提出迭代重建(IR)，以在传统的滤波反投影(FBP)重建上改进图像质量，并且可以被用于降低被递送到对象的剂量和/或改进针对给定剂量图像数据的清晰度。

一些IR算法已尝试最大化代价函数，其包括将拟合与测量的数据相比较的可能性项和基于Huber函数(Huber function)的粗糙度惩罚项。这种IR算法的范例包括H.Erdogan、J.A.Fessler，“Monotonic algorithm for transmission tomography”，IEEE Trans.Med.Imag.，第18卷，第9号，第801-814页(1999年)，以及J.A.Fessler，“Handbook of Medical Imaging卷2：Medical Image Processing and Analysis”中的“Statistical Image Reconstruction Methods”，SPIE2000。遗憾的是，这种IR算法因在重建算法的每次迭代中，在图像域和投影域之间来回切换，而造成计算昂贵。

也已提出仅图像域去噪算法。这种算法已尝试通过从图像数据去除噪声而不返回所述投影域，来改进图像品质。这种基于图像域的去噪算法一般要比上面提到的IR算法快得多，但它们不一定提供至少与所述IR算法的结果可比的结果。例如，频繁使用的一种对二维图像的减噪算法为在T.Chan、J.Shen的教科书“Image Processing And Analysis”SIAM(2005年)的章节4.5.5中描述的全变差最小化算法。该算法在保留边缘的同时从图像体积去除噪声时有效，但结果受对全变差损失的限制约束。

发明内容

本文描述的各方面解决上述问题以及其他问题。

在一个方面中，一种图像数据处理部件，包括：算法存储器，其包括基于Huber粗糙度惩罚最小化的一个或多个仅图像域迭代去噪算法；以及处理器，其基于所述Huber粗糙度惩罚迭代最小化算法仅在图像域中对重建的图像数据进行去噪。

在另一方面中，一种方法，包括：用处理器仅在图像域中，用基于Huber粗糙度惩罚最小化的仅图像域迭代去噪算法，来对重建的图像数据进行去噪。

在另一方面中，一种被编码或嵌入有计算机可读指令的计算机可读存储介质，所述计算机可读指令在被计算系统的处理器运行时，令所述处理器：用处理器并且仅在图像域中，用基于Huber粗糙度惩罚最小化的迭代去噪算法，来对重建的图像数据去噪。

附图说明

本发明可以采取各种部件和各部件的布置以及各个步骤和各步骤的安排的形式。附图仅是出于图示优选的实施例的目的，并且不应被解释为限制本发明。

图1示意性地图示了与图像数据处理部件相连的示范性成像系统。

图2示意性地图示了图像数据处理部件的范例。

图3和图4示意性地图示体素的块，包括要被去噪的体素和被用于对所述体素进行去噪的相邻体素。

图5图示了用于基于Huber粗糙度惩罚对重建的图像数据进行去噪的方法。

具体实施方式

图1示意性地图示了诸如计算机断层摄影(CT)扫描机的成像系统100。成像系统100包括大体固定机架102和旋转机架104。旋转机架104由固定机架可旋转地支撑，并且关于纵轴或z轴绕检查区域106旋转。