[发明专利]图像数据处理

说明书

一种用于处理图像数据的方法包括获得第一3D体积图像数据集。所述3D体积图像数据包括一体积的体素。每个体素具有一强度。所述方法还包括获得针对所述体积的体素中的每个体素的局部体素噪声估计。所述方法还包括至少基于所述体素的所述强度和所述体素的所述局部体素噪声估计来处理所述体积的体素。一种图像数据处理器(124)包括计算机处理器，所述计算机处理器用于进行以下中的至少一项：基于第一3D体积图像数据的体素强度和个体局部体素噪声估计，根据所述第一3D体积图像数据来生成2D直接体积绘制，或者基于第二3D体积图像数据集和第一3D体积图像数据集的至少一个个体局部体素噪声估计来将第二3D体积图像数据与第一3D体积图像数据进行配准。

技术领域

下文大体涉及处理图像数据，更具体地涉及使用个体局部体素噪声估计来处理图像数据，并且结合计算机断层摄影(CT)的具体应用进行描述。然而，下文还适用于其他成像模式，例如正电子发射计算机断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)、磁共振(MR)、超声(US)和/或其他成像模态。

背景技术

CT扫描器通常包括x射线管，x射线管被安装在跨检查区被定位在探测器阵列对面的可旋转机架上。可旋转机架(以及因此x射线管)围绕检查区旋转，并且x射线管发射贯穿检查区以及其中的对象的部分的辐射。探测器阵列探测辐射并生成指示其的投影数据。重建器对投影数据进行重建并生成表示对象的被扫描部分的3D体积图像数据。

合适的重建算法包括：迭代重建算法，例如最大似然迭代重建(MLIR)算法等；以及非迭代重建算法，例如滤波反投影(FBP)等。3D体积图像数据包括体素，体素根据与针对CT的相对辐射强度(以及分别针对MR、PET、SPECT、US的其他材料特性)相对应的灰度强度值来表示。灰度值(强度)反映被扫描的对象和/或目标的衰减特性，并且通常显示例如在被扫描患者或目标内的解剖结构的结构。

3D体积图像数据可以被处理以创建3D体积图像数据的2D投影。一个这样的途径是直接体绘制(DVR)。利用DVR，3D体积图像数据的每个体素值被映射到颜色值、不透明度值以及梯度值。一旦被映射，通过将这些属性沿视野射线组合成绘制像素，这些属性就从3D体积空间被投影到2D图像空间(例如显示监视器的像素)中。在另一应用中，可以处理来自两个不同图像数据集的3D体积图像数据以对所述数据集进行配准(或空间对齐)。两种应用(体积绘制和配准)都依赖于针对(一个或多个)图像体积的噪声估计。遗憾的是，全局噪声参数可能不能准确地反映局部体素噪声水平，这可能降低针对体积绘制的得到的图像质量以及针对配准的得到的空间准确性。

发明内容

本文描述的各方面解决了上述问题和其他问题。

下文描述一种图像数据处理方法，其考虑了(一个或多个)3D体积图像数据集的体素灰度强度值和个体局部体素噪声估计两者。这种处理包括DVR和图像数据配准中的至少一个。通过考虑个体局部体素噪声估计，相对于其中替代地使用全局噪声估计的配置，本文描述的方法可以改善DVR和/或配准质量。

在一个方面中，一种用于处理图像数据的方法包括获得第一3D体积图像数据集。所述3D体积图像数据包括一体积的体素。每个体素具有一强度。所述方法还包括获得针对所述体积的体素中的每个体素的局部体素噪声估计。所述方法还包括至少基于所述体素的所述强度和所述体素的所述局部体素噪声估计来处理所述体积的体素。

在另一方面中，一种图像系统包括计算机处理器以及存储图像数据处理指令的存储器。所述计算机处理器执行所述图像数据处理指令，所述图像数据处理指令使所述计算机处理器进行以下中的至少一项：基于第一3D体积图像数据的体素强度和个体局部体素噪声估计，根据所述第一3D体积图像数据来生成2D直接体积绘制，或者基于第二3D体积图像数据集和第一3D体积图像数据集的至少一个个体局部体素噪声估计来将第二3D体积图像数据与第一3D体积图像数据进行配准。