[发明专利]用于相位对比和暗场成像的运动伪影校正

说明书

一种用于图像处理(特别是暗场或相位对比成像)以减少运动伪影的系统(IPS)和相关方法。所述系统包括输入接口(IN)，所述输入接口用于接收由X射线成像装置(XI)针对给定投影方向采集的对象(OB)的一系列投影图像(π)，所述成像装置(XI)被配置用于相位对比成像和/或暗场成像。相位对比和/或暗场图像生成器(IGEN)应用图像生成算法以基于所述一系列投影图像(π)来计算第一图像。运动伪影检测器(MD)检测所述第一图像中的运动伪影。如果检测到运动伪影，则组合器(∑)将所述第一图像的部分与至少一幅辅助图像的部分组合以获得组合图像。所述辅助图像先前通过关于所述一系列投影图像(π)的子集门控地应用所述图像生成算法来计算。可以在输出接口(OUT)处输出所述组合图像作为运动伪影减少的图像。

技术领域

本发明涉及图像处理系统、图像处理方法、计算机可读介质以及计算机程序单元。

背景技术

特别是在医学领域中，暗场成像引起了人们的极大兴趣。暗场成像(“DAX”)是X射线成像的一种类型。暗场成像中的对比度与X射线所经历的小角度散射的量有关。

A.Yaroshenko等人在“Pulmonary Emphysema Diagnosis with a PreclinicalSmall-Animal X-ray Dark-Field Scatter-Contrast Scanner”(Radiology,vol.269,No2,November 2013)中报道了用小鼠进行的实验性暗场成像。

也已经发现相位对比(“Φ”)图像添加了额外的有用洞悉，特别是当对软组织进行成像时。

已经注意到，有时DAX图像或相位对比Φ图像被运动伪影破坏。

发明内容

因此，可能需要用于改善暗场或相位对比成像的替代系统或方法。

本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，在从属权利要求中并入了其他实施例。应当注意，本发明的以下描述的方面同样适用于图像处理方法、图像处理系统、计算机程序单元以及计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于图像处理的系统，包括：

输入接口，其用于接收由X射线成像装置针对给定投影方向采集的对象的一系列投影图像，所述成像装置被配置用于相位对比成像和/或暗场成像；

相位对比和/或暗场图像生成器，其被配置为应用图像生成算法以基于所述一系列投影图像(π)来计算第一图像；

运动伪影检测器，其被配置为检测所述第一图像中的运动伪影；

组合器，其被配置为如果检测到运动伪影，则将所述第一图像的至少部分与至少一幅辅助图像的至少部分组合以获得组合图像，所述辅助图像先前通过关于所述一系列投影图像(π)的子集门控地应用所述图像生成算法来计算；以及

输出接口，其用于输出所述组合图像。

所提出的系统允许解决为什么已经观察到暗场或相位对比图像遭受运动伪影的一个原因。该原因如下。一些图像生成算法(诸如相位恢复算法)使用信号模型。信号模型假设静止物体。如果对象确实移动，则违反静止假设，并且这产生图像伪影。所提出的系统通过在图像生成算法中实施自适应门控来考虑该运动。具体地，一些图像生成算法包括将信号模型拟合到测量的投影图像。拟合操作被公式化为目标函数(诸如代价函数)的优化。具体地，所提出的系统可以被认为是两步方法。由于运动产生与作为一些相位恢复算法的基础的信号建模不一致的数据，因此已经发现优化之后的目标函数通常返回比统计上预期的值大得多的值。在实施例中，在所提出的系统中利用该观察到的事实来减少运动伪影。组合图像包括来自第一图像和辅助图像(门控的图像)中的特定图像两者的信息，以减少运动伪影。