[发明专利]基于3D图像数据的空间变化的2D图像处理

说明书

本发明通常涉及数字图像处理领域，特别用于医学目的以便为用户增 强可视化。

具体地，本发明涉及一种用于处理检查对象的二维图像的方法，特别 是用于增强该二维图像和三维图像之间的图像成分的可视化的方法。

进一步地，本发明涉及一种数据处理装置并涉及一种用于处理检查对 象的二维图像的导管室，其特别用于增强该二维图像和三维图像之间的图 像成分的可视化。

此外，本发明涉及一种计算机可读介质并涉及一种具有用于执行上述 处理检查对象的二维图像的方法的指令的程序单元，其特别用于增强该二 维图像和三维图像之间的图像成分的可视化。

在很多技术应用中，存在使得已经穿透到对象内的物体关于其在该对 象内的位置和取向可见的问题。例如在医学技术中，这一类问题是利用导 管从活体内部对组织的处理，由医师以尽可能精确和严密监控的方式将该 导管引导到受检查的组织点。照例，使用例如C形臂X射线设备的成像系 统实现对导管的引导，可以通过该成像系统获得活的对象的身体内部的荧 光透视图像，其中这些荧光透视图像指示出导管相对于受检查组织的位置 和取向。

特别地，三维(3D)路径图(roadmapping)是医师用于在对象的3D 环境内监控导管插入到活的对象中的很便利的方法，其中将二维(2D)实 时荧光透视图像配准、对准并投影到检查对象的预录3D表示上。以这种方 式，可以可视化并测量导管相对于受检查组织的当前位置。

US 2001/0029334A1公开了一种用于可视化正在穿透或已经穿透到对 象内的物体的位置和取向的方法。由此，在该物体穿透到该对象内之前， 根据该对象内部产生第一图像数据集。在该物体穿透到该对象内期间或之 后，根据该对象内部产生第二图像数据集。然后，连接并叠加这些图像数 据集以形成混合图像数据集。显示根据该混合图像数据集获得的图像。

US 6,317,621B1公开了一种特别暴露于颅内应用的在3D脉管树中进 行导管导航的方法和设备。检测导管位置并将其混合到在导航计算机中重 建的术前扫描的脉管树的3D图像内。在利用置于病人身体上的许多标记的 介入之前，在3D图像坐标系上接着发生3D病人坐标系的成像(配准)， 其中通过导管配准这些标记的位置。在由C形臂X射线装置产生的至少两 个2D投影图像中检测这些标记，根据所述至少两个2D投影图像计算3D 血管造影照片。利用应用到相应2D投影图像的投影矩阵，在导航计算机中 将这些标记反向投影到成像物体上并使这些标记与病人坐标系中的标记坐 标相关联，其中已经为脉管树的3D体积集的重建确定了这些矩阵。

WO 03/045263A2公开了用于在噪声图像序列中增强呈现在移动背景 上的感兴趣对象和用于显示增强图像序列的观察系统和方法。该观察系统 包括(a)提取装置，其用于提取该序列的图像中与感兴趣对象相关的特征， (b)配准装置，其用于相对于图像参考配准与感兴趣对象相关的特征，从 而产生配准图像，(c)相似性检测装置，其用于确定在随后图像中配准的 感兴趣对象的表示的相似之处，以及(d)加权装置，其用于在该序列的图 像上调制所述感兴趣对象的像素强度。该观察系统还包括(e)时间积分装 置，其用于在该序列的多个或至少两个配准图像上对感兴趣对象和背景进 行积分，以及(f)显示装置，其用于在已褪色的背景上显示增强配准的感 兴趣对象的处理图像。

为了不使病人暴露于高X射线负荷量下，实时荧光透视图像通常包含 大量噪声。进一步地，其常常包含分散背景信息。因此，已知3D路径图程 序的缺点在于分散背景信息典型地使得预录3D图像和实时2D荧光透视图 像的重叠是不可靠的。

存在对2D图像处理的需求，该2D图像处理允许执行可靠的3D路径 图可视化。

可以通过根据独立权利要求的主题满足这一需求。由从属权利要求来 描述本发明的有利实施方式。