[发明专利]用于基于分割的图像操作的方法和装置

说明书

本申请是申请日为2004年11月26日、申请号为200410095837.5、发明名称为“用于基于分割的图像操作的方法和装置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明一般涉及图像处理和图像分割领域。本发明尤其涉及用于处理图像数据的技术，所述技术允许更加灵活地处理图像数据，以使处理的图像更加清晰、直观并且有用。

背景技术

现有很多用于数字图像处理的应用和设置。例如，利用多种特定成像模式或这些模式的组合在医学诊断环境中创建很多图像。这些模式包括诸如磁共振成像(MRI)系统、计算机断层摄影(CT)成像系统、正电子发射断层摄影(PET)成像系统、超声成像系统、层析X射线照相组合系统、X射线系统等模式。这些和其它模式及装置用于诸如部分和局部检查、质量控制的其它设置中，以及更一般地用于任何数字成像处理的产品中。

一般以很多方法收集和处理数字图像数据，以形成适于重建有用图像的数据。所述图像包括离散图片元素或像素的阵列，所述阵列看上去形成合成图像。根据数据的种类、用于创建数据的获取系统的类型、在重建的图像中可见的主题、以及更一般地对重建的图像的有计划使用，可以用不同的方法处理所述像素化的数据。已知有许多这样的处理技术，并且当前其应用已遍及整个成像领域(community)。然而，这种传统的处理技术并不是没有缺陷的。

例如，很多成像技术利用通过分析图像数据并判定图像数据分类而制定的各种形式的掩蔽(mask)或映射。一种普遍使用的映射将图像数据划分成例如结构和非结构。当进行这种划分时，在图像处理中，通常以一种方式处理对应于特定掩蔽的一组数据，而以另一种方式处理通常排除了第一掩蔽中的数据的另一组数据。这在将图像划分成结构和非结构的图像处理中尤其这样。然而，对数据的这种掩蔽和处理采取很多形式，并且可能对同一数据进行几次，以增强从处理后的数据重建的图像。

按照类型，例如通过将各个像素分成表示结构或非结构，细分和分析图像数据的实践在处理特定类型的图像时非常有效，并得到可以用于仔细分析以及医学环境中的诊断和治疗的较好的结果。然而，对于更多具有细微差别的图像、或其中这种分类有些不清晰的图像，细分可能导致无意中加重或削弱部分图像数据，由于例如对比度的损失、细节的损失等，这实际上导致重建的图像有些更难以分析了。

现在，需要结合多种图像处理操作，例如，以无缝方式对结构和非结构进行的操作，以结合操作并降低任何产生从一种操作模式到另一种操作模式的人工或突发转换从而损坏直观显示的趋势。解决该问题的一个方法是，通过基于空间距离将一种操作与另一种操作混合，而在空间上从一种操作转换到另一种操作。尽管这一方案解决了关于转换的人工操作，但是其不校正在对如结构和非结构之间的图像数据的分割中的误差。另外，这些误差在图像直观显示中导致很多不希望的结果。在结构的情况下，结果将加强错误的结构，或相反地，在将识别结构的地方导致对比度的损失。

发明内容

本发明提供了一种为响应这些需要而设计的新颖的图像处理技术。该技术根据“模糊(fuzzy)”或基于灵活分割的图像操作，在本发明上下文中有时称为FUSION(融合)。该技术基于对图像数据的分析以创建一种或多种掩蔽或映射。

然而，与现有技术不同，并不严格分离地处理掩蔽或映射的数据，而是研制和使用用于这种掩蔽的至少两个阈值，使得将图像数据细分到多于两个的多个区域。在本实现中，采用两个这样的阈值，得到更加清晰地按由不同的特征分类的一个特征数据分类的数据、以及对第一特征或第二特征都不清晰的数据。后一组数据被视为既是第一特征组的组分，又是第二特征组的组分。可以使用任何合适的函数来进行分类，现在考虑了线性和非线性函数。然后，根据任何传统技术进行下面的处理，虽然所述处理将交叠的分类数据视为既是第一组又是第二组的组分。随后的处理可以包括混合图像数据以允许重建。所述混合本身也可以取决于交叠的分类数据趋向于一个特征或另一个特征的程度。

本发明考虑了为实现这种技术而设计的方法、系统以及计算机程序。