[发明专利]处理X射线图像的方法和X射线系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于处理X射线图像的方法以及一种用于执行所述方法的X射线系统。

背景技术

在基于X射线的成像中通常使用具有阳极的X射线管，诸如旋转阳极管作为近乎点状的X射线源。其中在电场中加速真空中的电子束。电子束在一个特定的角度α下击中由重金属(例如钨、钼、铑)制成的平的阳极。在此形成特征性的韧致射线(Bremsstrahlung)，该韧致射线以90度的角度离开阳极并且可以被用作成像的射线。角度α作为在以下两个标准之间的折衷被优化：该角度应该尽可能大，由此可以照亮大的面积；该角度应该尽可能小，因为角度越小，则在相同的光学焦点大小的情况下允许电焦斑大小越大，这允许更大的脉冲功率。该角度一般这样选择，使得其刚好能照射所需的面积。

光学焦点大小是有限的并且导致X射线图像变模糊。角度阳极管还具有如下缺点，通过其特定的几何布置，光学焦点根据从X射线探测器的视线不同而看起来是压缩的或失真的。在图2中示出了在到X射线的中央辐射点的不同的辐射方向上焦点几何的变化的视图。该所谓的焦点散光导致X射线探测器或X射线图像上的取决于局部的不同的模糊。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于处理X射线图像的方法，该方法使得可以改善X射线图像的质量。此外本发明要解决的技术问题是，提供一种用于执行所述方法的合适的X射线系统。

通过用于处理X射线图像的本发明方法，在X射线图像中可以获得在所有图像区域中统一的图像印象，其中在本发明方法中对X射线图像进行数学校正，其中校正将取决于局部的、通过用于拍摄X射线图像的X射线管的光学焦点的取决于投影方向的有效光学焦点大小引起的模糊从X射线图像中至少部分地去除。由此除了明显改善的和统一的图像质量之外还降低了由于不清楚的图像信息导致错误诊断的危险。此外，通过按照本发明的方法可以极大减轻并且由此也加速了X射线图像的进一步处理和加工。特别地，在执行本发明方法之后可以在位置频率空间中进行X射线图像的处理，因为X射线图像此时不再具有重大的位置变形的模糊。数学上来看，通过该方法校正了位置变形的点扩散函数。例如位置变形的点扩散函数的校正为此可以化为位置不变的点扩散函数的校正，其中后者明显更易于处理。这点除了别的之外使得借助公知的、非常有效的FFT(快速傅里叶变换)算法的处理也是可能的。

按照本发明的一种实施方式，在校正前可以确定或者从存储装置中调用所使用的X射线管的有效光学焦点的取决于投影方向的焦点轮廓。焦点轮廓的确定可以在安装或投入运行具有X射线管的X射线系统时、也就是对于在多个X射线图像情况下的使用一次性地进行，但也可以为了校准的目的而重复地进行；然后可以存储所确定的焦点轮廓。

以优选方式确定用于数学校正由焦点引起的X射线图像的模糊的校正算法，从而可以通过校正算法在考虑光学焦点的焦点轮廓的条件下进行数学校正。这点也可以从确定的和存储的取决于投影方向的焦点轮廓来确定。

按照本发明的另一种实施方式，这样构造数学的校正，使得为了去除光学焦点的焦点大小的位置变形对拍摄的X射线图像进行重新扫描。

按照本发明的另一种实施方式，这样构造数学的校正，使得在使用小波变换的条件下对X射线图像的由焦点引起的模糊进行校正。小波变换的优点是，利用小波变换可以以简单方式校正取决于位置的频率信息。

数学上还可以通过大的方程组的解进行校正的逐点计算。

合适地对于焦点的焦点轮廓的特别简单的确定，利用孔眼光圈或缝隙测量X射线管的中央射线中的光学焦点大小。特别地，以这种方式还可以测量在中央射线外部的光学焦点大小。替换地，还可以数学地从中央射线中的焦点的光学焦点大小中计算在中央射线外部的光学焦点大小。

按照本发明的另一种实施方式，在去除了模糊之后以公知方式进一步处理X射线图像，特别是借助滤波和/或进一步校正。滤波和/或进一步校正例如可以包括噪声校正和/或对比度校正和/或开窗术和/或伽马校正和/或调谐和/或边缘增强。

为了执行本发明方法，设置一种X射线系统，该X射线系统具有X射线管和用于拍摄X射线图像的X射线探测器以及用于处理X射线图像的图像处理和计算单元，其中图像处理和计算单元构造为用于执行X射线图像的数学校正，其中所述校正从X射线图像中至少部分地去除取决于局部的、通过使用的X射线管的取决于投影方向的有效光学焦点大小引起的模糊。