[发明专利]用于对准图像的方法、装置以及程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于将多个图像相互对准的图像位置对准方法、图像位置对准装置以及图像位置对准程序。

背景技术

利用如下事实的能量减法处理通常已经为人所知：穿过被检体的射线衰减量根据该射线所穿过的物质而不同。能量减法处理采用通过将具有不同能量的两种射线来照射某一被检体而获取的两个射线图像。能量减法处理可以用来产生软组织图像，该软组织图像例如是从其中除去了骨骼的所获取的胸部区域的图像。这样的软组织图像使得可以对出现在软组织内部的图样进行观察，而不会被骨骼阻碍观察。相反地，可以产生从其中除去了软组织的骨骼图像，以使得可以对出现在骨骼内部的图样进行观察，而不会被软组织阻碍观察。

在能量减法处理中采用的具有不同能量的两种射线所获取的两个射线图像是经由两次成像操作而获取的情况下，用高能量射线和低能量射线以几百毫秒的间隔照射某一被检体。如果该被检体在两次成像操作之间发生移动，将会出现位置偏移，并且在由该减法处理产生的图像(称为减法图像)中出现伪像。还有，在执行获取相减图像的时间减法处理的情况下，也会出现这些伪像，所述相减图像表示按时间序列在不同时刻获取的两个射线图像之间的差异。

已经提出了用于减少这些伪像的多种技术。例如，公布的美国专利申请No.2008/0247626公开了一种用于估计两个射线图像之间的局部移动的技术，其中，在两个射线图像中设定ROI(感兴趣区域)并且采用ROI通过进行匹配来实现位置对准。在这种技术中，在图像中的ROI的尺寸以步进方式减小，从而逐步地实现更小结构的位置对准。特别地，在两个图像内的对应控制点处设定具有特定尺寸的ROI以计算位置偏移量。基于所计算出来的位置偏移量将这两个图像之一变形以进行位置对准。采用对准后的图像来利用更小尺寸的ROI进行位置对准。上述处理重复进行，直至达到ROI的预定最小尺寸。因此，以从低频带结构到高频带结构渐进的方式在图像包括的组织中进行位置对准。

诸如心脏、肺部血管、肋骨和横膈膜的多个结构分别展现人体胸部区域中的不同的三维运动。在将被检体图像投影到检测射线并输出图像信号的射线检测器的方向上，所述多个结构相互交叠。这里，例如，心脏包含大量相对低频的部件，而肺部血管则包含大量相对高频的部件。在采用在已公布的美国专利申请No.2008/0247626中所公开的技术的情况下，从低频带结构到高频带结构实现位置对准。因此，从心脏到肺部血管按步进方式实现位置对准。但是，在已公布的美国专利申请No.2008/0247626所公开的技术中，当进行高频带结构的位置对准时，将低频带结构与高频带结构一起变形。因此，在两个图像包括诸如心脏和肺部血管的展现不同三维运动的结构的情况下，在对肺部血管进行位置对准时，在已经进行了位置对准的心脏中会出现位置偏移。如果以这样的方式在心脏中发生位置偏移，那么通过能量减法处理而获取的减法图像中会存在伪像。

发明内容

考虑到前述情况而开发了本发明。本发明的目的是在多个图像之间实现更加精确的位置对准。

根据本发明的第一图像位置对准装置的特征在于，该第一图像位置对准装置包括：

带域图像生成部，其生成多个第一带域图像和多个第二带域图像，所述多个第一带域图像和所述多个第二带域图像表示单个被检体的同一部位的第一图像和第二图像内的不同频带的结构；以及

位置偏移量获取部，其获取对应频带的所述第一带域图像和所述第二带域图像内的对应位置之间的位置偏移量。

可以采用表示第一带域图像和第二带域图像内的对应位置之间的差异的任何理想信息项作为“位置偏移量”。这样的信息项的具体实施例包括在第一带域图像和第二带域图像内的对应点之间的距离、以及对应点之间的方向向量。注意，可以采用第一带域图像和第二带域图像来计算位置偏移量，也可以采用第一图像和第二图像来计算位置偏移量。

注意，根据本发明的第一图像位置对准装置可以进一步包括：

对准部，其基于所述位置偏移量将所述第一带域图像和所述第二带域图像中的至少一方变形。

在这种情况下，所述第一图像位置对准装置可以进一步包括：

重构部，其从低频带开始按顺序重构变形后的所述第一带域图像和所述第二带域图像中的至少一方，并且获取处于变形状态的所述第一图像和所述第二图像中的至少一方。

另外，在这种情况下，所述第一图像位置对准装置可以进一步包括：

显示部，其在重构处理的中间阶段，从低频带到高频带逐步地显示显示变形后的所述第一带域图像和变形后的所述第二带域图像中的至少一方。