[发明专利]在多能X射线系统中处理图像的系统和方法

说明书

技术领域

下面描述的一个或多个实施例涉及一种用于在多能X射线系统中处理图像的系统和方法，更具体地讲，涉及一种用于通过使用具有多能带的X射线生成的目标的目标图像自适应地区分目标的硬组织(tissue)和软组织来处理图像的系统和方法。

背景技术

很多X射线系统可使用通过使具有单一能带的X射线穿过目标检测到的衰减特性来显示图像。在这种X射线系统中，当形成目标的材料具有不同的衰减特性(例如，软组织和硬组织之间不同的衰减特性)时，可获得高质量图像。相反，当材料具有相似的衰减特性(例如，两个不同的相邻软组织之间)时，图像质量可能降级。

多能X射线系统可从具有至少两个能带的X射线获得X射线图像。通常，由于不同的材料分别被视为在不同的能带中具有不同的X射线衰减特性，因此可使用X射线衰减特性执行针对每种材料的图像的分离。

当前，已出现具有双能量源或双能量分离检测器的计算机断层(CT)扫描仪或者无损检测仪。在这些装置中，可通过将源相对于目标旋转至少180°来获得形成目标的材料的密度图像。在这种双能CT装置中，可使用加、减或分割获得的图像并进行伪彩色掩膜的相对简单的方案来获得具有常规质量的图像。与使用X射线衰减特性的多能X射线系统相似，双能CT装置使用针对不同材料的密度特性。取决于目标内相邻组织的密度如何影响不同密度的检测，密度测量可能包括错误。

目标可广泛地分为硬组织和软组织。硬组织是坚固的，并且包括例如骨头。当例如从能量源和X射线检测器的透视看来硬组织与位于硬组织之下或之上的另一组织重叠时，图像质量可能降级。另外，由于即使诸如骨头的硬组织具有不规则的衰减特性，因此也难以完全解决这种重叠问题。另外，当目标区域包括硬组织和软组织的混合时，导致软组织的动态范围(DR)减小，并且硬组织和软组织之间的相似性会妨碍精确的测量。此外，使用这些方法中的一种或多种，通常需要用于生成目标的图像和/或质量衰减曲线的X射线源的频谱。

发明内容

技术方案

因此，在一个或多个实施例中，提供一种不用或不需要关于X射线源的频谱特性和目标的质量衰减曲线的部分或全部信息而自适应地区分硬组织和软组织的系统和方法。因此，如下面更详细的描述，在一个或多个实施例中，可只基于图像的信息通过实施自适应区分方法来执行组织区分。一个或多个实施例还包括：即使当软组织和硬组织重叠时，也应用自适应区分方法选择性地增强软组织图像的对比度水平。

通过提供一种多能X射线系统来实现前述和/或其它方面，所述系统包括：图像匹配单元，通过将穿过目标之后检测到的代表至少一束X射线的多个能带的多个目标图像分离为针对各个能带的图像来匹配所述多个目标图像，以生成至少一个匹配的目标图像；以及组织区分单元，检测匹配的目标图像内的特定区域，确定差异图像系数以将包括所述特定区域的图像分离为多个组织图像，并且使用差异图像系数从匹配的目标图像区分多个组织图像，以生成匹配的目标图像的至少一个组织图像。

通过提供一种方法来实现前述和/或其他方面，所述方法包括：通过将穿过目标之后检测到的代表至少一束X射线的多个能带的多个目标图像分离为针对各个能带的图像来匹配所述多个目标图像，以生成至少一个匹配的目标图像；检测匹配的目标图像内的特定区域；确定差异图像系数以将包括所述特定区域的图像分离为多个组织图像；以及使用差异图像系数从匹配的目标图像区分多个组织图像，对所述多个组织图像进行区分是用于生成匹配的目标图像的至少一个组织图像。

在接下来的描述中部分地阐述实施例的其他方面、特点和/或优点，并且实施例的其他方面、特点和/或优点部分通过描述是明显的，或者可通过实施本公开的一个或多个实施例而得知。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的描述，这些和/或其他方面和优点将变得清楚和更容易理解，其中：

图1示出根据一个或多个实施例的多能X射线图像处理系统；

图2示出根据一个或多个实施例的诸如图1的多能X射线图像处理系统的图像处理/分析单元；

图3示出根据一个或多个实施例的诸如图2的图像处理/分析单元的组织区分单元；

图4示出根据一个或多个实施例的诸如图3的组织区分单元的组织区分单元的特定区域检测器；

图5示出根据一个或多个实施例的通过多能X射线图像处理来处理图像的方法。

具体实施方式