[发明专利]锥形射束CT中基于神经网络的有限角度伪影降低的置信度图

说明书

一种图像处理系统(IPS)，包括输入接口(IN)，所述输入接口用于接收基于由成像装置(IA)沿着不同投影方向在有限角度扫描中收集的投影数据(π)的输入图像(IM)。方向分析器(DA)计算针对所述输入图像中的边界区域的方向分量。方向辨别器(DD)要基于它们的方向分量是否沿着所述投影方向中的至少一个来辨别边界区域。

技术领域

本发明涉及图像处理系统、图像处理方法、成像装置、计算机程序单元和计算机可读介质。

背景技术

C型臂成像系统用于术中X射线成像。特别地，如用于例如骨科介入的移动C型臂系统应该具有纤细的设计和小的占地面积，以容易在介入期间操纵。这些设计约束导致关于系统的数据采集能力的折中。例如，对于一些配置而言，(例如，C型臂的)旋转的角度范围低于180°。

如果旋转的角度范围低于180°(加上扇角)，则类似CT的采集仅在不完整的轨迹的情况下是可能的。角度方向的不完整性在图像重建中导致所谓的有限角度伪影，其具有对图像质量的严重影响。

发明内容

因此，能够需要一种支持特别是有限角度断层摄影的系统。

本发明的目的由独立权利要求的主题解决，其中，另外的实施例被并入在从属权利要求中。应当注意，本发明的以下所描述的方面同样地适用于图像处理方法、成像装置、计算机程序单元和计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种图像处理系统(IPS)，包括：

输入接口，其被配置为接收基于由成像装置沿着不同投影方向在有限角度扫描中收集的投影数据的输入图像；

方向分析器，其被配置为计算针对所述输入图像中的体素的至少部分的方向分量并且产生方向图像，其中，在所述输入图像中的相应的位置处的计算的方向分量被编码；

方向辨别器，其被配置为针对每个考虑的体素来检查其计算的方向分量是否沿着所述投影方向中的至少一个，从而辨别边界区域；以及

置信度图构建器，其被配置为基于所辨别的边界区域来构建置信度图。

在优选实施例中，所述图像处理系统包括可视化器，所述可视化器被配置为使所述置信度图被显示在显示设备上。

在实施例中，所述置信度图与所述输入图像一起被显示。

在实施例中，所述输入图像先前由估计器基于来自所述投影数据的重建计算。

在实施例中，所述估计器由机器学习算法实施，诸如由在神经网络架构中的机器学习算法实施。

所述置信度图被构造为允许区分(例如视觉上)辨别的边界区域，例如通过颜色或灰度值编码。

在范例中，所述置信度图以低置信度标记所述图像中的部分，即，那些部分可能已被错误估计，因为在沿着或至少相切于相应边界或边界部分的投影方向上，可能尚未由系统“看到”所述解剖结构的相关部分。这些边界部分的重建容易出错，并且因此重建图像可能错误地表示某些特征，包括但不限于组织转变。

在实施例中，所述有限角度扫描定义了所收集的投影数据的投影方向的角度范围，其中，所述可视化器被配置为生成指示所述范围或所述范围的补充的视觉指示器，以用于显示在所述显示设备上或在显示设备上。

在另一方面中，提供了一种图像处理系统，包括可视化器，所述可视化器被配置用于在显示设备上显示角度范围的视觉指示器，所述角度范围是由X射线成像装置在有限角度扫描中收集的投影数据的不同投影方向的范围，或者是所述范围的补充。

在实施例中，所述输入图像与所述视觉指示器一起显示在所述显示设备上，其中，所述输入图像对应于查看方向，并且其中，所述视觉指示器基于所述查看方向来调整。