CN101810487B - 旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法 - Google Patents

旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101810487B
CN101810487B CN200910140197.8A CN200910140197A CN101810487B CN 101810487 B CN101810487 B CN 101810487B CN 200910140197 A CN200910140197 A CN 200910140197A CN 101810487 B CN101810487 B CN 101810487B
Authority
CN
China
Prior art keywords
mentioned
pseudomorphism
center
ringing artifacts
artificial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN200910140197.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101810487A (zh
Inventor
大石悟
C·C·史密斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of CN101810487A publication Critical patent/CN101810487A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101810487B publication Critical patent/CN101810487B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A61B6/5264—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to motion
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T5/00—Image enhancement or restoration
    • G06T5/73—Deblurring; Sharpening
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/70—Determining position or orientation of objects or cameras
    • G06T7/73—Determining position or orientation of objects or cameras using feature-based methods
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/10—Image acquisition modality
    • G06T2207/10072—Tomographic images
    • G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/20—Special algorithmic details
    • G06T2207/20172—Image enhancement details
    • G06T2207/20201—Motion blur correction
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
    • G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
    • G06T2207/30004—Biomedical image processing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Image Processing (AREA)

Abstract

对包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，校正旋转摄像系统的振动等影响，同时生成包括通过使用该投影图像的图像再构成产生的环状伪像。使用该体数据决定环状中心并将该环状中心作为原点执行实际摄像图像的极坐标变换，抽出与角度轴平行的信号(环状伪像)。

Description

旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法
技术领域
本发明涉及例如在执行用于消除使用X射线诊断装置摄像的图像中产生的同心圆状伪像(环状伪像ring artifact)的校正(环状伪像校正)场合中，可比较正确决定环状中心的方法。
背景技术
环状伪像在X射线计算机断层摄像装置领域中很常见，通过检测器单元的微小感度差而产生。该环状伪像浓度非常低，但是，在观察软组织等时，特别容易出现问题。
近年来，使用具有2维检测器的X射线诊断装置，3维成像并观察软组织的需求不断增加。这样的3维成像没有X射线计算机断层摄像装置那样的结实的旋转架，一般使用由大致C形臂那样的旋转架结构的系统。这样的系统将X射线产生部以及X射线检测部设置的大致C形臂(旋转摄像系统)平行移动、旋转移动，使该系统停止在期望的位置上，执行X射线图像的摄像。因此，在大致C形臂的支持部或驱动部等机械系统中，由产生伴随移动或停止的振动或弯曲、常年使用引起的侧隙(backlash)以及某角度以上旋转场合的重心移动等。该振动等使大致C形臂的旋转中心产生偏移，成为图像质量低下的原因。
为了解决该问题，传统的X射线诊断装置摄像既知构造的模型导出与取得的投影图像的相对性位置关系，利用该相对性位置关系校正由于振动等对图像造成的影响。
在进行环状伪像校正场合时，需要同定图像上的环状伪像的中心(环状中心)位置。
该环状中心与旋转摄像系统的摄像中心相对应。具有传统的大致C形臂的X射线诊断装置将用于消除振动等影响的校正数据收集使用的模型中心作为基准，定义在构成坐标系。因此，环状中心位置根据模型位置的变化而变化。
在传统的X射线诊断装置中，旋转中心位置(也就是说，环状中心位置)的再构成图像上通过人工操作同定，因此，在精度点上存有问题。另外，每次更新用于消除振动等影响的校正数据，环状中心位置也必须重新同定。这需要花费相当大的功夫并且还不现实。
发明内容
本发明鉴于上述事情而完成的，其目的在于：提供旋转中心位置的同定以及环状伪像校正相比以前可以比较简单并且正确执行的旋转中心位置同定方法、环状伪像校正方法、旋转中心位置同定装置、X射线诊断装置、记录用于执行旋转中心位置的同定处理程序的记录媒体。
根据本发明的技术方案，提供一种旋转中心位置同定方法，同定具有一边旋转一边执行摄像的旋转摄像系统的图像摄像装置的上述旋转的中心位置，其特征在于：
使用包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，执行用于消除由上述旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置的偏移的影响的校正处理、以及包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理，使用上述体数据将上述环状伪像的环状中心作为上述旋转摄像系统的旋转中心位置同定。
在上述旋转中心位置同定方法中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像并与上述多个小区域对应的多个体数据，
使用与上述多个小区域对应的上述多个体数据同定上述旋转中心。
在上述旋转中心位置同定方法中，
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
在上述旋转中心位置同定方法中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成由包括上述各小区域中产生的上述人造的伪像引起的环状伪像的一个体数据，
使用上述体数据同定上述旋转中心。
根据本发明的另一外的技术方案，提供一种环状伪像校正方法，其特征在于，包括：
使用包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，执行用于消除由上述旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置的偏移的影响的校正处理、以及包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理，使用上述体数据同定上述环状伪像的环状中心，使用上述环状中心校正使用旋转摄像系统取得的各投影方向的投影图像中产生的环状伪像。
在上述环状伪像校正方法中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
针对各小区域再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用与上述各小区域对应的上述体数据，同定旋转中心。
在上述环状伪像校正方法中，
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
在上述环状伪像校正方法中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述各小区域的上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用上述体数据同定旋转中心。
在上述环状伪像校正方法中，
在上述环状伪像的环状中心的同定中，在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中同定环状中心，
在上述环状伪像的校正中，使用上述各小区域的环状中心生成与上述各小区域对应的多个环状伪像图像，执行使用该各环状伪像图像的差分处理。
根据本发明的另一外的技术方案，提供一种旋转中心位置同定装置，用于同定具有一边旋转一边执行摄像的旋转摄像系统的图像摄像装置的上述旋转的中心位置，其特征在于，包括：
数据处理单元，使用包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，执行用于消除由上述旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置的偏移的影响的校正处理、以及包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理；以及
同定单元，使用上述体数据将上述环状伪像的环状中心作为上述旋转摄像系统的旋转中心位置同定。
在上述旋转中心位置同定装置中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
上述数据处理单元针对上述各小区域再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用与上述各小区域对应的上述体数据同定上述旋转中心。
在上述旋转中心位置同定装置中，
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
在上述旋转中心位置同定装置中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述各小区域的上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用上述体数据同定上述旋转中心。
根据本发明的另一外的技术方案，提供一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：
数据处理单元，使用包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，执行用于消除由上述旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置偏移的影响的校正处理、以及包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据再再构成处理；
环状中心同定单元，使用上述体数据同定上述环状伪像的环状中心；以及
校正单元，使用上述环状中心校正使用旋转摄像系统取得的各投影方向的投影图像中产生的环状伪像。
在上述X射线诊断装置中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
针对上述各小区域再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用与上述各小区域对应的上述体数据同定旋转中心。
在上述X射线诊断装置中，
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
在上述X射线诊断装置中，
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述各小区域的上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用上述体数据同定旋转中心。
在上述X射线诊断装置中，
上述环状中心同定单元针对以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域同定环状中心；
上述校正单元使用上述各小区域的环状中心生成与上述各小区域对应的多个环状伪像图像，并且执行使用该各环状伪像图像的差分处理。
根据本发明的另一外的技术方案，提供一种记录程序的记录媒体，该程序执行用于同定具有一边边旋转一边执行摄像的旋转摄像系统的图像摄像装置的上述旋转的中心位置，其特征在于：
使计算机执行使用包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，消除由上述旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置偏移的影响的校正处理、以及包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理，使计算机使用上述体数据将上述环状伪像的环状中心作为上述旋转摄像系统的旋转中心位置同定。
根据本发明的另一外的技术方案，提供一种记录用于执行环状伪像校正方法的程序的记录媒体，其特征在于：
使计算机执行使用包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，消除上述旋转摄像系统的由机械性原因引起的空间位置偏移的影响的校正处理、及包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据再构成处理，使计算机使用上述体数据同定上述环状伪像的环状中心，使计算机使用上述环状中心校正使用旋转摄像系统取得的各投影方向的投影图像中产生的环状伪像。
在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以从说明书的描述中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内容。通过下文中详细指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的和优点。
附图说明
引入说明书并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选的实施方式，并且与上述的大体说明以及下面的对于优选实施方式的详细描述一同用来说明本发明的原理。
图1为表示本实施方式的X射线诊断装置的结构一例的图。
图2为表示摄像架台6的外观一例的图。
图3为表示环状中心同定处理的流程图。
图4为表示仅包括人造的伪像在内的投影图像(伪像投影图像)一例的图。
图5为表示如图4所示的由人造的伪像引起的再构成图像上的环状伪像一例的图。
图6为表示环状伪像校正处理的流程图。
图7为表示变形例的环状中心同定处理流程的结构图。
图8A、8B为表示由人造的伪像引起的再构成图像上的环状伪像例子的图。
图9为表示与其他变相例相关的环状中心同定处理流程的流程图。
图10为表示由人造的伪像引起的再构成图像上的环状伪像例子的图。
图11为表示变形例3的环状中心同定处理流程的流程图。
图12为为了说明变形例3的环状中心位置同定处理的图。
图13为为了说明变形例3的环状中心位置同定处理的图。
具体实施方式
以下，依据附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，将有关大致相同的机能以及构成的构成要素添加同一个符号，重复说明只用在需要的场合中。另外，本发明的技术思想只要是以某旋转轴为中心一边旋转摄像系统一边收集图像的图像诊断装置就可以适用。
在本实施方式中，以将X射线产生部以及X射线检测部设置的大致C形壁平行移动、旋转移动等并将其停止在期望的位置处摄像X射线图像的X射线诊断装置为例进行具体说明。
图1为表示与本实施方式相关的X射线诊断装置的结构一例的图。本X射线诊断装置1具备：摄像架台2、摄像控制单元4、存储单元6、监视器7、输入设备8、振动影响校正单元10、再构成处理单元12、图像处理单元15、中心同定单元16、环状伪像校正单元18。
图2为表示摄像架台6的外观一例的图。如本图所示，摄像架台2具有X射线管21、X射线检测器22、C形臂23、架台24、
高电压产生部25、寝台26、X射线光圈装置27。
产生部25产生可在X射线管21的电极间施加的高电压，同时产生供给X射线管21的阴极灯丝的灯丝电流。X射线管21接收高电压输入以及灯丝电流的供给，产生X射线。X射线光圈装置27形成X射线管21产生的X射线。X射线检测器22为典型地将入射X射线直接或间接变换为电荷的多个检测单元(像素)2维状排列的固体平面检测器。X射线管21例如床安装在床置型C形臂23的一端，X射线检测器22安装在C形臂23的另一端。X射线检测器22夹住寝台26上装载的被检体P与X射线管21相对。C形臂23可以在支架24上自由旋转。C形臂23一边旋转一边对寝台26上的被检体P反复摄像，可以取得三维图像在构成必要的多方向的X射线图像(投影图像)。
摄像控制单元4为了执行旋转摄像产生X射线图像数据，控制通过C形臂23的旋转、高电压产生部25向X射线管的高电压输入以及X射线检测器的信号读取。
存储单元6存储后述的伪像投影图像、使用旋转摄像系统收集的与被检体相关的投影图像以及使用后述环状伪像的中心同定功能生成的各断层位置的环状中心位置数据。另外，存储单元6在各投影方向上存储用于进行后述振动影响校正的数据。
监视器7为通过由再构成处理单元12或图像处理单元取得的信号以预定的方式显示X射线诊断图像等的CRT、等离子显示器、液晶显示器等显示装置。
输入设备8为键盘或各种开关、鼠标等，在输入摄像指示或图像选择指示时使用。
振动影响校正单元10执行用于消除由摄像架台2的机械系统振动、弯曲、侧隙(backlash)等对图像造成的影响(例如旋转中心位置偏移)的校正(以下称为振动影响校正)。
再构成处理单元12根据多个投影方向的投影图像再构成体数据。
图像处理单元15根据需要执行容积再构成处理、图像差分处理等预定的图像处理。
中心同定单元16使用图像处理单元15中再构成的体数据，在各断层位置上同定环状中心位置以及一边旋转C形臂一边摄像的旋转中心位置。
环状伪像校正单元18使用通过中心同定单元16同定的环状中心以及与被检体相关的多个投影方向的投影图像，进行后述的环状伪像校正。
(环状中心的同定功能)
该功能产生人造的伪像并生成根据其投影图像仅由环状伪像再构成的体数据。使用该体数据在各横断断面上求出环状伪像的中心位置并将该中心位置作为旋转C型臂的摄像旋转中心位置同定。这里，横断断面为大致垂直旋转轴的再构成图像上的断面。
另外，伴有该环状中心同定功能的处理作为例如本X射线诊断装置1安装时或维护时的校准执行。另外，在本实施方式中，本环状中心同定处理在X射线诊断装置1中执行。但是，并不拘泥于此，例如可以和X射线诊断装置1通过其他装置执行本环状中心同定处理，并且可以将取得的结果存储于存储单元6中。
图3为表示环状中心同定处理的流程图。
首先，事前例如图4示的仅包括人造的伪像A的投影图像(伪像投影图像)I在各投影方向上例如210度生成(步骤S1)。该伪像投影图像为例如假想投影图像。生成的伪像投影图像由存储单元6存储。
另外，图4所示的人造的伪像A例作为是实质平行于C形臂23的旋转轴平行线。这是为了根据通过后述图像再构成处理取得的体数据全体产生环状伪像，是本发明较为理想的实施方式。但是并不拘泥于此例，本发明的技术思想并不拘泥于人造的伪像的形状或大小。例如人造的伪像也可以由具有预定大小的区域、比图4的例子更短的线段、点等构成。
其次，振动影响校正单元10通过存储单元读取各投影方向的伪像投影图像以及振动影响校正数据，对各伪像投影图像进执行用于消除振动等影响的校正处理(步骤S2)。再构成处理单元12使用校正后的各投影方向的伪像投影图像执行图像再构成处理生成体数据(步骤S3)。
其次，中心同定单元16使用生成的体数据同定各横断断面的环状中心(步骤S4)。也就是说，中心同定单元16使用生成的体数据生成各断面位置处的纵切(axial)断面图像。各纵切(axial)断面图像包括例如图5所示的环状伪像R。中心同定单元16根据包括在纵切(axial)断面图像中的环状伪像，通过预定的方法在各横断断面上同定其环状中心。生成的各轴断面的环状中心位置数据由存储单元6存储。
另外，除上述步骤S2、S3之外也可以使用各投影方向的伪像投影图像执行振动校正附带再构成处理。这里，所谓振动校正附带再构成处理在各投影方向上，根据通过振动影响产生的位置偏移计算公式执行包括振动校正在内的再构成处理。
(环状伪像校正功能)
以下，针对本X射线诊断装置1具有的环状伪像校正功能进行说明。该功能利用通过环状中心同定处理同定的环状中心进行环状伪像校正。
图6为表示伴有本环状伪像校正功能的处理(环状伪像校正处理)流程的结构图。
首先，在摄像控制单元4的控制基础上C形臂将体轴作为旋转轴来连续旋转并在此旋转期间重复执行与被检体P相关的摄像收集投影方向不同的多个投影图像(步骤S11)。例如，C形臂23以50度/秒的速度旋转4秒，并在此旋转期间收集200帧程度的X射线图像。收集的投影图像与表示投影方向的数据相联由存储单元6存储。
其次，振动影响校正单元10通过存储单元6读取各投影方向的投影图像以及振动影响校正数据，对各投影图像执行用于消除振动等影响的校正处理(步骤S12)。再构成处理单元12使用校正后的各投影方向的投影图像再构成体数据(步骤S13)。
其次，环状伪像校正单元18根据生成的体数据生成各断面位置的纵切(axial)断面图像，将各纵切(axial)断面图像变换为将事前同定图像坐标系(这里是指直交坐标系)的环状中心为原点的极坐标系(步骤S14)。根据体数据生成的各纵切(axial)断面图像具有直交坐标系，在该直交坐标系中，环状伪像如其名同心圆状存在。
环状伪像校正单元18抽出在极坐标系中与角度轴实质平行并存在的数据(步骤S15)。环状伪像校正单元18将抽出的环状伪像变换为直交坐标系，生成环状伪像图像(步骤S16)。环状伪像校正单元18从伪像图像中消除环状伪像图像，根据体数据消除环状伪像(步骤S17)。
(变形例1)
人造的伪像从提高精度观点出发，尽可能距离投影图像内的中心较为合适。另外，人造的伪像在所有投影方向上不需要同一。例如，将C形臂23的旋转区域分以预定的位置为基准分割为多个小区域，在各小区域中产生位置或形状不同的多种人造的伪像，能够进行比较正确的环状中心同定。
另外，各小区域基于与例如预先测量的旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙(backlash)中的至少一个相关的数据等决定。本变形例为了具体说明以旋转原点为基准将C形臂23的旋转区域分割成左右区域。
图7表示与变形例相关的环状中心同定处理流程的结构图。如本图所示首先中心同定单元9以旋转原点为基准将C形臂23的旋转区域分割成左右区域，关于右区域所属的投影方向，在距离图像中心位置的右侧生成产生人造的伪像的伪像投影图像(步骤S31R)。其次，中心同定单元9执行与图2中步骤S2-S4同样的处理，同定使用右区域所属的伪像再构成图像的环状中心的位置(步骤S32R、S33R、S34R)。
另一方面，中心同定单元9关于左区域所属的投影方向，在距离图像中西位置的左侧生成产生人造的伪像的伪像投影图像(步骤S31L)，执行与图2中步骤S2-S4同样的处理，同定使用左区域所属的伪像再构成图像的环状中心位置(步骤S32L、S33L、S34L)。也就是说，中心同定单元9使用生成的各体数据生成各断面位置处的纵切(axial)断面图像。由与右区域相对应的体图像(volume imaging)生成的纵切(axial)断面图像中包括例如图8A所示的圆弧状环状伪像R1，由与左区域相对应的体图像(volume imaging)生成的纵切(axial)断面图像中包括例如图8B所示的圆弧状环状伪像R2。
其次，中心同定单元9使用利用右区域所属的伪像投影图像同定的环状中心位置以及利用左区域所属的伪像投影图像同定的环状中心位置(例如平均化)同定环状中心(步骤S35)。
(变形例2)
图9表示与其他变相例相关的环状中心同定处理流程的流程图。本图中首先中心同定单元9以旋转原点为基准将C形臂23的旋转区域分割成左右区域，关于右区域所属的投影方向，在距离图像中心位置的右侧生成产生人造的伪像的伪像投影图像。(步骤S41R)。另一方面，中心同定单元9关于左区域所属的投影方向，在距离图像中心位置的左侧生成产生人造的伪像的伪像投影图像(步骤S41L)。此时，通过再构成处理取得的体数据上的环状伪像在左右区域中通过不同的半径出现(与右区域相对应的环状伪像与与左区域对应的环状伪像不重叠)，例如在距离图像中心位置的右侧区域中的不同位置处产生人造的伪像。
其次，中心同定单元9使用包括左右区域在内的所有投影方向的伪像投影图像，执行与图2中步骤S2、S3同样的处理，生成与右区域相对应的环状伪像和与左区域的对应的环状伪像，并通过不同的半径出现的体数据(步骤S42、步骤S43)。
其次，中心同定单元9使用生成的体数据同定各断面位置的环状中心(步骤S44)。也就是说，中心同定单元9使用生成的体数据生成各断面位置的纵切(axial)断面图像。在各纵切(axial)断面图像中包括例如图10所示的半径不同的环状伪像R1、R2。中心同定单元9根据包括在纵切(axial)断面图像中的各环状伪像R1、R2，通过预定的方法(例如使用距离环状中心的半径将环状伪像R1、R2分割，将分割而成的环状伪像R1、R2通过与S34R、S34L同样的方法同定之后，将根据各环状伪像R1、R2同定的中心位置平均化)在各横断断面上同定环状中心位置。
(变形例3)
图11为表示与变形例3相关的环状中心同定处理流程的结构图。如本图所示首先中心同定单元9如图12所示以旋转原点为基准将C形臂23的旋转区域(例如，-110度-110度)分割为右区域(例如，-110度-0度)和左区域(例如，0度-110度)，关于右区域所属的投影方向，在距离图像中心位置的右侧生成产生人造的伪像的伪像投影图像(步骤S51R)。其次，中心同定单元9执行与图2中步骤S2～S4同样的处理，同定使用右区域属所属的伪像再构成图像的环状中心位置(x1，y1)(步骤S52R、S53R、S54R)。
另一方面，中心同定单元9关于左区域所属的投影方向，在距离图像中心的左侧生成产生人造的伪像的伪像投影图像(步骤S51L)，执行与图2中步骤S2～S4同样的处理，同定使用左区域所属的伪像再构成图像的环状中心位置(x2，y2)(步骤S52L、S53L、S54L)。
也就是说，中心同定单元9使用生成的各体数据生成各断面位置处的纵切(axial)断面图像。由与右区域对应的体图像(volumeimaging)生成的纵切(axial)断面图像中包括例如图13所示的圆弧状环状伪像R1，由与左区域对应的体图像(volume imaging)生成的纵切(axial)断面图像中包括例如图13所示的圆弧状环状伪像R2。中心同定单元9使用环状伪像R1、R2通过预定的方法分别同定环状中心位置(x1，y1)、(x2，y2)。
其次，环状伪像校正单元18根据例如经由步骤S11-S13处理取得的图数据生成各断面位置的纵切(axial)断面图像，将各纵切(axial)断面图像变换为根据图像坐标系以环状中心位置(x1，y1)作为原点的极坐标系(步骤S55R)。根据体数据生成的各纵切(axial)断面图像具有直交坐标系，在该直交坐标系中，环状伪像如其名同心圆状存在。与右区域相关的环状伪像在极坐标系-110度-0度范围内(或70-180度的范围内)，作为平行于角度轴平行的数据而存在。
环状伪像校正单元18在角度轴的-110度-0度的范围内(或70度-180度的范围内)抽出与该角度轴实质平行存在的数据(步骤S56)。环状伪像校正单元18将抽出的环状伪像变换为直交坐标系，生成环状环状伪像图像(步骤S57R)。
另外，环状伪像校正单元18同样根据例如经由步骤S11-S13处理取得的图数据生成各断面位置的纵切(axial)断面图像，将各纵切(axial)断面图像变换为根据图像坐标系以中心位置(x2，y2)作为原点的极坐标系(步骤S55L)。与左区域相关的环状伪像在极坐标系的0度-110度范围内(或180度-290度范围)，作为平行于角度轴的数据而存在。
环状伪像校正单元18在0度-110度范围内(或180度-290度范围)抽出与该角度轴实质平行存在的数据(步骤S56L)。环状伪像校正单元18将抽出的环状伪像变换为直交坐标系，生成环状伪像图像(步骤S57L)。
其次，环状伪像校正单元18从各纵切(axial)断面图像中消除通过步骤S57R取得的环状伪像以及通过步骤S57L取得的环状伪像图像，根据体数据消除环状伪像(步骤S58)。
通过上述结构可以取得以下效果。
本X射线诊断装置对包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，校正旋转摄像系统的振动等影响，同时生成包括通过使用该投影图像的图像再构成而仅仅产生的环状伪像的体数据。使用该体数据决定环状中心，并将该环状中心作为原点执行实际投影图像的极坐标变换，抽出与角度轴平行的信号(环状伪像)。因此，不需要根据再构成图像通过人工操作同定环状中心。相比以前可以简单地同定用于环状伪像校正的环状中心的坐标。另外，与以前通过人工操作同定环状中心相比，可以通过比较少的误差同定环状中心以及旋转中心。其结果，与以前相比可以简单地实现高精度环状伪像校正。
还有，根据上述实施方式中展开的适宜多个的构成要素的组合，可以形成各种的发明。例如：既可以削除从实施方式中显示的全部构成要素的几个构成要素，又可以适当地组合不同实施方式内的构成要素。
对于本领域技术人员而言，其它的优点和变更是显而易见的。因此，本发明在其较宽的方面不限于这里示出和描述的具体细节和代表性实施例。因此，在不脱离所付的权利要求及其等同方案所定义的总的发明构思的精神或范围的情况下，可以进行各种变更。

Claims (22)

1.一种旋转中心位置同定方法，用于同定具有一边旋转一边执行摄像的旋转摄像系统的图像摄像装置的上述旋转的中心位置，其特征在于，包括：
对于包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，根据预先存储的校正数据执行用于消除由上述旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置的偏移的影响的校正处理，
使用校正后的上述包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，执行包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理，
使用上述体数据将上述环状伪像的环状中心作为上述旋转摄像系统的旋转中心位置同定。
2.根据权利要求1所述的旋转中心位置同定方法，其特征在于：
上述人造的伪像是在投影图像上相对于上述旋转摄像系统的旋转轴平行地描绘出的。
3.根据权利要求1所述的旋转中心位置同定方法，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像并与多个上述小区域对应的多个体数据，
使用与多个上述小区域对应的上述多个体数据同定上述旋转中心。
4.根据权利要求3所述的旋转中心位置同定方法，其特征在于：
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
5.根据权利要求1所述的旋转中心位置同定方法，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述各小区域中产生的上述人造的伪像引起的环状伪像的一个体数据，
使用上述体数据同定上述旋转中心。
6.一种环状伪像校正方法，其特征在于，包括：
对于包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，根据预先存储的校正数据执行用于消除由旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置的偏移的影响的校正处理，
使用校正后的上述包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，执行包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理，
使用上述体数据同定上述环状伪像的环状中心，
使用上述环状中心校正使用旋转摄像系统取得的各投影方向的投影图像中产生的环状伪像。
7.根据权利要求6所述的环状伪像校正方法，其特征在于：
上述人造的伪像是在投影图像上相对于上述旋转摄像系统的旋转轴平行地描绘出的。
8.根据权利要求6所述的环状伪像校正方法，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
针对各小区域再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用与上述各小区域对应的上述体数据，同定旋转中心。
9.根据权利要求8所述的环状伪像校正方法，其特征在于：
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
10.根据权利要求6所述的环状伪像校正方法，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述各小区域的上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用上述体数据同定旋转中心。
11.根据权利要求6所述的环状伪像校正方法，其特征在于：
在上述环状伪像的环状中心的同定中，在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中同定环状中心，
在上述环状伪像的校正中，使用上述各小区域的环状中心生成与上述各小区域对应的多个环状伪像图像，执行使用该各环状伪像图像的差分处理。
12.一种旋转中心位置同定装置，用于同定具有一边旋转一边执行摄像的旋转摄像系统的图像摄像装置的上述旋转的中心位置，其特征在于，包括：
数据处理单元，对于包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，根据预先存储的校正数据执行用于消除由上述旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置的偏移的影响的校正处理，使用校正后的上述包括人造的伪像的各投影方向的投影图像执行包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理；以及
同定单元，使用上述体数据将上述环状伪像的环状中心作为上述旋转摄像系统的旋转中心位置同定。
13.根据权利要求12所述的旋转中心位置同定装置，其特征在于：
上述人造的伪像是在投影图像上相对于上述旋转摄像系统的旋转轴平行地描绘出的。
14.根据权利要求12所述的旋转中心位置同定装置，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
上述数据处理单元针对上述各小区域再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用与上述各小区域对应的上述体数据同定上述旋转中心。
15.根据权利要求14所述的旋转中心位置同定装置，其特征在于：
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
16.根据权利要求12所述的旋转中心位置同定装置，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述各小区域的上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用上述体数据同定上述旋转中心。
17.一种X射线诊断装置，其特征在于，包括：
数据处理单元，对于包括人造的伪像的各投影方向的投影图像，根据预先存储的校正数据执行用于消除由旋转摄像系统的机械性原因产生的空间位置偏移的影响的校正处理，使用校正后的上述包括人造的伪像的各投影方向的投影图像执行包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据的再构成处理；
环状中心同定单元，使用上述体数据同定上述环状伪像的环状中心；以及
校正单元，使用上述环状中心校正使用旋转摄像系统取得的各投影方向的投影图像中产生的环状伪像。
18.根据权利要求17所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述人造的伪像是在投影图像上相对于上述旋转摄像系统的旋转轴平行地描绘出的。
19.根据权利要求17所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
针对上述各小区域再构成包括由上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用与上述各小区域对应的上述体数据同定旋转中心。
20.根据权利要求19所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述各小区域基于与上述旋转摄像系统的各投影方向的重心位置、振动、弯曲、侧隙中的至少一个相关的数据决定。
21.根据权利要求17所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述人造的伪像在以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域中产生，
再构成包括由上述各小区域的上述人造的伪像引起的环状伪像的体数据，
使用上述体数据同定旋转中心。
22.根据权利要求17所述的X射线诊断装置，其特征在于：
上述环状中心同定单元针对以预定的位置为基准将上述旋转摄像系统的旋转区域分割而成的各小区域同定环状中心；
上述校正单元使用上述各小区域的环状中心生成与上述各小区域对应的多个环状伪像图像，并且执行使用该各环状伪像图像的差分处理。
CN200910140197.8A 2009-02-19 2009-07-10 旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法 Active CN101810487B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/388,788 2009-02-19
US12/388,788 US8260017B2 (en) 2009-02-19 2009-02-19 Rotation center identifying method and apparatus, ring artifact correction method, and X-ray diagnostic apparatus employing the same

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210558540.2A Division CN103054603B (zh) 2009-02-19 2009-07-10 旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101810487A CN101810487A (zh) 2010-08-25
CN101810487B true CN101810487B (zh) 2014-03-19

Family

ID=42559939

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910140197.8A Active CN101810487B (zh) 2009-02-19 2009-07-10 旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法
CN201210558540.2A Active CN103054603B (zh) 2009-02-19 2009-07-10 旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210558540.2A Active CN103054603B (zh) 2009-02-19 2009-07-10 旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8260017B2 (zh)
JP (1) JP5597359B2 (zh)
CN (2) CN101810487B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011003240B4 (de) * 2011-01-27 2017-02-02 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Computersystem zur Reduktion von Artefakten in rekonstruierten CT-Bilddatensätzen
JP6156011B2 (ja) * 2013-09-20 2017-07-05 株式会社島津製作所 放射線ｃｔ装置
CN107274350B (zh) 2016-04-07 2021-08-10 通用电气公司 用于减少x射线图像中的振铃效应的方法及系统
DE102016220347A1 (de) * 2016-10-18 2018-04-19 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren zum Bereitstellen von korrigierten Röntgenbildern und Röntgensystem
WO2018133002A1 (zh) * 2017-01-19 2018-07-26 深圳先进技术研究院 C型臂系统旋转角度校准装置和c型臂系统校准方法
US10011211B1 (en) * 2017-04-24 2018-07-03 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for guiding a boat to a trailer
CN110060316B (zh) * 2019-04-29 2023-03-03 重庆邮电大学 一种用于ct重建中多区域分割的环伪影校正方法
CN110111318B (zh) * 2019-04-30 2021-06-29 上海联影医疗科技股份有限公司 一种环形伪影的检测方法和系统
CN115462811B (zh) * 2022-09-29 2023-06-16 中国人民解放军总医院第八医学中心 放射性医疗影像设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313163A (en) * 1992-08-12 1994-05-17 General Electric Company Sampling-ring saturation pulse for two-dimensional magnetic resonance selective excitation
CN1748647A (zh) * 2004-09-15 2006-03-22 西门子公司 去除计算机断层造影设备产生的体层图像环伪影的方法
CN101178808A (zh) * 2007-11-15 2008-05-14 南方医科大学 一种改进的锥形束ct环形伪影的消除方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IL70978A (en) * 1983-03-09 1987-03-31 Elscint Ltd Methods for improving ct scanner images
US4670840A (en) * 1983-03-09 1987-06-02 Elscint, Inc. Ring artifact correction for computerized tomography
WO1998005003A1 (en) * 1996-07-30 1998-02-05 Philips Electronics N.V. Correction for ring-like image artefacts
JP2000014664A (ja) * 1998-07-06 2000-01-18 Toshiba Corp Ｘ線診断装置及び放射線診断装置
JP2000139895A (ja) * 1998-11-12 2000-05-23 Hitachi Medical Corp マルチスライス型ｘ線ｃｔ装置
JP4451554B2 (ja) * 1999-08-23 2010-04-14 Ｇｅヘルスケア・ジャパン株式会社 プロジェクションデータ補正方法、プロジェクションデータ補正装置、記録媒体および放射線断層撮像装置
JP2001095793A (ja) * 1999-10-04 2001-04-10 Hitachi Medical Corp Ｘ線ｃｔ装置
JP2002159480A (ja) * 2000-11-22 2002-06-04 Hitachi Medical Corp 医用ｘ線装置
DE10155089C1 (de) * 2001-11-09 2003-06-18 Siemens Ag Verfahren zur Entfernung von Ringen und Teilringen in Computertomographie-Bildern
JP4596748B2 (ja) * 2003-05-07 2010-12-15 キヤノン株式会社 放射線画像撮影装置及び放射線画像撮影装置における再構成方法
CN100393278C (zh) * 2004-07-12 2008-06-11 Ge医疗系统环球技术有限公司 环状伪影消除方法及x线ct装置
US7860341B2 (en) * 2006-07-21 2010-12-28 Varian Medical Systems, Inc. System and method for correcting for ring artifacts in an image

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5313163A (en) * 1992-08-12 1994-05-17 General Electric Company Sampling-ring saturation pulse for two-dimensional magnetic resonance selective excitation
CN1748647A (zh) * 2004-09-15 2006-03-22 西门子公司 去除计算机断层造影设备产生的体层图像环伪影的方法
CN101178808A (zh) * 2007-11-15 2008-05-14 南方医科大学 一种改进的锥形束ct环形伪影的消除方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103054603B (zh) 2015-01-14
CN103054603A (zh) 2013-04-24
US20100208969A1 (en) 2010-08-19
US8260017B2 (en) 2012-09-04
JP5597359B2 (ja) 2014-10-01
CN101810487A (zh) 2010-08-25
JP2010188112A (ja) 2010-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101810487B (zh) 旋转中心位置同定方法和装置、环状伪像校正方法
CN102325499B (zh) 用于大视场成像及运动伪影的探测和补偿的方法和装置
JP6109973B2 (ja) Ｘ線ｃｔ装置
CN102105106B (zh) X射线ct图像形成方法和应用了该方法的x射线ct装置
US7555096B2 (en) X-ray CT apparatus and image-taking method therefor
US10512443B2 (en) Systems and methods for vibration detection
CN102177430A (zh) 使用经移位的几何结构改进ct图像采集的方法和设备
US20070053486A1 (en) Methods and apparatus for nuclear tomo-cardiology scanning
JP5468190B2 (ja) 画像表示装置及びｘ線ｃｔ装置
CN108670284B (zh) 一种ct扫描仪辐射源焦点的确定方法和系统
CN103300874B (zh) 图像生成方法和装置、放射线断层摄影装置及程序
CN102770077A (zh) X射线摄像装置
US7570734B2 (en) Method and apparatus for X-ray image correction
JP2005058309A (ja) コーンビームｘ線ｃｔ装置及びそれに用いるファントム
JP4573593B2 (ja) Ｘ線画像補正方法及び装置
JP4908957B2 (ja) Ｘ線ｃｔ装置
CN112120722B (zh) X射线断层合成装置、图像处理装置以及记录介质
JP7242288B2 (ja) 医用画像診断装置及びモデル学習装置
JP4222930B2 (ja) ３次元逆投影方法および装置並びにｘ線ｃｔ装置
JPH09299360A (ja) Ｘ線ｃｔ装置
CN102805634A (zh) 一种判断待检对象发生运动的方法和装置
JP4479503B2 (ja) 断層撮影装置
JP5387018B2 (ja) Ｘ線断層像撮影装置
JP4400737B2 (ja) 画像処理方法および放射線断層撮像装置
JP2008154753A (ja) コーンビーム放射線撮影画像処理装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20160804

Address after: Japan Tochigi

Patentee after: Toshiba Medical System Co., Ltd.

Address before: Tokyo, Japan, Japan

Patentee before: Toshiba Corp

Patentee before: Toshiba Medical System Co., Ltd.