CN102665558A - X射线图像处理设备、x射线图像处理方法和计算机程序的存储介质 - Google Patents

X射线图像处理设备、x射线图像处理方法和计算机程序的存储介质 Download PDF

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Abstract

图像间减法单元通过在多个X射线图像之间进行减法处理，来获取减影图像，其中所述多个X射线图像是在不同时刻拍摄被摄体的图像时所获得的。预定区域提取单元从所述多个X射线图像的其中一个X射线图像中提取预定区域。区域提取单元从所述减影图像中的与所述预定区域相对应的区域中提取以造影剂注入区域为基础的区域。

Description

X射线图像处理设备、X射线图像处理方法和计算机程序的存储介质
技术领域
本发明涉及一种用于从利用数字减影血管造影技术(digital subtraction angiography)所获得的图像中获得造影剂注入区域的技术。
背景技术
由于近年来数字技术的进步，在很多情况下，即使在医疗领域中也对图像进行数字处理。代替使用X射线诊断用的胶片的传统射线摄像，用于输出X射线图像作为数字图像的二维X射线传感器正被广泛使用。针对该二维X射线传感器所输出的数字图像的诸如灰度处理等的数字图像处理的重要性越来越高。
数字图像处理的例子是用于获取数字减影血管造影图像(以下称为“DSA图像”)的DSA处理。按照如下获得DSA图像：在造影剂注入被摄体的前后获取图像，并且从造影剂注入之后的图像(以下称为“造影图像(live image)”)中减去造影剂注入之前的图像(以下称为“掩模图像(mask image)”)。在从造影图像中减去掩模图像的减法处理中，将作为诊断用的关注区域的血管区域保持为由于造影剂注入所引起的图像之间的变化区域，并且消除作为背景区域的其它不需要区域以获得均匀区域。因而，所生成的DSA图像对于诊断是有帮助的。
DSA图像的诊断上的使用目的在于明确描述注入有造影剂的血管图像。通过从造影图像中减去掩模图像所获得的减影图像已实现了该目的。为了获得更加明确的描述，通过图像分析来使造影剂注入区域与除该造影剂注入区域以外的背景区域分离，并且通过对这些区域应用不同的图像处理来进行高图像质量化处理。该高图像质量化处理例如可以是针对造影剂注入区域的选择性强调、针对背景区域的选择性噪声降低、以及造影剂注入区域与造影图像进行叠加的路图图像(road map image)的生成。
PTL 1公开了如下技术，其中该技术进行用于将减影图像的各部位与预定值进行比较从而将该减影图像的血管区域与其它区域可靠地区分开的阈值处理，并且基于该结果来使作为关注区域的血管区域与其它区域分离从而仅强调显示该血管区域。PTL 2公开了如下技术，其中该技术用于针对减影图像的各像素，根据水平方向像素值梯度和垂直方向像素值梯度来获得梯度值以及向着血管的梯度线。针对该梯度线上的梯度值或像素值，生成了分布。然后，提取局部最大点或全局最大点作为轮廓点或芯线点。
同时，当使用高图像质量化处理时，必须使造影剂注入区域与除该造影剂注入区域以外的背景区域分离。在掩模图像和造影图像之间没有出现被摄体运动的情况下、或者在完全校正了被摄体运动的理想条件下，可以通过对减影图像的分析来容易地进行该分离处理。
然而，通常，在掩模图像和造影图像之间出现被摄体运动，并且难以对该运动进行校正。因而，在DSA图像的除造影剂注入区域以外的区域中可能出现运动伪影(motion artifact)。由此，利用传统方法，可能检测到由于因被摄体运动所引起的运动伪影而生成的边缘。此外，利用传统方法，提取诸如被摄体和可透视区域之间的边界或者肺野区域或金属区域与其它区域之间的边界等的像素值之差较大的区域，作为DSA图像中的高像素值区域。
引文列表
专利文献
PTL 1：日本特公平04-030786
PTL 2：日本特开平05-167927
发明内容
根据该申请的本发明解决了上述问题，并且提供了用于精确地提取造影剂注入区域的技术。
本发明是考虑到上述情况而作出的。根据本发明的方面，一种X射线图像处理设备，包括：图像间减法单元，用于通过在多个X射线图像之间进行减法处理，来获取减影图像，其中所述多个X射线图像是在不同时刻拍摄被摄体的图像时所获得的；预定区域提取单元，用于从所述多个X射线图像的其中一个X射线图像中提取预定区域；以及区域提取单元，用于从所述减影图像中的与所述预定区域相对应的区域中提取以造影剂注入区域为基础的区域。
通过以下结合附图所进行的说明，本发明的其它特征和优点将变得明显，其中在所有附图中，相同的附图标记表示相同或相似的部分。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的实施例，并和说明书一起用来解释本发明的原理。
图1示出根据实施例的X射线图像处理设备的结构。
图2示出作为本发明最具有特征的结构的图像分析处理单元的详情。
图3示出图像分析处理单元的处理流程。
图4示出边缘检测处理的流程。
图5示出预定区域提取单元的详细结构。
图6示出预定区域提取单元的流程。
图7示出可以实现本发明的示例性计算机系统。
具体实施方式
以下将根据附图来详细说明本发明的优选实施例。
以下将参考图1来说明根据本发明实施例的X射线图像处理设备。X射线图像处理设备100包括：X射线生成单元101，其能够生成每秒3~30脉冲的X射线脉冲；以及二维X射线传感器104，用于接收透过被摄体102的X射线103，并且拍摄与X射线脉冲同步的动画图像作为X射线图像。二维X射线传感器104用作用于拍摄利用X射线照射的被摄体102的动画图像的摄像单元。
X射线图像处理设备100还包括：预处理单元105，用于对二维X射线传感器104在不同时刻所拍摄到的动画图像的各帧进行预处理；以及图像存储单元106，用于存储预处理后的动画图像的至少一帧作为造影剂注入之前的掩模图像。作为掩模图像所存储的该帧例如是：紧挨在开始拍摄动画图像之后的帧、紧挨在造影剂注入之前的帧、在从动画图像检测到造影剂的注入时自动获取到的帧、或者在开始造影剂的注入时由于操作员指示了存储时刻而选择的帧。可选地，可以存储多个帧，并且可以适当地选择用作掩模图像的帧或者可以合成多个帧。X射线图像处理设备100还包括图像间减法处理单元107，其中图像间减法处理单元107用于从预处理单元105所输出的造影剂注入之后的帧(以下称为“造影图像”)中减去图像存储单元106中所存储的掩模图像，并且将该结果作为减影图像输出。
X射线图像处理设备100还包括图像分析处理单元108，其中图像分析处理单元108用于对预处理单元105所输出的造影图像与图像存储单元106中所存储的掩模图像中的至少一个以及图像间减法处理单元107所输出的减影图像进行分析，并且提取造影剂注入区域和背景区域之间的边界。
X射线图像处理设备100还包括：高图像质量化处理单元109，用于基于图像分析处理单元108所输出的造影剂注入区域和背景区域之间的边界区域，来对各帧进行高图像质量化处理；以及图像显示单元110，用于显示该高图像质量化处理之后的图像作为D SA图像。这里所进行的高图像质量化处理例如可以是：针对图像分析处理单元108所提取的边界像素的边缘强调处理、针对除边界像素以外的像素的噪声降低处理、用于将边界像素叠加在造影图像上的路图处理、或者灰度转换处理。
特别地，通过使用根据以造影剂注入区域为基础的区域的像素值所计算出的值作为参数来生成灰度转换曲线，并且对减影图像进行灰度转换处理从而增大以造影剂注入区域为基础的该区域的对比度。此外，期望通过使用从造影剂注入区域和背景区域之间的边界区域的像素值中所提取的值来生成灰度转换曲线，并且对减影图像进行灰度转换处理从而增大该边界区域的对比度。因此，提高了可视性。
图像分析处理单元108的结构是本实施例中最具有特征的结构，并且将参考图2的框图来进行详细说明。
图像分析处理单元108包括：减影图像分析单元201，用于从减影图像中提取第一区域；以及预定区域提取单元202，用于从掩模图像和造影图像的至少一个中提取第二区域。图像分析处理单元108还包括区域提取单元203，其中区域提取单元203用于根据第一区域和第二区域来提取以造影剂注入区域为基础的区域。
以下将参考图3的流程图来进一步说明具有上述结构的图像分析处理单元108的操作。
在步骤S301中，图像分析处理单元108将图像间减法处理单元107所输出的减影图像输入至减影图像分析单元201。减影图像分析单元201分析该减影图像，并输出表示以造影剂注入区域为基础的区域的第一2值图像。这里，以造影剂注入区域为基础的区域是造影剂注入区域本身或者该造影剂注入区域中所包括的对比度变化大的区域。因而，以造影剂注入区域为基础的区域包括利用与造影剂注入区域有关的信息所获得的区域。此外，以造影剂注入区域为基础的区域包括造影剂注入区域中的从该造影剂注入区域和背景区域之间的边界起延伸的预定范围。
第一2值图像是基于造影剂注入区域所获得的。特别地，从减影图像中提取对比度变化大的区域很有效，这是因为：如果造影剂注入区域中的对比度变化大的区域的可视性例如由于灰度转换或频率处理而提高，则诊断的有效性增大。此外，在很多情况下，对比度变化大的区域属于造影剂注入区域中的从该造影剂注入区域和背景区域之间的边界起延伸的预定范围的可能性较高。因而，提取该区域。
第一2值图像是包括如下的1和0的图像，其中1表示通过对减影图像进行边缘检测处理所获得的边缘像素，0表示其它像素。通常，通过边缘检测处理而从减影图像所获得的边缘包括如下边缘，其中所包括的该边缘不是提取对象，而是由于诸如被摄体和可透视区域之间的边界或者肺野区域或金属区域周边等的高/低像素值区域的周边所出现的运动伪影而生成的。
在步骤S302中，图像分析处理单元108将预处理单元105所输出的造影图像和图像存储单元106中所存储的掩模图像中的至少一个输入至预定区域提取单元202。预定区域提取单元202对该输入图像进行图像分析处理，并且输出第二2值图像作为第二区域。该第二2值图像是包括如下的1和0的图像，其中1表示可以注入造影剂的区域，0表示诸如可透视区域、肺野区域或金属区域等的没有注入造影剂的高/低像素值区域。
在步骤S303中，图像分析处理单元108将第一区域和第二区域输入至区域提取单元203。区域提取单元203基于该第一区域和第二区域来生成2值区域图像。该2值区域图像是图像分析处理单元108的输出。该2值区域图像是通过对第一2值图像和第二2值图像进行图像间逻辑积运算处理所获得的，并且包括如下的1和0，其中1表示从注入造影剂的区域延伸至以造影剂注入区域为基础的区域的区域，0表示其它区域。
在本实施例中，对于减影图像分析单元201，可以应用各种边缘检测方法。Canny边缘检测方法是边缘检测方法的例子。这里，以下将参考图4的流程图来说明在使用Canny边缘检测方法作为边缘检测方法时的减影图像分析单元201的操作。
在步骤S401中，减影图像分析单元201利用高斯滤波器对减影图像IS进行噪声降低处理，以生成噪声降低图像IN。
在步骤S402中，减影图像分析单元201在水平方向和垂直方向上对噪声降低图像IN进行一阶微分处理，以生成水平方向微分图像Gx和垂直方向微分图像Gy。在该一阶微分处理中，使用诸如Roberts算子、Prewitt算子或Sobel算子等的边缘检测算子。水平方向微分图像Gx和垂直方向微分图像Gy是各像素值具有与水平方向和垂直方向上的梯度强度和梯度方向有关的信息的图像。
在步骤S403中，减影图像分析单元201通过使用水平方向微分图像Gx和垂直方向微分图像Gy，利用以下表达式来计算梯度强度图像G和梯度方向图像θ。
数学式1
G = G x 2 + G y 2
数学式2
θ = arctan ( Gy Gx )
梯度强度图像G是各像素值表示梯度强度的图像。梯度方向图像θ是各像素值表示梯度方向的图像，其中例如，在噪声降低图像IN中，梯度方向由-π/2(包括-π/2)~π/2(不包括π/2)的范围内的包括0和π/2的值来表示，其中0表示像素值在水平方向上增大的像素，π/2表示像素值在垂直方向上增大的像素。
在步骤S404中，减影图像分析单元201基于梯度强度图像G和梯度方向图像θ来进行非最大点抑制处理，并且将边缘候选图像E作为边缘信息输出。边缘候选图像E是包括如下的1和0的2值图像，其中1表示噪声降低图像的局部最大边缘像素，0表示其它像素。在该非最大点抑制处理中，基于梯度方向图像θ(x,y)来选择关注像素(x,y)的两个邻接像素。如果关注像素(x,y)的梯度强度图像G(x,y)大于这两个邻接像素的值，则将关注像素(x,y)看作局部最大边缘像素，并且表示为E(x,y)=1。按照如下说明具体示例。
如果梯度方向图像θ(x,y)在-π/8(包括-π/8)~π/8(不包括π/8)的范围内，则在配置于水平方向上的两个像素用作邻接像素的情况下通过以下表达式来确定E(x,y)。
数学式3
Figure BDA00001781555700091
如果梯度方向图像θ(x,y)在π/8(包括π/8)~3π/8(不包括3π/8)的范围内，则在配置于倾斜方向上的两个像素用作邻接像素的情况下通过以下表达式来确定E(x,y)。
数学式4
Figure BDA00001781555700092
如果梯度方向图像θ(x,y)在3π/8(包括3π/8)~π/2(不包括π/2)的范围或者-π/2(包括-π/2)~-3π/8(不包括-3π/8)的范围内，则在配置于垂直方向上的两个像素用作邻接像素的情况下通过以下表达式来确定E(x,y)。
数学式5
如果梯度方向图像θ(x,y)在-3π/8(包括-3π/8)~-π/8(不包括-π/8)的范围内，则在配置于倾斜方向上的两个像素用作邻接像素的情况下通过以下表达式来确定E(x,y)。
数学式6
Figure BDA00001781555700094
在步骤S405中，减影图像分析单元201基于梯度强度图像G以及两个阈值Tlow和Thigh(Tlow<Thigh)来对边缘候选图像E进行阈值处理，并且输出弱边缘图像Elow和强边缘图像Ehigh。弱边缘图像Elow是包括如下的1和0的2值图像，其中在针对满足边缘候选图像E(x,y)=1的所有像素(x,y)而将梯度强度图像G(x,y)分别与值Tlow进行比较时，1表示满足G(x,y)>Tlow的像素，0表示其它像素。强边缘图像Ehigh是包括如下的1和0的2值图像，其中在针对满足边缘候选图像E(x,y)=1的所有像素(x,y)而将梯度强度图像G(x,y)分别与值Thigh进行比较时，1表示满足G(x,y)＞Thigh的像素，0表示其它像素。
在步骤S406中，减影图像分析单元201基于弱边缘图像Elow和强边缘图像Ehigh来进行边缘追踪处理，并且输出边缘图像IE。在该边缘追踪处理中，如果满足弱边缘图像Elow(x,y)=1的像素(x,y)的连结成分包括满足强边缘图像Ehigh(x,y)=1的像素(x,y)，则该连结成分中所包括的所有像素(x,y)均被看作边缘像素，其中通过IE(x,y)=1来表示这些边缘像素。其它像素(x,y)是非边缘像素，其中通过IE(x,y)=0来表示这些非边缘像素。利用上述处理所获取的边缘图像IE被作为Canny边缘检测方法的结果而输出，并且该Canny边缘检测处理结束。
作为根据本实施例的边缘检测对象的、造影剂注入区域和背景区域之间的边界所具有的边缘特性根据造影剂的注入状况而改变。因而，在边缘检测处理中，噪声降低处理或一阶微分处理所用的算子可以根据自开始注入造影剂起的时间而适当地改变。在摄像期间的帧频高的情况下，为了提高处理速度，噪声降低处理、阈值处理或边缘追踪处理中的一部分可以省略或者可以由相对简单的处理所代替。边缘检测处理的其它例子可以是用于基于二阶微分处理来检测零交叉的零交叉法。
在本实施例中，在预定区域提取单元202中，可以针对作为分析对象的掩模图像和造影图像应用各种分析方法。图5是示出预定区域提取单元202的框图，其中预定区域提取单元202包括图像缩小处理单元501、直方图转换处理单元502、阈值计算处理单元503、阈值处理单元504和图像间逻辑运算单元505。
这里，利用该结构，将参考图6的流程图来说明用于生成包括如下的0和1的2值区域图像的方法，其中0表示诸如肺野和可透视区域等的高像素值区域，1表示其它区域。
在步骤S601中，预定区域提取单元202将预处理单元105所输出的造影图像IL和图像存储单元106中所存储的掩模图像IM输入至图像缩小处理单元501。图像缩小处理单元501对这些图像进行图像缩小处理，并且输出缩小造影图像IL'和缩小掩模图像IM'。例如，进行该图像缩小处理以使得将图像分割成各自具有多个像素的块，并且确定各块的平均值作为缩小图像的一个像素的像素值。
在步骤S602中，预定区域提取单元202将缩小造影图像IL'和缩小掩模图像IM'输入至直方图转换处理单元502。直方图转换处理单元502生成并输出造影图像像素值直方图HL和掩模图像像素值直方图HM。各像素值直方图是通过针对各预定像素值范围对图像的像素数进行计数所生成的。
在步骤S603中，预定区域提取单元202将造影图像像素值直方图HL和掩模图像像素值直方图HM输入至阈值计算处理单元503。阈值计算处理单元503输出造影图像2值化阈值TL和掩模图像2值化阈值TM。用作预定值的各阈值是通过使用如下现象所计算的：在造影图像或掩模图像中，作为高像素值区域的肺野或可透视区域产生直方图的峰值。例如，可以从高像素值区域的直方图中频率最大的像素值起沿着低像素值方向来对该直方图进行扫描，并且可以获取最初找到的频率最小的像素值作为用作预定值的阈值。
在步骤S604中，预定区域提取单元202将造影图像IL和掩模图像IM输入至阈值处理单元504。阈值处理单元504基于造影图像2值化阈值TL和掩模图像2值化阈值TM来进行阈值处理，并且输出2值造影图像BL和2值掩模图像BM。2值造影图像BL和2值掩模图像BM是通过将造影图像IL和掩模图像IM的所有像素与相应的2值化阈值TL和TM进行比较所获得的，以使得2值造影图像BL和2值掩模图像BM包括如下的0和1，其中0表示等于或大于阈值的像素值，1表示其它像素值。
由于将没有注入造影剂的区域从造影图像IL和掩模图像IM中消除，因此可以抑制由于被摄体运动而产生的运动伪影。因而，没有检测到不需要的边缘。此外，不会误检测到诸如被摄体和可透视区域之间的边界或者肺野区域或金属区域与其它区域之间的边界等的像素值之差较大的区域。
在步骤S605中，预定区域提取单元202将2值造影图像BL和2值掩模图像BM输入至图像间逻辑运算单元505。图像间逻辑运算单元505进行图像间逻辑和运算，并且将该计算结果作为2值区域图像B输出。2值区域图像B是其像素值基于2值造影图像BL和2值掩模图像BM中的相应像素的逻辑和的图像。2值区域图像B用作预定区域提取单元202的输出。该流程结束。
在上述实施例中，说明了用于提取诸如肺野区域或可透视区域等的高像素值区域的处理。可以针对不包括造影剂注入区域和背景区域之间的边界的诸如金属区域或照射视野以外的区域等的低像素值区域的提取应用与上述处理相同的处理。
可选地，可以通过利用诸如神经网络、支持向量机或贝叶斯(Bayesian)分类器等的识别器的模式识别处理，通过进行聚类(clustering)来提取不是提取对象的区域。在这种情况下，例如，可以针对被摄体的各摄像部位和姿势进行与不包括造影剂注入区域和背景区域之间的边界的区域有关的学习。因而，与基于阈值处理或直方图分析的方法相比，可以将具有复杂特征的区域定义为不是提取对象的区域。
减影图像分析单元201所输出的第一区域和预定区域提取单元202所输出的第二区域均是2值图像。因而，可以通过图像间逻辑积运算来对这些区域进行合成。区域提取单元203对这两个2值图像进行图像间逻辑积运算，因而生成包括如下的1和0的2值边界图像，其中1表示作为提取对象的边缘，0表示其它边缘。
将2值边界图像作为图像分析处理单元108的输出而输入至位于下游侧的高图像质量化处理单元109。高图像质量化处理单元109参考该2值边界图像来对减影图像或造影图像进行图像处理。例如，高图像质量化处理单元109对2值边界图像的像素值为1的像素应用锐化处理和对比度强调处理，并对2值边界图像的像素值为0的像素应用噪声降低处理。此外，如果减影图像中与2值边界图像的像素值为1的像素的相对应的像素的像素值在造影图像上进行加权相加，则在该造影图像中可以生成叠加有造影剂的边界的路图图像。
利用本实施例，针对DSA图像的高图像质量化处理所使用的造影剂与背景之间的边界，进行提取处理，以使得从减影图像中检测包括噪声的边缘并且从减影之前的掩模图像和造影图像各自中提取没有注入造影剂的区域。基于从减影图像中所消除的图像的像素值来提取没有注入造影剂的区域。可以使用该区域来进行来自边缘的噪声区域消减。通过使用没有注入造影剂的该区域进行造影剂与背景之间的边界的提取处理，可以提高处理精度。
在本实施例中，通过对掩模图像和造影图像这两者进行分析来提取2值区域信息。然而，可以通过仅对作为分析对象的掩模图像进行分析来预先获得2值区域信息。在这种情况下，在动画图像拍摄期间仅需对减影图像进行分析。因而，可以进行高速处理。
图1和2所示的各单元可以由专用的硬件结构构成。可选地，这些硬件结构的功能可以由软件来实现。在这种情况下，图1和2所示的各单元的功能可以通过以下来实现：将该软件安装在信息处理装置中，并且执行该软件以通过该信息处理装置的运算功能来实现图像处理方法。通过该软件的执行，例如，通过对二维X射线传感器104所输出的动画图像的各帧进行预处理来获取造影剂注入前后的掩模图像和造影图像，并且通过图像间减法步骤来获取减影图像。然后，执行如下的图像分析步骤以及使用图像分析结果的高图像质量化步骤，其中该图像分析步骤包括：从减影图像的第一区域提取；从掩模图像和造影图像的第二区域提取；以及造影剂与背景之间的边界的提取步骤。
图7是示出信息处理装置的硬件结构及其周边装置的结构的框图。信息处理装置1000与摄像装置2000相连接，以使得可以在二者之间进行数据通信。
利用本实施例，基于针对减影图像的图像分析处理以及针对减影之前的掩模图像和造影图像中的至少一个的图像分析处理，来进行DSA图像的高图像质量化处理所使用的造影剂与背景之间的边界的提取处理。从减影图像中所消除的信息是从掩模图像和造影图像中的至少一个所获取的，并且使用该信息来进行造影剂与背景之间的边界的提取处理。因此，可以提高处理精度。
此外，由于掩模图像不会因通常的一次DSA检查而发生改变，因此可以重新使用一次图像分析的结果。此外，尽管针对掩模图像、造影图像和减影图像各自所应用的图像分析处理是相对简单的处理，但该处理可以精细地提供大量信息。因而，可以在无需复杂处理的情况下进行高速处理。
此外，利用应用了高图像质量化处理的X射线图像处理设备，可以实现DSA图像的高图像质量化以及DSA图像获取的高速化，其中该高图像质量化处理利用了造影剂与背景之间的边界的提取处理。因而，可以提高血管造影检查的诊断性能。
信息处理装置
CPU 1010通过使用存储在RAM 1020和ROM 1030中的程序和数据来控制整个信息处理装置1000。此外，CPU 1010执行与通过执行该程序所预先确定的图像处理有关的运算处理。
RAM 1020包括如下区域，其中该区域用于临时存储从磁光盘1060或硬盘1050所载入的程序和数据。RAM 1020还包括如下区域，其中该区域用于临时存储从摄像装置2000所获取的诸如掩模图像、造影图像和减影图像等的图像数据。RAM 1020还包括CPU 1010执行各种处理时所使用的工作区域。ROM 1030存储信息处理装置1000的设置数据和引导程序。
硬盘1050保持操作系统(OS)以及用于使包括在计算机中的CPU 1010执行图1和2所示的各单元的处理的程序和数据。所保持的内容在CPU 1010的控制下被适当载入RAM 1020，并且用作CPU 1010(计算机)所进行的处理的对象。另外，硬盘1050可以保存掩模图像、造影图像和减影图像的数据。
磁光盘1060是信息存储介质的示例。磁光盘1060可以存储硬盘1050中所保存的程序和数据中的一部分或全部。
当信息处理装置1000的操作员操作鼠标1070或键盘1080时，鼠标1070或键盘1080可以向CPU 1010输入各种指示。
打印机1090可以将显示在图像显示单元110上的图像打印输出到记录介质上。
显示装置1100由CRT或液晶屏幕构成。显示装置1100可以利用图像和字符来显示CPU 1010的处理结果。例如，显示装置1100可以显示由图1和2所示的各单元处理后的最终从图像显示单元110所输出的图像。在这种情况下，图像显示单元110用作用于使显示装置1100显示图像的显示控制单元。总线1040使信息处理装置1000内的各单元相互连接，以允许各单元交换数据。
摄像装置
接着，将说明摄像装置2000。如X射线透视设备那样，摄像装置2000可以拍摄造影剂注入期间的动画图像。摄像装置2000将所拍摄图像数据发送至信息处理装置1000。可以将多个图像数据集中发送至信息处理装置1000。可选地，可以按拍摄顺序顺次发送图像数据。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。
本申请要求2009年12月18日提交的日本专利申请2009-288466的优先权，在此通过引用包含其全部内容。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改)一种图像处理设备，包括：
减法单元，用于通过在多个放射线图像之间进行减法处理，来获取减影图像，其中所述多个放射线图像是在不同时刻拍摄被摄体的图像时所获得的；以及
区域提取单元，用于通过使用所述减影图像的像素值以及所述多个放射线图像中的至少一个放射线图像的像素值，来提取以造影剂注入区域为基础的区域。
2.(修改)根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述预定区域提取单元从造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像中分别获取所述造影剂注入区域，并且提取所获取的区域相互叠加的区域作为所述预定区域。
3.(修改)根据权利要求1所述的图像处理设备，其特征在于，所述预定区域提取单元从造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像的其中一个图像中提取所述造影剂注入区域，作为所述预定区域。
4.(修改)根据权利要求1至3中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，还包括：
减影图像分析单元，
其中，所述减影图像分析单元对所述减影图像进行边缘检测处理，并根据作为边缘检测处理的结果所获得的边缘信息来获取以所述造影剂注入区域为基础的区域，以及
所述区域提取单元从所述预定区域和所述减影图像分析单元所获取的以所述造影剂注入区域为基础的区域中提取区域。
5.(修改)根据权利要求4所述的图像处理设备，其特征在于，所述减影图像分析单元使用Canny边缘检测方法作为针对所述减影图像的边缘检测处理。
6.(修改)根据权利要求4所述的图像处理设备，其特征在于，所述减影图像分析单元使用零交叉法作为针对所述减影图像的边缘检测处理。
7.(修改)根据权利要求1至6中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述减影图像分析单元包括用于针对所述减影图像的边缘检测处理的多个边缘检测算子，并且根据造影剂的注入状况来选择所述多个边缘检测算子的其中一个边缘检测算子。
8.(修改)根据权利要求1至7中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，所述预定区域提取单元基于与预定值的比较，从造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像中的至少一个图像提取高像素值区域或低像素值区域。
9.(修改)根据权利要求1至7中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，
所述预定区域提取单元包括：
直方图转换单元，用于根据造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像中的至少一个图像，来生成像素值直方图；以及
阈值计算单元，用于对所述像素值直方图进行分析并计算阈值，
其中，所述预定区域提取单元基于所述阈值来提取区域。
10.(修改)根据权利要求1至9中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，还包括高图像质量化处理单元，所述高图像质量化处理单元用于通过使用如下值作为参数来生成灰度转换曲线，并且对所述减影图像进行灰度转换处理从而增大以所述造影剂注入区域为基础的区域的对比度，其中该值是根据所述区域提取单元提取出的以所述造影剂注入区域为基础的区域的像素值所计算出的。
11.(修改)一种图像处理方法，包括以下步骤：
减法步骤，用于通过在多个放射线图像之间进行减法处理，来获取减影图像，其中所述多个放射线图像是在不同时刻拍摄被摄体的图像时所获得的；以及
区域提取步骤，用于通过使用所述减影图像的像素值以及所述多个放射线图像中的至少一个放射线图像的像素值，来提取以造影剂注入区域为基础的区域。
12.(修改)一种存储有用于使计算机执行根据权利要求11所述的图像处理方法的程序的存储介质。
13.(新增)根据权利要求1至12中任一项所述的图像处理设备，其特征在于，还包括：
第一提取单元，用于从所述减影图像中提取以所述造影剂注入区域为基础的第一区域；以及
第二提取单元，用于从所述多个放射线图像中的至少任一个放射线图像中提取以所述造影剂注入区域为基础的第二区域，
其中，所述区域提取单元基于所述第一区域和所述第二区域来提取以所述造影剂注入区域为基础的区域。

Claims (12)

1.一种X射线图像处理设备，包括：
图像间减法单元，用于通过在多个X射线图像之间进行减法处理，来获取减影图像，其中所述多个X射线图像是在不同时刻拍摄被摄体的图像时所获得的；
预定区域提取单元，用于从所述多个X射线图像的其中一个X射线图像中提取预定区域；以及
区域提取单元，用于从所述减影图像中的与所述预定区域相对应的区域中提取以造影剂注入区域为基础的区域。
2.根据权利要求1所述的X射线图像处理设备，其特征在于，所述预定区域提取单元从造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像中分别获取所述造影剂注入区域，并且提取所获取的区域相互叠加的区域作为所述预定区域。
3.根据权利要求1所述的X射线图像处理设备，其特征在于，所述预定区域提取单元从造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像的其中一个图像中提取所述造影剂注入区域，作为所述预定区域。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的X射线图像处理设备，其特征在于，还包括：
减影图像分析单元，
其中，所述减影图像分析单元对所述减影图像进行边缘检测处理，并根据作为边缘检测处理的结果所获得的边缘信息来获取以所述造影剂注入区域为基础的区域，以及
所述区域提取单元从所述预定区域和所述减影图像分析单元所获取的以所述造影剂注入区域为基础的区域中提取区域。
5.根据权利要求4所述的X射线图像处理设备，其特征在于，所述减影图像分析单元使用Canny边缘检测方法作为针对所述减影图像的边缘检测处理。
6.根据权利要求4所述的X射线图像处理设备，其特征在于，所述减影图像分析单元使用零交叉法作为针对所述减影图像的边缘检测处理。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的X射线图像处理设备，其特征在于，所述减影图像分析单元包括用于针对所述减影图像的边缘检测处理的多个边缘检测算子，并且根据造影剂的注入状况来选择所述多个边缘检测算子的其中一个边缘检测算子。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的X射线图像处理设备，其特征在于，所述预定区域提取单元基于与预定值的比较，从造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像中的至少一个图像提取高像素值区域或低像素值区域。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的X射线图像处理设备，其特征在于，
所述预定区域提取单元包括：
直方图转换单元，用于根据造影剂注入之前的图像和造影剂注入之后的图像中的至少一个图像，来生成像素值直方图；以及
阈值计算单元，用于对所述像素值直方图进行分析并计算阈值，
其中，所述预定区域提取单元基于所述阈值来提取区域。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的X射线图像处理设备，其特征在于，还包括高图像质量化处理单元，所述高图像质量化处理单元用于通过使用如下值作为参数来生成灰度转换曲线，并且对所述减影图像进行灰度转换处理从而增大以所述造影剂注入区域为基础的区域的对比度，其中该值是根据所述区域提取单元提取出的以所述造影剂注入区域为基础的区域的像素值所计算出的。
11.一种X射线图像处理方法，包括以下步骤：
图像间减法步骤，用于通过在多个X射线图像之间进行减法处理，来获取减影图像，其中所述多个X射线图像是在不同时刻拍摄被摄体的图像时所获得的；
预定区域提取步骤，用于从所述多个X射线图像的其中一个X射线图像中提取预定区域；以及
区域提取步骤，用于从所述减影图像中的与所述预定区域相对应的区域中提取以造影剂注入区域为基础的区域。
12.一种存储有用于使计算机执行根据权利要求11所述的X射线图像处理方法的程序的存储介质。
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