CN107635468A - 用于重建医学图像的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于重建医学图像的设备和方法，以及用于记录执行该方法的程序计算机可读介质。根据本发明，在不附加地捕获二维医学图像的情况下，而是通过使用预先捕获的三维医学图像，在三维空间中正确地放置对应的图像，由于在图像被捕获时患者的不准确的姿势而生成的错误可以被校正，然后借助于自动重建方法生成二维医学图像。关于这一点，本发明包括：几何形状校正单元，其用于校正三维医学图像信息的几何形状，使得三维医学图像被正确地放置在三维空间中；设置单元，其用于为三维医学图像信息设置图像信息利用部分；以及重建单元，其用于借助于图像信息利用部分的三维医学图像信息在二维观察方向上的求和来重建二维医学图像。

Description

用于重建医学图像的设备和方法
技术领域
本发明涉及一种用于重建医学图像的设备和方法，以及用于实施其的计算机可读记录介质。更具体地，本发明涉及一种通过校正3D医学图像数据的3D空间位置并且基于所检测的弧形轨迹使用自动重建方法从三维(3D)医学图像(例如，CT(ComputerizedTomography，计算机断层扫描)图像)中生成二维(2D)图像(例如，头颅图像)来重建医学图像的设备和方法，以及用于实施其的计算机可读记录介质。
在下文中，在本发明的实施例中，作为3D医学图像的示例，将计算机断层扫描(computerized tomography，CT)图像描述为示例，作为2D医学图像的示例，将头颅图像描述为示例，但不限于此。
背景技术
通常，诸如CT图像、超声波图像等的3D医学图像能够大体地且清楚地检查受检者。然而，为了更详细地观察受检者的内部结构，使用二维医学图像而不是三维医学图像可能更有效。因此，当同时显示3D医学图像和2D医学图像时，用户可以大体地且清楚地同时观察受检者。
在韩国专利申请No.10-2013-0138612(公开日：2013年12月19日)中公开了显示3D医学图像和2D医学图像的传统示例，并且如下所示。
用于显示3D医学图像和2D医学图像的传统设备包括：3D图像获取单元，获取受检者的3D医学图像；横截面选择单元，基于所获取的3D医学图像的外部输入来选择受检者的至少一个横截面；2D图像获取单元，通过扫描对应于所选择的至少一个横截面的受检者获取2D医学图像；以及显示单元，显示单元显示3D医学图像和2D医学图像。
本文中，横截面选择单元包括：窗口生成器，生成所获取的3D医学图像放置在其上的至少一个窗口；窗口控制器，在3D医学图像中移动至少一个所生成的窗口；以及附加横截面选择器，附加地选择与至少一个所选择横截面相邻的至少一个横截面。
另外，2D图像获取单元包括：第一图像获取器，通过根据至少一个所选择的横截面扫描受检者来获取至少一个第一2D医学图像；第二图像获取器，通过根据与至少一个所选择的横截面相邻的横截面扫描受检者来获取至少一个第二2D医学图像；以及组合图像获取器，通过将至少一个第一2D医学图像和至少一个第二2D医学图像组合来获取至少一个组合2D医学图像。
在传统的技术中，可以通过分别获取根据至少一个横截面的第一2D医学图像和根据与该横截面相邻的至少一个横截面的第二2D医学图像并且通过将第一和第二2D医学图像组合来获取至少一个组合2D医学图像。然而，以这种方式获取的组合2D医学图像与实际的放射拍摄的2D医学图像不同。
这是因为，由于X射线波束或超声波束具有其波束以径向形状照射的特征，对应于波束路径上由特定距离或更多地而间隔开的不同横截面的2D医学图像之间的放大度是不同的。因此，当使用诸如传统技术中使用的方法的简单图像组合方法在所选择区域(范围)内添加医学图像来获取2D医学图像时，存在获取不准确的2D医学图像的问题。
同时，当放射拍摄时，在许多情况下，当患者(受检者)根据放射技师的技术不能为放射拍摄而准确地摆姿势同时，可能执行了放射拍摄。
因此，CT图像在患者摆出了错误的姿势的状态中被放射拍摄，这可能不会防止双侧对称和面部骨骼结构似乎不对称的情况。
因此，当在患者的姿势不准确的状态下获取CT图像时，当通过医疗诊断3D观察者显示放射相片时，存在CT图像看起来失真的问题。
发明内容
技术问题
因此，已经做了本发明来解决现有技术中出现的上述问题。
因此，本发明的目的在于提供一种重建医学图像的设备和方法，以及用于实施其的计算机可读介质，其是在不附加地放射拍摄2D医学图像(例如头颅图像)的情况下，通过使用预先放射拍摄的3D医学图像以使得对应的图像正确地放置在3D空间内来校正由于在放射拍摄时患者不准确的姿势而生成的错误、使用自动重建方法来生成2D医学图像。
本发明的目的并不限于上面提到的那些。将从下面的描述中理解本发明没有公开的其它目的和优点，并且将参考本发明的实施例而清楚明白。此外，对于本领域技术人员显而易见的是，本发明的目的和优点将借助于权利要求和其组合来实现。
技术方案
用于实现上述目的的本发明的设备包括：几何形状校正单元，被配置为校正三维医学图像数据的几何形状，使得三维医学图像被正确地放置在三维空间中；设置单元，被配置为在三维医学图像数据中设置活动图像数据部分；以及重建单元，其通过基于二维观察方向来执行活动图像数据部分的三维医学图像数据的求和来重建二维医学图像。
此外，用于实现上述目的的本发明的设备包括：位置坐标设置单元，设置三维医学图像外部的X射线源的位置坐标；以及重建单元，通过沿着从位置坐标生成的X射线照射路径执行三维医学图像数据的求和来重建二维医学图像。
此外，用于实现以上目的的本发明的方法包括步骤：(a)校正三维医学图像数据的几何形状使得三维医学图像被正确地放置在三维空间中；(b)在三维医学图像数据中设置活动图像数据部分；以及(c)通过基于二维观察方向来执行活动图像数据部分的三维医学图像数据的求和来重建二维医学图像。
有益效果
根据以上描述的本发明，通过使用预先放射拍摄的3D医学图像来校正由于在放射拍摄时患者的不准确姿势而生成的错误而使得对应的图像被正确地放置在3D空间中，并且通过使用自动重建方法来生成2D医学图像，来生成头颅图像，因此不存在附加地放射拍摄头颅图像的需求，并且可以通过移除附加地照射(exposure)来减小受检者(患者)的照射剂量。
此外，在本发明中，通过校正由于在放射拍摄时患者的不准确的姿势而生成的误差，可以提高每个横截面图像的位置精度。因此，进行准确的医学诊断是可能的。
此外，在本发明中，当使用自动重建方法来自动生成头颅图像时，通过使用CT信息来应用CT几何形状校正，可以防止图像中的面部骨骼结构的未对准。因此，可以提高每个横截面图像和放大图像的位置精度。
此外，在本发明中，当实施头颅图像放射拍摄设备时，可以不需要附着保证一定的放大倍数的或者更大放大倍数的臂。因此，可以减小医学设备及其安装空间的尺寸。
附图说明
图1是根据本发明实施例的医学图像重建设备的配置图。
图2是根据本发明实施例的几何形状校正单元的详细配置图。
图3是根据本发明实施例的校正角度提取器的详细配置图。
图4是根据本发明实施例的旋转角度计数图提取器的详细配置图。
图5是根据本发明实施例的医学图像重建方法的流程图。
图6是根据本发明实施例的几何形状校正过程的详细流程图。
图7是根据本发明实施例的校正角度提取过程的详细流程图。
图8是根据本发明实施例的旋转角度计数图提取过程的详细流程图。
具体实施方式
本发明的上述和其它目的、特征和优点可以通过以下描述来理解，并且将通过本发明的实施例更清楚地理解。此外，应当理解，本发明的目的和优点将借助于所附专利权利要求及其组合中所示的方式容易地实现。因此，本领域普通技术人员可以容易地实施本发明的技术精神。进一步，如果确定与本发明相关的已知技术的详细描述使得本发明的要点不必要地模糊，则将省略其详细描述。
贯穿整个文件，用于指定一个元件与另一个元件的连接或耦合的术语“连接到”或“耦合到”包括元件“直接连接或耦合到”另一个元件的情况以及元件通过还有一元件“电连接或耦合到”另一元件的情况。此外，当部分可以“包括或包含”某一组成元件时，除非另有具体说明，否则可以不解释为排除另一组成元件而是可以解释为进一步包括其他组成元件。
在下文中，本发明的优选实施例将被参考附图详细描述。
首先，根据本发明的实施例的技术要点将总结如下。
在本发明的实施例中，可以由自动重建方法通过将CT几何形状校正应用于CT数据以使得CT图像正确地放置在三维空间中和通过使用校正后的CT图像来生成头颅图像。本文中，在本发明的实施例中，通过基于X射线照射路径来重建CT图像的矢向或冠向横截面方向中的特定部分的图像数据来生成头颅图像。
换句话说，在本发明的实施例中，首先，为了校正由在放射拍摄时患者的不准确姿势产生的误差，通过应用CT几何形状校正算法来校正位置误差。本文中，通过使用CT图像中的感兴趣区域(region of interest，ROI)的特征值来计算优化后的位置。然后，为了在CT图像中生成头颅图像，应用自动重建方法算法。本文中，通过基于X射线照射路径执行矢向或冠向横截面方向中的指定部分的图像数据的求和，来生成头颅图像。
图1是根据本发明实施例的医学图像重建设备的配置图。
如图1所示，根据本发明的实施例的医学图像重建设备包括：几何形状校正单元100，通过将CT几何形状校正应用于CT数据来进行校正以使得CT图像被正确地放置在三维空间中；设置单元200，设置将用于重建头颅图像的活动图像数据部分；以及重建单元300，通过基于X射线照射路径，在设置单元200中设置的活动图像数据部分之内执行“在几何形状校正单元100中校正CT图像的图像数据”的求和来重建二维(2D)医学图像。
接着，将对各个组件的详细描述如下。
首先，几何形状校正单元100执行CT几何形状校正来校正由患者在放射照相时不准确的姿势产生的误差。本文中，应用CT几何形状校正后的图像具有患者面部朝向前方的形式。双侧对称器官下巴、眼睛等，或其他特征点保持水平。并且图像被重新排列，使得头部不被弯曲太多或抬起。将参照图2至图4更详细地描述几何形状校正单元100。
图2是根据本发明实施例的几何形状校正单元100的详细配置图。
如图2所示，根据本发明实施例的形状校正单元100包括：校正角度提取器110，接收CT数据，并且提取用于CT数据的位置校正的每个横截面方向的校正角度；校正器120，通过使用由校正角度提取器110提取的每个横截面方向的校正角度来旋转CT图像以执行几何形状校正。
接着，将对各个组件的详细描述如下。
首先，CT放射拍摄设备(图中未示出)放射拍摄，例如受检者的头部，并将CT数据发送到医学图像数据的几何形状校正设备。
然后，校正角度提取器110从CT放射拍摄设备接收CT数据，并且提取用于CT数据的位置校正的多平面重建(multi planar reconstruction，MPR)的每个横截面方向(冠向、矢向、轴向)的校正角度。本文中，为了提取MPR的每个横截面方向的校正角度，执行子程序(图3的校正角度提取器)。本文中，MPR意味着从三维图像重建多个横截面图像。冠向、矢向和轴向图像与三维图像的X、Y和Z轴的每个横截面相关。
此外，校正器120通过使用在校正角度提取器110中对每个横截面方向提取的旋转角度(校正角度)来旋转CT图像以执行几何形状校正。本文中，旋转角度(校正角度)可以根据冠向、矢向和轴向方向计算为三个参数。
图3是根据本发明实施例的校正角度提取器110的详细配置图。
如图3所示，根据本发明的实施例的校正角度提取器110包括：基点提取器111，提取CT数据中的基点；旋转角度计数图提取器112，通过使用包括基点提取器111中提取的基点的ROI的图像数据来提取每个旋转角度的计数图；以及旋转角度提取器113，提取在旋转角度计数图提取器112中提取的每个旋转角度的计数图当中的最小计数图的旋转角度。
接着，将对各个组件的详细描述如下。
首先，基点提取器111从CT放射拍摄设备接收CT数据，并且提取可以在CT数据内提取的任何一个基点。本文中，作为基点，可以包括下颌线信息、牙齿安排信息、耳塞信息、颞下颌关节(temporo-mandibular joint，TMJ)信息、眼睛位置信息等。
例如，当下颌的下颌线信息(三维空间处的坐标)被用作为基点时，通过重叠在CT图像之内的指定区域的轴向横截面来获取重叠图像。当获取重叠图像时，稍后将描述的任意阈值将被用来提取下颌的下颌线信息。本文中，用于生成重叠图像的公式如下面的[公式1]。
[公式1]
本文中，x、y、z表示X、Y、Z轴的位置值，w是横截面图像的水平尺寸，并且h是截面图像的垂直尺寸。Zs是在Z轴上设置的用来与图像重叠的起始点，并且ze是在Z轴上设置的用来与图像重叠的结束点。用于重叠CT图像的起始点和结束点值可以变化，因为该值可以根据患者的特征而改变，并且可以通过实验进行优化来使用。对应的例子如下面的[公式2]。
[公式2]
zs＝z-20
ze＝zs-(z*0.45)
此外，重叠图像生成条件的公式如下面的[公式3]。
[公式3]
f(x，y，z)＝{g(x，y)+1，t1＜1(x，y，z)＜t2}
本文中，I(x，y，z)表示CT图像的每个像素值，当满足指定阈值时，重叠图像g(x，y)的值增加。指定阈值t1是1000，并且指定阈值t2是2000。本文中，阈值t1和t2可以被改变，因为该值可以根据CT放射拍摄设备或放射拍摄条件来改变，并且可以通过实验进行优化来使用。
此外，通过使用重叠的图像数据来计算下颌线的中心区域。提取CT图像中的轴向横截面图像的指定区域内下颌线的中心区域的图像数据。所提取的图像数据将满足稍后描述的条件的横截面的坐标用作为下颌线的中心区域。用于检测下颌线的中心区域的公式h(x，y)如下面的[公式4]。
[公式4]
本文中，bx和by是用于检测重叠图像中下颌线的中心区域的指定部分的中心坐标，sx和sy是对应部分的尺寸值。本文中，用于设置对应部分的公式如下面的[公式5]。
[公式5]
此外，用于检测指定部分的X轴中心坐标的公式X(x，y)和Y(x，y)如下面的[公式6]。
[公式6]
X(x，y)＝{x，g(x，y)＞t}
Y(x，y)＝{y，bx≠0}
为了在重叠图像内设置有效点，将任意的阈值t用作基准。例如，阈值t为40。本文中，阈值t可以被改变，因为该值可以根据图像特征来改变，并且可以通过实验进行优化来使用。
例如，基于检测到的中心坐标来设置区域的所有区域尺寸值sx和sy都是100。本文中，区域尺寸值可以根据图像特性而改变，并且可以通过实验进行优化来使用。
最后，用于检测设置部分之内的下颌的下颌线信息的公式j(x，y，z)如下面的[公式7]。
[公式7]
j(x，y，z)＝{z，TC＝m*m}
本文中，m表示掩模尺寸，总数TC被计算为下面的[公式8]，其中，通过检索指定区域内与每个像素相邻的掩模区域，像素值满足阈值t1和t2。
[公式8]
k(mx，my)＝{TC+1，t1＜1(x，y，z)＜t2}
t1＝1000
t2＝2000
本文中，当TC值等于掩模区域的尺寸时，对应的位置点被用作为下颌线的位置坐标。
此外，旋转角度计数图提取器112通过使用基于在基点提取器111中提取的基点所提取的ROI的图像数据，提取每个预设旋转角度的计数图。本文中，为每个旋转角度执行子程序(图4的旋转角度计数图提取器)来提取每个旋转角度的计数图。
此外，旋转角度提取器113通过测量为旋转角度计数图提取器112中的每个旋转角度而提取的计数图的有效像素的数量，来提取具有最少像素数量的计数图(换句话说，最小计数图)的旋转角度。
图4是根据本发明实施例的旋转角度计数图提取器112的详细配置图。
如图4所示，根据本发明的实施例的旋转角度计数图提取器112包括：图像旋转器112a，对于每个预设旋转角度旋转CT图像；图像数据提取器112b，基于在基点提取器111中提取的基点选择从图像旋转器112a中旋转的CT图像中提取ROI的图像数据；以及计数图提取器112c，通过使用在图像数据提取器112b中提取的ROI的图像数据来提取计数图。
接着，将对各个组件的详细描述如下。
首先，图像旋转器112a以预设的任意旋转角度间隔(例如：0.1度)，在预先指定(设定)的旋转角度部分重复地旋转CT图像。本文中，旋转角度间隔可以任意改变，可以以0.1度的间隔以外的间隔来被设定，并且可以通过根据处理时间和精度之间的权衡关系进行设置来使用。
此外，为了提高处理速度，可以通过缩小CT图像来执行图像旋转处理。例如，800*800*600尺寸的原始信息可以通过缩小被被处理为400*400*600、400*400*300、400*800*300等等。此外，为了精确地计算图像校正的旋转角度，可以在应用了诸如噪声移除过滤器等等的预处理算法之后执行图像旋转处理。
例如，对每个横截面所指定的CT图像的旋转角度部分可以被设置为轴向(-10°～10°)、矢向(-9°～9°)和冠向(-3°～3°)，并且上述示例对应于一个示例。
此外，通过根据每个设备进行参数化并且考虑CT放射拍摄输出数据的误差范围，可以使用旋转角度的设置。
此外，在角度沿着轴向方向、矢向方向和冠向方向以预定的旋转角度间隔(例如：0.1度)改变的同时，通过重复图像数据提取器112b和稍后将描述的计数图提取器112c的操作来执行图像旋转。
此外，可以任意地选择图像旋转的顺序，可能使用通过确定所有方向的计数图来找出旋转角度的方法，以及通过顺序地确定轴向方向、矢向方向和冠向方向的计数图来找出旋转角度的方法。
此外，图像数据提取器112b基于基点提取器111中提取的下颌线信息(基点)来从图像旋转器112a中旋转的CT图像中提取为每个横截面指定的ROI的图像数据。本文中，ROI可以以能够包括上颚和下颌两者的尺寸来设置。本文中，由于ROI是可以影响根据本发明的实施例的设备(或算法)的性能的因子，所以ROI的设置可以以除了包括上颚和下颌两者的形式之外的形式来调整。
此外，计数图提取器112c通过使用在图像数据提取器112b中提取的ROI内的图像数据，基于指定的阈值来提取计数图。本文中，用于生成计数图的公式g(x，y)如下面的[公式9]。
[公式9]
本文中，r1和r2是设置ROI的高度值。
此外，用于计数图生成条件的公式f(x，y，z)如下面的[公式10]。
[公式10]
f(x，y，z)＝{1，t1＜I(x，y，z)＜t2}
本文中，指定阈值t1可以是500，t2可以是1500，或者可以根据CT放射拍摄设备或放射拍摄的环境进行改变而被设置。
同时，设置单元200包括：位置信息设置单元210，被配置为参考放射拍摄设备的放射拍摄序列信息来基于头颅图像的2D观察方向来设置X射线源的位置坐标。活动部分设置单元220，基于在位置信息设置单元210中设置的位置坐标来设置活动图像数据部分。
本文中，位置信息设定单元210参考放射拍摄序列信息，基于前牙闭塞面的位置坐标来设置X射线源的位置坐标。例如，在本发明的实施例中，可以将用于头颅图像放射拍摄设备的X射线源的最合理的位置设置在包括前牙闭塞面的平面内。此外，考虑到头颅图像的放射拍摄的位置，可以将X射线源的位置适当地设置在3D医学图像的外部区域中。
通过设置如上的X射线源的位置坐标，并且基于X射线源的位置坐标来执行沿着X射线照射路径的指定部分的图像数据的求和来重建头颅图像。本文中，基于X射线源的位置来确定用于求和的X射线照射路径。考虑到利用实际的头颅图像放射拍摄设备来放射拍摄，可以通过计算在X射线源位置处生成X射线的地方和X射线穿过的CT放射拍摄的每个立体像素的位置来确定X射线的路径。
此外，活动部分设置单元220可以基于X射线光束照射路径将矢向或轴向的横截面方向的CT图像的整个部分或指定的局部部分设置为求和部分(活动图像数据部分)。
同时，重建单元300包括：调整单元310，改变在重建头颅图像上反映的图像数据的比率；以及医学图像重建器320，通过执行“在活动部分设置单元220中设置的活动图像数据部分之内的图像数据”与调整单元310中调整的数据的求和来重建头颅图像。
本文中，重建单元300还包括图像尺寸调整单元330，其调整在医学图像重建器320中重建的头颅图像的尺寸。
此外，重建单元300还包括医学图像处理器340，其对医学图像重建器320中重建的头颅图像执行图像处理。
本文中，调整单元310生成并使用透明度表。换句话说，考虑到CT号码的特征，通过将伽马曲线应用到具有特定阈值或小于特定阈值的区域来生成透明度表。本文中，透明度表是一种查找表，并且被用作调整在本发明中的重建头颅图像上反射的图像数据的比率的一种方法。用于生成透明度表的公式T(x)如下面的[公式11]。
[公式11]
本文中，s表示透明度表的尺寸，g表示伽马曲线幂。阈值t可以通过实验被最优地计算来应用。例如，当阈值T为2000时，上述值是通过考虑CT数值而设定的一个例子。
此外，在几何形状校正单元100中校正的CT图像的图像数据当中，医学图像重建器320通过执行“在活动部分设置单元220中设置的活动图像数据部分之内的图像数据”与调整单元310中调整的数据的求和来重建头颅图像。
本文中，当执行求和时，透明度表可以被应用于活动图像数据部分的值。此外，可以通过调整利用特征信息(边缘、梯度等等)的求和信息(图像数据)的权重因子来确定活动图像数据部分的值。本文中，考虑到X射线的特性，权重因子可以使用衰减系数，或者可以使用求和部分内的像素的强度值。然后，通过将最终生成的权重因子应用到应用了透明度表的结果值来执行求和。
通过将上述过程应用到所有X射线路径来重建头颅图像。
此外，医学图像尺寸调整单元330调整在CT信息中重建的头颅图像的尺寸。换句话说，通过切割特定区域来调整图像大小，来导出与实际头颅图像放射拍摄设备中放射拍摄的图像相似的结果图像，或者来移除不必要的边界部分。本文中，如果不需要调整图像尺寸，则可以省略医学图像尺寸调整单元330的操作。
此外，医学图像处理器340通过对重建的头颅图像进行后处理(post processing)来提高图像质量。为了最大限度地提高图像质量，可以在几何形状校正单元100之前应用预处理过程。
图5是根据本发明实施例的医学图像重建方法的流程图。其详细实施例已经在医学图像重建设备的描述中详细描述。在下文中，将简要描述其操作过程。
首先，在步骤500中，几何形状校正单元100通过将CT几何形状校正应用到CT数据中进行校正使得CT图像被放置在三维空间中的正确位置中。稍后将参考图6至图8描述几何形状校正的过程。
然后，在步骤600中，设置单元200设置将要用于重建头颅图像的活动图像数据部分。本文中，设置活动图像数据部分的步骤600包括：在步骤610中，由位置信息设置单元210参考放射拍摄序列信息来设置X射线源的位置坐标；并且在步骤620中，由活动部分设置单元220基于在位置信息设置单元210中设置的位置坐标设置活动图像数据部分。
然后，在步骤700中，重建单元300通过基于在设置单元200中设置的X射线的位置坐标、沿着X射线照射路径、在设置单元200中设置的活动图像数据部分之内执行“在几何形状校正单元100中校正的CT图像的图像数据”的求和来重建头颅图像。本文中，重建头颅图像的步骤700包括：在步骤710中，由调整单元310调整用于重建头颅图像的图像数据的比率；并且在步骤720中，由医学图像重建器320通过执行“在活动部分设置单元220中设置的活动图像数据部分之内的图像数据”与调整单元310中调整的数据的求和来重建头颅图像。此外，重建头颅图像的步骤700还包括：在步骤730中，由图像尺寸调整单元330调整在医学图像重建器320中重建的头颅图像的尺寸。此外，重建头颅图像的步骤700进一步包括：在步骤740中，由医学图像处理器340对在医学图像重建器320中重建的头颅图像执行图像处理。
图6是根据本发明的实施例的几何形状校正的步骤500的详细流程图。
首先，在步骤510中，校正角度提取器110通过接收CT信息来提取每个横截面方向的校正角度来校正CT图像的位置。本文中，为了提取每个横截面的校正角度，可以对每个横截面执行子程序(图7的校正角度提取过程)。
然后，在步骤520中，校正器120通过根据校正角度提取器110中提取的每个横截面方向的校正角度来旋转CT图像以执行几何形状校正。
图7是根据本发明的实施例的提取校正角度的步骤510的详细流程图。
首先，在步骤511中，基点提取器111提取CT信息中的基点。
然后，在步骤512中，旋转角度计数图提取器112通过根据在基点提取器111中提取的基点、使用图像数据，提取预设的每个旋转角度的计数图。本文中，为了提取每个旋转角度的计数图，可以为每个旋转角度执行子程序(图8的旋转角度计数图提取过程)。
接下来，在步骤513中，旋转角度提取器113提取在旋转角度计数图提取器112中提取的每个旋转角度的计数图当中的最小计数图的旋转角度。
图8是根据本发明的实施例的提取旋转角度计数图的步骤512的详细流程图。
首先在步骤512a中，图像旋转器112a对每个预设旋转角度旋转CT图像。
然后，在步骤512b中，图像数据提取器112b基于在基点提取器111中提取的基点从在图像旋转器112a中旋转的CT图像中提取ROI的图像数据。
接下来，在步骤512c中，计数图提取器112c通过使用在图像数据提取器112b中提取的ROI的图像数据来提取计数图。
同时，在上述实施例中，通过将CT几何形状校正应用到CT数据中，CT图像被校正以正确地放置在三维空间中。
因此，当通过观察者显示根据本发明的实施例校正的CT图像时，不管放射拍摄的目标和姿势如何，诸如眼睛、耳朵、耳垂等等的双侧对称的器官或特征点被永久地布置在水平面上。
此外，在上述实施例中，通过使用CT图像并且通过使用自动重建方法来生成头颅图像。本文中，在本发明的实施例中，通过基于X射线照射路径来重建CT图像的矢向或冠向横截面方向中的特定部分的图像数据来生成头颅图像。
因此，当显示根据本发明的实施例的头颅图像时，头颅图像的放大率根据沿着X射线照射路径的位置的不同而不同。作为简单的例子，在矢向横截面方向的头颅图像中，换句话说，在横向方向上，右眼/左眼的尺寸看起来是不同的，并且它类似于使用实际头颅放射拍摄设备拍摄的头颅图像。
根据本发明的示例的医学图像重建方法可以以可由各种计算机装置执行的程序指令的形式来实施，并且可以存储在计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以单独地或组合地包括程序指令、数据文件和数据结构。在介质中存储的程序指令可以特别为本发明设计和构造，或者可以是计算机软件领域的技术人员已知的和可用的。计算机可读存储介质的示例包括诸如硬盘、光磁软盘和磁带的磁介质；诸如CD-ROM和DVD的光学介质；诸如光磁软盘的磁光介质；以及特别地配置为存储和执行程序指令的硬件设备(诸如ROM、RAM和快闪存储器)。程序指令的示例不仅包括由编译器构造的机器语言代码，还包括使用解释器等等的可由计算机执行的高级语言代码。上述硬件组件可以被配置来作为执行本发明的操作的一个或多个软件模块，反之亦然。
虽然已经结合具体细节(例如具体配置元件，和上述有限的示例和图示)描述了本发明，但是这些仅仅是为了帮助对本发明的全面理解而提供的，本发明不限于这些示例，并且可以由具有本发明所属领域的普通技术人员从上述描述中进行各种修改和变化。
因此，本发明的范围不应仅由所描述的实施例来确定。其应该由以下权利要求及所有权利要求的等同物的范围所确定。

Claims (14)

1.一种用于重建医学图像的设备，所述设备包括：
几何形状校正单元，其被配置为校正三维医学图像数据的几何形状，使得三维医学图像被正确地放置在三维空间中；
设置单元，其被配置为在三维医学图像数据中设置图像数据活动部分；以及
重建单元，其被配置为通过基于二维观察方向来执行图像数据活动部分的三维医学图像数据的求和来重建二维医学图像。
2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述几何形状校正单元包括：校正角度提取器，其用于在冠向方向、矢向方向和轴向方向的至少一个横截面上提取所述三维医学图像数据的校正角度；以及校正器，其根据所述校正角度旋转所述三维医学图像。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述校正角度提取器包括：基点提取器，其从所述三维图像数据中提取基点；旋转角度计数图提取器，其基于关于冠向方向、矢向方向和轴向方向中的至少一个横截面的每个旋转角度的有价值的像素的数量，从包括所述基点的ROI的图像数据中提取计数图；以及旋转角度提取器，其将每个旋转角度的所述计数图当中的最小计数图的旋转角度提取为所述校正角度。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述设置单元包括位置信息设置单元，其将X射线源的位置坐标设置为所述三维医学图像的外部，以及所述重建单元，其根据从所述位置坐标生成的X射线照射路径来执行所述三维医学图像数据的求和。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述三维医学图像被校正来使得所述三维医学图像的双侧对称的器官图像或特征点被安排在水平线上。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述二维医学图像沿着所述二维观察方向在不同位置具有不同的放大率。
7.一种使用医学图像重建设备来重建医学图像的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)校正三维医学图像数据的几何形状使得三维医学图像被正确地放置在三维空间中；
(b)在所述三维医学图像数据中设置图像数据活动部分；以及
(c)通过基于二维观察方向来执行所述图像数据活动部分的三维医学图像数据的求和来重建二维医学图像。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述步骤(a)包括步骤：(a1)为冠向方向、矢向方向和轴向方向中的至少一个横截面提取所述三维医学图像数据的校正角度；以及(a2)根据所述校正角度旋转所述三维医学图像。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述步骤(a1)包括步骤：(a11)从所述三维医学图像数据中提取基点；(a12)基于关于冠向方向、矢向方向和轴向方向中的至少一个横截面的每个旋转角度的有价值的像素的数量，从包括所述基点的ROI的图像数据中提取计数图；以及(a13)将对每个旋转角度的所述计数图当中的所述最小计数图的旋转角度提取为所述校正角度。
10.如权利要求7所述的方法，还包括：在所述步骤(c)之前，设置所述三维医学图像外部的X射线源的位置坐标，并且所述步骤(c)包括，基于从位置坐标所生成的X射线照射路径执行所述三维医学图像数据的求和。
11.一种记录用于实现权利要求7至10中任一项所述的方法的程序的计算机可读记录介质。
12.一种用于重建医学图像的设备，所述设备包括：
位置坐标设置单元，其设置三维医学图像外部的X射线源的位置坐标；
重建单元，其通过沿着从所述位置坐标所生成的X射线照射路径执行三维医学图像数据的求和来重建二维医学图像。
13.根据权利要求12所述的设备，其中所述二维医学图像基于所述二维观察方向在不同位置具有不同的放大率。
14.根据权利要求12所述的设备，其中所述二维医学图像是头颅图像。
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