DE102004063300A1 - Method and device for evaluating a function recorded by detection of a physical quantity - Google Patents

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    • G06T2207/10072Tomographic images
    • G06T2207/10088Magnetic resonance imaging [MRI]

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Beurteilen eines gewählten Bereichs a n b einer Funktion E(n), die durch Detektion des Verlaufs einer physikalischen Größe E über die Abszisse n aufgenommen ist und die aleatorische und/oder determinierte Komponenten enthalten kann, wobei die aleatorische Komponente unbekannt ist und die determinierten Komponenten zumindest teilweise unbekannt sind. Erfindungsgemäß werden aus der Funktion E(n) zunächst alle eventuell bekannten determinierten Komponenten entfernt, und aus der resultierenden Funktion F(n) wird eine Hilfsfunktion G(n) berechnet, welche die laufende Summe der Funktionswerte von F(n) entlang dem gewählten Bereich a n b darstellt. Durch vergleichende Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n) wird ein Beurteilungswert W ermittelt, der das Maß der Ähnlichkeit beider Funktionen widerspiegelt und somit ein Maß ist für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente der Funktion F(n) innerhalb des gewählten Bereichs dieser Funktion. Gegenstand der Erfindung ist auch eine Beurteilungseinrichtung (10), die nach diesem Prinzip funktioniert.The invention provides a method of judging a selected range of a function E (n) acquired by detecting the progression of a physical quantity E over the abscissa n and which may include aleatory and / or deterministic components, the aleatory component being unknown and the deterministic components are at least partially unknown. According to the invention, all possibly known deterministic components are first removed from the function E (n), and an auxiliary function G (n) is calculated from the resulting function F (n), which is the running sum of the function values of F (n) along the selected range represents anb. By comparing the two functions F (n) and G (n), a judgment value W is determined which reflects the degree of similarity of both functions and thus is a measure of the relative proportion of the aleatory component of the function F (n) within the selected one Range of this function. The subject matter of the invention is also an assessment device (10) which functions according to this principle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Beurteilen einer Funktion, die durch Detektion des Verlaufs einer physikalischen Größe über eine Abszisse aufgenommenen ist, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 15. Bevorzugtes, jedoch nicht ausschließliches Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Verarbeitung aufgenommener Bilddaten, insbesondere bei der Magnetresonanz-Bildgebung (MRI = Magnetic Resonance Imaging).The The invention relates to a method and a device for judging a function that can be detected by detecting the course of a physical Size over one Abscissa is recorded, according to the preamble of patent claim 1 or claim 15. Preferred, but not exclusive Field of application of the invention is the processing of recorded Image data, in particular in magnetic resonance imaging (MRI = Magnetic Resonance Imaging).

Hintergrund der Erfindungbackground the invention

Ein primärer Vorgang sowohl in der Messtechnik als auch in der Datenübertragungstechnik ist die Erfassung einer physikalischen Größe E (bei der es sich auch um die Ausgangsspannung einer Datenquelle handeln kann) und die Bereitstellung einer kontinuierlichen oder diskreten Funktion E(n), welche den Verlauf der Größe E über einer Abszisse n abbildet. Mit "Verlauf" sei hier die Amplitudenverteilung E(x) der Größe E entlang irgendeiner Koordinate x gemeint. Diese Koordinate kann eine Zeitkoordinate, eine Raumkoordinate oder eine Koor- dinate in irgendeiner anderen Dimension sein, z.B. eine Temperaturkoordinate. Die Abszisse n der bereitgestellten "abgebildeten" Funktion E(n) muss nicht die gleiche Dimension wie die Verlaufskoordinate x der erfassten Größe E haben. Wenn z.B. ein räumlicher Verlauf einer Größe durch zeitlich sequentielle Abtastung der Größe an verschiedenen Punkten der Raumkoordinate erfasst wird, dann wird der Verlauf in eine Zeitfunktion transformiert. In ähnlicher Weise wird eine Zeitfunktion erhalten, wenn z.B. die Temperaturabhängigkeit einer Größe durch Beobachtung der Größe bei sich zeitlich ändernder Temperatur erfasst wird. Umgekehrt wird eine Raumfunktion erhalten, wenn die Werte des Verlaufs in den räumlich beabstandeten Speicherzellen eines Datenspeichers abgelegt werden. Bei paralleler Auslesung der Speicherzellen bleibt die Funktion eine Raumfunktion, bei serieller Auslesung wird sie wieder als Zeitfunktion bereitgestellt.One primary Process in both metrology and data transmission technology is the detection of a physical quantity E (which is also can be the output voltage of a data source) and the Providing a continuous or discrete function E (n), which the course of the size E over a Abscissa represents n. With "gradient" here is the amplitude distribution E (x) the size E along of any coordinate x. This coordinate can be a time coordinate, a space coordinate or a co-ordinate in any other Dimension, e.g. a temperature coordinate. The abscissa n of the provided "mapped" function E (n) must not the same dimension as the course coordinate x of the detected Have size E. If e.g. a spatial Course of a size through time sequential scanning of the size at different points the spatial coordinate is detected, then the course is in a time function transformed. In similar Thus, a time function is obtained when e.g. the temperature dependence a size through Observation of the size in itself changing over time Temperature is detected. Conversely, a space function is obtained if the values of the history in the spatially-spaced memory cells of a Data storage are stored. With parallel reading of the memory cells the function remains a room function, in case of serial reading they are again provided as a time function.

Die Gesamtheit aller Elemente, die an der Bereitstellung der Funktion E(n) beteiligt sind, sei im Folgenden als "Kanal" bezeichnet. Dieser Kanal transformiert den Verlauf E(x) der Größe E in die Funktion E(n).The Whole of all elements involved in the delivery of the function E (n) are involved, hereinafter referred to as "channel". This channel transforms the course E (x) of size E in the functions).

Die Messung physikalischer Größen und auch die Weiterverarbeitung der Messergebnisse zur Bereitstellung einer kontinuierlichen oder diskreten Funktion, also der "Kanal", bilden in ihrer Gesamtheit einen stochastischen Prozess. In diesen Prozess fließen nicht nur die eigentliche Messgröße als "determinierte" Komponente ein, sondern auch ein Komplex von Zufallserscheinungen, der den "aleatorischen" Teil des stochastischen Prozesses bildet. Die gewonnene Funktion enthält also eine determinierte Komponente D(n), welche gewöhnlich das eigentliche Objekt der Beobachtung ist und somit die gefragte "Information" darstellt, und eine aleatorische Komponente A(n), die häufig pauschal auch als "Rauschen" bezeichnet wird. Diese Komponente kann je nach ihrer Stärke die eindeutige Erkennung der gefragten Information mehr oder weniger erschweren oder gar unmöglich machen.The Measurement of physical quantities and also the further processing of the measurement results for the provision a continuous or discrete function, ie the "channel", form in theirs Entirety a stochastic process. This process does not flow only the actual measurand as a "determinate" component, but also a complex of random phenomena, the "aleatoric" part of the stochastic Process forms. The obtained function thus contains a determinate one Component D (n), which is usually the actual object of the observation is thus the requested "information" represents, and an aleatorische Component A (n), which is common flat rate also as "noise" is called. This component can be unique depending on its strength the requested information more or less difficult or even impossible do.

Es sind Verfahren bekannt, um die Stärke des aleatorischen Einflusses eines Kanals abzuschätzen. Auf dem Gebiet der Nachrichtentechnik sind "Kanalprüfungen" üblich, um die Qua lität eines Kanals, der zur Übertragung eines Informationssignals in Form einer sich zeitlich ändernden Spannung dienen soll, zu beurteilen. Hierzu wird in einem Testbetrieb am Eingang des Kanals eine Testspannung mit bekanntem Verlauf angelegt, z.B. eine konstante Spannung, und am Ausgang wird geprüft, inwieweit sich die dort erscheinende Spannung von demjenigen Verlauf unterscheidet, der im Idealfall, also ohne aleatorischen Einfluss im Kanal, zu erwarten wäre.It Methods are known for the strength of aleatoric influence of a channel. On In the field of communications engineering, "channel tests" are common, about quality a channel for transmission an information signal in the form of a time-varying To serve tension, to judge. This is done in a test mode at the entrance of the channel a test voltage with a known course is created, e.g. a constant voltage, and the output checks to what extent the voltage appearing there differs from that of the course, in the ideal case, so without aleatorischen influence in the channel, too would be expected.

Ist die Testspannung eine konstante Gleichspannung, dann kann die besagte Prüfung z.B. einfach darin bestehen, die Wechselstromleistung im Ausgangssignal zu messen. Das Messergebnis gibt unmittelbar die Stärke der aleatorischen Komponente des Kanaleinflusses wieder. Bei komplizierteren Verfahren wird als Testspannung ein Informationssignal mit bekanntem und erkennbarem Informationsinhalt angelegt, und am Ausgang wird geprüft, ob die dort empfangene Information fehlerfrei erkannt wird, und gewünschtenfalls, wie hoch die Fehlerquote ist. Diese Verfahren sind jedoch nicht geeignet, die Stärke einer aleatorischen Komponente in einem Signal zu erkennen, das zusätzlich eine unbekannte determinierte Komponente enthält.is the test voltage is a constant DC voltage, then the said exam e.g. simply consist of the AC power in the output signal to eat. The measurement result gives directly the strength of the aleatorischen component of the channel influence again. At more complicated Method is known as test voltage information signal with a known and recognizable information content, and at the output becomes checked, whether the information received there is recognized without error, and if desired, how high the error rate is. However, these methods are not suitable, the strength an aleatoric component in a signal to recognize the additionally contains an unknown deterministic component.

Es ist aber auch bekannt, die Kanalqualität anhand eines Ausgangssignals zu ermitteln, in welchem eine determinierte Komponente mit unbekanntem Informationsinhalt existiert. Dies setzt jedoch voraus, dass die Information in der determinierten Komponente redundant codiert ist, und zwar mittels eines fehlererkennenden Codes. Ein Decoder auf der Ausgangsseite des Kanals kann die Fehlerquote ermitteln (sogenannte Bitfehlerrate BER im Falle einer digital codierten Information). Diese Fehlerquote ist gewöhnlich umso höher, je stärker die im Kanal eingeführte aleatorische Komponente relativ zur determinierten Komponente ist (das Intensitätsverhältnis der determinierten Komponente zur aleatorischen Komponente wird meist als "Rauschabstand" oder "signal-to-noise ratio" S/N bezeichnet). In der Praxis wird diese Technik eingesetzt, um die Informationsübertragung auf einen anderen Kanal umzuschalten, sobald die ermittelte Bitfehlerrate unzulässig hoch wird.However, it is also known to determine the channel quality on the basis of an output signal in which a deterministic component with unknown information content exists. However, this assumes that the information in the deterministic component is redundantly encoded by means of an error-detecting code. A decoder on the output side of the channel can determine the error rate (so-called Bit error rate BER in the case of digitally coded information). This error rate is usually higher, the stronger the aleatoric component introduced in the channel relative to the deterministic component (the intensity ratio of the deterministic component to the aleatoric component is usually referred to as "signal-to-noise ratio" S / N). In practice, this technique is used to switch the information transfer to another channel as soon as the determined bit error rate becomes unacceptably high.

Ein anderes bekanntes Verfahren zum Erkennen des relativen Gehaltes an aleatorischen und determinierten Komponenten in einer Funktion E(n) ist die Frequenzanalyse mittels mathematischer Fourier-Transformation. Hierbei werden die Amplituden der in der untersuchten Funktion E(n) enthaltenen Frequenzanteile berechnet. Man geht davon aus, dass die aleatorische Komponente A(n) einen gleichen Wert für alle Frequenzanteile zeigt (sogenanntes "weißes Rauschen"), also ein flaches "ebenes" Spektrum hat, ohne nennenswerte Ausschläge (Peaks). Sofern im Spektrum der Gesamtfunktion E(n) irgendwelche Peaks auftreten, kann deren Amplitude und Häufigkeit einen Hinweis auf das Vorhandensein und die Intensität einer determinierten Komponente geben. Allerdings können solche Peaks auch verursacht sein durch bestimmte funktionelle Zusammenhänge zwischen Frequenz und Amplitude, also durch den Frequenzgang des Kanals, wenn dieser keine ideale Allpass-Charakteristik hat, womit meist zu rechnen ist. Der Einfluss des Frequenzgangs des Kanals ist im Grunde eine determinierte Komponente, steht jedoch in keiner Korrelation mit der eigentlichen Information. Um das Verhältnis zwischen der aleatorischen Komponente und der wirklich interessierenden Information richtig abzuschätzen, müssen also die "Frequenzgang-Peaks" ignoriert werden, was eine Vorkenntnis des Kanal-Frequenzgangs voraussetzt. Ein weiterer Nachteil ist der erhebliche Rechenaufwand der Fourier-Analyse.One Another known method for detecting the relative content on aleatory and deterministic components in a function E (n) is the frequency analysis by means of mathematical Fourier transformation. In this case, the amplitudes of the function E (n) investigated in the examined function calculated frequency components. It is believed that the aleatoric component A (n) has an equal value for all frequency components shows (so-called "white noise"), so a flat "flat" spectrum has, without significant rashes (Peaks). If in the spectrum of the total function E (n) any Peaks may occur, their amplitude and frequency may be indicative the presence and intensity of a deterministic component give. However, you can such peaks also be caused by certain functional relationships between Frequency and amplitude, ie the frequency response of the channel, if this does not have ideal all-pass characteristics, which usually is to be expected. The influence of the frequency response of the channel is in Basically a deterministic component, but is not correlated with the actual information. To the relationship between the aleatoric Component and the really interesting information correctly estimate have to so the "frequency response peaks" are ignored, which requires a prior knowledge of the channel frequency response. Another Disadvantage is the considerable computational complexity of the Fourier analysis.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die bisher bekannten Beurteilungsverfahren wesentliche Nachteile haben, entweder weil sie Vorkenntnisse über gewisse Eigenschaften der Information oder über den Frequenzgang des Kanals voraussetzen oder weil sie eine fehlererkennende Codierung der interessierenden Information in der determinierten Komponente erfordern. Übrigens setzt die Fehlerkennung ebenfalls gewisse Vor kenntnisse über die determinierte Komponente voraus, nämlich die Kenntnis des fehlererkennenden Codes.In summary let yourself say that the previously known assessment methods have significant disadvantages either because they have previous knowledge of certain properties of the Information or about presuppose the frequency response of the channel or because they are an error-detecting Encoding the information of interest in the deterministic one Require component. by the way the misdetection also has certain knowledge about the deterministic component, namely the knowledge of the error-detecting Codes.

Aufgabe der Erfindung und LösungsprinzipTask of Invention and solution principle

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, technisch realisierbare Maßnahmen anzugeben, mit denen der Gehalt aleatorischer Komponenten relativ zum informativen Anteil in einer Funktion abgeschätzt werden kann, ohne dass Vorkenntnisse über die Information oder den Frequenzgang des die Funktion liefernden Kanals erforderlich sind. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren gelöst.The Object of the present invention is technically feasible activities indicate the content of aleatorischer components relative to the informative share in a function are estimated can, without any previous knowledge about the information or frequency response of the function providing the function Channels are required. This object is achieved by the method characterized in claim 1 solved.

Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zum Beurteilen eines gewählten Bereichs a ≤ n ≤ b einer Funktion E(n), die durch Detektion des Verlaufs einer physikalischen Größe E über die Abszisse n aufgenommenen ist und die aleatorische und/oder determinierte Komponenten enthalten kann, wobei die aleatorische Komponente unbekannt ist und die determinierten Komponenten zumindest teilweise unbekannt sind. Erfindungsgemäß werden aus der Funktion E(n) zunächst alle eventuell bekannten determinierten Komponenten entfernt, und aus der resultierenden Funktion F(n) wird eine Hilfsfunktion G(n) berechnet, welche die laufende Summe der Funktionswerte von F(n) entlang dem gewählten Bereich a ≤ n ≤ b darstellt. Durch vergleichende Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n) wird ein Beurteilungswert W ermittelt, der das Maß der Ähnlichkeit beider Funktionen widerspiegelt und somit ein Maß ist für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente der Funktion F(n) innerhalb des gewählten Bereichs dieser Funktion.object Accordingly, the invention is a method for judging a selected range a ≤ n ≤ b of a function E (n) obtained by detecting the course of a physical quantity E over the Abscissa is recorded n and the aleatory and / or determinate Components may contain, with the aleatorische component unknown and the deterministic components are at least partially unknown. According to the invention from the function E (n) first removes any known deterministic components, and from the resulting function F (n) becomes an auxiliary function G (n) calculates the running sum of the function values of F (n) along the chosen one Range a ≤ n ≤ b represents. By comparative examination of the two functions F (n) and G (n), a judgment value W is determined, which is the measure of similarity reflects both functions and thus is a measure of the relative share of aleatoric component of the function F (n) within the selected range this function.

Die Erfindung beruht auf der Einsicht, dass sich der Wesensunterschied zwischen einer aleatorischen Funktion A(n) und einer determinierten Funktion D(n) auch darin offenbart, wie sich die betreffende Funktion von einer laufenden Summe der Werte dieser Funktion unterscheidet. Das Wesen einer rein aleatorischen Funktion A(n) besteht darin, dass aufeinanderfolgende Werte der Funktion statistisch unabhängig von den vorangehenden Werten sind. Somit ist die ab einem Startpunkt n = a laufende Summe SA(n) der aufeinanderfolgenden Werte der Funktion A(n) ebenfalls eine rein aleatorische Funktion. Die Amplitudenänderungen der Summenfunktion SA(n) gleichen sich im Bereich ab dem Startpunkt a mit fortschreitender Abszisse n immer näher an die Amplitudenänderungen der Originalfunktion A(n) an; als absoluter Unterschied bleibt nur eine konstante Amplitudendifferenz, die gleich dem Wert der Originalfunktion A(n) am Startpunkt a der Summierung ist. Dies ist deswegen so, weil es zum aleatorischen Charakter der Originalfunktion A(n) gehört, dass sich alle vorangegangenen Amplitudenänderungen dieser Funktion im Verlauf der Summierung zunehmend genauer ausmitteln.The invention is based on the insight that the essential difference between an aleatory function A (n) and a determinate function D (n) is also revealed in how the function in question differs from a running sum of the values of this function. The essence of a purely aleatory function A (n) is that successive values of the function are statistically independent of the preceding values. Thus, the sum SA (n) of the successive values of the function A (n), which starts at a starting point n = a, is likewise a purely aleatoric function. The amplitude changes of the sum function SA (n) are in the range from the starting point a with increasing abscissa n always closer to the amplitude changes of the original function A (n); the absolute difference remains only a constant amplitude difference which is equal to the value of the original function A (n) at the starting point a of the summation. This is because it belongs to the aleatory character of the original function A (n), that all Previous amplitude changes of this function in the course of the summation increasingly accurate.

Anders ist die Sache bei einer determinierten Funktion D(n). Weil hier aufeinanderfolgende Werte der Funktion nicht statistisch unabhängig von den vorangehenden Werten sind, kommt es bei Bildung der laufenden Summe nicht zu einer fortschreitend genaueren Ausmittelung der vorangegangenen Amplitudenänderungen der Originalfunktion D(n). Somit ist hier hinsichtlich der Amplitudenänderungen keine Angleichung der Summenfunktion SD(n) an die Originalfunktion zu beobachten.Different is the matter with a determinate function D (n). Because here successive values of the function are not statistically independent of are the preceding values, it comes at formation of the current Sum not to a progressively more accurate evaluation of the previous amplitude changes the original function D (n). Thus, here is in terms of amplitude changes no adjustment of the sum function SD (n) to the original function to observe.

Das vorstehend beschriebene Unterscheidungsmerkmal zwischen aleatorischen und determinierten Funktion wird bei dem erfindungsgemäßen Beurteilungsverfahren ausgenutzt, um den aleatorischen Anteil relativ zum informativen Anteil in einer Funktion F(n) abzuschätzen. Je ausgeprägter die Angleichung der Amplitudenänderungen der Summenfunktion an die Amplitudenänderungen der Originalfunktion F(n) ist, desto größer wird der aleatorische Anteil sein. Je weniger sich die Funktionen in dieser Hinsicht angleichen, desto größer wird der determinierte Anteil sein. Durch eine vergleichende Untersuchung der Originalfunktion und der Summenfunktion kann ein Grad der Angleichung oder Ähnlichkeit zwischen den beiden Funktionen ermittelt werden, welcher ein Maß für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente der Originalfunktion F(n) ist. Hierzu sind verschiedene Untersuchungsmethoden geeignet.The above-described distinguishing feature between aleatoric and determined function is in the assessment method according to the invention exploited to the aleatorischen portion relative to the informative Estimate proportion in a function F (n). The more pronounced the Alignment of the amplitude changes the sum function to the amplitude changes of the original function F (n) is, the bigger it gets be the aleatorische share. The less the functions in In this respect, the greater the determinate becomes Share. Through a comparative study of the original function and the summation function may have a degree of alignment or similarity between the two functions, which is a measure of the relative Proportion of the aleatory component of the original function F (n). For this Different methods of investigation are suitable.

Die Aussagekraft des erfindungsgemäßen Beurteilungsverfahrens ist am besten, wenn der determinierte Anteil D(n) der Funktion F(n) nur diejenige determinierte Komponente enthält, welche die gefragte Information darstellt, also die "informative" Komponente. Häufig fließen in die detektierte physikalische Größe E(n) schon bei der Detektion und/oder bei der weiteren Übertragung und Transformation durch den Kanal determinierte Komponenten ein, deren Charakteristik bekannt ist. Deswegen besteht ein erster Verfahrensschritt darin, die Summe D0(n) aller dieser bekannten Komponenten zu entfernen.The validity of the assessment method according to the invention is best when the determinate component D (n) of the function F (n) contains only that deterministic component which represents the requested information, ie the "informative" component. Frequently, components detected in the detected physical variable E (n) are already involved in the detection and / or further transmission and transformation through the channel, the characteristics of which are known. Therefore, a first method step is to remove the sum D 0 (n) of all these known components.

Zu den bekannten determinierten Komponenten kann z.B. ein konstanter Offset gehören, oder eine bekannte Störfunktion wie etwa ein Netzbrumm oder ein bekannter Temperatureinfluss. Ein weiteres Beispiel sind Dämpfungsmechanismen, die den Verlauf der Funktion F(n) begleiten und sich oft in einem Abfall der detektierten Funktion über dem zeitlichen Verlauf zeigen. Dieser Abfall wird im Regelfall durch einen exponentiellen Abfall der physikalischen Größe E(n) bei fortschreitender Zeit mathematisch beschrieben. So kann im ersten Verfahrensschritt auch ein solches, als bekannt vorausgesetztes Dämpfungsverhalten entfernt werden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, ein bestimmtes Dämpfungsmodell, wie z.B. die ideale Dämpfung, beschrieben durch einen individuellen exponentiell beschriebenen Signalabfall, an die gemessenen Daten anzupassen, und dieses zu entfernen. Abweichungen der Realität von diesem vorgegebenen Modell werden als determinierte Komponente in der so erhaltenen Funktion verbleiben; sie sind auch tatsächlich eine "informative" Komponente der Funktion.To the known deterministic components may e.g. a constant Belong to offset, or a known fault function such as a hum or a known temperature influence. One another example is damping mechanisms, which accompany the course of the function F (n) and often in one Waste of the detected function over time demonstrate. This waste is usually due to an exponential Waste of the physical quantity E (n) mathematically described as time progresses. So in the first Process step also such, as provided known damping behavior be removed. But it is also possible, a specific damping model, such as. the ideal damping, described by an individual exponentially described Signal drop, to adapt to the measured data, and this too remove. Deviations of reality from this given model are considered deterministic component in the function thus obtained remain; they are too an "informative" component of the function.

Besondere Ausführungsformen der Erfindung sowie vorteilhafte Anwendungen und die Ausbildungen von Einrichtungen, die nach dem erfindungsgemäßen Prinzip funktionieren, sind in weiteren Patentansprüchen gekennzeichnet.Special embodiments the invention and advantageous applications and the embodiments of Devices which function according to the principle of the invention, are characterized in further claims.

Detaillierte Erläuterung der Erfindungdetailed explanation the invention

Nachstehend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.below the invention is based on embodiments closer by means of drawings explained.

1 zeigt eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren zu beurteilende Originalfunktion, die determinierte und aleatorische Komponenten enthält; 1 shows an original function to be assessed by the method according to the invention, which contains determinate and aleatoric components;

2 zeigt eine durch Aufsummierung der Originalfunktion gebildete Hilfsfunktion; 2 shows an auxiliary function formed by summing up the original function;

3 zeigt den Beurteilungswert als Funktion der relativen Stärke der aleatorischen Komponente in der Originalfunktion; 3 shows the judgment value as a function of the relative strength of the aleatoric component in the original function;

4 zeigt die Kreuzkorrelationsfunktion der Originalfunktion und der Hilfsfunktion; 4 shows the cross-correlation function of the original function and the auxiliary function;

5 zeigt die erste Ableitung der Kreuzkorrelationsfunktion; 5 shows the first derivative of the cross-correlation function;

6 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Beurteilungseinrichtung; 6 shows a block diagram of a judging device according to the invention;

7 zeigt eine erste Ausführungsform der vergleichenden Analysierstufe in der Beurteilungseinrichtung nach 6; 7 shows a first embodiment of the comparative analysis stage in the assessment device 6 ;

8 zeigt eine zweite Ausführungsform der vergleichenden Analysierstufe; 8th shows a second embodiment of the comparative analysis stage;

9 zeigt in Blockdarstellung die Verwendung einer erfindungsgemäßen Beurteilungseinrichtung in einem System zur Bearbeitung von MR-Bildinformation. 9 shows in block diagram the use of a judgment device according to the invention in a system for processing MR image information.

Ausgangspunkt des nachstehend beschriebenen Beurteilungsverfahrens ist das Vorliegen einer Menge von Werten E, die den über ein gewähltes Intervall beobachteten den Verlauf einer physikalischen Größe als Funktion E(n) beschreibt, wobei n die Skala oder Abszisse der Verlaufsrichtung ist. Die physikalische Größe kann ein elektrisches Signal am Ausgang eines "Kanals" sein, der mit irgendeiner Messvorrichtung oder sonstigen Informationsquelle beginnt und eine Menge von Verarbeitungs- und Übertragungseinrichtungen enthalten kann. Im Wege des Kanals kann ein analoges oder digitales Speichermedium enthalten sein, welches die von der Informationsquelle gelieferte Information speichert und die Menge der Werte E auf Abruf über ein Lesegerät liefert, z.B. in Analogform als kontinuierlich oder diskret abgetastete Spannungswerte oder als diskrete Digitalwörter.starting point of the evaluation method described below is the presence a set of values E that observed over a selected interval describes the course of a physical quantity as function E (n), where n is the scale or abscissa of the course direction. The physical Size can an electrical signal at the output of a "channel" connected to any measuring device or any other source of information and a lot of processing and transmission facilities may contain. In the way of the channel can be an analog or digital Storage medium containing the information source supplied information stores and the amount of values E on demand over reader provides, e.g. in analog form as continuously or discreetly sampled Voltage values or as discrete digital words.

Wie weiter oben beschrieben, kann die Funktion E(n) neben einer unbekannten determinierten Komponente D(n), welche die gelieferte Information repräsentiert, und einer ebenfalls unbekannten aleatorischen Komponente A(n) auch bekannte determinierte Komponenten D0(n) enthalten, die aber nicht zu der gelieferten Information gehören. Deswegen besteht ein erster Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, die bekannten Komponenten D0(n) von der Funktion zu subtrahieren, um die zu beurteilende "Originalfunktion" F(n) = E(n) – D0(n) (Gl.1)zu erhalten.As described above, the function E (n) may include, in addition to an unknown deterministic component D (n) representing the supplied information and a likewise unknown aleatoric component A (n), also known deterministic components D 0 (n) but does not belong to the information supplied. Therefore, a first step of the method according to the invention is to subtract the known components D 0 (n) from the function in order to obtain the "original function" to be assessed. F (n) = E (n) - D 0 (n) (Eq.1) to obtain.

In der 1 ist eine typische Funktion F(n) innerhalb eines ausgewählten Beobachtungsfensters a ≤ n ≤ b dargestellt, wobei die Abszissenpunkte n ausgehend von einem Anfangspunkt a = 0 bis zu einem Endpunkt b = 99 skaliert sind. Die Funktion F(n) enthält die unbekannte aleatorische Komponente A(n) und, als determinierte Komponente D(n), nur die Information. Diese "informative" Komponente ist in der 1 als gestrichelte Kurve eingezeichnet; in der Praxis ist sie natürlich unbekannt. Zum Zwecke der Illustration wurde die in 1 dargestellte Funktion F(n) durch eine Simulation erzeugt, wobei eine gestrichelt gezeichnete determinierte Komponente D(n) mit einer durch einen Zufallsgenerator erzeugten Rauschfunktion A(n) addiert wurde.In the 1 is a typical function F (n) within a selected observation window a ≤ n ≤ b, where the abscissa points n are scaled from a starting point a = 0 to an end point b = 99. The function F (n) contains the unknown aleatoric component A (n) and, as the deterministic component D (n), only the information. This "informative" component is in the 1 drawn as a dashed curve; Of course, in practice, it is unknown. For purposes of illustration, the in 1 represented function F (n) generated by a simulation, wherein a dashed drawn deterministic component D (n) was added to a generated by a random number generator noise function A (n).

Als zweiter Schritt wird aus der Funktion F(n) eine Hilfs funktion G(n) gebildet, welche die laufende Summe der Werte der Funktion F(n) über die Abszisse n darstellt. Wenn F(n) eine kontinuierliche Funktion ist, kann die laufende Summe als Integral

Figure 00100001
gebildet werden, z.B. mittels einer analogen Integrierschaltung. Wenn F(n) als diskrete Funktion vorliegt, bestehend aus einer diskreten Folge analoger oder digital codierter Abtastwerte in gleichmäßigen Abständen entlang der Abszisse n, dann wird die laufende Summe als diskrete Funktion
Figure 00100002
gebildet durch schrittweises Aufsummieren der Abtastwerte. Die Funktion G(n) ist in der 2 graphisch dargestellt.As a second step, an auxiliary function G (n) is formed from the function F (n), which represents the running sum of the values of the function F (n) over the abscissa n. If F (n) is a continuous function, the running sum can be considered integral
Figure 00100001
be formed, for example by means of an analog integrated circuit. If F (n) is a discrete function consisting of a discrete sequence of analog or digitally coded samples at regular intervals along the abscissa, then the running sum becomes a discrete function
Figure 00100002
formed by stepwise accumulating the samples. The function G (n) is in the 2 shown graphically.

Ein Vergleich der Funktionen F(n) und G(n) zeigt, dass sie sich sehr voneinander unterscheiden. Beim hier dargestellten Beispiel ist der Dynamikbereich von G(n) infolge der Summierung wesentlich größer als bei der Funktion F(n), wie an der Skala der Ordinate abzulesen ist. Beim Fehlen einer determinierten Komponente wäre der Dynamikbereich von F(n) und G(n) etwa gleich. In diesem Fall wäre der einzige beobachtbare Unterschied nur eine konstante Amplitudenverschiebung, die dem Wert der Funktion F(n) am Abszissenpunkt n = a entspricht.A comparison of the functions F (n) and G (n) shows that they are very different from each other. In the example shown here, the dynamic range of G (n) is much larger due to the summation than for the function F (n), as can be seen on the scale of the ordinate. In the absence of a deterministic component, the dynamic range of F (n) and G (n) would be approximately equal. In this case, the only observable difference would be only a constant amplitude shift equal to the value of the function F (n) at the abscissa point n = a equivalent.

Der Unterschied im Dynamikbereich wird allerdings weniger auffällig sein, wenn die determinierte Komponente D(n) in schneller Folge und relativ regelmäßig zwischen positiven und negativen Werten wechselt. Dennoch kann besagtes Unterscheidungsmerkmal in vielen praktischen Fällen aufschlussreich sein, etwa wenn solche schnellen Wechsel in D(n) nicht zu erwarten sind. Mittels einer vergleichenden Untersuchung kann das Merkmal quantitativ erfasst werden, um einen Beurteilungswert W zu ermitteln, der ein Maß ist für den relativen Anteil der determinierten gegenüber der aleatorischen Komponente der Funktion F(n) innerhalb des gewählten Bereichs die ser Funktion.Of the Difference in dynamic range, however, will be less noticeable if the deterministic component D (n) in rapid succession and relative regularly between positive and negative values changes. Nevertheless, said distinguishing feature in many practical cases be revealing, such as when such rapid changes in D (n) are not expected. By means of a comparative examination can the feature is quantified to an assessment score W to determine which is a measure for the relative proportion of the deterministic versus the aleatoric component the function F (n) within the selected range this function.

Ein mögliches Verfahren für die vergleichende Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n) besteht darin, den Beurteilungswert W zu ermitteln als das Verhältnis des bestimmten Integrals des Betrages (Absolutwerte) der Funktion F(n) gegenüber dem bestimmten Integral des Betrages (Absolutwerte) der Funktion G(n), jeweils über den Gesamtbereich von a bis b, gemäß der Formel

Figure 00110001
oder, bei diskreten Funktionen F(n) und G(n),
Figure 00110002
One possible method for the comparative analysis of the two functions F (n) and G (n) is to determine the judgment value W as the ratio of the determined integral of the absolute value of the function F (n) versus the particular integral of the magnitude (Absolute values) of the function G (n), in each case over the entire range from a to b, according to the formula
Figure 00110001
or, for discrete functions F (n) and G (n),
Figure 00110002

Die 3 zeigt in einem Diagramm, wie sich der so erhaltene Beurteilungswert W ändert, wenn der relative Anteil der aleatorischen Komponente A(n) gegenüber der in 1 gestrichelt gezeigten determinierten Komponente D(n) zunimmt.The 3 FIG. 14 is a graph showing how the thus-obtained judgment value W changes when the relative proportion of the aleatoric component A (n) to that in FIG 1 the deterministic component D (n) shown in dashed lines increases.

Ein anderes Verfahren für die vergleichende Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n), das in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung benutzt wird, beinhaltet eine Kreuzkorrelation. Hierzu wird die Kreuzkorrelationsfunktion

Figure 00110003
oder, bei diskreten Funktionen F(n) und G(n),
Figure 00110004
der beiden Funktionen gebildet. Der Parameter τ ist das in diskreten Schritten einer Schrittweite Δ geänderte Maß der gegenseitigen Verschiebung der beiden Funktionen bei der Berechnung der diskreten Kreuzkorrelationsfunktion. Somit ist die Funktion K(τ) eine diskrete Funktion. Der Parameter k ist ein beliebig wählbarer Maßstabsfaktor.Another method for the comparative study of the two functions F (n) and G (n) used in an advantageous embodiment of the invention involves a cross-correlation. This is done by the cross-correlation function
Figure 00110003
or, for discrete functions F (n) and G (n),
Figure 00110004
formed of the two functions. The parameter τ is the degree of mutual displacement of the two functions in the calculation of the discrete cross-correlation function which is changed in discrete steps of a step width Δ. Thus, the function K (τ) is a discrete function. The parameter k is a freely selectable scale factor.

In Worten ausgedrückt vollzieht sich die Bildung der Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) allgemein folgendermaßen: Die Funktionen von F(n) und G(n) werden schrittweise um unterschiedliche Vielfache der Schrittweite Δ entlang der Abszisse n in negativer und/oder positiver Richtung zueinander verschoben. Nach jedem Schritt wird eine Produktfunktion gebildet, die für jeden Abszissenpunkt n das Produkt der beiden zu einander verschoben Funktionen darstellt. Die Werte jeder Produktfunktion innerhalb eines gewählten Bereichs der Abszisse n werden aufsummiert (Integration der Produktfunktion oder Addition ihrer diskreten Wertefolge), und die Ergebnisse werden über einer Abszisse τ abgebildet, deren Skala das jeweilige Maß der Verschiebung als ein entsprechendes Vielfaches der Schrittweite Δ darstellt. Wenn F(n) und/oder G(n) eine diskrete Funktion ist, also eine diskrete Folge von Abtastwerten entlang der n-Koordinate, dann ist diese Schrittweite Δ vorzugsweise gleich dem Schritt von einem Abtastwert zum nächsten Abtastwert.In In words The formation of the cross-correlation function K (τ) is general as follows: The functions of F (n) and G (n) are progressively different Multiples of the step size Δ along the abscissa n in a negative and / or positive direction to each other postponed. After each step, a product function is formed, the for each abscissa point n the product of the two shifted to each other Functions represents. The values of each product function within a chosen one The area of the abscissa n is added up (integration of the product function or adding their discrete value sequence), and the results will be over one Abscissa τ shown, whose scale the respective measure of Displacement represents as a corresponding multiple of the step size Δ. If F (n) and / or G (n) is a discrete function, ie a discrete one Sequence of samples along the n-coordinate, then this one Step size Δ preferably equal to the step from one sample to the next sample.

Bei der Wahl des Bereichs der Abszisse n, über den die Produktbildung der beiden zueinander verschobenen Funktionen F(n) und G(n) und die Aufsummierung der Produkte erfolgt, ist folgendes zu beachten: Das weiter oben erwähnte Beobachtungsfenster, also der Bereich a ≤ n ≤ b der beiden Funktionen, kommt bei der Verschiebung außer Deckung. Ist τmax1 der Betrag der maximalen Verschiebung in negativer Richtung und τmax2 der Betrag der maximalen Verschiebung in positiver Richtung, dann bleibt nur noch der Bereich von n = a + τmax1 bis n = b – τmax2 innerhalb dessen sich das Beobachtungsfenster auch bei maximaler Verschiebung noch überlappt. Nur über diesen Bereich sollte die Produktbildung der beiden zueinander verschobenen Funktionen F(n) und G(n) und die Aufsummierung der Produkte erfolgen. Je größer dieser Bereich ist, desto genauer sind natürlich die berechneten Werte der Kreuzkorrelationsfunktion.When choosing the range of the abscissa n, over which the product formation of the two mutually shifted functions F (n) and G (n) and the summation of the products, takes place, the following should be noted: The above-mentioned observation window, ie the range a ≤ n ≤ b of the two functions, comes in the shift out of coverage. If τ max1 is the amount of the maximum shift in the negative direction and τ max2 is the amount of the maximum shift in the positive direction, then only the range from n = a + τ max1 to n = b - τ max2 remains within the observation window maximum shift still overlapped. Only over this range should the product formation of the two mutually shifted functions F (n) and G (n) and the summation of the products take place. Of course, the larger this range, the more accurate the calculated values of the cross-correlation function.

Die Funktionswerte der Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) sind in der 4 als Balkendiagramm über der Abszisse τ dargestellt, und zwar über einen relativ weiten Bereich von τ-Werten. Es wurde gefunden, dass man durch Analyse der ersten Ableitung K'(τ) der Funktion K(τ) ein Maß W ermitteln kann, das repräsentativ für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente gegenüber der determinierten Komponente der Funktion F(n) ist. Im einzelnen wurde gefunden, dass der Werte der Ableitung K'(τ) am Abszissenpunkt τ = 0 einen Peak gegenüber den benachbarten Werten bildet, der sich über die Werte benachbarte Punkte umso höher heraushebt, je stärker der relative Anteil der aleatorischen Komponente in der Funktion F(n) ist.The function values of the cross correlation function K (τ) are in 4 is shown as a bar graph over the abscissa τ, over a relatively wide range of τ values. It has been found that by analyzing the first derivative K '(τ) of the function K (τ) one can obtain a measure W which is representative of the relative proportion of the aleatoric component to the determinant component of the function F (n). Specifically, it has been found that the values of the derivative K '(τ) at the abscissa point τ = 0 form a peak over the adjacent values, which becomes more prominent over the values of adjacent points the stronger the relative proportion of the aleatory component in the function F (n) is.

Zur Veranschaulichung ist in der 5 die erste Ableitung K'(τ) der in 4 gezeigten Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) dargestellt. Da K(τ) eine diskrete Funktion ist, wird die erste Ableitung K'(τ) durch schrittweise Differenzbildung erhalten, gemäß der Gleichung K'(τ) = [K(τ) – K(τ – Δ), (Gl.8)wobei Δ, wie bereits oben definiert, die Schrittweite der Verschiebungen bei der Bildung der Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) ist. In der 5 zeigt sich deutlich der erwähnte Peak am Punkt τ = 0.For illustration is in the 5 the first derivative K '(τ) of the 4 shown cross-correlation function K (τ) shown. Since K (τ) is a discrete function, the first derivative K '(τ) is obtained by stepwise subtraction, according to the equation K '(τ) = [K (τ) - K (τ - Δ), (Eq.8) where Δ, as already defined above, the increment of the shifts in the formation of the cross-correlation function K (τ). In the 5 clearly shows the mentioned peak at the point τ = 0.

Um ein Maß W für die relative Höhe dieses Peak zu bestimmen, müssen mindestens zwei Werte der Ableitung K'(τ) ermittelt werden. Als erster Wert W0 wird der Wert der Funktion K'(τ) für den Nullpunkt τ = 0 ermittelt. Ein zweiter Wert WR wird als "Referenzwert" aus mindestens einem Funktionswert in der Nachbarschaft des Punktes τ = 0 ermittelt, allgemein gesagt aus einer Menge von Funktionswerten K'(τ) für eine Menge von Punkten τ ≠ 0 innerhalb eines ausgewählten Umgebungsbereichs u ≤ τ ≤ v des Nullpunktes. Aus den Funktionswerten der gewählten Menge von Umgebungspunkten lässt sich ein Referenzwert WR ermitteln, der mit W0 verglichen werden kann, um das Maß W der relativen Höhe des Peaks zu erhalten.In order to determine a measure W for the relative height of this peak, at least two values of the derivative K '(τ) must be determined. As the first value W 0 , the value of the function K '(τ) for the zero point τ = 0 is determined. A second value W R is determined as a "reference value" from at least one function value in the neighborhood of the point τ = 0, generally speaking a set of function values K '(τ) for a set of points τ ≠ 0 within a selected environment area u ≤ τ ≤ v of the zero point. From the function values of the selected set of environmental points, a reference value W R can be determined which can be compared with W 0 to obtain the dimension W of the relative height of the peak.

Zur Ermittlung eines geeigneten Referenzwerte WR kann es genügen, nur einen Umgebungspunkt auszuwählen, wobei vorzugsweise einer der unmittelbar benachbarten Punkte τ = 0 – Δ oder τ = 0 + Δ gewählt wird. Da zur Berechnung der Ableitung K'(τ) an einem Punkt die Differenz gebildet werden muss zwischen dem Wert der Funktion K(τ) an diesem Punkt und dem Wert der an dem unmittelbar vorhergehenden Punkt, braucht man für diesen Fall vorher insgesamt nur drei Punkte τ = 0 – 2Δ, τ = 0 – Δ, τ = 0 (oder τ = 0, τ = 0 + Δ, τ = 0 + 2Δ) der Korrelationsfunktion K(τ) zu berechnen. Als Referenzwert WR kann dann der Funktionswert K'(τ)0-Δ bzw. der Funktionswert K'(τ)0+Δ dienen.To determine a suitable reference value W R , it may be sufficient to select only one surrounding point, wherein preferably one of the immediately adjacent points τ = 0 - Δ or τ = 0 + Δ is selected. Since the difference between the value of the function K (τ) at this point and the value at the immediately preceding point must be formed at one point in order to calculate the derivative K '(τ), one needs only three points for this case beforehand τ = 0 - 2Δ, τ = 0 - Δ, τ = 0 (or τ = 0, τ = 0 + Δ, τ = 0 + 2Δ) of the correlation function K (τ). The reference value W R can then be the function value K '(τ) 0-Δ or the function value K' (τ) 0 + Δ .

Es kann aber vorteilhaft sein, als Referenzwert WR für die Höhe W des Peak nicht genau einen unmittelbar benachbarten Punkt zu wählen, sondern irgendeinen Mittelwert über mehrere Punkte τ ≠ 0 innerhalb eines diese Punkte einschließenden Bereiches u ≤ τ ≤ v. Der Mittelwert kann der arithmetische Mittelwert, das quadratische Mittel oder ein anders gewichteter Mittelwert sein.However, it may be advantageous to choose as the reference value W R for the height W of the peak not exactly an immediately adjacent point, but rather any mean value over several points τ ≠ 0 within a region including these points u ≦ τ ≦ v. The mean may be the arithmetic mean, the root mean or a different weighted average.

Allgemein genügt es also, die Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) gemäß der obigen Gleichung Gl.6 oder Gl.7 nur über den Bereich u ≤ τ ≤ v zu berechnen. Das heißt, τmax1 kann gleich u gewählt werden und τmax2 kann gleich v gewählt werden. Je kleiner dieser Bereich ist, desto geringer ist der Rechenaufwand und somit auch die Rechenzeit. Wie bereits weiter oben erwähnt wurde, ist außerdem ist die Genauigkeit der für diesen Bereich berechneten Werte der Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) umso größer, je kleiner der Bereich ist.In general, therefore, it suffices to calculate the cross-correlation function K (τ) according to the above equation Eq. 6 or Eq. 7 only over the range u ≦ τ ≦ v. This means that τ max1 can be chosen equal to u and τ max2 can be chosen equal to v. The smaller this range is, the lower the computational effort and thus the computing time. In addition, as already mentioned above, the smaller the area, the larger the accuracy of the values of the cross-correlation function K (τ) calculated for this area.

Als Maß W für die relative Höhe des erwähnten Peaks in der Ableitung K'(τ) und somit als Beurteilungswert für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente gegenüber der determinierten Komponente der Funktion F(n) kann ein Wert ermittelt werden, der eine Relation zwischen W0 und WR anzeigt, z.B. die Differenz oder den Quotienten. Vorzugsweise wird der Beurteilungswert W als Absolutwert der Differenz berechnet: W = w·|W0 – WR|, (Gl.9)oder als Absolutwert des Quotienten:

Figure 00150001
oder als Absolutwert des verschobenen Quotienten:
Figure 00150002
wobei w ein beliebig gewählter Maßstabsfaktor ist.As a measure W for the relative height of the mentioned peak in the derivative K '(τ) and thus as a judgment value for the relative proportion of the aleatoric component against the determinant component of the function F (n), a value can be determined which has a relation between W 0 and W R indicates, for example, the difference or the quotient. Preferably, the judgment value W is calculated as the absolute value of the difference: W = w · | W 0 - W R |, (Eq.9) or as the absolute value of the quotient:
Figure 00150001
or as the absolute value of the shifted quotient:
Figure 00150002
where w is an arbitrarily chosen scale factor.

Gewünschtenfalls kann man den Beurteilungswert klassifizieren, indem man eine Anzahl abgestufter Schwellenwerte vorgibt, denen verschiedene Qualitätsklassen zugeordnet werden. Der Beurteilungswert W wird mit diesen Schwellenwerten verglichen, und es wird diejenige Qualitätsklasse angezeigt, die dem höchsten der überschrittenen Schwellenwerte (oder dem niedrigsten der unterschrittenen Schwellenwerte) zugeordnet ist. In vielen Anwendungsfällen kann es genügen, nur einen einzigen Schwellenwert vorzusehen, um eine Qualitätsinformation "brauchbar" oder "unbrauchbar" zu liefern. Geeignete Schwellenwerte können für ein System, in welchem das erfindungsgemäße Verfahren realisiert wird, empirisch gefunden werden.If desired, you can classify the rating value by adding a number graded thresholds that give different quality classes be assigned. The judgment value W becomes with these thresholds and the quality class that is displayed is displayed highest the exceeded Thresholds (or the lowest of the undershot thresholds) assigned. In many applications, it may suffice to provide a single threshold to provide quality information "useful" or "unusable". suitable Thresholds can for a System in which the method according to the invention is realized, be found empirically.

Die Schritte des vorstehend beschriebenen Beurteilungsverfahrens sind in der 6 in Form eines Blockdiagramms dargestellt. Dieses Diagramm gilt gleichermaßen für den Aufbau einer Beurteilungseinrichtung, die nach dem erfindungsgemäßen Prinzip arbeitet. Die einzelnen Blöcke repräsentieren in diesem Fall die Stufen einer arithmetischen Verarbeitungseinrichtung, die insgesamt mit 10 bezeichnet ist. Der Block 11 ist eine Subtrahierstufe mit einem ersten Eingang zum Empfang der Funktion E(n) und einem zweiten Eingang zum Empfang der Funktion D0(n), welche die Summe der bekannten determinierten Komponenten ist, um die Funktion F(n) gemäß der obigen Gleichung Gl.1 zu bilden. Der Block 12 ist eine Integrierstufe, welche aus der Funktion F(n) die Hilfsfunktion G(n) gemäß der obigen Gleichung Gl.2 oder Gl.3 bildet. Der Block 13 ist eine Analysierstufe, die durch eine vergleichenden Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n) einen Beurteilungswert W ermittelt, der ein Maß ist für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente der Funktion F(n) innerhalb des gewählten Bereichs a ≤ n ≤ b.The steps of the above-described evaluation method are described in U.S.P. 6 shown in the form of a block diagram. This diagram applies equally to the structure of a rating device which operates on the principle according to the invention. The individual blocks in this case represent the stages of an arithmetic processing device, which in total with 10 is designated. The block 11 is a subtractor stage having a first input for receiving the function E (n) and a second input for receiving the function D 0 (n), which is the sum of the known deterministic components, to obtain the function F (n) according to equation Eq To form .1. The block 12 is an integrating stage, which from the function F (n) forms the auxiliary function G (n) according to the above equation Eq. 2 or Eq. The block 13 is an analyzing stage which, by a comparative examination of the two functions F (n) and G (n), determines a judgment value W which is a measure of the relative proportion of the aleatory component of the function F (n) within the selected range a ≤ n ≤ b.

Die Analysierstufe 13 kann in irgendeiner geeigneten Weise ausgebildet sein. In der 7 ist ein erstes Ausführungsbeispiel gezeigt, das mit Bildung der Kreuzkorrelationsfunktion arbeitet. Eine Korrelierstufe 14 bildet die diskrete Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) gemäß der obigen Gleichung Gl.6 oder Gl.7. Eine Differenzierstufe 15 berechnet die Ableitung K'(τ) gemäß der obigen Gleichung Gl.8, und eine Vergleichsstufe 16 berechnet aus benachbarten Werten K'(τ = 0) und K(τ ≠ 0) der Ableitung K'(τ) den Beurteilungswert W gemäß der obigen Gleichung Gl.9 oder Gl.10 oder Gl.11.The analysis stage 13 may be formed in any suitable manner. In the 7 a first embodiment is shown which operates with the formation of the cross-correlation function. A correlator 14 forms the discrete cross-correlation function K (τ) according to equation Gl.6 or Eq.7 above. A differentiation level 15 calculates the derivative K '(τ) according to Equation Eq. 8 above, and a comparison stage 16 calculated from adjacent values K '(τ = 0) and K (τ ≠ 0) of the derivative K' (τ), the judgment value W according to the above equation Eq.9 or Eq.10 or Eq.11.

Die 8 zeigt als zweites Beispiel eine Ausführungsform der Analysierstufe 13, die nach dem weiter oben geschilderten Prinzip der Betrags-Integration und Quotientenbildung arbeitet. Hierzu sind zwei Absolutwert-Bildner 17a und 17b für die Funktionen F(n) und G(n) vorgesehen, deren jedem eine Integrierstufe 18a bzw. 18b nachgeschaltet ist. Die Ausgangssignale der beiden Integrierstufen 18a und 18b werden einer Dividierstufe 19 zugeführt, um den Beurteilungswert W nach der obigen Gleichung Gl.4 oder Gl.5 zu berechnen.The 8th shows as a second example an embodiment of the analyzing stage 13 , which works according to the above described principle of magnitude integration and quotient formation. These are two absolute value formers 17a and 17b for the functions F (n) and G (n), each of which has an integrating stage 18a respectively. 18b is downstream. The output signals of the two integration stages 18a and 18b become a divisional level 19 to calculate the judgment value W according to the above equation Eq. 4 or Eq.

In der 6 ist ferner ein Block 20 dargestellt, der ein Schwellenvergleicher ist, welcher aus dem Beurteilungswert W durch Vergleich mit einem Schwellenwert S das Qualitätsurteil Q ableitet. Die in den 6 bis 8 gezeigten Stufen können als elektrische Schaltungen realisiert werden oder, zumindest teilweise, als Computerprogramm realisiert werden.In the 6 is also a block 20 which is a threshold comparator which derives the quality judgment Q from the judgment value W by comparison with a threshold value S. The in the 6 to 8th shown stages can be realized as electrical circuits or, at least partially, be realized as a computer program.

Bei dem vorstehend beschriebenen Beurteilungsverfahren kann eine gewisse Ungenauigkeit auftreten, deren Ursache darin zu suchen ist, dass bei der Berechnung der Hilfsfunktion G(n) der Anfangswert der Aufsummierung (also der Wert der Funktion F(n) am Startpunkt n = a) als Konstante erscheint. Dieser Anfangswert F(n)a setzt sich zusammen aus dem Anfangswert A(n)a der aleatorischen Komponente und dem Anfangswert D(n)a der determinierten Komponente. Obwohl der Anfangswert A(n)a selbst aleatorisch ist, wirkt er über alle Berechnungen wie eine konstante determinierte Komponente. Dies führt am Ende dazu, dass der berechnete Beurteilungswert W eine gewisse Fehlerquote hat. Das heißt, es kann eine gewisse Wahrscheinlichkeit bestehen, dass die Qualitätsinformation "brauchbar" geliefert wird, obwohl die Qualität eigentlich als "unbrauchbar zu beurteilen wäre, und umgekehrt.In the above-described judging method, some inaccuracy may occur due to the fact that, in the calculation of the auxiliary function G (n), the initial value of the summation (that is, the value of the function F (n) at the starting point n = a) is a constant appears. This initial value F (n) a is composed of the initial value A (n) a of the aleatory component and the initial value D (n) a of the deterministic component. Although the initial value A (n) a is itself aleatory, it acts as a constant deterministic component over all calculations. In the end, this leads to the calculated evaluation value W having a certain error rate. That is, there may be some likelihood that the quality information will be "usable", although the quality would actually be deemed "unusable," and vice versa.

Diese Fehlerquote kann in manchen Anwendungsfällen ignoriert werden. Es gibt aber auch Möglichkeiten zur Reduzierung dieser Fehlerquote. Ein Weg besteht darin, die Aufnahme der Funktion E(n) ein- oder mehrmals zu wiederholen und die jeweils erhaltenen Beurteilungswerte zu mitteln. Eine andere Möglichkeit ist, die Qualitätsinformation zweimal hintereinander in zwei Durchläufen zu berechnen, wobei die Aufsummierung der Funktion F(n) in entgegensetzten Richtungen vorgenommen wird. Das heißt, bei einem der Durchläufe wird die Hilfsfunktion Ga(n) erzeugt durch Integration oder Aufsummierung der Funktion F(n) vom Punkt n = a in "Vorwärts"-Richtung nach b, wie anhand der 2 beschrieben, und bei der vergleichenden Analyse werden die Funktionen Ga(n) und F(n) betrachtet. Der andere Durchlauf erfolgt "spiegelverkehrt", d.h., die Hilfsfunktion Gb(n) wird erzeugt durch Integration oder Aufsummierung der Funktion F(n) vom Punkt n = b in "Rückwärts"-Richtung nach a, und bei der vergleichenden Analyse werden die Funktion Gb(n) und die entsprechend gespiegelte Version der Funktion F(n) betrachtet. Nur wenn beide Durchläufe die Qualitätsinformation "brauchbar" liefern, wird das endgültige Urteil "brauchbar" abgegeben. Dies kann die Fehlerwahrscheinlichkeit tatsächlich vermindern: Ist z.B. die Fehlerwahrscheinlichkeit bei alleiniger Verwendung der einen oder der anderen Hilfsfunktion Ga(n) oder Gb(n) gleich 50%, dann ergibt sich für das endgültige Urteil eine Fehlerwahrscheinlichkeit von nur 25%.This error rate can be ignored in some applications. But there are also ways to reduce this error rate. One way is to repeat the recording of the function E (n) one or more times and to average the evaluation values obtained in each case. Another possibility is to calculate the quality information twice in succession in two passes, with the addition of the function F (n) in opposite directions. That is, in one of the passes, the auxiliary function G a (n) is generated by integrating or summing the function F (n) from the point n = a in the "forward" direction to b, as shown in FIG 2 and in the comparative analysis the functions G a (n) and F (n) are considered. The other pass is "mirror inverted", ie, the auxiliary function G b (n) is generated by integrating or summing the function F (n) from the point n = b in the "backward" direction to a, and in the comparative analysis Function G b (n) and the corresponding mirrored version of the function F (n) considered. Only if both passes provide the quality information "usable" will the final judgment be given "usable". This can actually reduce the probability of error: If, for example, the error probability for the sole use of one or the other auxiliary function G a (n) or G b (n) equals 50%, the result for the final judgment is an error probability of only 25%.

Das erfindungsgemäße Beurteilungsverfahren kann auf verschieden Gebieten der Technik mit Vorteil angewendet werden, um die Qualität eines Mess- oder eines Datenübertragungssystems zu beurteilen. Das Verfahren kann ergänzt werden durch weitere Schritte, welche bestimmte Konsequenzen aus dem ermittelten Beurteilungswert W ziehen bzw. die Weiterarbeitung dieses Wertes betreffen.The Inventive assessment method can be used with advantage in various fields of technology be to the quality a measuring or data transmission system to judge. The procedure can be supplemented by further steps, which particular consequences from the determined assessment value W or continue to process this value.

So kann etwa in einem Datenübertragungssystem das aus dem Beurteilungswert W abgeleitete Urteil "brauchbar" oder "unbrauchbar" genutzt werden, um im "Unbrauchbar"-Fall den Datensender zu veranlassen, seine Sendung zu wiederholen, oder das System zu veranlassen, die gleiche Sendung und/oder folgende Sendungen über einen anderen Kanal zu übertragen. Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist z.B. die Prüfung von Geräten, z.B. die Endprüfung von Messeinrichtungen beim Hersteller. Hierbei kann ein "Unbrauchbar"-Urteil veranlassen, das betreffende Gerät auszusondern.So can be about in a data transmission system the judgment "usable" or "unusable" derived from the appraisal value W is used; in the "unusable" case the data transmitter to redo his broadcast or the system too induce the same shipment and / or subsequent shipments via a to transfer another channel. Another application is e.g. the examination of Devices, e.g. the final exam of measuring equipment at the manufacturer. This may cause a "useless" ruling the device in question weed.

Eine besondere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Beurteilungsverfahrens betrifft die Anwendung in der MRI, genauer gesagt die Anwendung in der Bearbeitung von Bilddaten, die durch Akquisition von Magnetresonanzdaten aus einem Körper mittels eines MR-Gerätes aufgenommen worden sind. Die Bilddaten liegen nach der Aufnahme als Datensatz in einem Speicher vor und bestehen aus einer Vielzahl von Werten, deren jeder einen Bildpunkt (Pixel) innerhalb eines wiederzugebenden Bildes beschreibt. Jeder dieser Pixelwerte hat eine definierte Speicheradresse, welche die Koordinaten des betreffenden Pixels in einem mehrdimensionalen Koordinatensystem angibt. Dieses Koordinatensystem, auch als "Bildraster" bezeichnet, hat üblicherweise zwei oder drei "Raum koordinaten" für die Pixelposition in einem zwei- oder dreidimensionalen Bild. Bei einem Datensatz für die Darstellung eines Laufbildes, also einer Folge einzelner Bilder, ist eine weitere Koordinate in Richtung der Bildfolge vorhanden. Diese Koordinate sei hier als "temporale" Koordinate bezeichnet.A special development of the assessment method according to the invention concerns the application in MRI, more specifically the application in the processing of image data obtained by acquisition of magnetic resonance data from a body by means of an MR device been recorded. The image data are after the recording as a record in a memory before and consist of a variety of values, each one pixel (pixel) within a to be reproduced image. Each of these pixel values has a defined memory address, which indicates the coordinates of the respective Indicates pixels in a multidimensional coordinate system. This Coordinate system, also referred to as "image grid", usually has two or three "space coordinates" for the pixel position in a two- or three-dimensional picture. For a record for the Representation of a moving picture, ie a sequence of individual pictures, there is another coordinate in the direction of the image sequence. This coordinate is referred to here as a "temporal" coordinate.

Die Wiedergabe eines Bildes erfolgt durch Abtastung des gespeicherten Datensatzes entlang den Koordinaten. Hierbei wird der Datensatz unter Abtastung der Adressen der Raumkoordinaten ausgelesen. Im Falle eines Laufbildes werden nacheinander zunächst alle Raumkoordinaten des ersten Bildes der Bildfolge abgetastet, und dann folgt die gleiche Prozedur für die nachfolgenden Bilder, wobei von Bild zu Bild eine Weiterschaltung entlang der temporalen Koordinate erfolgt.The Playback of an image is done by scanning the stored one Record along the coordinates. This is the record read out by scanning the addresses of the spatial coordinates. in the In the case of a motion picture, all spatial coordinates of the scanned the first frame of the sequence, and then follows the same Procedure for the following pictures, whereby from picture to picture a forwarding along the temporal coordinate.

Laufbilder werden bei der MRI erzeugt, um einen zeitlichen Vorgang im beobachteten Körper bildlich darzustellen, z.B. das Fließen von Blut im lebenden menschlichen oder tierischen Körper. Es gibt verschiedene bekannte MRI-Aufnahmeverfahren, um Pixel, welche aus Volumenbereichen (Voxel) fließender Materie im Körper gewonnen werden, gegenüber Pixeln aus anderen Teilen des Körpers hervorzuheben. Eine solche "Flussgewichtung" der Aufnahme liefert z.B. die sogenannte Phasenkontrast-Messung, bei welcher aus einem geeignet aufgenommenen Datensatz sowohl ein Laufbild, das die Struktur des Objektes wiedergibt (das sogenannte Betrags-Bild), als auch ein Laufbild erzeugt wird, das die Flussgeschwindigkeit wiedergibt, die jedem Bildpunkt zugeordnet werden kann (das sogenannte Phasen-Bild). Eine andere Technik ist die Perfusions-Messung (Durchblutungs-Bestimmung) mit First-Pass, bei welcher ein Kontrastmittel im fließenden Blut verwendet wird, und die Dynamik des Einfließens dieses Kontrastmittels in bestimmte Gefäße und Gewebe beobachtet wird.Motion pictures are generated at the MRI to observe a temporal process in the body to depict, e.g. the flow of blood in the living human or animal body. There are several known MRI recording methods, pixels, which gained from volume areas (voxels) of flowing matter in the body be, opposite Pixels from other parts of the body emphasized. Such a "flow weighting" of the recording provides e.g. the so-called phase contrast measurement, in which suitable from one recorded record both a moving picture, the structure of the Object reproduces (the so-called amount image), as well Motion picture is generated, which reflects the flow velocity, which can be assigned to each pixel (the so-called phase image). Another technique is the perfusion measurement (blood circulation determination) with First-Pass, which uses a contrast agent in the flowing blood and the dynamics of the flow of this contrast agent observed in certain vessels and tissues becomes.

Eine ausführliche Beschreibung dieser und auch anderer geeigneter Methoden zur Flussgewichtung kann hier entfallen, es sei auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen. Zur Technik der Phasenkontrast-Messung siehe z.B.: Hombach V, Grebe O, Botnar R. "Kardiovaskuläre Magnetresonanztomographie" Schattauer Verlag, Stuttgart, 2005; Morneburg H. "Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik" Wiley VCH Verlag, 1995; Stahlberg F., Sondergaard L., Thomson C. "MR flow quantification with cardiovascular applications: a short overview", Acta Paediatr Suppl., 1995 Aug. 410:49–56. Zur Technik der Perfusionsmessung siehe z.B.: Hombach aaO; Nagel E, Al-Saadi N, Fleck E. "Cardiovascular magnetic resonance: myocardial perfusion" Herz 2000; Edleman RR."Contrastenhanced MR Imaging of the heart: Overview of the Literatur" Radiology 2004.A detailed description of these and other suitable methods for flow weighting can be omitted here, it is referred to the relevant literature. For the technique of phase-contrast measurement see eg: Hombach V, Grebe O, Botnar R. "Cardiovascular Magnetic Resonance Tomography" Schattauer Publisher, Stuttgart, 2005; Morneburg H. "Imaging Systems for Medical Diagnostics" Wiley VCH Verlag, 1995; Stahlberg F., Sondergaard L., Thomson C. "MR flow quantification with cardiovascular applications: a short overview", Acta Paediatr Suppl., 1995 Aug. 410: 49-56. For the technique of perfusion measurement see eg: Hombach loc. Cit. Nail E, Al-Saadi N, spot E. "Cardiovascular magnetic resonance: myocardial perfusion" heart 2000; Edleman RR "Contrast-enhanced MR Imaging of the Heart: Overview of the Literature" Radiology 2004.

Laufbilder von flussgewichteten MRI-Aufnahmen können einem Betrachter wertvollen Aufschluss über Durchblutungsvorgänge geben. Sie sind somit ein gutes Diagnose-Werkzeug z.B. Prüfung auf Störungen im Blutfluss oder Herzklappen-Undichtigkeiten oder der Prüfung der Auswirkungen eines Infarktes. Aleatorische Komponenten in den Bilddaten von Laufbildern sind besonders störend, weil diese Komponenten bei der Bildwiedergabe von Bild zu Bild anders erscheinen und somit eine Bewegung auch dort vortäuschen, wo in Wirklichkeit gar keine Bewegung ist. Gerade bei Aufnahmen, in denen die Bewegung selbst das eigentliche Objekt der Beobachtung ist, also auch bei den erwähnten flussgewichteten Aufnahmen, ist das durch die aleatorischen Komponenten hervorgerufene Bildrauschen höchst irritierend. Das erfindungsgemäße Beurteilungsverfahren liefert ein überraschend erfolgreiches Mittel, um diese Irritationen auszumerzen. Ein konkretes Ausführungsbeispiel hierzu wird nachstehend anhand der 9 beschrieben:
Mittels eines MRI-Scanners (Magnetresonanz-Tomograf MRT) 41 werden ortscodierte MR-Signale aus einem Volumenbereich eines zu untersuchenden Objektes gewonnen und in einem Bildrekonstruktions-Rechner 42 verarbeitet, um Pixelwerte zu erzeugen, die für jedes der abgetasteten Elemente (Voxel) des Volumenbereichs jeweils die Intensität des gewonnenen MR-Signals anzeigen. Beim hier beschriebenen Beispiel wird die Ortscodierung im MRI-Scanner 41 so gesteuert, dass derselbe Volumenbereich N-mal hintereinander abgetastet wird. Dieser Volumenbereich sei eine zweidimensionale Anordnung von Voxeln, die eine ebene Schicht innerhalb des Untersuchungsobjektes definiert. Die Anregung und Detektion der Magnetresonanz im MRI-Scanner 41 erfolgt so, dass die Intensität der MR-Signale flussgewichtet ist. Die vom Bildrekonstruktions-Rechner 42 gelieferten Pixelwerte beschreiben also für jeden der N Abtastzyklen jeweils ein zweidimensionales Bild, welches als Kontrast die Intensitätsverteilung von Fließerscheinungen innerhalb der abgetasteten Schicht des Objektes abbildet. Die Pixelwerte aller N aufeinanderfolgenden "Flusskontrast-Bilder" werden als Laufbild-Datensatz in einen zugeordneten Bildspeicher 44 übertragen.
Moving images of flow-weighted MRI scans can give a viewer valuable insight into blood flow. They are thus a good diagnostic tool, for example, testing for disturbances in blood flow or heart valve leaks, or examining the effects of an infarct. Aleatoric components in the image data of motion pictures are particularly disturbing, because these components appear differently from image to image during image reproduction, thus simulating a movement even where there is in fact no movement whatsoever. Especially in recordings in which the movement itself is the actual object of the observation, so also in the mentioned river-weighted recordings, the image noise caused by the aleatorischen components is highly irritating. The assessment method of the present invention provides a surprisingly successful means of eliminating these irritations. A concrete embodiment of this will be described below with reference to the 9 described:
Using an MRI Scanner (Magnetic Resonance Tomography MRI) 41 are location-coded MR signals obtained from a volume range of an object to be examined and in an image reconstruction computer 42 is processed to generate pixel values which for each of the sampled elements (voxels) of the volume region respectively indicate the intensity of the obtained MR signal. In the example described here, the location coding in the MRI scanner 41 controlled so that the same volume range is scanned N times in succession. Let this volume range be a two-dimensional array of voxels that defines a flat layer within the object under investigation. The excitation and detection of magnetic resonance in the MRI scanner 41 is done so that the intensity of the MR signals is flow-weighted. The image reconstruction computer 42 Thus, for each of the N scanning cycles, the pixel values supplied in each case describe a two-dimensional image which, as a contrast, maps the intensity distribution of flow phenomena within the scanned layer of the object. The pixel values of all N consecutive "flow contrast images" are stored as a motion picture data set in an associated image memory 44 transfer.

Der im Bildspeicher 44 gespeicherte Datensatz soll unter Anwendung des erfindungsgemäßen Beurteilungsverfahrens bearbeitet werden. Dies geschieht in einer Bildbearbeitungseinrichtung, deren Bestandteile in 9 innerhalb der gestrichelten Umrahmung 50 gezeichnet sind.The in the image memory 44 stored data set to be processed using the assessment method according to the invention. This is done in an image processing device whose components in 9 within the dashed frame 50 are drawn.

Die Bildbearbeitungseinrichtung 50 enthält einen Bearbeitungs-Speicher 51, in den der im Flusskontrast-Bildspeicher enthaltene Datensatz kopiert wird. Dieser Vorgang wird, ebenso wie alle anderen Operationen der Bildbearbeitung, durch eine Steuereinrichtung 52 gesteuert. Die Steuereinrichtung liefert u.a. Schreibbefehle WR, Lesebefehle RD und Adress-Signale ADR für das Schreiben und Lesen an einzelnen Speichern, ferner Selektionsbefehle SEL zur Anwahl der betreffenden Speicher und Schaltsignale zur Steuerung verschiedener Datenpfad-Schalter. Der besagte Kopiervorgang erfolgt durch: Setzen eines Datenpfad-Schalters 53 in die obere Stellung, so dass ein Datenpfad vom Datenausgang des Speichers 44 zum Dateneingang 51e des Bearbeitungs-Speichers 51 eingerichtet wird; Selektionsbefehle SEL an die Speicher 44 und 51; Lesebefehl RD mit Adressen ADR an den Speicher 44; Schreibbefehl WR mit Adressen ADR an den Speicher 51.The image processing device 50 contains a processing memory 51 into which the data set contained in the flow contrast image memory is copied. This process, like all other image processing operations, is controlled by a controller 52 controlled. The control device supplies inter alia write commands WR, read commands RD and address signals ADR for writing and reading to individual memories, furthermore selection commands SEL for selecting the relevant memories and switching signals for controlling various data path switches. The said copying is done by: setting a data path switch 53 in the upper position, leaving a data path from the data output of the memory 44 for data input 51e of the processing memory 51 is set up; Selection commands SEL to the memory 44 and 51 ; Read command RD with addresses ADR to the memory 44 ; Write command WR with addresses ADR to the memory 51 ,

Die Organisation des kopierten Datensatzes ist in der 9 durch einen dreidimensionalen Raster innerhalb des Blockes 51 veranschaulicht. Dieser Raster enthält eine Mehrzahl von Ebenen entlang einer n-Koordinate, und jede Ebene bildet eine zweidimensionale Matrix aus Punkten, deren Position innerhalb der Matrix durch eine x-Koordinate und eine y-Koordinate definiert wird. Alle Punkte einer xy-Matrix entsprechen den Pixeln eines zweidimensionalen Einzelbildes des gespeicherten Laufbild-Datensatzes. Die n-Koordinate gibt die laufende Bildnummer (Ordnungszahl) des betreffenden Einzelbildes innerhalb der Laufbildfolge an. Jeder Punkt Px,y,n des Rasters, also jedes Pixel der Laufbildfolge, ist im Speicher selektiv adressierbar durch seine x-Adresse, seine y-Adresse und seine n-Adresse. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist der Bildraster in der 9 mit einer sehr niedrigen Auflösung von 13 mal 13 Pixel pro Einzelbild dargestellt. In der Praxis ist die Auflösung natürlich um ein Vielfaches höher, z.B. im Bereich von 128 mal 256 Pixel bis 512 mal 512 Pixel pro Einzelbild und mit 20 bis 40 Einzelbildern entlang der n-Koordinate, die z.B. den Blutfluss beim Menschen über einen Herzschlag dokumentieren.The organization of the copied record is in the 9 through a three-dimensional grid inside the block 51 illustrated. This raster contains a plurality of planes along an n-coordinate, and each plane forms a two-dimensional matrix of points whose position within the matrix is defined by an x-coordinate and a y-coordinate. All points of an xy matrix correspond to the pixels of a two-dimensional frame of the stored motion picture data set. The n-coordinate indicates the current frame number (ordinal number) of the respective frame within the sequence of frames. Each pixel P x, y, n of the raster, that is to say each pixel of the motion picture sequence, is selectively addressable in the memory by its x-address, its y-address and its n-address. For clarity, the image grid in the 9 shown with a very low resolution of 13 by 13 pixels per frame. In practice, of course, the resolution is many times higher, for example in the range of 128 by 256 pixels to 512 by 512 pixels per frame and with 20 to 40 frames along the n-coordinate, which document, for example, the blood flow in humans via a heartbeat.

Gegenstand der Bildbearbeitung beim hier beschriebenen Beispiel sind diejenigen Funktionen pi,j(n), welche jeweils die aufeinanderfolgenden Pixelwerte eines bestimmten Punktes P, der die Position x = i und y = j innerhalb der zweidimensionalen Matrix hat, beim Fortschreiten entlang der n-Koordinate beschreiben. Jede solche Funktion pi,j(n) ist eine diskrete Folge von Werten, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren beurteilt wird und, abhängig vom Ergebnis der Beurteilung, modifiziert wird oder nicht. Zu diesem Zweck ist der Datenausgang 51a des Bearbeitungs-Speichers 51 mit einer erfindungsgemäßen Beurteilungseinrichtung 10 verbindbar. Diese Verbindung wird hergestellt, indem ein Datenpfad-Schalter 54 am Datenausgang in seine untere Stellung gesetzt wird.The object of the image processing in the example described here are those functions p i, j (n) which each have the successive pixel values of a certain point P, which has the position x = i and y = j within the two-dimensional matrix, as it progresses along the n-axis. Describe coordinate. Each such function p i, j (n) is a discrete sequence of values which is judged by the method according to the invention and modified or not depending on the result of the judgment. For this purpose, the data output 51a of the processing memory 51 with a judging device according to the invention 10 connectable. This connection is made by a data path switch 54 is set to its lower position at the data output.

Die Bildbearbeitung erfordert zunächst eine Vielzahl aufeinanderfolgender gleichartiger Lese- und Beurteilungszyklen, wobei jedoch von Zyklus zu Zyklus jeweils eine andere Punktposition xi, yj innerhalb des xy-Koordinatensystems gewählt wird. Jeder Zyklus beginnt mit einer Leseoperation am Speicher 51, wobei eine Folge von Addresswörtern angelegt wird, in denen sich nur die n-Adresse fortschreitend ändert, während die x-Adresse und die y-Adresse gleich bleiben (entsprechend der jeweils gewählten Punktposition xi und yj; die Menge der so adressierten Punkte ist in der 9 für das Beispiel xi = 5 und yj = 1 eingezeichnet). Die Adressierung führt zur Auslesung der oben genannten Wertefolge pi,j(n) am Datenausgang 51a, die der Beurteilungseinrichtung 10 als Eingangsfunktion E(n) zugeführt wird und dort verarbeitet wird, wie es weiter oben in Verbindung mit den 1 bis 8 beschrieben wurde, um den Beurteilungswert W zu erzeugen, der den relativen Anteil der aleatorischen Komponente, also den "Rauschanteil" in der Wertefolge pi,j(n) anzeigt. Diese Verarbeitung benötigt eine gewisse Zeit. Die Rechenzeit für die Gesamtheit aller Zyklen bei einer typischen Phasenkontrast-Laufbildaufnahme liegt unter einer Sekunde an einem zeitgemäßen Personal Computer.The image processing first requires a large number of successive identical reading and evaluating cycles, but in each case a different point position x i , y j within the xy coordinate system is selected from cycle to cycle. Each cycle begins with a read operation on the memory 51 in which a sequence of address words is applied, in which only the n-address changes progressively, while the x-address and the y-address remain the same (corresponding to the selected point position x i and y j , the set of the points thus addressed is in the 9 drawn for the example x i = 5 and y j = 1). The addressing leads to the reading of the above-mentioned value sequence p i, j (n) at the data output 51a , the assessment body 10 is supplied as input function E (n) and processed there, as described above in connection with the 1 to 8th has been described in order to generate the assessment value W, which indicates the relative proportion of the aleatory component, ie the "noise component" in the value sequence p i, j (n). This processing takes a certain amount of time. The computation time for the total number of cycles in a typical phase-contrast motion picture recording is less than one second on a modern personal computer.

Die Funktion D0(n), welche die zu subtrahierenden bekannten determinierten Signalkomponenten darstellt, ist in 9 (ebenso wie in 6) als eine zweite Eingangsgröße der Beurteilungseinrichtung 10 dargestellt. Die Subtraktion einiger oder aller dieser determinierten Komponenten kann auch an anderer Stelle erfolgen, z.B. vor oder im oder nach dem Bildrekonstruktionsrechner 42 und vor dem Einschreiben der Bilddaten in den Bearbeitungs-Speicher 51.The function D 0 (n), which represents the known deterministic signal components to be subtracted, is in 9 (as well as in 6 ) as a second input of the judging means 10 shown. The subtraction of some or all of these deterministic components can also be done elsewhere, eg before or in or after the image reconstruction computer 42 and before writing the image data into the processing memory 51 ,

Der Beurteilungswert W vom Ausgang der Beurteilungseinrichtung 10 wird in einem Schwellenvergleicher 20 mit einem gewählten Schwellenwert S verglichen, um beim Überschreiten des Schwellenwertes das Qualitätsurteil "unbrauchbar" und ansons ten das Qualitätsurteil "brauchbar" zu liefern. Das so erhaltene Qualitätsurteil für die ausgewählte Wertefolge pi,j(n) wird in einen Protokollspeicher 55 eingetragen. Hiermit ist der Zyklus für die gewählte Punktposition xi, yj beendet.The judgment value W from the output of the judging means 10 will be in a threshold comparator 20 compared with a selected threshold value S in order to deliver the quality judgment "unusable" when the threshold value is exceeded, and otherwise the quality judgment "usable". The thus-obtained quality judgment for the selected value sequence p i, j (n) is stored in a log memory 55 entered. This completes the cycle for the selected point position x i , y j .

Der Protokollspeicher 55 kann z.B. eine Liste aller möglichen xy-Adressenkombinationen enthalten, die individuell mit einer Markierung versehen werden können, welche anzeigt, ob für die betreffende xy-Adressenkombination das "Brauchbar"-Qualitätsurteil geliefert wurde.The log store 55 For example, it may contain a list of all possible xy address combinations that can be individually tagged to indicate whether the "useable" quality rating has been provided for that particular xy address combination.

Nachdem in der beschriebenen Weise die Wertefolgen pi,j(n) für alle möglichen Punktpositionen xi, yj (also für alle möglichen Kombinationen von x- und y-Koordinatenwerten) beurteilt worden sind und die Qualitätsurteile protokolliert worden sind, erfolgt die eigentliche Bildbearbeitung auf der Basis des Protokolls. Hierzu veranlasst die Steuereinrichtung 52 eine Schreiboperation am Bearbeitungs-Speicher 51, wobei sie zunächst den Datenpfad-Schalter 53 in die untere Stellung setzt, um den Dateneingang 51e des Bearbeitungs-Speichers mit einer Festwertquelle 56 zu verbinden. Dann adressiert die Steuereinrichtung 52 nacheinander alle diejenigen Punkte Px,y,n, für deren xy-Adressenteil das Qualitätsurteil "unbrauchbar" protokolliert wurde, und veranlasst, dass die Pixelwerte dieser Punkte durch einen Festwert Ef ersetzt werden.Once in the manner described p the value sequences i, j (n) x i for all possible point positions, y j are (that is, for all possible combinations of x- and y-coordinate values) evaluated and the quality judgments have been logged, followed by the actual Image editing based on the protocol. For this purpose, the control device causes 52 a write operation to the processing memory 51 , where it first the data path switch 53 in the lower position sets to the data input 51e the processing memory with a fixed value source 56 connect to. Then the controller addresses 52 successively all those points P x, y, n for whose xy address part the quality judgment "unusable" has been logged, and causes the pixel values of these points to be replaced by a fixed value E f .

Das Ergebnis dieser Bearbeitung ist ein Flusskontrast-Laufbild, in welchem jeder Punkt der xy-Bildmatrix, der in keinem der aufeinanderfolgenden Einzelbilder eine erkennbare Flussinformation repräsentiert, durchgehend mit dem Festwert dargestellt wird. Punkte hingegen, die in mindestens irgendeinem Einzelbild eine erkennbare Flussinformation repräsentieren, werden im Verlauf der Bildfolge entsprechend ihrer Modulation durch das MR-Signal dargestellt. Das heißt, alle diejenigen Teile des abgetasteten Volumenbereichs, in denen während der gesamten Aufnahmezeit kein Fluss stattgefunden hat, erschei nen bei einer Wiedergabe des bearbeiteten Flusskontrast-Laufbildes gleichmäßig, ohne jegliche Modulation. In den bisher üblichen Bildwiedergaben, also ohne erfindungsgemäße Bildbearbeitung, erscheint in den "flusslosen" Teilen eine durch Rauschen verursachte Modulation, die sich als Funkeln äußert und Fließerscheinungen vortäuscht oder zumindest als unangenehme und irritierende Störung empfunden wird.The The result of this processing is a flow contrast motion picture in which every point of the xy image matrix that is not in any of the consecutive Frames represent a recognizable flow information, throughout is displayed with the fixed value. Points, however, that in at least represent any recognizable flow information to any frame, be in the course of the image sequence according to their modulation by the MR signal is shown. That is, all those parts of the Scanned volume range in which during the entire recording time no flow has occurred, appear in a rendition of the processed flow contrast image smoothly, without any modulation. In the usual Image rendering, ie without inventive image editing, appears in the "flowless" parts one by noise caused modulation, which manifests itself as sparkling and flow phenomena pretends or at least perceived as an unpleasant and irritating disorder becomes.

Der besagte Festwert Ef kann so gewählt werden, dass er eine bestimmte Farbe und/oder Helligkeit repräsentiert, die mit derjenigen Farb- oder Helligkeits-Skala kontrastiert, welche zur Darstellung der MR-Signalintensität verwendet wird. In einer besonderen Ausführungsform wird ein Wert gewählt, der die betreffenden Pixel zu "transparenten" Pixeln macht. Dies ist vorteilhaft, wenn man das Flusskontrast-Laufbild einem zweiten Laufbild überlagert, welches körperliche Strukturen des abgetasteten Volumenbereichs abbildet.Said fixed value E f may be selected to represent a particular color and / or brightness that contrasts with the color or brightness scale used to represent the MR signal intensity. In a particular embodiment, a value is chosen that makes the respective pixels "transparent" pixels. This is advantageous if the flow contrast moving picture is superimposed on a second moving picture, which images physical structures of the scanned volume area.

Falls die flussgewichtete Aufnahme mit der oben erwähnten Phasenkontrast-Messung erhalten wird, kann ein solches "Struktur"-Laufbild ebenso wie das Flusskontrast-Laufbild vom Bildrekonstruktions-Rechner 42 aus den selben MR-Signalen abgeleitet werden. Bei der Phasenkontrast-Messung werden die Messdaten als komplexe Wertepaare aufgenommen, in denen der eine Wert den Betrag und der andere Wert die Phase des MR-Signals darstellt. Das aus den Betrag-Werten erhaltene Bild kontrastiert körperliche Strukturen wie z.B. biologisches Gewebe. Der Rechner 42 leitet die Betrag-Werte in einen Strukturbild-Speicher 45 und die Phasen-Werte in den Flusskontrast-Bildspeichers 44.If the flux-weighted image is obtained with the above-mentioned phase-contrast measurement, such a "structure" image as well as the flow-contrast image may be processed by the image reconstruction computer 42 be derived from the same MR signals. In the phase contrast measurement, the measured data are recorded as complex value pairs, in which one value represents the magnitude and the other value represents the phase of the MR signal. The image obtained from the magnitude values contrasts physical structures such as biological tissue. The computer 42 directs the magnitude values into a structure image memory 45 and the phase values in the flow contrast frame buffer 44 ,

Falls die Flussgewichtung jedoch mit einer anderen MR-Aufnahmetechnik erfolgt, aus welcher kein Strukturkontrast ableitbar ist, dann muss vor oder nach der flussgewichteten Aufnahme eine gesonderte Struktur-Aufnahme erfolgen, um das Struktur-Laufbild zu erzeugen und in den Speicher 45 zu geben. Wenn z.B. das Flusskontrast-Laufbild den Blutfluss einer Person im Herzgefäßsystem darstellen soll, dann wird der betreffende Volumenbereich des Körpers über die Dauer eines Herzschlages N-mal zyklisch mittels der flussgewichtenden MR-Sequenz abgetastet. Das Struktur-Laufbild wird erhalten durch N-maliges zyklisches Abtasten dieses Volumenbereichs über die Dauer eines Herzschlages mittels einer MR-Sequenz, die biologisches Gewebe kontrastiert.If, however, the flow weighting is carried out using another MR recording technique, from which no structural contrast can be derived, then before or after the flow-weighted recording, a separate structural recording must take place in order to generate the structure motion picture and into the memory 45 to give. If, for example, the flow contrast image should represent the blood flow of a person in the cardiovascular system, then the relevant volume region of the body is scanned cyclically N times over the duration of a heartbeat by means of the flow-weighting MR sequence. The structure-scan image is obtained by cyclically scanning this volume area N times over the duration of a heartbeat using an MR sequence that contrasts biological tissue.

Das in der weiter oben beschriebenen Weise bearbeitete Flusskontrast-Laufbild wird, unter Steuerung durch die Steuereinrichtung 52, aus dem Bearbeitungs-Speicher 51 ausgelesen, und die ausgelesenen Pixelwerte werden einem ersten Eingang einer Überlagerungseinrichtung 46 zugeführt (Datenpfad-Schalter 54 in oberer Stellung). Synchron mit dieser Auslesung wird der Strukturbild-Speicher 45 ausgelesen, und die dort ausgelesenen Pixelwerte werden einem zweiten Eingang der Überlagerungseinrichtung 46 zugeführt. Am Ausgang der Überlagerungseinrichtung 46 enthalten diejenigen Pixel, die im Flusskontrast-Laufbild "transparent" sind (also keinen Fluss wiedergeben), nur die Information des Strukturbildes. Alle anderen Pixel erscheinen mit der Information des Flusskontrastbildes. Das Ergebnis der Überlagerung wird als Kombinationsbild in einen Speicher 47 geschrieben. Die Bilddaten aus dem Speicher 47 können dann einem geeigneten Ausgabegerät zugeführt werden, z.B. einem Display oder einem Drucker, um das Kombinations-Laufbild sichtbar zu machen.The flow contrast moving image processed in the above-described manner is under the control of the controller 52 , from the editing memory 51 and the read-out pixel values become a first input of a superimposition device 46 supplied (data path switch 54 in the upper position). Synchronous with this readout is the structure image memory 45 read out, and the pixel values read there are a second input of the superposition device 46 fed. At the exit of the overlay device 46 For example, those pixels that are "transparent" in the flow contrast motion picture (that is, do not render a flow) contain only the information of the texture image. All other pixels appear with the information of the flow contrast image. The result of the overlay is as a combination image in a memory 47 written. The image data from the memory 47 can then be fed to a suitable output device, such as a display or printer, to visualize the combination motion picture.

In vorteilhafter Ausführungsform wird den Pixeln des Flusskontrast-Laufbildes eine Farbinformation zugeteilt, um sie im wiedergegebenen Bild deutlicher gegenüber der Tönung des Struktur-Laufbildes hervorzuheben. Eine solche "Einfärbung" kann gemäß einer Farbstufenskala erfolgen, welche die Intensitätsstufen des aufgenommenen MR-Signals in Farbstufen umsetzt. Diese Umsetzung erfolgt vorzugsweise mittels eines geeigneten Farbcodierers 57 im Wege zwischen dem Bearbeitungs-Speicher 51 und der Überlagerungseinrichtung 46. Eine in dieser Weise implementierte Farbdarstellung der Fluss information kann dem Kombinations-Laufbild ein ähnliches Aussehen geben, wie man es von den bildgebenden sonografischen Doppler-Flussmessungen her gewohnt ist.In an advantageous embodiment, the pixels of the flow contrast moving picture are given color information in order to emphasize them in the reproduced picture more clearly with respect to the tint of the structure moving picture. Such a "coloring" can be done according to a color grading scale, which converts the intensity levels of the recorded MR signal in color levels. This reaction is preferably carried out by means of a suitable color coder 57 in the way between the processing memory 51 and the overlay device 46 , A color representation of the flow information implemented in this manner may give the combination motion picture a similar appearance to that used in imaging sonographic Doppler flow measurements.

Die in 9 gezeigten Systemkomponenten 42 bis 57 können als diskrete elektrische Schaltungen realisiert werden oder, zumindest teilweise, durch Nutzung von Hardware und Software in einem Computer implementiert werden.In the 9 shown system components 42 to 57 may be implemented as discrete electrical circuits or implemented, at least in part, by use of hardware and software in a computer.

Es hat sich gezeigt, dass die vorstehend beschriebene Bildbearbeitungstechnik überraschend gute Ergebnisse liefert und dass die erzielte Bildwiedergabe eine weit bessere Qualität und Aussagekraft hat, als man es von der herkömmlichen Technik her gewohnt ist. Allerdings ist kaum ganz auszuschließen, dass es in den bearbeiteten Pixelwert-Folgen zu gewissen "Ausreißern" kommt, indem eine als "brauchbar" beurteilte Folge in Wirklichkeit "unbrauchbar" ist, und umgekehrt. Solche Ausreißer liegen jedoch weit auseinander und fast immer "einsam", d.h., es ist höchst unwahrscheinlich, dass mehrere falsch beurteilte Pixelwert-Folgen unmittelbar benachbart sind. Deswegen sind solche Fehler im wiedergegeben Bild kaum erkennbar.It It has been found that the image processing technique described above is surprising gives good results and that the image reproduction achieved a far better quality and meaningfulness, as one has it from the conventional technology ago is. However, it can hardly be ruled out that it worked in the Pixel value sequences come to certain "outliers" by a as "useful" judged episode in Reality is "useless", and vice versa. Such outliers However, they are far apart and almost always "lonely", that is, it is highly unlikely that several misjudged pixel value sequences immediately adjacent are. Therefore, such errors are hardly recognizable in the rendered image.

Gewünschtenfalls kann man die erwähnten einsamen Ausreißer verdecken, indem man dafür sorgt, dass die Qualitätsbeurteilung (z.B. "unbrauchbar") einer Pixelwert-Folge, die im xy-Koordinatensystem zwischen zwei anders (z.B. "brauchbar") beurteilten Folgen positioniert ist, nachträglich gewechselt (also in "unbrauchbar" geändert) wird. Diese Korrektur kann z.B. im Protokollspeicher 55 des in 9 gezeigten Systems erfolgen. Anhand der vorherigen Einträge im Protokollspeicher können auch die xy-Koordinaten der zu korrigierenden Ausreißer ermittelt werden.If desired, one can obscure the mentioned lone outliers by making the quality assessment (eg, "unusable") of a pixel value sequence positioned in the xy coordinate system between two different (eg, "useable") sequences subsequently changed ( thus changed into "useless"). This correction can eg in the log memory 55 of in 9 shown system done. Based on the previous entries in the log memory, the xy coordinates of the outliers to be corrected can also be determined.

Besondere Aufmerksamkeit muss auf die Wahl des Schwellenwertes S gerichtet werden. Wie bereits oben erwähnt, kann ein geeigneter Schwellenwert empirisch gefunden werden. Hierzu können mehrere Tests gemacht werden, indem das im Bearbeitungs-Speicher 51 gespeicherte Laufbild mehrmals hintereinander bearbeitet wird, jedesmal mit einem anderen Schwellenwert S, und nach jeder Bearbeitung das Kombinations-Laufbild aufgezeichnet wird. Eine solche Testreihe kann ihrerseits ein- oder mehrmals wiederholt werden, jeweils auf der Basis einer neuen Abtastung desselben Volumenbereiches. Aus den aufgezeichneten Laufbildern kann dann das beste für eine nähere Betrachtung ausgewählt werden.Particular attention must be paid to the choice of threshold S. As mentioned above, a suitable threshold can be found empirically. For this purpose, several tests can be made by the in the processing memory 51 stored motion picture is processed several times in succession, each time with a different threshold S, and after each processing the Kombinati ons motion picture is recorded. Such a series of tests may in turn be repeated one or more times, each based on a new scan of the same volume range. From the recorded motion pictures the best can be selected for a closer look.

Solche Testreihen können auch benutzt werden, um das Bearbeitungssystem auf bestimmte Anwendungsarten zu eichen. Der hierbei benutzte Volumenbereich kann ein "Standard"-Objekt für die jeweilige Anwendungsart sein, z.B. die Herzgegend eines gesunden Probanden, bei dem sich gut abschätzen lässt, wie eine ideale Flussbildwiedergabe aussehen müsste. Der Schwellenwert S, bei welchem das betrachtete Bild dem Idealbild am nächsten kommt, kann dann als fester Parameter für die betreffende Anwendungsart im System eingespeichert werden. Diese Eichung kann vom Hersteller des Systems oder vom Anwender vorgenommen werden.Such Test series can also be used to adapt the processing system to specific types of applications to oak. The volume range used here can be a "standard" object for the respective Be kind of application, e.g. the heart area of a healthy subject, in which to estimate well leaves, what an ideal flow-picture rendering would look like. The threshold S, in which the observed picture comes closest to the ideal picture, can then be used as a fixed parameter for the relevant type of application is stored in the system. These Calibration can be done by the manufacturer of the system or by the user become.

Eine Optimierung von Schwellenwerten für Bildverarbeitung kann auch durch ein spezielles Anpassungsverfahren geschehen:
In einem ersten Durchlauf werden die Wertefolgen pi,j(n) für alle möglichen Punktpositionen xi, yj (also für alle möglichen Kombinationen von x- und y-Koordinatenwerten) beurteilt, wie weiter oben beschrieben. Hierbei wird für alle Punktpositionen der gleiche Schwellenwert verwendet. Der Protokollspeicher 55 enthält somit für jede als "brauchbar" beurteilte Punktposition eine entsprechende Markierung. In einem zweiten Durchlauf wird der Schwellenwert für jede Punktposition individuell eingestellt, und zwar abhängig davon, wie viele benachbarte Punktpositionen beim ersten Durchlauf markiert worden sind. Je nach Anzahl der benachbarten markierten Punktpositionen wird der Schwellenwert mehr oder weniger erhöht. Ist die betreffende Punktposition schon als "brauchbar" markiert, bleibt sie es weiterhin. Ränder zu markierten Gebieten (also Punktpositionen mit vielen als "brauchbar" markierten Nachbarn) haben somit eine höhere Schwelle, lokal angepasst.
Optimization of image processing thresholds can also be achieved through a special adaptation process:
In a first pass, the value sequences p i, j (n) are evaluated for all possible point positions x i , y j (ie for all possible combinations of x and y coordinate values), as described above. Here, the same threshold value is used for all point positions. The log store 55 thus contains a corresponding marking for each point position judged as "usable". In a second pass, the threshold is set individually for each dot position, depending on how many adjacent dot positions have been marked on the first pass. Depending on the number of adjacent marked dot positions, the threshold is more or less increased. If the point position in question is already marked as "usable", it will remain. Margins to marked areas (ie dot positions with many neighbors marked as "usable") thus have a higher threshold, locally adapted.

Diese neue Schwelle wird für die endgültige Berechnung verwendet, individuell für jede Punktposition. Dies ist vorteilhaft, weil die Effekte, die man in den Bildern sehen will, an den Rändern meist weniger werden und durch eine strenge einheitliche Wahl des Schwellenwertes eventuell als "unbrauchbare" Punktpositionen verworfen würden. Mit der individuellen Schwellenwert-Anpassung kann dies sehr effizient vermieden werden.These new threshold will be for the final Calculation used individually for each point position. This is beneficial because the effects that you see in the pictures want, at the edges usually become less and through a strict uniform choice of the Threshold may be discarded as "unusable" point positions would. With the individual threshold adjustment, this can be very efficient be avoided.

Die vorstehend anhand der 9 beschriebene Anwendung des erfindungsgemäßen Beurteilungsprinzips zur Bildbearbeitung ist nur ein Beispiel. Natürlich sind auch andere Arten der Anwendung möglich. Anstatt jede der Pixelwert-Folgen pi,j(n) jeweils in einem einzigen Zyklus über ihre gesamte Länge zu beurteilen, kann die Beurteilung auch abschnittsweise erfolgen, über einzelne Teilzyklen, derer jeder einen Teilbereich der n-Koordinate abdeckt.The above based on the 9 described application of the evaluation principle according to the invention for image processing is just one example. Of course, other types of application are possible. Instead, each of the pixel value sequences p i to judge j (n) in each case in a single cycle over its entire length, the assessment can also be partially done on individual sub-cycles, which each a portion of the n-coordinate covers.

Die Erfindung ist auch nicht beschränkt auf die Beurteilung und Bearbeitung von Pixelfolgen entlang der "temporalen" Koordinate eines Laufbildes. In ähnlicher Weise können auch Pixelfolgen entlang einer anderen Koordinate eines Bildrasters bearbeitet werden, z.B. aufeinanderfolgende Pixel entlang der x-Koordinate und/oder entlang der y-Koordinate eines zweidimensionalen Standbildes. Die unabhängige Variable (Abszisse) "n" der Funktion E(n) wäre dann die horizontale Pixelposition x bzw. die vertikale Pixelposition y in einem zweidimensionalen Bildraster. Eine solche Bearbeitung ist z.B. dann vorteilhaft, wenn Randbereiche eines Standbildes keine Information enthalten. Des Weiteren ist die erfindungsgemäße Bildbearbeitung nicht beschränkt auf MR-Bilder. So können unter Anwendung der Erfindung auch Bilder bearbeitet werden, die durch Röntgen-Computertomografie (CT), Positronen-Emissions-Tomografie (PET), Sonografie oder beliebige andere Bildaufnahmeverfahren wie z.B. direkte optische Fotografie erhalten worden sind.The Invention is not limited on the evaluation and processing of pixel sequences along the "temporal" coordinate of a Moving image. In similar Way you can also pixel sequences along another coordinate of a picture grid are processed, e.g. successive pixels along the x-coordinate and / or along the y-coordinate of a two-dimensional still image. The independent Variable (abscissa) "n" of function E (n) would be then the horizontal pixel position x or the vertical pixel position y in a two-dimensional image grid. Such editing is e.g. advantageous if border areas of a still image no Information included. Furthermore, the image processing according to the invention not limited on MR images. So can images are processed using the invention, the by X-ray computed tomography (CT), positron emission tomography (PET), sonography or any other Image capture methods such as e.g. obtained direct optical photography have been.

Es sei noch bemerkt, dass sich das weiter oben anhand der 4 und 5 beschriebene, mit Kreuzkorrelation arbeitende Beurteilungsprinzip auch zur Realisierung eines Rauschfilters anwenden lässt. Wie erwähnt, ist die relative Höhe W0 – WR der Peak-Amplitude W0 am Punkt τ = 0 der Ableitung K'(τ) der Kreuzkorrelationsfunktion K(τ) gegenüber dem aus den Nachbarwerten gebildeten Referenzwert WR ein Maß für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente in der Funktion F(n). Durch Variieren der Funktion F(n) kann eine Funktion Fq(n) gefunden werden, bei welcher der Wert W0 dem Wert WR angenähert oder sogar gleich ist. Im einzelnen kann hierzu, gemäß einer besonderen Weiterbildung der Erfindung, folgendermaßen vorgegangen werden:
Aus der Funktion K(τ) wird eine "Zielfunktion" Kq(τ) berechnet, bei welcher der für τ = 0 geltende Wert der Ableitung Kq'(τ) gleich dem Referenzwert W0 ist. Dann wird die Funktion F(n) durch eine Anpassungsroutine variiert, bis eine Funktion Fq(n) gefunden ist, bei welcher die Kreuzkorrelationsfunktion (die erhalten wird durch Kreuzkorrelation der variierten Funktion F(n) mit der laufenden Summe bzw. dem laufenden Integral dieser Funktion gemäß den obigen Gleichung Gl.6 oder Gl.7) gleich der berechneten Zielfunktion Kq(τ) ist. Der Anteil der aleatorischen Komponente, der bei dem zuvor durchgeführten Beurteilungsverfahren in der Funktion F(n) enthalten war, ist nun in der gefundenen Funktion Fq(n) nicht mehr enthalten, die Funktion ist demnach rauschgefiltert.
It should be noted that the above on the basis of 4 and 5 described, working with cross-correlation evaluation principle also for the realization of a noise filter can be applied. As mentioned, the relative height W 0 -W R of the peak amplitude W 0 at the point τ = 0 of the derivative K '(τ) of the cross-correlation function K (τ) over the reference value W R formed from the neighboring values is a measure of the relative Proportion of the aleatory component in function F (n). By varying the function F (n), a function F q (n) can be found in which the value W 0 approximates or even equals the value W R. In detail, this can be done according to a particular embodiment of the invention, the following:
From the function K (τ), a "target function" K q (τ) is calculated in which the value of the derivative K q '(τ), which is valid for τ = 0, is equal to the reference value W 0 . Then, the function F (n) is varied by an adaptation routine until a function F q (n) is found, at which the cross-correlation function (obtained by cross-correlating the varied function F (n) with the running total and the integral, respectively this function according to the above equation Eq. 6 or Eq. 7) is equal to the calculated target function K q (τ). The proportion of the aleatory component used in the previously performed evaluation method in function F (n) was contained in the found function F q (n) is no longer contained, the function is therefore noise filtered.

Die vorstehend beschriebene Anpassung der Funktion F(n) an die rauschgefilterte Version Fq(n) kann durch bekannte Optimierungs-Algorithmen ("Fit-Routinen"), z.B. durch einen Levenberg-Marquard-Algorithmus, mittels eines Computers erfolgen.The above-described adaptation of the function F (n) to the noise-filtered version F q (n) can be carried out by known optimization algorithms ("fit routines"), for example by a Levenberg-Marquard algorithm, by means of a computer.

Claims (26)

Verfahren zum Beurteilen eines gewählten Bereichs a ≤ n ≤ b einer Funktion E(n), die durch Detektion des Verlaufs einer physikalischen Größe E über die Abszisse n aufgenommenen ist und die aleatorische und/oder determinierte Komponenten enthalten kann, wobei die determinierten Komponenten zumindest teilweise unbekannt sind, dadurch gekennzeichnet dass aus der Funktion E(n) eine Funktion F(n) = E(n) – D0(n)erzeugt wird, wobei D0(n) die Summe der bekannten determinierten Komponenten ist, und dass aus dem gewählten Bereich der Funktion F(n) eine Hilsfunktion
Figure 00310001
oder, bei diskreter Funktion F(n),
Figure 00310002
berechnet wird, wobei c gleich a und/oder b ist, und dass durch vergleichende Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n) ein Beurteilungswert W ermittelt wird, der ein Maß ist für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente der Funktion F(n) innerhalb des gewählten Bereichs dieser Funktion.
A method of judging a selected range a ≤ n ≤ b of a function E (n) obtained by detecting the course of a physical quantity E over the abscissa n and which may include aleatory and / or deterministic components, wherein the deterministic components are at least partially are unknown, characterized in that from the function E (n) a function F (n) = E (n) - D 0 (N) where D 0 (n) is the sum of known deterministic components, and that from the selected range of function F (n) is a Hils function
Figure 00310001
or, with discrete function F (n),
Figure 00310002
where c equals a and / or b, and that by comparing the two functions F (n) and G (n) a judgment value W is determined which is a measure of the relative proportion of the aleatory component of the function F (n) within the selected range of this function.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vergleichende Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n) die Bildung der diskreten Kreuzkorrelationsfunktion
Figure 00310003
oder, bei diskreten Funktionen F(n) und G(n),
Figure 00320001
für diese beiden Funktionen über einen Bereich u ≤ τ ≤ v beinhaltet, der den Wert τ = 0 enthält, wobei τ das in diskreten Schritten mit einer Schrittweite Δ geänderte Maß der gegenseitigen Verschiebung der beiden Funktionen bei der Berechnung der diskreten Kreuzkorrelationsfunktion ist und k ein beliebig wählbarer Maßstabsfaktor ist, und dass innerhalb des Bereiches u ≤ τ ≤ v die Ableitung K'(τ) = [K(τ) – K(τ – Δ)berechnet wird, und dass als Beurteilungswert W ein Wert erzeugt wird, der ein Maß ist für die Abweichung des für τ = 0 geltenden Wertes W0 der Ableitung K'(τ) gegenüber einem Referenzwert WR, der gleich einem für τ ≠ 0 geltenden Wert oder gleich einem Mittelwert mehrerer für τ ≠ 0 geltender Werte der Ableitung K'(τ) ist.
A method according to claim 1, characterized in that the comparative examination of the two functions F (n) and G (n) the formation of the discrete cross-correlation function
Figure 00310003
or, for discrete functions F (n) and G (n),
Figure 00320001
for these two functions over a range u ≤ τ ≤ v, which contains the value τ = 0, where τ is the measure of the mutual displacement of the two functions in discrete steps with a step size Δ in the calculation of the discrete cross-correlation function and k is any arbitrary scale factor, and that within the range u ≤ τ ≤ v the derivative K '(τ) = [K (τ) - K (τ - Δ) is calculated, and that as a judgment value W, a value is generated which is a measure of the deviation of the value W 0 of the derivative K '(τ), which is valid for τ = 0, from a reference value W R which is equal to one valid for τ ≠ 0 Value or equal to a mean value of several values of the derivative K '(τ) valid for τ ≠ 0.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beurteilungswert W nach der Formel W = w·|W0 – WR|berechnet wird, wobei w ein beliebig gewählter Maßstabsfaktor ist.A method according to claim 2, characterized in that the assessment value W according to the formula W = w · | W 0 - W R | where w is an arbitrarily chosen scale factor. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beurteilungswert W nach der Formel
Figure 00320002
berechnet wird, wobei w ein beliebig gewählter Maßstabsfaktor ist.
A method according to claim 2, characterized in that the assessment value W according to the formula
Figure 00320002
where w is an arbitrarily chosen scale factor.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag des Beurteilungswertes W mit einem gewählten Schwellenwert verglichen wird und dass ein Qualitätsurteil "unbrauchbar" oder "brauchbar" abhängig davon erzeugt wird, ob der Betrag des Wertes W den Schwellenwert überschreitet oder nicht. Method according to one of claims 1 to 4, characterized that the amount of the assessment value W with a selected threshold and that a quality judgment is "unusable" or "usable" dependent is generated by whether the amount of the value W exceeds the threshold or Not. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es für dieselbe Funktion F(n) zweimal durchgeführt wird, wobei in der einen Durchführung die Hilfsfunktion
Figure 00330001
oder, bei diskreter Funktion F(n),
Figure 00330002
verwendet wird und in der anderen Durchführung die Hilfsfunktion
Figure 00330003
oder, bei diskreter Funktion F(n),
Figure 00330004
verwendet wird und dass ein endgültiges Qualitätsurteil "brauchbar" nur dann erzeugt wird, wenn bei beiden Durchführungen das Qualitätsurteil "brauchbar" erzeugt wurde.
A method according to claim 5, characterized in that it is performed twice for the same function F (n), wherein in the one implementation, the auxiliary function
Figure 00330001
or, with discrete function F (n),
Figure 00330002
is used in the other implementation and the auxiliary function
Figure 00330003
or, with discrete function F (n),
Figure 00330004
is used and that a final quality judgment is made "usable" only if the quality rating "usable" has been generated in both executions.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion E(n) als diskrete Funktion erzeugt wird durch Abtastung einer Folge von Werten, die aufeinanderfolgende Bildpunkte einer aufgenommenen Bildinformation entlang eines gewählten Abschnittes einer Koordinate n eines Bildrasters beschreiben, und dass alle Werte dieser Folge E(n) auf einen festen Wert Ef gesetzt werden, wenn der für die Folge ermittelte Beurteilungswert W das Qualitätsurteil "unbrauchbar" liefertA method according to claim 5 or 6, characterized in that the function E (n) is generated as a discrete function by sampling a sequence of values describing successive pixels of captured image information along a selected portion of a coordinate n of an image raster and all values of this sequence E (n) are set to a fixed value E f if the evaluation value W determined for the sequence furnishes the quality judgment "unusable" Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgenommene Bildinformation eine Folge von Einzelbildern eines zu beobachteten Vorgangs darstellt, der in einem beobachteten Raumbereich abläuft, wobei der Bildraster der aufgenommenen Bildinformation zwei oder drei Raumko ordinaten zur Definition der räumlichen Position der Bildpunkte enthält, und eine Temporalkoordinate für die Position des Einzelbildes innerhalb der Einzelbildfolge, und dass die Wertefolge E(n) die längs der Temporalkoordinate aufeinanderfolgenden Bildpunkte gleicher räumlicher Position beschreibt.Method according to claim 7, characterized in that that the captured image information is a sequence of individual images of a represents an observed process that takes place in an observed spatial area expires wherein the image grid of the captured image information two or three spatial coordinates for the definition of the spatial position of the pixels contains and a temporal coordinate for the position of the frame within the frame, and that the value sequence E (n) the longitudinal the temporal coordinate of successive pixels of the same spatial Position describes. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es für jede Wertefolge durchgeführt wird, die jeweils aufeinanderfolgende Bildpunkte gleicher räumlicher Position längs der Temporalkoordinate beschreibt, um eine bearbeitete Version der aufgenommenen Bildinformation bereitzustellen.Method according to claim 8, characterized in that that it is for every sequence of values is performed is, each successive pixels the same spatial Position longitudinally the tempo coordinate describes an edited version of the to provide recorded image information. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbilder der bearbeiteten Bildinformation den Einzelbildern einer zweiten Bildinformation überlagert werden, welche eine Struktur des beobachteten Raumbereiches beschreibt, wobei als fester Wert Ef für die "unbrauchbaren" Wertefolgen in der bearbeiteten Bildinformation ein Wert gewählt wird, der die betreffenden Bildpunkte bei der Überlagerung transparent macht.Method according to claim 9, characterized in that the individual images of the processed image information are superimposed on the individual images of a second image information which describes a structure of the observed spatial region, a value being selected for the "unusable" value sequences in the processed image information as the fixed value E f for the respective pixels in the superimposition makes transparent. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Wertefolge E(n) diskrete Bildpunkte einer durch Magnetresonanz-Bildgebung aufgenommenen Bildinformation beschreibt.Method according to one of claims 7 to 10, characterized that the or each value sequence E (n) discrete pixels of a Magnetic resonance imaging recorded image information describes. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zu bearbeitende Bildinformation repräsentativ ist für Flussvorgänge im beobachteten Raumbereich und dass die zweite Bildinformation repräsentativ ist für die Struktur biologischen Gewebes im beobachteten Raumbereich.Method according to claims 10 and 11, characterized that the image information to be processed is representative of flow processes in the observed one space area and that the second image information is representative is for the structure of biological tissue in the observed space. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend aus der Funktion F(n) eine von aleatorischen Komponenten befreite Version Fq(n) ermittelt wird durch folgende Schritte: aus der Funktion K(τ) wird eine Zielfunktion Kq(τ) berechnet, bei welcher der für τ = 0 geltende Wert der Ableitung Kq'(τ) gleich dem Referenzwert W0 ist, die Funktion F(n) wird durch eine Anpassungsroutine variiert, bis eine Funktion Fq(n) gefunden ist, bei welcher die Kreuzkorrelationsfunktion gleich der berechneten Zielfunktion Kq(τ) ist.A method according to claim 2, characterized in that subsequently from the function F (n) a freed from aleatorischen components version F q (n) is determined by the following steps: from the function K (τ) a target function K q (τ) is calculated in which the value of the derivative K q '(τ), which is valid for τ = 0, is equal to the reference value W 0 , the function F (n) is varied by an adaptation routine until a function F q (n) is found in which the cross-correlation function is equal to the calculated objective function K q (τ). Computerprogrammprodukt zur Umsetzung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13.Computer program product for implementing a method according to one of the claims 1 to 13. Einrichtung zum Beurteilen eines gewählten Bereichs a ≤ n ≤b einer Funktion E(n), die durch Detektion des Verlaufs einer physikalischen Größe E über die Abszisse n aufgenommenen ist und die aleatorische und/oder determinierte Komponenten enthalten kann, wobei die determinierten Komponenten zumindest teilweise unbekannt sind, gekennzeichnet durch: eine Subtrahierstufe (11) mit einem ersten Eingang zum Empfang der Funktion E(n) und einem zweiten Eingang zum Empfang einer Funktion D0(n), welche die Summe der bekannten determinierten Komponenten ist, zur Bildung der Funktion F(n) = E(n) – D0(n);eine Integrierstufe (12) mit einem Eingang zum Empfang der Funktion F(n), um eine Hilfsfunktion
Figure 00350001
oder, bei diskreter Funktion F(n),
Figure 00350002
zu berechnen, wobei c gleich a und/oder b ist; eine Analysierstufe (13), die ausgebildet ist, um durch eine vergleichenden Untersuchung der beiden Funktionen F(n) und G(n) einen Beurteilungswert W zu ermitteln, der ein Maß ist für den relativen Anteil der aleatorischen Komponente der Funktion F(n) innerhalb des gewählten Bereichs a ≤ n ≤ b.
Means for judging a selected range a ≤ n ≤b of a function E (n) obtained by detecting the course of a physical quantity E over the abscissa n and which may include aleatory and / or deterministic components, wherein the deterministic components are at least partially are unknown, characterized by: a subtraction stage ( 11 ) having a first input for receiving the function E (n) and a second input for receiving a function D 0 (n), which is the sum of the known deterministic components, for forming the function F (n) = E (n) - D 0 (N); an integrating stage ( 12 ) with an input for receiving the function F (n) to an auxiliary function
Figure 00350001
or, with discrete function F (n),
Figure 00350002
to calculate, where c is a and / or b; an analysis stage ( 13 ) which is adapted to determine, by a comparative examination of the two functions F (n) and G (n), a judgment value W which is a measure of the relative proportion of the aleatory component of the function F (n) within the selected range a ≤ n ≤ b.
Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Analysierstufe (13) folgendes aufweist: eine Korrelierstufe (14) zur Bildung der diskreten Kreuzkorrelationsfunktion
Figure 00360001
oder, bei diskreten Funktionen F(n) und G(n),
Figure 00360002
über einen Bereich u ≤ τ ≤ v, der den Wert τ = 0 oder τ = 0 – Δ enthält, wobei τ das in diskreten Schritten mit einer Schrittweite Δ geänderte Maß der gegenseitigen Verschiebung der beiden Funktionen bei der Berechnung der diskreten Kreuzkorrelationsfunktion ist und k ein beliebig wählbarer Maßstabsfaktor ist; eine Differenzierstufe (15) zur Berechnung der Ableitung K'(τ) = [K(τ) – K(τ – Δ)]innerhalb des Bereiches u ≤ τ ≤ v; eine Vergleichsstufe (16) zur Berechnung des Beurteilungswertes W als ein Maß für die Abweichung des für τ = 0 geltenden Wertes W0 der Ableitung K'(τ)0 gegenüber einem Referenzwert WR, der gleich einem für τ ≠ 0 geltenden Wert oder gleich einem Mittelwert mehrerer für τ ≠ 0 geltender Werte der Ableitung K'(τ) ist.
Device according to claim 15, characterized in that the analyzing stage ( 13 ) comprises: a correlation stage ( 14 ) to form the discrete cross-correlation function
Figure 00360001
or, for discrete functions F (n) and G (n),
Figure 00360002
over a range u ≤ τ ≤ v, which contains the value τ = 0 or τ = 0 - Δ, where τ in discrete steps with a step size Δ is a modified measure of the mutual displacement of the two functions in the calculation of the discrete cross-correlation function, and k is an arbitrarily selectable scale factor; a differentiation stage ( 15 ) to calculate the derivative K '(τ) = [K (τ) - K (τ - Δ)] within the range u ≤ τ ≤ v; a comparison stage ( 16 ) for calculating the assessment value W as a measure of the deviation of the value W 0 of the derivative K '(τ) 0 , which is valid for τ = 0, from a reference value W R which is equal to a value valid for τ ≠ 0 or a mean value of several τ ≠ 0 of valid values of the derivative K '(τ).
Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsstufe (16) ausgebildet ist zum Berechnen des Beurteilungswertes W nach der Formel W = w·|W0 – WR|,wobei w ein beliebig gewählter Maßstabsfaktor ist.Device according to claim 16, characterized in that the comparison stage ( 16 ) is configured to calculate the judgment value W according to the formula W = w · | W 0 - W R |, where w is an arbitrarily chosen scale factor. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichsstufe (16) ausgebildet ist zum Berechnen des Beurteilungswertes W nach der Formel
Figure 00370001
wobei w ein beliebig gewählter Maßstabsfaktor ist.
Device according to claim 16, characterized in that the comparison stage ( 16 ) is configured to calculate the judgment value W according to the formula
Figure 00370001
where w is an arbitrarily chosen scale factor.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, gekennzeichnet durch einen Schwellenvergleicher (20), der den Beurteilungswert W empfängt und ein Qualitätsurteil "unbrauchbar" oder "brauchbar" abhängig davon erzeugt, ob der Betrag des Beurteilungswertes W den einen gewählten Schwellenwert S überschreitet oder nicht.Device according to one of Claims 15 to 18, characterized by a threshold comparator ( 20 ), which receives the judgment value W and generates a quality judgment "unusable" or "usable" depending on whether or not the amount of the judged value W exceeds the selected threshold S. Kombination einer Beurteilungseinrichtung (10, 20) nach Anspruch 19 mit einem Bildbearbeitungssystem (4257), in welchem die Funktion E(n) als diskrete Funktion erzeugt wird durch Abtastung einer Folge von Werten, die aufeinanderfolgende Bildpunkte einer aufgenommenen Bildinformation entlang eines gewählten Abschnittes einer Koordinate n eines Bildrasters beschreiben.Combination of a rating device ( 10 . 20 ) according to claim 19 with an image processing system ( 42 - 57 ), in which the function E (n) is generated as a discrete function by sampling a sequence of values describing successive pixels of a captured image information along a selected portion of a coordinate n of an image raster. Kombination nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch eine mit der Beurteilungseinrichtung (10, 20) verbundene Steuereinrichtung (52), die alle Werte dieser Folge E(n) auf einen festen Wert Ef setzt, wenn der für die Folge ermittelte Beurteilungswert W das Qualitätsurteil "unbrauchbar" liefertCombination according to claim 20, characterized by one with the assessment device ( 10 . 20 ) associated control device ( 52 ), which sets all values of this sequence E (n) to a fixed value E f if the evaluation value W determined for the sequence furnishes the quality judgment "unusable" Kombination nach Anspruch 21 zur Bearbeitung einer aufgenommenen Bildinformation, die eine Folge von Einzelbildern eines zu beobachteten Vorgangs darstellt, der in einem beobachteten Raumbereich abläuft, wobei der Bildraster der aufgenommenen Bildinformation zwei oder drei Raumkoordinaten zur Definition der räumlichen Position der Bildpunkte enthält, und eine Temporalkoordinate für die Position des Einzelbildes innerhalb der Einzelbildfolge, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (52) Mittel enthält, um die längs der Temporalkoordinate aufeinanderfolgenden Bildpunkte gleicher räumlicher Position als Wertefolge E(n) auszuwählen.A combination according to claim 21 for processing a captured image information representing a sequence of frames of an observed process running in an observed spatial area, the image grid of the captured image information containing two or three spatial coordinates for defining the spatial position of the pixels, and a temporal coordinate for the position of the single image within the single image sequence, characterized in that the control device ( 52 ) Contains means for selecting the pixels of the same spatial position successive along the temporal coordinate as the value sequence E (n). Kombination nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (52) Mittel enthält, um nacheinander alle Wertefolgen auszuwählen, die jeweils aufeinanderfolgende Bildpunkte gleicher räumlicher Position längs der Temporalkoordinate beschreiben, und dass die Steuereinrichtung (52) Mittel (55) enthält, um eine bearbeitete Version der Bildinformation bereitzustellen, in welcher jeweils alle Werte einer ausgewählten Wertefolge auf den festen Wert Ef gesetzt sind, wenn der für die betreffende Folge ermittelte Beurteilungswert W das Qualitätsurteil "unbrauchbar" liefert.Combination according to claim 22, characterized in that the control device ( 52 ) Comprises means for sequentially selecting all value sequences each describing successive pixels of equal spatial position along the temporal coordinate, and in that the control device ( 52 ) Medium ( 55 ) to provide an edited version of the image information in which all values of a selected sequence of values are set to the fixed value E f , respectively, when the evaluation value W determined for the sequence in question delivers the quality judgment "unusable". Kombination nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch eine Überlagerungseinrichtung (46) zum Überlagern der Einzelbilder der bearbeiteten Bildinformation mit Einzelbildern einer zweiten Bildinformation, welche eine Struktur des beobachteten Raumbereiches beschreibt, wobei der feste Wert Ef für die "unbrauchbaren" Wertefolgen in der bearbeiteten Bildinformation ein Wert ist, der die betreffenden Bildpunkte bei der Überlagerung transparent macht.Combination according to claim 23, characterized by an overlay device ( 46 ) for superimposing the frames of processed image information with frames of second image information describing a structure of the observed space area, the fixed value E f for the "unusable" value sequences in the processed image information being a value which makes the relevant pixels transparent in the overlay power. Kombination nach einem der Ansprüche 20 bis 24, gekennzeichnet durch Verbindungsmittel (53) zum Empfangen der oder jeder Wertefolge E(n) der zu bearbeitenden Bildinformation aus einer Quelle (44), welche die Bildpunkte einer durch Magnetresonanz-Bildgebung aufgenommenen Bildinformation beschreibt.Combination according to one of Claims 20 to 24, characterized by connecting means ( 53 ) for receiving the or each value sequence E (n) of the image information to be processed from a source ( 44 ) describing the pixels of image information taken by magnetic resonance imaging. Kombination nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch Verbindungsmittel (53) zum Empfangen der oder jeder Wertefolge E(n) der zu bearbeitenden Bildinformation aus einer Quelle (44), welche die Bildpunkte einer durch Magnetresonanz-Bildgebung aufgenommenen Bildinformation beschreibt, welche repräsentativ für Flussvorgänge im beobachteten Raum bereich ist; Verbindungsmittel zum Übertragen der zweiten Bildinformation an die Überlagerungseinrichtung (46) aus einer Quelle (45), welche die Bildpunkte einer durch Magnetresonanz-Bildgebung aufgenommenen Bildinformation beschreibt, welche repräsentativ für die Struktur biologischen Gewebes im beobachteten Raumbereich ist.Combination according to claim 24, characterized by connecting means ( 53 ) for receiving the or each value sequence E (n) of the image information to be processed from a source ( 44 ) which describes the pixels of image information taken by magnetic resonance imaging, which is representative of flow processes in the observed space area; Connection means for transmitting the second image information to the superimposition device ( 46 ) from a source ( 45 ), which describes the pixels of image information taken by magnetic resonance imaging, which is representative of the structure of biological tissue in the observed spatial region.
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