DE3420575C2

DE3420575C2 - Arrangement for reducing the processing time for a system having a reprojection device

Info

Publication number: DE3420575C2
Application number: DE3420575A
Authority: DE
Inventors: Carl Ross Crawford; David Aharon Freundlich
Original assignee: Elscint Ltd
Current assignee: Philips Nuclear Medicine Inc
Priority date: 1983-06-02
Filing date: 1984-06-01
Publication date: 1998-09-17
Anticipated expiration: 2004-06-02
Also published as: DE3420575A1; FR2547149A1; JPS6051974A; NL8401739A

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verbessern der Verarbeitungsdauer für Systeme, die eine Reprojektionsvorrichtung aufweisen, welche Anfangsbilddaten reprojiziert, um Reprojektionen zur Verwendung bei der Korrektur von polychroma tischen Artefakten in diagnostischen, medizinischen Bilddarstellungen eines Objektes zu verwenden.The invention relates to an arrangement for improving the processing time for Systems that have a reprojection device that contain initial image data reprojected to reprojections for use in the correction of polychroma table artifacts in diagnostic, medical images of an object to use.

Die Entwicklung der Röntgenstrahl-Computertomographie hat zu Abtastvorrichtungen geführt, die verkürzte Datenerfassungs- und Bildrekonstruktionszeiten sowie verbesserte Dichten und räumliche Auflösungen besitzen. Diese Verbesserungen wurden haupt sächlich durch Verwendung anspruchsvollerer Datenerfassungssysteme und rascher arbeitender Bildrekonstruktions-Hardware erzielt. Die Bildqualität wurde ferner dadurch verbessert, daß Annahmen neu gewertet wurden, die bei der Konstruktion der frühen Generationen von CT-Abtastvorrichtungen gemacht wurden, wobei in diese Annahmen innerhalb des Bildrekonstruktions-Algorithmus Korrekturen und/oder andere Verbesser ungen eingeführt wurden. Diese Annahmen wurden ursprünglich gemacht, damit die durch eine Abtastvorrichtung gesammelten Daten mit theoretischen Rekonstruktions- Algorithmen kompatibel waren.The development of x-ray computed tomography has become scanning devices led, the shortened data acquisition and image reconstruction times as well as improved Have densities and spatial resolutions. These improvements have been major mainly by using more sophisticated data acquisition systems and faster working image reconstruction hardware. The image quality was further affected Improved that assumptions re-evaluated when designing the early Generations of CT scanners have been made, making these assumptions Corrections and / or other improvements within the image reconstruction algorithm were introduced. These assumptions were originally made so that the data collected by a scanner with theoretical reconstruction Algorithms were compatible.

Ein Beispiel für diese Annahmen betrifft das Spektrum der Röntgenstrahlquelle und die Energieabhängigkeit der Dämpfungskoeffizienten von unterschiedlichen Elementen des zu prüfenden Gegenstandes. Eine wichtige Annahme, die in der Vergangenheit für die Erstellung der Bilder gemacht wurde, ist, daß die Quelle monochromatisch ist, oder daß die Energieabhängigkeit von den Dämpfungskoeffizienten für alle Elemente identisch ist. Es ist bekannt, daß keine dieser beiden Bedingungen erfüllt wird. Damit werden in den resultierenden Bildern polychromatische Artefakte erzeugt, die als Tiefungs- und als negative Schlieren zwischen scharfen Objekten, die hohe Dämpfungskoeffizienten haben, identifiziert werden.An example of these assumptions concerns the spectrum of the X-ray source and the Energy dependence of the damping coefficients of different elements of the subject to be checked. An important assumption made for the past Creation of the pictures was made is that the source is monochromatic or that the energy dependence on the damping coefficients is identical for all elements is. It is known that neither of these two conditions is met. So that in The resulting images created polychromatic artifacts that are known as depression and as negative streaks between sharp objects, the high damping coefficient have to be identified.

Im Falle der US-PS 42 17 641 wird eine sich wiederholende Nach-Rekonstruktions methode angewendet, um den Pegel von polychromatischen Artefakten zu verringern. In Zusammenhang mit den bekannten Methoden zur Korrektur von polychromatischen Artefakten wird auf die US-PSen 42 22 104 und 42 23 384 sowie auf einen Aufsatz "A Framework for Spectral Artifact Corrections in X-ray Computed Tomography" von J. Peter Stonestrom et al, erschienen in IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Band BME-28, Nr. 2, Februar 1981 verwiesen.In the case of US-PS 42 17 641 is a repetitive post-reconstruction method used to reduce the level of polychromatic artifacts. In connection with the known methods for the correction of polychromatic Artifacts are described in US Pat. Nos. 42 22 104 and 42 23 384 and an article "A Framework for Spectral Artifact Corrections in X-ray Computed Tomography "by J. Peter Stonestrom et al, published in IEEE Transactions on Biomedical Engineering, Volume BME-28, No. 2, February 1981.

Derartige bekannte Nach-Rekonstruktionsmethoden beruhen darauf, daß Objekte aus zwei annähernd homogenen Komponenten in bezug auf die Energieabhängigkeit ihrer Dämpfungskoeffizienten aufgebaut sind. Bei biologischen Anwendungen sind die bei den Komponenten Knochen und Weichgewebe. Es wird ein Anfangsbild rekonstruiert, das polychromatische Korrekturen erster Ordnung für das Majoritätselement, üblicher weise Weichgewebe, enthält. Das Anfangsbild wird dann Bildelement um Bildelement segmentiert, um angenäherte Bilder der beiden Komponenten zu gewinnen. Die Pfad längen werden über die beiden Bilder unter Verwendung von Reprojektionstechniken berechnet. Fehlerprojektionen werden aus den Reprojektionen gebildet und den Projek tionsdaten hinzuaddiert, um das Anfangsbild zu erhalten. Ein Bild zweiter Ordnung wird dann aus den neuen Projektionsdaten rekonstruiert. Bei einer Abänderung der vorausgehenden beiden Schritte werden die Fehlerprojektionen rekonstruiert und das resultierende Bild wird dem Anfangsbild zur Erzielung des Bildes zweiter Ordnung hinzuaddiert. Wenn der Pegel der polychromatischen Korrektur ausreichend hoch ist, ist der Algorithmus vollständig. Ist dies nicht der Fall, wird das beschriebene Verfahren wiederholt.Such known post-reconstruction methods are based on objects made of two approximately homogeneous components with regard to their energy dependence Damping coefficients are built up. In biological applications they are the components of bone and soft tissue. An initial image is reconstructed first order polychromatic corrections for the majority element, more common wise soft tissue. The initial picture then becomes picture element after picture element segmented to get approximate images of the two components. The path are lengthened across the two images using reprojection techniques calculated. Error projections are formed from the reprojections and the project tion data added to obtain the initial image. A second order picture is then reconstructed from the new projection data. If the the previous two steps, the error projections are reconstructed and that resulting image becomes the initial image to obtain the second order image added. If the level of polychromatic correction is high enough the algorithm completely. If this is not the case, the procedure described is followed repeated.

Die Anwendung der Reprojektion ist nicht auf polychromatische Korrekturalgorithmen beschränkt. Der Aufsatz "An Algorithm for Reduction of Metal Clip Artifacts in CT- Reconstructions" von C. H. Glover und N. J. Pelc, in Medical Physics, Band 8, Nr. 6, November 1981 zeigt ein Verfahren auf, um die durch Metallclips verursachten Arte fakte unter Verwendung der Reprojektion als Teil ihres Algorithmus zu entfernen. Der Aufsatz "A Simple Computational Method for Reducing Streak Artifacts in CT-Images" von G. Henrich, in Computed Tomography, Band 4, 1981 beschreibt einen Algorith mus, der verwendet werden kann, um Schlieren zu entfernen, z. B. die, die durch Teilvolumenartefakte verursacht werden.The application of the reprojection is not on polychromatic correction algorithms limited. The essay "An Algorithm for Reduction of Metal Clip Artifacts in CT- Reconstructions "by C. H. Glover and N. J. Pelc, in Medical Physics, Volume 8, No. 6, November 1981 shows a method to remove the arte caused by metal clips remove facts using reprojection as part of their algorithm. Of the Essay "A Simple Computational Method for Reducing Streak Artifacts in CT Images" by G. Henrich, in Computed Tomography, Volume 4, 1981 describes an algorithm mus that can be used to remove streaks, e.g. B. the ones by Partial volume artifacts are caused.

Die polychromatischen Metallclip- und Schlieren-Artefakt-Korrekturalgorithmen, die in vorstehend genannten Stand der Technik beschrieben sind, sind nicht kommerziell reali siert worden, weil der Reprojektfonsschritt außerordentlich zeitaufwendig war. Die bekannten Reprojektionsmethoden waren zu langsam, da sie auf dem zugehörigen Reprojektionsschritt beruhten, der in den Rekonstruktions-Algorithmen eingebaut war, die auf algebraischen Techniken basieren. Die geringe Geschwindigkeit der bekannten Reprojektionssysteme und der Versuch einer Lösung werden in einem Aufsatz "Algo rithms for Fast Back- and Re-Projection in Computed Tomography" von T. M. Peters in IEEE Transactions on Nuclear Science, Band NS-28, Nr. 4, August 1981 erörtert. Dieser Aufsatz beschreibt ein Verfahren, das einen modifizierten Rückprojektor zur Erzielung von Reprojektionen verwendet. Das Problem bei diesem System liegt darin, daß die Modifikationen die Hardware eines Rückprojektors grundsätzlich ändern und damit das System nicht einfach auf kommerzielle Anwendungsfälle übertragbar ist. Das System macht es erforderlich, den normalen Datenfluß durch den Rückprojektor zu reversieren, was zu Reprojektionen am normalen Eingang der Einheit führt. Zusätzlich haben die re sultierenden Reprojektionen eine schlechte Qualität und erfordern komplizierte Korrek turen, damit sie bei einem Artefakt-Korrekturalgorithmus verwendet werden können.The polychromatic metal clip and Schlieren artifact correction algorithms described in The above-mentioned prior art are not commercially real because the reproject step was extremely time-consuming. The Known reprojection methods were too slow because they were based on the associated Reprojection step, which was built into the reconstruction algorithms, based on algebraic techniques. The slow speed of the known Reprojection systems and the attempt at a solution are described in one essay "Algo rithms for Fast Back and Re-Projection in Computed Tomography "by T. M. Peters in IEEE Transactions on Nuclear Science, Volume NS-28, No. 4, August 1981. This Essay describes a process that a modified rear projector can be used to achieve used by reprojections. The problem with this system is that the Modifications fundamentally change the hardware of a rear projector and thus that System is not easily transferable to commercial use cases. The system makes it necessary to reverse the normal data flow through the rear projector, which leads to reprojections at the normal entrance of the unit. In addition, the right resulting reprojections are of poor quality and require complicated corrections structures so that they can be used in an artifact correction algorithm.

Somit besteht ein bereits lange andauernder Bedarf, die Geschwindigkeit von Systemen zu verbessern, die mit Rückprojektionen arbeiten. Zur Verringerung der Verarbeitungs dauer gibt es zwei Methoden. Die erste Methode, auf die vorstehend bezug genommen ist, besteht darin, schneller arbeitende Reprojektionssysteme zu verwenden. Die zweite Methode sieht vor, die Verarbeitungsdauer dadurch zu reduzieren, daß ein vorhandenes Reprojektionssystem mit vor- und nachverarbeitenden Untersystemen verwendet wird, die zur Verbesserung der Arbeitsweise des Reprojektors zugeschaltet werden.Thus there is a long-standing need, the speed of systems to improve who work with rear projections. To reduce processing there are two methods. The first method referred to above is to use faster reprojection systems. The second The method provides for reducing the processing time by having an existing one Reprojection system with pre- and post-processing subsystems is used, which are switched on to improve the functioning of the reprojector.

Diese zweite Methode, die angewendet wird, um die Verarbeitungsdauer in eine Repro jektion verwendenden Systemen zu reduzieren, ist in der US-PS 42 22 104 erläutert. Sie gibt dem Fachmann die Lehre, daß das Reprojektionssystem Daten längs Pfaden reproji zieren kann, die nicht mit den Pfaden übereinstimmen, die bei dem eigentlichen Daten sammelsystem eingenommen werden. Hieraus ist ferner die Technik zu entnehmen, auf weniger Pfaden als der ursprüngliche Datensatz zu reprojizieren. Dies ist deshalb mög lich, weil die aus den Reprojektionen erhaltene Information eine geringere räumliche Auflösung hat als die Daten, die zur Ausbildung des Anfangsbildes verwendet werden. Diese bekannte Technik wird mit vorliegender Erfindung dahingehend verbessert, daß die Verwendung des Reprojektionssystems optimiert wird.This second method, which is applied to the processing time in a repro reducing systems using jection is explained in US Pat. No. 4,222,104. she teaches those skilled in the art that the reprojection system reproji data along paths can adorn that do not match the paths that the actual data collection system to be taken. The technology can also be seen from this Reproject fewer paths than the original data set. This is therefore possible Lich, because the information obtained from the reprojections is less spatial Resolution has the data used to form the initial image. This known technique is improved with the present invention in that the use of the reprojection system is optimized.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer gattungsgemäßen Anordnung die Verarbeitungs dauer von Spektralartefakt-Reduziersystemen, die Reprojektionsdaten für Nach-Rekon struktionskorrekturen verwenden, zu verringern.The object of the invention is the processing in a generic arrangement duration of spectral artifact reduction systems, the reprojection data for post-recon use structural corrections to reduce.

Gemäß dem Patentanspruch 1 wird dies erreicht durch eine Abtastvorrichtung, die Strahlung durch das Objekt richtet und eine Intensitätsverteilung der durch das Objekt gehenden Strahlung anzeigt, und dadurch, daß eine Vorrichtung einen Satz von Originalprojek tionen erzeugt, die aus der angezeigten Intensitätsverteilung abgeleitet werden, daß eine Rückprojektionsvorrichtung den Satz von Originalprojektionen rückprojiziert, um eine Originalmenge von Anfangsbilddaten für ein Anfangsbild zu erzeugen, daß ein Bild prozessor die Anfangsbilddaten zu Anfangsbildkorrekturdaten auf der Basis von mindes tens zwei Gewebebestandteilen verarbeitet, die unterschiedliche, energieabhängige Strahlungsschwächungseigenschaften haben, daß eine Vorrichtung die Originalmenge von Anfangsbilddaten reduziert, die dem Bildprozessor zugeführt werden, um die Kor rekturvorgänge des Bildprozessors zu beschleunigen, daß eine Reprojektionsvorrich tung die verringerte Menge an Anfangsbildkorrekturdaten in Korrektur-Reprojektionen umwandelt, und daß eine Korrekturvorrichtung die Korrektur-Reprojektionen mit den Original projektionen verbindet, um Bildkorrekturdaten zum Korrigieren der Anfangsdaten zu erzeugen, welche reduzierte, polychromatische Artefaktdaten, jedoch eine nicht redu zierte Menge an Bilddaten gleich der Menge im Anfangsbild haben.According to claim 1, this is achieved by a scanning device, the radiation directed through the object and an intensity distribution of those passing through the object Radiation, and in that a device is a set of original projects generated that are derived from the displayed intensity distribution that a Rear projection device backprojects the set of original projections to a Original set of initial image data for an initial image to produce that one image processor the initial image data to initial image correction data based on at least At least two fabric components processed, the different, energy-dependent Radiation attenuation properties have that a device the original amount reduced initial image data supplied to the image processor to correct the cor to speed up the image processor's reprojection process the reduced amount of initial image correction data in correction reprojections converts, and that a correction device the correction reprojections with the Original Projections connects to image correction data to correct the initial data generate, which reduced, polychromatic artifact data, but a non-reduced have the same amount of image data as the amount in the initial image.

Weitere Lösungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.Further solutions are the subject of claims 2 and 3.

Eine Ausgestaltung der Lösung nach Anspruch 3 ist Gegenstand des Anspruchs 4.An embodiment of the solution according to claim 3 is the subject of claim 4.

Mit der erfindungsgemäßen Anordnung wird die Verarbeitungszeit in Spektralartefakt- Reduktionsanordnungen, die Reprojektionsdaten verwenden, verkürzt. Dabei werden die Daten reduziert, die für die Reprojektion verarbeitet werden, um die normalerweise relativ lange Zeitperiode, die von Reprojektoren bekannter Art benötigt wird, zu verrin gern. Die Zeiteinsparungen haben keinen nachteiligen Einfluß auf die Bildauflösung, so daß mit der Erfindung Bilder höherer Qualität in einer kürzeren Zeitspanne erzielt werden können.With the arrangement according to the invention, the processing time is in spectral artifact Reduction arrangements using reprojection data are shortened. In doing so the data that is processed for reprojection is reduced by that normally to reduce the relatively long period of time required by known projectors gladly. The time savings have no adverse effect on the image resolution, so that the invention achieves higher quality images in a shorter period of time can be.

Bei der Korrekturbildverarbeitung wird häufig eine Vorwärts-Projektion oder Reprojek tion verwendet. Bei bekannten vergleichbaren Anordnungen war die Anzahl von Repro jektionen, die bei der Korrekturbildverarbeitung verwendet worden sind, gleich der An zahl von Rückprojektionen, die zum Aufbau des Bildes verwendet worden sind. Durch Reduzieren der Anzahl von Reprojektionen wurde im Falle vorliegender Erfindung die Bildqualität nicht nachteilig beeinflußt, jedoch die Abbildungszeit für die Korrektur ent scheidend reduziert. Insbesondere reduziert die Reduktionsvorrichtung nach der Erfin dung die Anzahl von Reprojektionen durch Maßnahmen, wie z. B. die Pixel-Auswahl, d. h. die Auswahl jedes zweiten Pixels, jedes dritten Pixels, oder durch Mittelung einer bestimmten Anzahl von Pixeln, um die Anzahl von dem Reprojektor dargebotenen Pixeln zu reduzieren. Die Reduktionsvorrichtung arbeitet so, daß sie entweder bestimm te Pixel auswählt oder die Pixel mittelt, damit die Anzahl der vom Reprojektor dargebo tenen Pixel reduziert wird.In correction image processing, a forward projection or reproject is often used tion used. In known comparable arrangements, the number of repro was injections that have been used in correction image processing equal to the type number of rear projections that were used to construct the image. By The number of reprojections was reduced in the case of the present invention Image quality is not adversely affected, but the imaging time for the correction ent reduced drastically. In particular, the reduction device according to the invention reduces the number of reprojections by measures such as B. the pixel selection, d. H. the selection of every second pixel, every third pixel, or by averaging one determined number of pixels by the number presented by the reprojector Reduce pixels. The reducing device works so that it either determine selects the number of pixels or averages the pixels so that the number displayed by the reprojector pixel is reduced.

Durch Anwendung der Fourier-Transformation nach der Erfindung wird der Reprojek tionsvorgang beschleunigt und erreicht, daß Reprojektionen eine zuverlässige Methode für die Korrektur von Bildartefakten werden. Dies ist keiner der zum Stande der Technik gehörenden Druckschriften zu entnehmen.By using the Fourier transform according to the invention, the reproject tion process speeds up and achieves that reprojection is a reliable method for the correction of image artifacts. This is not one of the prior art belonging to the relevant publications.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:Below, the invention in connection with the drawing with reference to Exemplary embodiments explained. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Reprojektionsanordnung, die zum Korrigieren von polychromatischen Artefakten verwendet wird, Fig. 1 is a block diagram of an embodiment which is used for correcting polychromatic artifacts a Reprojektionsanordnung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Reprojektionsanordnung nach Fig. 1 mit einem als Vorprozessor arbeitenden Reduziersystem, Fig. 2 is a block diagram of the Reprojektionsanordnung of FIG. 1 with a pre-processor operating as a reduction system,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Reprojektionsanordnung nach Fig. 1 mit einer Auswählschaltung, die als Vorprozessor zum Filter verwendet wird, und Fig. 3 is a block diagram of the Reprojektionsanordnung of FIG. 1 with a selection circuit, which is used as a preprocessor to the filter, and

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Reprojektionsanordnung, wie sie zum Korrigieren von polychromatischen Artefakten verwendet wird, wobei die Reprojektionen rekonstruiert und dann dem Anfangsbild über einen Expansions-Nachprozessor hinzuaddiert werden. Fig. 4 is a block diagram of an embodiment as used for correcting polychromatic artifacts a Reprojektionsanordnung, wherein the reprojections reconstructed and then the initial image are added over a post-expansion.

Die Computertomographie-Abtastanordnung 11 nach Fig. 1 weist ein Portal 12 auf. Das Objekt wird in dem Portal 12 der Strahlung ausgesetzt und die Strahlung wird nach Durchlaufen des Objektes angezeigt. Die angezeigten Signale werden in einer Vorrich tung 13 (Frontendelektronik) behandelt und die elektrischen Signale im Vorprozessor 14 vorverarbeitet. Die Ausgangssignale aus 14 werden als Projektionen in die Korrekturvor richtung 15 eingeführt, die eine polychromatische Korrektur erster Ordnung an den Projektionen vornimmt und das Anfangsbild erzeugt.The computed tomography scanning arrangement 11 according to FIG. 1 has a portal 12 . The object is exposed to the radiation in the portal 12 and the radiation is displayed after passing through the object. The signals displayed are treated in a device 13 (front-end electronics) and the electrical signals are preprocessed in the preprocessor 14 . The output signals from FIG. 14 are introduced as projections into the correction device 15 , which performs a first-order polychromatic correction on the projections and generates the initial image.

Der Ausgang aus der Korrekturvorrichtung 15 wird in das Filter 16 gegeben. Die gefil terten Projektionen werden durch die Rückprojektionsvorrichtung 17 rückrpojiziert. Der Ausgang der Rückprojektionsvorrichtung wird in Form eines digitalisierten Bildes in die Matrix 18 eingeführt. Die Matrix von digitalisierten Daten dient dazu, Bilder auf der Sichtanzeige 19 zu erzeugen.The output from the correction device 15 is fed into the filter 16 . The filtered projections are back-projected by the rear projection device 17 . The output of the rear projection device is introduced into the matrix 18 in the form of a digitized image. The matrix of digitized data serves to generate images on the display 19 .

In der Rückkopplungsschleife 21, die sich vom Ausgang der Rückprojektionsvorrichtung 17 zu der polychromatischen Fehlerkorrekturvorrichtung 15 erstreckt, werden polychro matische Fehlerkorrekturen vorgenommen. Im polychromatischen Korrekturbetrieb wird der Ausgang der Rückkopplungsschleife 21 mit dem Ausgang des Vorprozessors 14 kombiniert und dann in das Filter 16 eingeführt.In the feedback loop 21 , which extends from the output of the rear projection device 17 to the polychromatic error correction device 15 , polychromatic error corrections are carried out. In the polychromatic correction mode, the output of the feedback loop 21 is combined with the output of the preprocessor 14 and then introduced into the filter 16 .

Die Rückkopplungsschleife 21 enthält den Bildprozessor 22 und den Reprojektor 23. Der Prozessor 22 ist bei einer speziellen Ausführungsform so ausgelegt, daß er zwi schen Bildern von Knochen von Weichgewebe unterscheidet. Der Ausgang des Prozes sors 22 ist mit dem Reprojektor 23 verbunden.The feedback loop 21 contains the image processor 22 and the reprojector 23 . The processor 22 is designed, in a particular embodiment, to distinguish between bone images of soft tissue. The output of the processor 22 is connected to the reprojector 23 .

Die aus den Reprojektionen erhaltenen Informationen können eine geringere räumliche Auflösung haben als das Anfangsbild. Diese Tatsache kann benutzt werden, um Vor- und Nachprozessoren anzuschließen, die die Geschwindigkeitsanforderungen anderer Einheiten in einer Artefaktkorrekturanordnung verringern können.The information obtained from the reprojections can be less spatial Have resolution as the initial image. This fact can be used to and connect postprocessors that meet the speed requirements of others Can reduce units in an artifact correction arrangement.

Die Reprojektionsdauer ist direkt auf die Anzahl von Bildelementen in dem der Repro jektionsvorrichtung angebotenen Anfangsbild bezogen. Aufgrund der verringerten räum lichen Auflösung, die bei den reprojizierten Daten erforderlich ist, wurde festgestellt, daß das der Reprojektionsvorrichtung dargebotene Anfangsbild über eine Bildelement auswahl oder Mittelung reduziert werden kann, um die Anzahl von der Reprojek tionsvorrichtung dargebotenen Bildelementen zu reduzieren, so daß die zur Erzielung von Reprojektionen erforderliche Zeitdauer verringert werden kann.The reprojection duration is directly related to the number of picture elements in which the repro starting device offered. Due to the reduced space resolution, which is required for the reprojected data, was determined that the initial image presented to the reprojection device has a picture element selection or averaging can be reduced to the number of the reproject tion device presented picture elements to reduce, so that to achieve time required by reprojections can be reduced.

Die Anordnung nach Fig. 2 entspricht der nach Fig. 1 mit der Ausnahme, daß eine Bildreduziervorrichtung 31 hinzugefügt ist. Das Bild wird über 31 vor der Verarbeitung durch 22 und die Reprojektion durch 23 reduziert. The arrangement of FIG. 2 corresponds to that of FIG. 1 with the exception that an image reduction device 31 is added. The image is reduced through 31 before processing by 22 and the reprojection by 23 .

In einer Artefaktkorrekturanordnung wird das Anfangsbild häufig nicht dem Endbe nutzer der Anordnung präsentiert. Somit kann die anfängliche Rekonstruktionsanord nung so modifiziert werden, daß erkannt wird, daß das Anfangsbild für die Artefakt korrektur verwendet wird. Das resultierende Bild wird schließlich reprojiziert, wobei die Auflösungsbedingungen des Bildes weniger streng sind. Das Resultat dieses neuen Vorganges besteht darin, daß die anfängliche Rekonstruktionsdauer reduziert werden kann.In an artifact correction arrangement, the initial image often does not become the final image users of the arrangement presented. Thus, the initial reconstruction order voltage can be modified so that it is recognized that the initial image for the artifact correction is used. The resulting image is finally reprojected, with the Resolution conditions of the image are less stringent. The result of this new The process is to reduce the initial reconstruction time can.

Eine Methode zur Modifizierung der Erzeugung des Anfangsbildes ist in Fig. 3 gezeigt. Die Anordnung nach Fig. 3 entspricht der nach Fig. 1, wobei jedoch eine Auswählteil vorrichtung 32 hinzugefügt ist. Der Ausgang aus 15 in Form von Projektionen ist so gewählt, daß nur ein Teil der Projektionen und ein Teil der Proben einer jeden Projek tion in das Filter 16 eingeführt wird. Die Verwendung der Auswählvorrichtung 32 ver ringert die Filterungs- und Rückprojektionsdauer, die erforderlich ist, um das Anfangs bild zu erhalten. Die Auswählvorrichtung wird effektiv umgangen, wenn die korrigier ten Projektionen auf den Rückprojektor übertragen werden.A method for modifying the creation of the initial image is shown in FIG. 3. The arrangement of FIG. 3 corresponds to is added to Fig. 1, but a selection part device 32. The output from 15 in the form of projections is chosen such that only a part of the projections and a part of the samples of each projection is introduced into the filter 16 . The use of the selector 32 reduces the filtering and rear projection time required to obtain the initial image. The selector is effectively bypassed when the corrected projections are transferred to the rear projector.

Bei einer normalen Rückprojektionsanordnung ist die Größe des resultierenden Bildes steuerbar. Die Größe des Bildes, das dem Benutzer dargeboten wird, ist wesentlich größer als es durch die Artefaktorkorrekturanordnung erforderlich ist. Somit kann die Steuervorrichtung für den Rückprojektor (nicht dargestellt) so modifiziert werden, daß dann, wenn die Rekonstruktionstellanordnungen so betrieben werden, daß das Anfangs bild erhalten wird, die Größe des Anfangsbildes kleiner als die Größe eines Bildes sein kann, das der Sichtanzeige dargeboten wird. Hier hat das korrigierte Bild wieder die normale Göße.In a normal rear projection arrangement, the size of the resulting image is controllable. The size of the image presented to the user is essential larger than is required by the artifact correction arrangement. Thus, the Control device for the rear projector (not shown) can be modified so that when the reconstruction actuators are operated so that the beginning image is obtained, the size of the initial image will be smaller than the size of an image can be presented to the visual display. Here the corrected picture again has that normal size.

Eine zweite Ausführungsform einer Anordnung für die Artefaktkorrektur ist in Fig. 4 dargestellt, wobei die Vorrichtung 33 hinzugefügt ist.A second embodiment of an arrangement for artifact correction is shown in FIG. 4 with the device 33 added.

Ein Anfangsbild 18 wird von dem Prozessor 22 verarbeitet und dann durch 23 reproji ziert. Die Reprojektionen werden durch die Korrekturvorrichtung 15 korrigiert und anschließend durch die Vorrichtungen 16 und 17 gefiltert und rückprojiziert. Die Größe der Rekonstruktion der korrigierten reprojizierten Daten kann die gleiche wie die Größe des Bildes bei 18 sein. In diesem Fall kann die Expansionsvorrichtung 33 umgangen und das rekonstruierte Bild direkt dem Anfangsbild über die Summiervorrichtung 34 hinzuaddiert und durch die Sichtanzeige 19 zur Anzeige gebracht werden.An initial image 18 is processed by the processor 22 and then reprojected by 23 . The reprojections are corrected by the correction device 15 and then filtered and backprojected by the devices 16 and 17 . The size of the reconstruction of the corrected reprojected data can be the same as the size of the image at 18 . In this case, the expansion device 33 can be bypassed and the reconstructed image can be added directly to the initial image via the summing device 34 and can be displayed by the visual display 19 .

Wegen der geringeren räumlichen Auflösungsanforderungen kann jedoch das Bild der korrigierten Reprojektionen eine kleinere Größe als das Anfangsbild haben. In diesem Fall muß der Ausgang des Rückprojektors über die Interpolationsvorrichtung (Expander 33) so expandiert werden, daß die Größe der des Anfangsbildes angepaßt ist. Nach der Expansion wird das expandierte Bild dem Anfangsbild über die Summiervorrichtung 34 hinzuaddiert und dann auf der Sichtanzeige 19 dargestellt.However, due to the lower spatial resolution requirements, the image of the corrected reprojections can be smaller in size than the initial image. In this case, the output of the rear projector must be expanded via the interpolation device (expander 33 ) so that the size of that of the initial image is adapted. After the expansion, the expanded image is added to the initial image via the summing device 34 and then displayed on the display 19 .

Claims

1. An arrangement for improving processing time for systems having a reprojection device that reprojects initial image data to use reprojections for use in correcting polychromatic artifacts in diagnostic, medical image representations of an object

a) a scanning device ( 11 , 12 ) which directs radiation through the object and indicates an intensity distribution of the radiation passing through the object,
b) a device ( 13 , 14 ) for generating a set of original projections which are derived from the displayed intensity distribution,
c) a rear projection device ( 17 ) for rear projecting the set of original projections to generate an original set of initial image data for an initial image,
d) an image processor ( 22 ) for processing the initial image data into initial image correction data on the basis of at least two tissue components which have different energy-dependent radiation attenuation properties,
e) a device ( 31 ) for reducing the original amount of initial image data which are fed to the image processor ( 22 ) in order to accelerate the correction processes of the image processor,
f) a reprojection device ( 23 ) for converting the reduced amount of initial image correction data into correction reprojections, and
g) a correction device ( 15 ), which connects the correction projections (via 21 ) with the original projections in order to generate image correction data for correcting the initial data, which reduced polychromatic artifact data, but have a non-reduced amount of image data equal to the amount in the initial image.

2. Arrangement to improve processing time for systems having a reprojection device that reprojects initial image data to use reprojections for use in correcting polychromatic artifacts in diagnostic, medical image representations of an object

a) a scanning device ( 11 , 12 ) which directs radiation through the object and indicates an intensity distribution of the radiation passing through the object,
b) a device ( 13 , 14 ) for generating a set of original projections which are derived from the displayed intensity distribution,
c) a rear projection device ( 17 ) for rear projecting the set of original projections to generate an original set of initial image data for an initial image,
d) a device ( 32 ) for selecting only certain projections from the set of original projections,
e) a rear projection device ( 17 ) for rear projecting the selected specific projections of the set of original projections in order to obtain a correction image with reduced data,
f) a device for processing the correction image in order to obtain correction data,
g) a device ( 23 ) for reprojecting the correction data in order to achieve correction reprojections, and
h) a correction device ( 15 ) for combining the correction projections (over 21 ) and the original projections to achieve a set of corrected projections which have substantially the same number of projections as the set of original projections.

3. Arrangement for improving the processing time for systems which have a reprojection device which generates reprojections which are used for correcting polychromatic artifacts in images of an object generated by computed tomography, characterized by

a) an image processor device ( 22 ) for generating initial image correction data from an initial image ( 18 ),
b) a reprojection device ( 23 ) for generating image correction reprojections,
c) a device ( 15 ) for correcting the image correction reprojections,
d) a back-projection device ( 17 ) for back-projecting the corrected image correction re-projections in order to obtain image correction data,
e) a device ( 33 ) for expanding reduced image correction data,
f) a device ( 34 ) for combining the image correction data and the image data to obtain a corrected image.

4. Arrangement according to claim 3, characterized in that the image of the corrected Reprojections are smaller than the initial image.