DE68926015T2

DE68926015T2 - Bildverarbeitungsverfahren und -vorrichtung für Röntgendiagnostik

Info

Publication number: DE68926015T2
Application number: DE68926015T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Intellectual Propert Oe
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1989-10-24
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2009-10-25
Also published as: JPH02114776A; US5056524A; JPH0477506B2; EP0366075A3; EP0366075A2; EP0366075B1; DE68926015D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Bildverarbeitungssystem und auf ein Verfahren für ein radiologisches Diagnosegerät in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 7.
Ein System und ein Verfahren dieser Art sind aus der DE-A 37 38 636 bekannt.
Bei dem herkömmlichen System wird ein Maskenbild unter Einsatz des radiologischen Diagnosegeräts erhalten, das eine Strahlung an ein Subjekt bzw. einen Patienten aussendet, bevor ein Kontrastmittel in ein Blutgefäß injiziert wird. Weiterhin wird ein Kontrastbild dadurch erhalten, daß Strahlung zu dem Subjekt ausgesandt wird, nachdem das Kontrastmittel injiziert worden ist. Danach werden die Bilddaten des Maskenbilds und die Bilddaten des Kontrastbilds subtrahiert, wodurch ein Subtraktionsbild erzeugt wird, in dem lediglich die Blutgefäße dargestellt sind. In Übereinstimmung mit der vorstehend erwähnten DE-A 37 38 636 wird es als schwierig betrachtet, eine Diagnose lediglich unter Bezugnahme auf das Bild der Blutgefäße durchzuführen. Daher ist in der Entgegenhaltung offenbart, die Bilddaten des Maskenbilds mittels eines konstanten Werts zu dividieren, um hierdurch Bilddaten des Maskenbilds zu erhalten, die einen verringerten Pegel aufweisen. Diese Maskenbuddaten werden zusammen mit den Bilddaten des Subtraktionsbilds angezeigt, so daß die Beziehung zwischen dem Blutgefäß und dem Hintergrund klar gezeigt ist, wobei das Hintergrundbild einen relativ schwachen Pegel besitzt.
Wenn ein Benutzer einen Katheter einführt und diesen in eine Zieregion in einem Blutgefäß eines Subjekts vorwärts bewegt, beobachtet er ein fluoroskopisches Bild, das auf einem TV-Monitor angezeigt wird, durchgehend aufmerksam.
Bei dem Stand der Technik wird jedoch das Blutgefäß nicht in dem fluoroskopischen Bild dargestellt. Daher ist es für den Benutzer schwierig, zu entscheiden, in welche Richtung der Katheter vorwärts bewegt werden sollte. Zur Lösung dieses Problems wird ein Kontrastmittel oftmals in das Blutgefäß von einem Endbereich des Katheters injiziert, wodurch die Vorwärtsbewegung des Katheters in dem Blutgefäß bestätigt wird, siehe z.B. die EP-A-0 223 296.
Unter diesen Umständen wird eine Straßenkartenmethode als eine unterstützende Methode eingesetzt. Bei der Straßenkartenmethode wird ein Bild des Blutgefäßes auf dem fluoroskopischen Bild überlagert dargestellt. Genauer gesagt wird das Kontrastmittel in das Blutgefäß injiziert, um ein Bild des Blutgefäßes zu erhalten, durch das sich der Katheter vorwärts bewegen wird. Danach wird ein Maskenbild, das vor der Injektion des Kontrastmittels erhalten wurde, von einem resultierenden Kontrastbild subtrahiert. Bei einem resultierenden Subtraktionsbild wird ein Hintergrund (Skelett und 1 oder Muskel) ausgelöscht und es wird lediglich ein Bild des Blutgefäßes angezeigt. Weiterhin wird das Bild des Blutgefäßes zu dem fluoroskopischen Bild hinzu addiert. Es werden nämlich das Bild des Blutgefäßes und das fluoroskopische Bild einander überlagert, wodurch ein Straßenkartenbild erhalten wird, in dem das Blutgefäß auf dem fluoroskopischen Bild gezeigt wird. Demzufolge kann der Katheter in einfacher Weise in einer gewünschten Richtung vorwärts bewegt werden, indem auf das Straßenkartenbild bezug genommen wird, und es kann daher der Katheter leicht betätigt werden.
Die herkömmliche Straßenkartenabbildung weist jedoch das nachfolgend erläuterte Problem auf.
Da das Bild des Blutgefäßes auf dem fluoroskopischen Bild überlagert ist, ist derjenige Abschnitt des fluoroskopischen Bilds, der dem Blutgefäß entspricht, nicht deutlich sichtbar. Insbesondere ist die Richtung des vordersten Abschnitts des Katheters sehr wichtig, wenn der Katheter in einer verzweigten Region des Blutgefäßes betrieben wird. Somit ist es notwendig, daß das Bild des Blutgefäßes klar gesehen werden kann. Jedoch ist es schwierig, das Bild des Blutgefäßes, das mit dem fluoroskopischen Bild überlappend dargestellt ist, zu sehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Bildverarbeitungs System und ein Verfahren zu schaffen, bei dem ein Straßenkartenbild für die Erleichterung der Beobachtung eines Katheters, der in das Blutgefäß eingeführt ist, erhalten werden kann, und bei dem die Arbeitsbelastung des Benutzers verringert werden kann.
Zu diesem Zweck wird mit der vorliegenden Erfindung ein System und ein Verfahren in Übereinstimmung mit dem kennzeichnenden Teil der Patentansprüche 1 bzw. 7 geschaffen.
Gemäß den vorstehend erläuterten Systemen und Verfahren können lediglich Ränder des Blutgefäßes durch eine Rand- bzw. Kantenerfassungsschaltung auf der Grundlage des angiographischen Bilds erfaßt werden, das durch den Subtraktionsvorgang erhalten wurde. Folglich kann lediglich ein Rand- bzw. Kantenbild (Konturbild) des Blutgefäßes erhalten werden, in dem ein Bild der Innenseite des Blutgefäßes gelöscht ist. Wenn das Randbild und das fluoroskopische Bild einander überlagert werden, werden das fluoroskopische Bild und der Katheter in dem inneren Bereich des Blutgefäßes angezeigt. Daher werden das fluoroskopische Bild und der Katheter in dem inneren Bereich des Blutgefäßes einfach erkennbar und es kann der Benutzer den Katheter in einfacher Weise betätigen bzw. steuern. Demzufolge kann die Arbeitsbelastung des Benutzers verringert werden.
Diese Erfindung läßt sich an Hand der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen noch vollständiger verstehen. Hierbei gilt:
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems für radiologische diagnostische Untersuchungen in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2A bis 2H zeigen ein Sobel-Filter in Einzelheiten;
Fig. 3 zeigt ein Straßenkartenbild, das durch das Sobel-Filter erhalten wird;
Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems für radiologische diagnostische Untersuchungen in Übereinstimmung mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5A bis 5C zeigen graphische Darstellungen, in denen die Eigenschaften einer Fenster schaltung dargestellt sind;
Fig. 6A und 6B zeigen eine Straßenkartenbild, das durch die Fensterschaltung und das Sobel-Filter erhalten wird;
Fig. 7 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Bildverarbeitungsverfahrens für radiologische diagnostische Untersuchungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung einer Abänderung des Verfahrens, das in Fig. 7 dargestellt ist.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Bildverarbeitungssystems für radiologische diagnostische Untersuchungen in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß Fig. 1 sendet eine Röntgenstrahlröhre, die typisch ist für eine Strahlungserzeugungseinrichtung bzw. üblicherweise als eine solche eingesetzt wird, Röntgenstrahlen zu einem Subjekt bzw. Patienten 12 aus. Ein Bildverstärker 14, der als ein Detektor dient, erfaßt die Röntgenstrahlen, die durch den Patienten 12 hindurch übertragen wurden, und wandelt die Röntgenstrahlen in ein optisches Bild um. Eine Fernsehkamera 18 wandelt das optische Bild, das von dem Bildverstärker 14 zugeführt wird, in ein Fernsehbildsignal unter Einsatz eines optischen Systems 16 wie etwa einer Linse um.
Eine Bildverarbeitungseinrichtung 20 verarbeitet das Fernsehbildsignal, das von der Fernsehkamera 18 eingespeist wird. Es wird nun ein Aufbau der Bildverarbeitungseinrichtung 20 beschrieben.
Ein Analog 1 Digital-Wandler (A/D-Wandler) 22 ist mit der Fernsehkamera 18 verbunden und wandelt das analoge Fernsehbildsignal in ein digitales Fernsehbildsignal um. Ein Ausgangssteueranschluß des Analog 1 Digital-Wandlers 22 ist mit einem ersten und einem zweiten Bildspeicher 24 und 26 verbunden. Der erste Speicher 24 speichert digitale Bilddaten des Maskenbilds, die von dem A/D- Wandler 22 in dem Zustand erhalten werden, bei dem kein Kontrastmittel in den Patienten 12 injiziert ist. Der zweite Bildspeicher 26 speichert digitale Kontrastbuddaten, die von dem A/D-Wandler 22 in dem Zustand erhalten werden, bei dem das Kontrastmittel in den Patienten 12 injiziert ist. Ausleseanschlüsse des ersten und des zweiten Bildspeichers 24 und 26 sind mit einem Subtrahierer bzw. Subtrahierglied 28 verbunden. Das Subtrahierglied 28 subtrahiert die Buddaten des Maskenbilds, die von dem ersten Bildspeicher 24 angelegt werden, von den Kontrastbilddaten, die von dem zweiten Bildspeicher 26 angelegt werden, wo durch Subtraktionsbilddaten abgegeben werden, d.h. angiographische Daten.
Ein Ausgangsanschluß des Subtrahierglieds 28 ist mit einem Kanten- bzw. Randdetektor 30 verbunden. Der Randdetektor 30 erfaßt lediglich denjenigen Abschnitt der angiographischen Daten, die von dem Subtrahierglied 28 angelegt werden und einem Rand eines Blutgefäßes entsprechen. Weiterhin unterzieht der Randdetektor 30 die angiographischen Daten einer digitalen, differentiellen arithmetischen Verarbeitung in Einheiten von jeweils einer Bildelementgruppe. Als Beispiel wird ein übliches, bekanntes Sobel-Filter als der Randdetektor 30 eingesetzt. Das Sobel-Filter verarbeitet die Daten eines statischen, angiographischen Bilds.
Das Sobel-Filter wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläutert. Das Sobel-Filter ist ein digitales Filter, das z.B. aus 3 x 3 - Formen bzw.- Schablonen bzw.- -Matrizen besteht. Genauer gesagt wird ein Bildelementwert aus jeder Bildelement gruppe in dem angiographischen Bild einem Differential bzw. einer Differenzierung in der Richtung Y und einem Differential bzw. einer Differenzierung in Richtung X unter Heranziehung der 3 x 3 - Schablonen unterzogen. Folglich wird das erhaltene Bild durch absolute Werte ausgedrückt.
In Fig. 2A ist ein Beispiel eines Bilds gezeigt, das der Kanten- oder Randerfassung durch das Sobel-Filter zu unterziehen ist. Eine Region des Bilds, die zu erfassen ist, ist durch einen kreuzförmig schraffierten Abschnitt dargestellt, und dieser Bereich weist einen Wert des Bildelements von z.B. "1" auf. In diesem Fall ist der Wert des Bildelements des Hintergrunds gleich "0". Wenn das Bild der Differenzierung in der Richtung Y unterzogen wird, wie es in Fig. 2B gezeigt ist, wird ein 3 x 3 - Sobel-Filter eingesetzt, wie es in Fig. 2C gezeigt ist. Wenn das Bild auf der anderen Seite der Differenzierung in der Richtung X unterzogen wird, wie es in Fig. 2E gezeigt ist, wird ein 3 x 3 - Sobel-Filter eingesetzt, das in Fig. 2F gezeigt ist.
Ein Ausgangsanschluß des Randdetektors 30 ist mit einem dritten Bildspeicher 32 verbunden. Der dritte Bildspeicher 32 speichert Bilddaten des Randbilds, die von dem Randdetektor 30 eingespeist werden. Der dritte Bildspeicher 32 weist einen Ausleseanschluß auf, der mit einem Summierer bzw. Addierer 34 verbunden ist, wobei auch der Ausgangsanschluß des A/D-Wandlers 22 mit dem Summierer 34 verbunden ist. Der Summierer 34 summiert die Buddaten des Randbilds, die von dem dritten Bildspeicher 32 eingangsseitig angelegt werden, und die Daten des fluoroskopischen Bilds, die von dem A/D-Wandler 22 angelegt werden, wodurch Summendaten bzw. aufsummierte Daten abgegeben werden. Anders ausgedrückt bildet der Summierer 34 ein Straßenkartenbild, in dem das Randbild und das fluoroskopische Bild einander überlagert sind. Ein Ausgangsanschluß des Summierers 34 ist mit einem D/A-Wandler 36 verbunden. Der D/A- Wandler 36 wandelt digitale Bilddaten des Straßenkartenbilds in analoge Straßenkartenbilddaten um. Ein Ausgangsanschluß des D/A-Wandlers 36 ist mit einem Fernsehmonitor 38 verbunden. Der Fernsehmonitor 38 zeigt die analogen Bilddaten des Straßenkartenbilds als ein Straßenkartenbild an.
Es wird nun im folgenden eine Arbeitsweise des vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Röntgenstrahlen, die von der Röntgenstrahlröhre 10 ausgesendet werden, werden durch das Subjekt 12 übertragen. Die übertragenen bzw. durch den Patienten hindurch gegangenen Röntgenstrahlen werden mit Hilfe des Bildverstärkers 14 in ein optischen Bild umgewandelt. Das optische Bild wird durch die Fernsehkamera (TV-Kamera) 18 in ein Fernsehbildsignal umgewandelt. Das Fernsehbildsignal wird an die Bildverarbeitungseinrichtung (Bildverarbeitungsgerät) angelegt. In der Bildverarbeitungseinrichtung wird das Fernsehbildsignal zuerst in digitale Bilddaten des Maskenbilds mit Hilfe des A/D-Wandlers 22 umgewandelt.
25 Bilddaten, die einem Maskenbild entsprechen, das vor der Injektion eines Kontrastmittels in das Blutgefäß des Patienten 12 erhalten wurde, werden in dem ersten Bildspeicher 24 gespeichert. Auf der anderen Seite werden Bilddaten, die einem Kontrastbild entsprechen, das nach der Injektion des Kontrastmittels in das Blutgefäß des Patienten 12 erhalten werden, in dem zweiten Bildspeicher 26 gespeichert. Die Maskenbilddaten, die aus dem ersten Bildspeicher 24 ausgelesen werden, und die Kontrastbilddaten, die aus dem zweiten Bildspeicher 26 ausgelesen werden, werden an das Subtrahierglied 28 eingangsseitig angelegt. Das Subtrahierglied 28 gibt dann subtrahierte bzw. Subtraktionsbilddaten ab. Anders ausgedrückt gibt das Subtrahierglied 28 ein Subtraktionsbild ab, in dem das Maskenbild von dem Kontrastbild subtrahiert ist, d.h. es gibt Bilddaten ab, die einem angiographischen Bild lediglich desjenigen Teils des Blutgefäßes entsprechen, in den das Kontrastmittel injiziert worden ist. Der Randdetektor 30 erfaßt dann den Rand des Blutgefäßes unter Einsatz des Sobel-Filters, das in Fig. 2A gezeigt ist. Bilddaten des angiographischen Bilds, die in Fig. 2A gezeigt sind, werden einem Differential in Richtung Y unter Einsatz des Sobel-Filters unterzogen, das in Fig. 2C gezeigt ist. Dies bedeutet, daß die Bildelementwerte (z.B. "1" oder "0"), wie sie in Fig. 28 gezeigt sind, in der nachstehenden Weise differenziert werden, wobei dies für die Bildelementwerte jeder Gruppe von Bildelementen des angiographischen Bilds gilt:
1) Wenn Werte der Bild elemente eines angiographischen Bilds, die sich in der Richtung X erstrecken, mit Hilfe des 3 x 3 - Sobel-Filters differenziert werden und ein Hintergrund "0" nahe bei einem oberen Rand U des Bilds als eine zentrale Region der Differenzierung festgelegt ist, wird der Wert des Bildelements einer Region RU des angiographischen Bilds nahe bei dem oberen Rand U in folgender Weise ausgedrückt:
Es wird hierbei der Wert des Bildelements der Region RU zu einem positiven (+) Wert, wie es in Fig. 2D gezeigt ist.
2) Wenn Werte der Bildelemente durch das 3 x 3 - Sobel-Filter differenziert werden und eine innere Region M1 als eine Mitte des Differentials festgelegt ist, wird ein Wert des Bildelements der Region M1 in folgender Weise repräsentiert:
-1 x "0" + 0 x "1" + 1 x "0" = 0.
Folglich wird der Wert des Bildelements der inneren Region M1 zu 0, wie es in Fig. 2D gezeigt ist, und es wird das Bild des Inneren bzw. der Innenseite des Blutgefäßes gelöscht.
3) Wenn Werte der Bildelemente durch das 3 x 3 - Sobel-Filter differenziert werden und ein Hintergrund "0" nahe bei dem unteren Rand D des Bilds als eine zentrale Region des Differentials festgelegt ist, ist ein Wert des Bildelements einer Region RD nahe bei dem unteren Rand D in folgender Weise repräsentiert:
-1 x "1" + 0 x "0" + 1 x "0" = -1.
Dies bedeutet, daß der Wert des Bildelements der Region RD einen negativen (-) Wert aufweist, wie es in Fig. 2D gezeigt ist.
Wie es in Fig. 2D dargestellt ist, werden lediglich die Regionen RU und RD, die sich in der Richtung X erstrecken, als der obere und der untere Rand des Blutgefäßes erfaßt, und es wird das Bild der inneren bzw. internen Region M1 des Blutgefäßes beseitigt. Falls die Regionen des Bilds unter Ausschluß des oberen und des unteren Rands und der inneren Region M1 unter Einsatz des gleichen Sobel-Filters differenziert werden, werden sämtliche Werte der Bildeemente dieser Regionen zu 0.
Nachfolgend werden die angiographischen Bilddaten einem Differential bzw. einer Differenzierung in der Richtung X unterzogen, wie es in Fig. 2E gezeigt ist, und zwar unter Einsatz eines 3 x 3 - Sobel-Filters, das in Fig. 2F gezeigt ist.
4) Wenn Werte der Bildelemente eines angiographischen Bilds, die sich in der Richtung Y erstrecken, durch das 3 x 3 - Sobel-Filter differenziert werden und ein Hintergrund "0" nahe bei einem linken Rand L des Bilds als eine zentrale Region des Differentials bzw. der Differenzierung festgelegt wird, wird ein Wert eines Bildelements einer Region RL des angiographischen Bilds nahe bei dem linken Rand L in folgender Weise ausgedrückt:
Dies bedeutet, daß der Wert des Bildelements der Region RL zu einem positiven (+) Wert wird, wie es in Fig. 2G gezeigt ist.
5) Wenn Werte von Bildelementen durch das 3 x 3 - Sobel-Filter differenziert werden und eine innere Region M2 als eine Mitte des Differentials festgelegt wird, wird ein Wert des Bildelements der Region M2 in folgender Weise dargestellt.
Folglich wird der Wert des Bildelements der inneren Region M2 zu 0, wie es in Fig. 2G gezeigt ist, und es wird das Bild des Inneren des Blutgefäßes beseitigt.
6) Wenn Werte der Bildelemente durch das 3 x 3 - Sobel-Filter differenziert werden und ein Hintergrund "0" nahe bei einem rechten Rand R des Bilds als eine zentrale Region des Differentials festgelegt wird, wird ein Wert des Bildelements einer Region RR nahe bei dem rechten Rand R in folgender Weise repräsentiert:
-1 x "1" + 0 x "0" + 1 x "0" = -1.
Dies bedeutet, daß der Wert des Bildelements der Region RR einen negativen (-) Wert aufweist, wie es in Fig. 2G gezeigt ist.
Wie es Fig. 2G dargestellt ist, werden lediglich die Regionen RL und RA, die sich in der Richtung Y erstrecken, als der linke und der rechte Rand des Blutgefäßes erfaßt, und es wird das Bild der inneren Region M2 des Blutgefäßes beseitigt. Falls die Regionen des Bildes unter Ausschluß des linken und des rechten Rands und der inneren Region M2 unter Einsatz des gleichen Sobel-Filters differenziert werden, werden sämtliche Werte der Bildelemente dieser Regionen zu 0. Falls weiterhin die Bilddaten des Randbilds, die durch das Sobel-Filter erhalten werden, durch absolute Werte ausgedrückt werden, kann ein Randbild, wie es in Fig. 2H gezeigt ist, erhalten werden, das positive Werte aufweist.
Das Sobel-Filter, das zur Erfassung der Ränder des angiographischen Bilds imstande ist, wird bei einem Bild eines fein verzweigten Blutgefäßes eingesetzt. Lediglich die Ränder des angiographischen Bilds werden durch das Sobel-Filter erfaßt, und es werden die Bilddaten des Randbilds in dem dritten Bildspeicher 32 gespeichert. Der Summierer 34 summiert die Buddaten des Randbilds und die Bilddaten des fluoroskopischen Bilds, die von dem A/D-Wandler 22 zugeführt werden. Folglich kann ein Straßenkartenbild erhalten werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, bei dem lediglich das Randbild auf dem fluoroskopischen Bild überlagert ist.
In dem erhaltenen Straßenkartenbild wird ein Randabschnitt 51 des Blutgefäßes so dargestellt, daß er eine gewisse Breite in Relation zu einem Blutgefäß 50 aufweist. Folglich kann die Position und das Vorhandensein des Blutgefäßes in einfacher Weise erkannt werden. Darüber hinaus wird kein angiographisches Bild in einer inneren Region 52 des Blutgefäßes angezeigt. Folglich können das fluoroskopische Bild und ein Katheter 53, die in der inneren Region 52 vorhanden sind, klar gesehen bzw. betrachtet werden. Demzufolge kann der Benutzer das Katheter in einfacher Weise betätigen und es kann seine Arbeit entspannt sein. Obwohl das Randbild, das durch das Sobel-Filter erhalten wird, diskontinuierlich werden kann, wird die Zielsetzung der Straßenkartenabbildung bzw. Straßenkartendarstellung in voller Weise erreicht.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Als Beispiel kann zusätzlich zu dem Randdetektor für die Erfassung der Ränder eines angiographischen Bilds eine Vorrichtung zur Betonung des Randbilds, das durch den Randdetektor erhalten wird, vorgesehen sein, wodurch ein noch besseres Randbild erhalten wird. Ein System, das eine solche Vorrichtung aufweist, ist in Fig. 4 dargestellt. Das System, das in Fig. 4 gezeigt ist, enthält nämlich eine Fensterschaltung 40 an der rückwärtigen Stufe bzw. an der Ausgangsstufe des dritten Bildspeichers, der in Fig. 1 gezeigt ist.
Fig. 5 zeigt Beispiele von Fenstereigenschaften, die durch die Fensterschaltung erhalten werden. Die Fensterschaltung 40 betont ein Rand bild eines Blutgefäßes, das mit einem fluoroskopischen Bild zu überlagern ist, oder schwächt dieses Randbild des Blutgefäßes ab. in dem Fall einer Fenstercharakteristik C1, wie sie in Fig. 5A gezeigt ist, wird eine Region des Randbilds des Blutgefäßes (d.h. ein Eingangsfenster IW) in ein Ausgangsfenster OW1 umgewandelt. Auf der anderen Seite wird in dem Fall einer Fenstercharakteristik C2 das eingangsseitige Fenster IW in ein ausgangsseitiges Fenster OW2 umgewandelt. Folglich wird das Randbild des Blutgefäßes hervorgehoben. In dem Fall einer Fenstercharakteristik C3 wird das Bild des Rands des Blutgefäßes abgeschwächt, da das eingangsseitige Fenster IW in ein ausgangsseitiges Fenster OW3 umgewandelt wird.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird das Randbild durch die Fensterschaltung 40 betont, und zwar unter Einsatz der Fenstercharakteristik C2, die in Fig. 5B gezeigt ist.
Buddaten zur Randbetonung, die von der Fensterschaltung 40 abgegeben werden, und die Bilddaten des fluoroskopischen Bilds werden durch den Summierer 34 summiert. Als Folge hiervon wird z.B. ein angiographisches Bild 80, das in Fig. 6A gezeigt ist, lediglich im Hinblick auf einen Rand 81 des Blutgefäßes betont. Folglich können der Rand 81 und eine innere Region 82 noch klarer gesehen werden.
In Fig. 7 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Bildverarbeitung für radiologische diagnostische Untersuchungen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gezeigt. Zunächst werden die Bedingungen für die Röntgenstrahlen (XRC) wie etwa die Röhrenspannung und der Röhrenstrom festgelegt (Schritt S1). Bei einem Schritt S2 wird ein Röntgenbild aufgenommen. Bei einem Schritt S3 werden digitale Bilddaten eines Maskenbilds erhalten und in einem ersten Bildspeicher gespeichert. Bei einem Schritt S4 werden digitale Bilddaten eines Kontrastbilds erhalten und in einem zweiten Bildspeicher gespeichert. Bei einem Schritt S5 werden die Bilddaten des Kontrastbilds und die Bilddaten des Maskenbilds einer Subtraktion unterzogen, wodurch ein angiographisches Bild erzeugt wird. Bei einem Schritt S6 wird lediglich ein Randbild in dem angiographischen Bild erfaßt. Bei einem Schritt S7 werden die Daten des Randbilds zu den fluoroskopischen Bilddaten hinzu addiert.
Das resultierende Randbild kann in einem nachfolgenden Prozeß betont werden, um hierdurch ein klareres Randbild zu erstellen. Dieser Betonungsvorgang ist in Fig. 8 dargestellt. Dieser Vorgang enthält einen Schritt S9 für die Betonung des Randbilds nach dem Schritt S6 für die Erfassung des Rands in dem angiographischen Bild. Als Ergebnis kann ein klareres Bild erhalten werden, das klarer ist als dasjenige bei dem in Fig. 7 gezeigten Verfahren.
Natürlich können auch verschiedene andere Abänderungen und Modifikationen bezüglich der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden, die in dem Rahmen des Gegenstands der vorliegenden Erfindung liegen.
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann ein Randbild lediglich eines Rands von Blutgefäßen durch die Erfassungseinrichtung in einem angiographischen Subtraktionsbild erfaßt werden. Folglich kann ein Randbild erhalten werden, während ein Bild im Inneren des Blutgefäßes beseitigt werden kann. Durch gegenseitige Überlagerung des Randbilds und des fluoroskopischen Bilds kann ein Bild eines Katheters, der in dem Inneren des Blutgefäßes vorhanden ist, klar beobachtet werden. Der Benutzer kann daher den Katheter bettigen bzw. steuern und es kann seine Arbeitsbelastung verringert werden.

Claims

1. Bildverarbeitungssystem für ein radiologisches Diagnosegerät (14, 18), das ein Maskenbild durch Aussendung von Strahlung zu einem Subjekt vor einer Injektion eines Kontrastmittels in ein Blutgefäß erzeugt und ein Kontrastbild durch Aussendung von Strahlung zu dem Subjekt nach der Injektion des Kontrastmittels in das Blutgefäß bildet, wobei das System aufweist:

eine Subtrahiereinrichtung (28), durch die das Maskenbild und das Kontrastbild einem Subtraktionsvorgang unterziehbar sind, wodurch ein Subtraktionsbild erzeugt wird, das ein Bild des Blutgefäßes beinhaltet, und

eine Einrichtung (34) zur Erzeugung eines Straßenkartenbilds, die zur Erstellung einer Anzeige des Straßenkartenbilds unter Heranziehung des Subtraktionsbilds dient,

gekennzeichnet durch

eine Randerfassungseinrichtung (30), die mit der Subtrahiereinrichtung verbunden ist und zur Erfassung eines Rands des Blutgefäßes auf der Grundlage der Subtraktionsbilddaten, die von der Subtrahiereinrichtung abgegeben werden, ausgelegt ist, wodurch ein Randbild erzeugt wird, wobei

fluoroskopische Bilder durch Aussendung von Strahlung zu dem Subjekt ohne das Kontrastmittel erzeugt werden, und

die Einrichtung (34) zur Erzeugung des Straßenkartenbilds mit dem radiologischen Diagnosegerät verbunden ist, wobei die fluoroskopischen Bilder und das Randbild aufsummiert werden, wodurch die Bildanzeige des Straßenkartenbilds erzeugt wird.

2. Bildverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzechnet, daß eine Hervorhebungseinrichtung (40) vorgesehen ist, die zwischen die Randerfassungseinrichtung (28) und die Einrichtung (30) zur Erzeugung des Straßenkartenbilds geschaltet ist und zur Hervorhebung des Randbilds ausgelegt ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Subtraktionsbilddaten aus einer Mehrzahl von Bildelementgruppen bestehen, und daß die Randerfassungseinrichtung (30) eine Einrichtung aufweist, durch die die Subtraktionsbilddaten einer digitalen, differentiellen, arithmetischen Verarbeitung in jeweils einer Bildelementgruppe entsprechenden Einheiten unterziehbar sind.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Bildelementgruppen zumindest ein Bildeement enthält.

5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzechnet, daß die Randerfassungseinrichtung (30) ein Sobel-Filter aufweist.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Sobel-Filter durch 3 x 3 - Schablonen gebildet ist und die Bildelementwerte der Substraktionsbilddaten Differentialen in der Richtung Y und der Richtung X in jeweils einer Bildelementgruppen entsprechenden Einheiten unterzieht.

7. Bildverarbeitungsverfahren für eine radiologische Diagnose unter Einsatz eines Maskenbilds, das durch Aussendung von Strahlen zu einem Subjekt vor einer Injektion eines Kontrastmittels in ein Blutgefäß erhalten wird, und eines Kontrastbilds, das durch Aussendung von Strahlung zu dem Subjekt nach der Injektion des Kontrastmittels in das Blutgefäß erhalten wird, wobei das Verfahren enthält:

einen Umwandlungsschritt (S2), bei dem das Maskenbild und das Kontrastbild in Maskenbilddaten bzw. in Kontrastbilddaten umgewandelt werden,

einen Subtraktionsschritt (S5), bei dem die Maskenbbilddaten und die Kontrastbilddaten einem Subtrahiervorgang unterzogen werden, wodurch Subtraktionsbilddaten erhalten werden, die ein Subtraktionsbild definieren, das ein Bild des Blutgefäßes enthält, und

einen Bildungsschritt, durch den eine Straßenkartenanzeige, die eine Kontur des Blutgefäßes enthält, unter Heranziehung des Substraktionsbilds gebildet wird,

gekennzeichnet durch

einen Randerfassungsschritt (S6), durch den Randbilddaten, die Rändern des Blutgefäßes entsprechen, auf der Grundlage der Subtraktionsbilddaten erfaßbar sind, und

einen Summierschritt (S7), bei dem Daten von fluoroskopischen Bildern, die durch Aussendung von Strahlung zu dem Subjekt ohne Kontrastmittel erhalten wurden, und die Randbilddaten summiert werden, wodurch eine Straßenkartenanzeige gebildet wird, die eine Kontur des Blutgefäßes und der fluoroskopischen Bilder enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Subtraktionsbilddaten aus einer Mehrzahl von Bildelementgruppen bestehen, und daß die Erfassung bei dem dritten Schritt (S6) dadurch erreicht wird, daß die Subtraktionsbilddaten einer digitalen, differentiellen, arithmetischen Verarbeitung in jeweils einer Bildelementgruppe entsprechenden Einheiten unterzogen werden.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Bildelementgruppe zumindest ein Bildelement enthält.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung bei dem dritten Schritt (S6) unter Einsatz eines Sobel-Filters durchgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 101 dadurch gekennzeichnet, daß das Sobel-Filter durch 3 x 3 - Schablonen gebildet ist und die Bildelement werte der Subtraktionsbilddaten Differentialen in der Richtung Y und der Richtung X in jeweils einer Bildelementgruppe entsprechenden Einheiten unterzieht.