JP2012533081A - シフトバリアントぼけ補償を含む画像再構成 - Google Patents
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Abstract
Description
σx(x,y)=bx0+bxyy+bxxx (1)
のような(図2に示されるX方向に沿った一次元ファンビームコリメーションの示される場合に対する)形式を持つ検出器面42のシフトバリアントぼけモデルにより表され、ここでxは、検出器面42と平行なシフト変化の方向を示し、yは、検出器面42に対する法線及び検出器面42と平行な面P0,P1,P2,..., PNに対する法線である方向を示し、bxy、bx0及びbxxは、スカラーぼけ係数を示し、σx(x,y)は、空間座標(x,y)におけるx方向に沿ったぼけを示す。前記スカラーぼけ係数は、コントローラ24により経験的に決定されることができ、撮像装置10に検出器面42を規定する放射線検出器14を使用して較正投影データを取得させる。コントローラ24は、この場合、前記取得された較正投影データに基づいて検出器面42のシフトバリアントぼけモデルを生成する。
IncSΩn=σinc n→(n+1)=√(bxy 2(Δy)2+2bxyσx n+1(Δy)) (2)
により与えられる。換言すると、IncSΩnは、面n−1と面nとの間の投影インクリメントIncAPnに適用されるインクリメントぼけカーネルを示す。
Σ0=IncAP0*IncSΩ0 (3)
として数学的に適切に表され、ここでシンボル"*"は畳み込み演算を示すのに使用される。換言すると、Σ0は、第1の投影インクリメントIncAP0のぼけたバージョンを表す。より一般的には、演算76において、投影インクリメントIncAPnに対応する定常ぼけカーネルIncSΩnは、(例えば、例示的なファンビームコリメータに対して式(1)において与えられる)検出器面42のシフトバリアントぼけモデルに基づいて計算され、合計演算66は、面(N−3)から面(N−2)への投影インクリメントまで、対応するインクリメントぼけカーネルIncSΩnと畳み込まれた投影インクリメントIncAPnをインクリメンタルに合計するように修正される。より数学的には、図3に示されるように実施されるインクリメントぼけスキームは、以下のように記載されることができる。レイトレーシングモジュール44により実行されるインクリメント合計66は、n=0,...,N−2に対するΣn=(Σn-1+IncAPn)*IncSΩnと定量的に同等である投影値を計算し、ここでnは、検出器面42と平行な面P0,P1,P2,...にインデックスを付け、IncAPnは、インデックスnの面とインデックスn+1の面との間の投影インクリメントを示し、IncSΩnは、(図示のファンビームコリメータの例において式(2)において計算される)対応するインクリメントぼけカーネルを示す。
Claims (20)
- (i)検出器の検出器面と平行な面の間のレイインクリメントを計算し、(ii)前記レイインクリメントに対応する定常インクリメントぼけカーネルを計算し、(iii)投影を生成するように前記対応する定常インクリメントぼけカーネルと畳み込まれた前記レイインクリメントをインクリメンタルに合計し、(iv)シフトバリアントぼけに対して前記投影を調節する、ことによりシフトバリアントぼけを持つ検出器に対して投影演算を実行するデジタルプロセッサを有するレイトレーシングモジュールと、
前記レイトレーシングモジュールにより実行される投影演算を含む反復的再構成を使用して投影データから再構成画像を生成するデジタルプロセッサを有する反復的画像再構成モジュールと、
を有する装置。 - 前記レイトレーシングモジュールにより実行される前記投影演算が、シフトバリアントぼけを組み込む投影を生成するように前記検出器に最も近い面において非定常ぼけカーネルと畳み込むことにより前記調節(iv)を実行することを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記非定常ぼけカーネルが、前記検出器面と平行な1つの方向におけるシフト変化を含む、請求項2に記載の装置。
- 前記非定常ぼけカーネルが、ファンビームコリメータをモデル化する、請求項3に記載の装置。
- 非定常ぼけカーネルが、両方とも前記検出器面と平行な2つの非平行方向におけるシフト変化を含む、請求項2に記載の装置。
- 前記検出器面の前記シフトバリアントぼけモデルが、コーンビームコリメータをモデル化する、請求項5に記載の装置。
- 前記検出器面を規定する放射線検出器を含む撮像装置と、
前記撮像装置に投影データを取得させ、前記反復的画像再構成モジュールに前記取得された投影データから再構成画像を生成させるコントローラと、
を有する、請求項1ないし6のいずれか一項に記載の装置。 - 前記コントローラが、前記撮像装置に前記検出器面を規定する前記放射線検出器を使用して較正投影データを取得させ、前記コントローラが、前記取得された較正投影データに基づいて前記ぼけカーネルを生成する、請求項7に記載の装置。
- 前記撮像装置が、(i)単光子放出型コンピュータ断層撮影を実行するガンマカメラ、(ii)陽電子放出型断層撮影スキャナ、及び(iii)透過型コンピュータ断層撮影スキャナの1つを有する、請求項7ないし8のいずれか一項に記載の装置。
- 前記レイインクリメントに対応する定常インクリメントぼけカーネルを計算する演算が、前記検出器面に対する法線及び前記検出器面と平行な面に対する法線の方向に沿った座標のみに空間的に依存する、請求項1ないし9のいずれか一項に記載の装置。
- 前記検出器面と平行な近隣の面の間のレイインクリメントに対して、前記対応する定常インクリメントぼけカーネルが、前記近隣の面の間の距離のみに空間的に依存する、請求項1ないし10のいずれか一項に記載の装置。
- 反復的再構成方法を使用して画像を再構成するステップと、
(i)シフトバリアントぼけを持つ検出器の検出器面と平行な近隣の面の間のレイインクリメントを計算し、(ii)前記検出器面と平行な近隣の面の間の距離に基づいて前記近隣の平行な面の間の定常インクリメントぼけカーネルを計算し、(iii)投影を計算するように対応する定常インクリメントぼけカーネルと畳み込まれた前記レイインクリメントをインクリメンタルに合計し、(iv)シフトバリアントぼけに対して前記投影を調節する、ことにより前記再構成において使用される投影を計算するステップと、
を有する画像再構成方法。 - 前記再構成において使用される投影を計算するステップが、
(i)前記検出器面と平行な近隣の面の間のレイインクリメントを計算し、
(ii)前記検出器面と平行な近隣の面の間の距離に基づいて前記近隣の平行な面の間のインクリメントぼけカーネルを計算し、
(iii)対応するインクリメントぼけカーネルと畳み込まれた前記レイインクリメントをインクリメンタルに合計する、
ことを有する、請求項12に記載の画像再構成方法。 - 前記調節(iv)が、
前記近隣の面の選択された1つにおいて非定常ぼけカーネルと畳み込む、
ことを有する、請求項12ないし13のいずれか一項に記載の画像再構成方法。 - 反復的再構成方法を使用して画像を再構成するステップと、
(i)シフトバリアントぼけを持つ検出器の検出器面と平行な近隣の面の間の距離に基づいて計算される各レイインクリメントと関連付けられた定常インクリメントぼけとともに前記近隣の平行な面の間のレイインクリメントを合計し、(ii)前記近隣の平行な面と平行な少なくとも1つの方向におけるシフトバリアントぼけを組み込む、ことにより前記再構成において使用される投影を計算するステップと、
を有する画像再構成方法。 - 各レイインクリメントと関連付けられた前記定常インクリメントぼけが、前記平行な面と平行な如何なる方向における前記レイインクリメントの位置と独立である、請求項15に記載の画像再構成方法。
- 演算(ii)が、
前記近隣の平行な面と平行な少なくとも1つの方向におけるシフトバリアントぼけを組み込むように前記検出器面に最も近い面において非定常ぼけカーネルと畳み込む、
ことを有する、請求項15ないし16のいずれか一項に記載の画像再構成方法。 - 前記再構成及び前記計算が、デジタルプロセッサにより実行される、請求項12ないし17のいずれか一項に記載の画像再構成方法。
- 請求項12ないし17のいずれか一項に記載の画像再構成方法を実行するようにプログラムされた画像再構成プロセッサ。
- 請求項12ないし17のいずれか一項に記載の画像再構成方法を実行するようにデジタルプロセッサにより実行可能な命令を記憶する記憶媒体。
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