JP2016538945A5 - - Google Patents

Claims (20)

1. 画像データを処理するための方法であって、当該方法は、
   ３Ｄボリューム画像データの第１のセットを取得するステップであって、前記第１のセットがボクセルの第１のボリュームを含み、各ボクセルが強度を有し、３Ｄボリューム画像データの前記第１のセットは、コンピュータ断層撮影、陽電子放射断層撮影、又は単一光子放射コンピュータ断層撮影のうちの１つによって生成されるステップと、
   前記第１のボリュームの各ボクセルに関する局所ボクセルノイズ推定量を取得するステップと、
   不透明度伝達関数に信頼値Ｃ＝ｅｘｐ（−０．５＊σ ^２ ／σ _０ ^２ ）を乗算することにより、各ボクセルに関して不透明度値を決定するステップであって、ここで、σ ^２ が、前記局所ボクセルノイズ推定量であり、σ _０ ^２ が、グローバルノイズ推定量であり、Ｃが、０〜１の区間内の値を有するステップと、
   前記３Ｄボリューム画像データの各ボクセルに関して、色値、前記不透明度値、及び勾配値を組み合わせて、各ボクセルに関するノイズ重み付けされたレンダリング寄与を生成することによって、前記ボクセルの前記強度と、前記ボクセルの前記局所ボクセルノイズ推定量とに少なくとも基づいて、ボクセルの前記第１のボリュームを処理するステップと
   を含む方法。
2. 各ボクセルに関する対応する前記局所ボクセルノイズ推定量を使用して、３Ｄボリューム画像データの前記第１のセットの各ボクセルに関する少なくとも１つの光学的特性を決定するステップと、
   前記少なくとも１つの光学特性に基づいて、３Ｄボリューム画像データの前記第１のセットを２Ｄ平面に投影するステップと
   を更に含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記処理するステップが、更に、
   前記色値を決定するステップと、
   近傍のボクセルの強度値と、前記近傍のボクセルの局所ボクセルノイズ推定量とに基づいて、前記勾配値を決定するステップと
   を含む、請求項１に記載の方法。
4. ボクセルの前記勾配値を決定するステップが、各近傍のボクセルの重み付け強度を線又は平面に当てはめるステップを含み、前記重みが、前記信頼値に基づく、請求項３に記載の方法。
5. 前記信頼値が、前記局所ボクセルノイズ推定量から導出される、請求項１に記載の方法。
6. 前記処理するステップが、更に、
   ３Ｄボリューム画像データの前記第１のセットを通して、２Ｄ画素アレイの各画素から光線を投射するステップと、
   画素毎に、前記対応する光線が横切る各ボクセルに関する前記ノイズ重み付けされた特性を組み合わせて、各画素に関する合成値を生成するステップと、
   前記画素の前記合成値を表示するステップと
   を含む、請求項３に記載の方法。
7. ３Ｄボリューム画像データの第２のセットを取得するステップであって、前記第２のセットが、ボクセルの第２のボリュームを含み、各ボクセルが強度を有するステップと、
   前記第２のボリュームの各ボクセルに関して局所ボクセルノイズ推定量を取得するステップと
   を更に含み、
   前記処理するステップが、更に、
   前記第１及び第２のボリュームのボクセルの前記強度と前記局所ボクセルノイズ推定量とを含む位置合わせアルゴリズムに少なくとも基づいて、３Ｄボリューム画像データの前記第１及び第２のセットを位置合わせするステップ
   を含む、
   請求項１に記載の方法。
8. 前記位置合わせアルゴリズムが、局所ボクセルノイズ推定量の平方の合計に対する前記強度の平方差の比の合計を最小化することを含む、請求項７に記載の方法。
9. 前記位置合わせアルゴリズムが、二変量ヒストグラムの負のエントロピーを最大化することを含み、前記二変量ヒストグラムが、信頼値だけ増分され、前記信頼値が、前記第１及び第２のボリュームの前記ボクセルの前記局所ボクセルノイズ推定量に反比例する、請求項７に記載の方法。
10. σ ^２ ＝σ _１ ^２ ＋σ _２ ^２ であり、σ_１ ^２が、前記第１のボリュームの前記ボクセルの個別局所ボクセルノイズ推定量であり、σ_２ ^２が、前記第２のボリュームの前記ボクセルの個別局所ボクセルノイズ推定量である、請求項９に記載の方法。
11. 前記位置合わせアルゴリズムが、局所相関ｃｏｖ（Ｉ_１，Ｉ_２）／ｓｑｒｔ（ｖａｒ（Ｉ_１）＊ｖａｒ（Ｉ_２））を最大化することを含み、共分散及び分散が、空間的に変化する重みを使用して重み付けされ、Ｉ_１が、前記第１のボリュームに関する強度であり、Ｉ_２が、前記第２のボリュームに関する強度である、請求項８に記載の方法。
12. 空間的に変化する重みを、ｅｘｐ（−０．５＊ｒ^２／σ_ｒ ^２）とｅｘｐ（−０．５＊（σ_１ ^２＋σ_２ ^２）／σ_０ ^２）との積として計算するステップであって、ｒが、径方向ユークリッド距離であるステップ
    を更に含む、請求項１１に記載の方法。
13. コンピュータプロセッサと、
    画像データ処理命令を記憶するメモリとを備える画像データ処理装置であって、前記コンピュータプロセッサが、前記画像データ処理命令を実行し、前記画像データ処理命令が、前記コンピュータプロセッサに、
    第１の３Ｄボリューム画像データを取得することであって、前記第１の３Ｄボリューム画像データがボクセルの第１のボリュームを含み、各ボクセルが強度を有し、前記第１の３Ｄボリューム画像データは、コンピュータ断層撮影、陽電子放射断層撮影、又は単一光子放射コンピュータ断層撮影のうちの１つによって生成されることと、
    前記第１のボリュームの各ボクセルに関する局所ボクセルノイズ推定量を取得することと、
    第２の３Ｄボリューム画像データを取得することであって、前記第２の３Ｄボリューム画像データがボクセルの第２のボリュームを含み、各ボクセルが強度を有し、前記第２の３Ｄボリューム画像データは、前記コンピュータ断層撮影、前記陽電子放射断層撮影、又は前記単一光子放射コンピュータ断層撮影のうちの１つによって生成されることと、
    前記第２のボリュームの各ボクセルに関する局所ボクセルノイズ推定量を取得することと、
    局所ボクセルノイズ推定量の平方の合計に対する前記強度の平方差の比の合計を最小化することを含む位置合わせアルゴリズムを用いて、前記第１の３Ｄボリューム画像データ及び前記第２の３Ｄボリューム画像データを位置合わせすることと
    を実行させる、画像データ処理装置。
14. 前記コンピュータプロセッサが、
    前記第１の３Ｄボリューム画像データの各ボクセルに関して色値を決定し、
    前記第１の３Ｄボリューム画像データの各ボクセルに関して、前記ボクセルの強度値と、前記ボクセルの個別局所ボクセルノイズ推定量とに基づいて、不透明度値を決定し、
    前記第１の３Ｄボリューム画像データの各ボクセルに関して、近傍のボクセルの強度値と、前記近傍のボクセルの個別局所ボクセルノイズ推定量とに基づいて、勾配値を決定し、
    各ボクセルに関する前記色値、前記不透明度値、及び前記勾配値を組み合わせて、各ボクセルに関するノイズ重み付けされたレンダリング寄与を生成し、
    前記第１の３Ｄボリューム画像データを通して、２Ｄ画素アレイの各画素から光線を投射し、
    前記対応する光線が横切る各ボクセルに関する前記ノイズ重み付けされたレンダリング寄与を組み合わせて、各画素に関する合成値を生成し、
    前記画素の前記合成値を表示する、
    請求項１３に記載の画像データ処理装置。
15. 前記コンピュータプロセッサがボクセルに関する前記不透明度値を決定することが、不透明度伝達関数に信頼値を乗算することを含み、前記コンピュータプロセッサがボクセルの前記勾配値を決定することが、各近傍のボクセルの前記強度を信頼値で重み付けすることを含み、前記信頼値が、前記個別局所ボクセルノイズ推定量から導出される、請求項１４に記載の画像データ処理装置。
16. 前記コンピュータプロセッサが、前記信頼値Ｃ＝ｅｘｐ（−０．５＊σ ^２ ／σ _０ ^２ ）を計算し、ここで、σ ^２ が、前記局所ボクセルノイズ推定量であり、σ _０ ^２ が、グローバルノイズ推定量であり、Ｃが、０〜１の区間内の値を有する、請求項１５に記載の画像データ処理装置。
17. 前記個別局所ボクセルノイズ推定量を推定する局所ボクセルノイズ推定器を更に備える、請求項１３に記載の画像データ処理装置。
18. コンピュータ可読命令で符号化されたコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ可読命令が、プロセッサによって実行されるときに、前記プロセッサに、
    ３Ｄボリューム画像データの第１のセットを取得することであって、前記第１のセットがボクセルの第１のボリュームを含み、各ボクセルが強度を有し、３Ｄボリューム画像データの前記第１のセットは、コンピュータ断層撮影、陽電子放射断層撮影、又は単一光子放射コンピュータ断層撮影のうちの１つによって生成されることと、
    前記第１のボリュームの各ボクセルに関する局所ボクセルノイズ推定量を取得することと、
    ３Ｄボリューム画像データの第２のセットを取得することであって、前記第２のセットがボクセルの第２のボリュームを含み、各ボクセルが強度を有し、３Ｄボリューム画像データの前記第２のセットは、前記コンピュータ断層撮影、前記陽電子放射断層撮影、又は前記単一光子放射コンピュータ断層撮影のうちの１つによって生成されることと、
    前記第２のボリュームの各ボクセルに関する局所ボクセルノイズ推定量を取得することと、
    二変量ヒストグラムの負のエントロピーを最大化することを含む位置合わせアルゴリズムを用いて、３Ｄボリューム画像データの前記第１及び第２のセットを位置合わせすることであって、前記二変量ヒストグラムが、信頼値だけ増分され、前記信頼値が、前記第１及び第２のボリュームの前記ボクセルの前記局所ボクセルノイズ推定量に反比例することと
    を実施させる、コンピュータ可読記憶媒体。
19. 前記コンピュータプロセッサが、前記第１の３Ｄボリューム画像データのボクセル強度と個別局所ボクセルノイズ推定量とに基づいて前記第１の３Ｄボリューム画像データから２Ｄダイレクトボリュームレンダリングを生成する、請求項１３に記載の画像データ処理装置。
20. 前記コンピュータプロセッサが、不透明度伝達関数に信頼値Ｃ＝ｅｘｐ（−０．５＊σ ^２ ／σ _０ ^２ ）を乗算することにより、各ボクセルに関して前記不透明度値を決定し、ここで、σ ^２ が、前記局所ボクセルノイズ推定量であり、σ _０ ^２ が、グローバルノイズ推定量であり、Ｃが、０〜１の区間内の値を有する、請求項１４に記載の画像データ処理装置。