JP2017094097A - 医用画像処理装置、x線コンピュータ断層撮像装置及び医用画像処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】所定の検査に対応する複数時相の画像を取得する取得部と、前記複数時相の画像から第1の画像を生成し、当該第1の画像と前記複数時相の画像との相違に基づき、当該複数時相の画像を複数の変換画像にそれぞれ変換し、前記第1の画像および前記複数の変換画像についてノイズ低減処理を行い、ノイズ低減処理後の前記複数の変換画像について、ノイズ低減処理後の前記第1の画像により逆変換を行い前記複数時相のノイズ低減画像を生成する処理部と、を具備する医用画像処理装置である。
【選択図】 図1A
Description
図9Hは、PCAを基にした方法700を使ってデノイズされてきた後の、スナップショット数枚を示している。図9Iは、図9Gのノイズの多いスナップショットと図9Hに示されたデノイズされたスナップショットとの間の差分画像を示している。局所ダイナミックデノイジング方法と比較すると、PCAを基にした方法700は、全ての時間サンプルにおけるデータを使うので、再構成においてノイズをさらに減らすことが潜在的に可能である。
図12は、CT装置またはスキャナに含まれる放射線ガントリの実装を描いている。図12に図示されるように、放射線ガントリ1200は側面図で描かれており、さらにX線管1201、環状フレーム1202、そして多列または2次元アレイ型X線検出器1203とを含む。X線管1201およびX線検出器1203は、環状フレーム1202上に被検体OBJを横切って正反対に取り付けられ、環状フレーム1202は、回転軸RAの回りに回転可能に支持される。被検体OBJは軸RAに沿って図示された頁の奥の方向または手前の方向に移動しながら、回転ユニット1207が環状フレーム1202を0.4秒/回転もの高速で回転させる。
検出器は、様々な世代のCTスキャナシステムの中の患者に対して、回転させるおよび/または固定される。一実行において、上述のCTシステムは、第三世代ジオメトリシステムと第四世代ジオメトリシステムとが組み合わせられた例であってもよい。第三世代ジオメトリシステムにおいて、X線管1201とX線検出器1203とは、環状フレーム1202上に正反対に取り付けられ、環状フレーム1202が回転軸RAを軸として回るように、被検体OBJの周辺を回転する。第四世代ジオメトリシステムにおいて、検出器は患者の周辺に固定して取り付けられており、X線管は患者の周辺を回る。代替的な実施形態において、放射線ガントリ1200は、Cアーム(C-arm)およびスタンドによって支持されている、環状フレーム1202上に配置された多数の検出器を有する。
後に続くのは、CT投影データおよびデノイズされたダイナミック画像とからダイナミック画像を再構成するために使われる実施形態の詳細が提供される。
メモリ1212は、ハードディスクドライブ、CD-ROMドライブ、DVDドライブ、FLASHドライブ、RAM、ROM、または当業者にとっては既知のその他格納メディアであってもよい。
Claims (17)
- 所定の検査に対応する複数時相の画像を取得する取得部と、
前記複数時相の画像から第1の画像を生成し、当該第1の画像と前記複数時相の画像との相違に基づき、当該複数時相の画像を複数の変換画像にそれぞれ変換し、前記第1の画像および前記複数の変換画像についてノイズ低減処理を行い、ノイズ低減処理後の前記複数の変換画像について、ノイズ低減処理後の前記第1の画像により逆変換を行い前記複数時相のノイズ低減画像を生成する処理部と、
を具備する医用画像処理装置。 - 前記第1の画像は、前記複数時相の画像の平均画像である請求項1記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記第1の画像と前記複数時相の画像との差分に基づいて、前記複数時相の画像を前記複数の変換画像に変換する請求項1又は2記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記複数時相の画像の共分散行列を計算し、前記共分散行列の固有値分解を実行し、前記変換のための基底関数として前記共分散行列の前記固有値の複数の最大固有値に対応する固有ベクトルを選択し、前記複数時相の画像を前記基底関数上に投影することを前記変換において含む請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、主成分を生成するために前記複数時相の画像上に主成分分析を実行することと、前記複数時相の画像の変換のための基底関数として複数の最大主成分を選択することと、前記複数時相の画像を前記基底関数上に投影することによって、前記複数時相の画像を前記第1の画像と前記複数の変換画像とに変換することを前記変換において含む請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記主成分分析は、前記主成分のL1ノルムと前記主成分のL0ノルムとの少なくとも一つを制限する疎の制限に従って実行される請求項5記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記基底関数の個々の係数によって重みづけられた線形重畳を実行し、前記第1の画像と前記複数の変換画像とを合成して、前記複数時相のノイズ低減画像を生成する請求項5記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記逆変換において恒等作用素を生じる請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記複数の変換画像について少なくとも一つの疎の近似を実行することにより、前記複数の変換画像を生成する請求項1乃至8のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記基底関数を生成するために、前記複数の変換画像のピクセルアレイをトレーニングし、それぞれピクセルアレイは前記複数の変換画像の個々のピクセル値を含んでおり、個々のピクセルアレイのピクセル値は前記各変換画像上の同一のピクセルに対応しており、前記ディクショナリの前記基底関数は疎の状態に従って前記ピクセルアレイを近似させるように生成されており、前記ディクショナリを使って、前記複数の変換画像の前記ピクセルアレイを近似させるために、照合追跡方法と直交照合追跡方法とのうちの一つを使って前記複数の変換画像を生成する請求項5記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記複数の変換画像のピクセルアレイのセットをトレーニング用のセットと他のセットと分類し、ピクセルアレイのセットのそれぞれのピクセルアレイは前記複数の変換画像の個々のピクセル値を含んでおり、個々のピクセルアレイの前記ピクセル値は前記少なくとも一枚の変換画像のそれぞれの画像上の同一のピクセル位置に対応しており、
前記トレーニングセット上にK―SVD法を使うことによって、前記ディクショナリの基底関数のトレーニングと前記トレーニングセットへの疎の近似を生成し、
前記基底関数の前記トレーニング後に前記ディクショナリの前記基底関数を決定し、前記ディクショナリの前記固定された基底関数を使って、前記他のセットの前記個々のピクセルアレイの疎の近似を実行する請求項9記載の医用画像処理装置。 - 前記処理部は、前記ディクショナリの前記固定された基底関数を使って、また照合追跡方法か直交追跡方法のうちの一つを使って、前記もう一つのセットの前記個々のピクセルアレイの前記疎の近似を実行することで、前記複数の変換画像を生成する請求項11記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、前記ディクショナリの前記基底関数の前記トレーニング前に、前記ピクセルアレイをダウンサンプリングし、前記もう一つのセットの前記個々のピクセルアレイの前記疎の近似の前記生成前に、前記ディクショナリの前記トレーニングされた前記関数をアップサンプリングして、前記複数の変換画像を生成する請求項11記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、ローパスフィルタリング方法、異方性拡散フィルタリング方法、全変分最小化フィルタリング方法、メジアンフィルタリング方法、非線形フィルタリング方法、そして非局所的平均フィルタリング方法のうちの少なくとも一つを使って、前記複数の変換画像をフィルタリングする請求項1乃至13のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記処理部は、回転処理及び並進処理の少なくとも一方を使って、前記複数の変換画像を登録する請求項1乃至14のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 所定の検査に対応する複数時相の画像を撮像する撮像部と、
前記複数時相の画像から第1の画像を生成し、当該第1の画像と前記複数時相の画像との相違に基づき、当該複数時相の画像を複数の変換画像にそれぞれ変換し、前記第1の画像および前記複数の変換画像についてノイズ低減処理を行い、ノイズ低減処理後の前記複数の変換画像について、ノイズ低減処理後の前記第1の画像により逆変換を行い前記複数時相のノイズ低減画像を生成する処理部と、
を具備するX線コンピュータ断層撮像装置。 - 所定の検査に対応する複数時相の画像を取得し、
前記複数時相の画像から第1の画像を生成し、
当該第1の画像と前記複数時相の画像との相違に基づき、当該複数時相の画像を複数の変換画像にそれぞれ変換し、
前記第1の画像および前記複数の変換画像についてノイズ低減処理を実行し、
ノイズ低減処理後の前記複数の変換画像について、ノイズ低減処理後の前記第1の画像により逆変換を行い前記複数時相のノイズ低減画像を生成すること、
を具備する医用画像処理方法。
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