JP5460612B2 - コンピュータ断層撮影データの圧縮及び復元 - Google Patents
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Description
圧縮動作を制御するために、より有意なサンプルに対応する少なくとも1つの圧縮制御パラメータと、あまり有意でないサンプルに対応する少なくとも1つの圧縮制御パラメータとを含む1つ又はそれ以上の圧縮制御パラメータを設定するステップと、
分類制御パラメータに従って、投影データのセットにおける少なくとも1つのラインのサンプルを、より有意なサンプルを含有する少なくとも1つのより有意なサブセットと、あまり有意でないサンプルを含む少なくとも1つのあまり有意でないサブセットとを含む少なくとも2つのサブセットに分類するステップと、
対応する圧縮制御パラメータに従って圧縮動作を適用することにより、各々のサブセットのサンプルを圧縮して、対応する圧縮データのサブセットを形成するステップであって、あまり有意でないサブセットについての圧縮比は、より有意なサブセットについての圧縮比より大きい、ステップと、
圧縮データの特性に基づいたフィードバック・パラメータに従って、圧縮制御パラメータの1つ又はそれ以上を調整するステップと、
を含む。
投影データを受信するように結合され、かつ、分類制御パラメータに従って、投影データの少なくとも1つのラインにおけるサンプルを少なくとも2つのサブセットに分類して、少なくとも1つのより有意なサブセット及び少なくとも1つのあまり有意でないサブセットを生成する、分類器と、
より有意なサブセット及びあまり有意でないサブセットを受信し、対応する圧縮制御パラメータに従って、それぞれの圧縮動作を各々のサブセットのサンプルに適用して、対応する圧縮データのサブセットを形成する圧縮器であって、あまり有意でないサブセットについての圧縮比は、より有意なサブセットについての圧縮比より大きいものである、圧縮器と、
分類器及び圧縮器に結合され、かつ、フィードバック・パラメータを決定し、フィードバック・パラメータに従って少なくとも1つの圧縮制御パラメータを調整する、コントローラと、を含む。
圧縮データの複数のより有意なサブセット及び複数のあまり有意でないサブセットを含む圧縮された投影データを格納する、格納装置と、
対応する圧縮制御パラメータに従って、それぞれの復元動作を圧縮データのより有意なサブセット及びあまり有意でないサブセットに適用して、復元データのより有意なサブセット及び復元データのあまり有意でないサブセットを形成し、かつ復元データを画像再構成プロセッサに提供する、復元器と、
圧縮データから対応する圧縮制御パラメータを抽出し、対応する制御パラメータを復元器に提供するコントローラと、
を含む。
1)サブセット163n内の同じの列の連続するサンプル間の差分を計算する。
2)投影データのセット内の所定の列(又は縦列)におけるサブセット163n内のサンプルと別の列(又は縦列)内の対応する位置のサンプルとの間の差分を計算する。
3)投影データの別のセット内のサブセット163n内のサンプルと対応する位置のサンプルとの間の差分を計算する。
Diff1=c14−c13 (1)
Diff2=c15−c14 (2)
である。
Diff1=c24−c14 (3)
Diff2=c25−c15 (4)
Diff1=d13−c13 (5)
Diff2=d14−c14 (6)
Diff3=d15−c15 (7)
Sdiff1=Diff2−Diff1 (8)
Sdiff2=Diff3−Diff2 (9)
Tdiff1=Sdiff2−Sdiff1 (10)
110:対象物(又は患者)
120:プラットフォーム
130:データ取得サブシステム(DAS)
150:信号
160:投影データ
162:分類器
164:データ圧縮プロセッサ
164m、164n:圧縮器
170:バッファ
172:通信チャネル
180:圧縮コントローラ
182:ユーザ入力
190:データ復元プロセッサ
190m、190n:復元器
192:画像再構成プロセッサ
194:ディスプレイ
196:復元コントローラ
200、210:クラスタ
205、215:ピーク
209:最小X線カウント
219:最大X線カウント
220a、220b:振幅閾値
360:減衰器
362:圧縮演算子
371、372:投影データのセット
371a、372a:サブセット
364:符号器
400a、400b、400c:プロット
410a、410b、410c、500a、500b、500c:配向
501:関心ある領域
531a、541a:センサ
700、710、720:データ構造
701、711、721:ヘッダ
Claims (15)
- 1つ又はそれ以上の投影データのセットを形成するように複数のセンサ測定値を提供するコンピュータ断層撮影システムにおいて投影データを圧縮する方法であって、各々の投影データのセットは、投影ドメインの一部分を表し、かつ、少なくとも1つのラインを有するサンプルのアレイを含む方法において、
圧縮動作を制御するために、サンプルのサブセットに対応する1つ以上の圧縮制御パラメータを設定するステップと、
前記投影データのセットにおける少なくとも1つのラインの前記サンプルを、少なくとも1つの第1のクラスのサブセットと少なくとも1つの第2のクラスのサブセットであって、該第1のクラスのサブセットは振幅閾値よりも大きいか、または境界位置の内側のサンプルを含んでおり、前記第2のサブセットは振幅閾値よりも小さいか、または境界位置の外側のサンプルを含んでいる前記少なくとも1つの第1及び第2のクラスのサブセットに分類するステップと、
前記対応する圧縮制御パラメータに従って前記圧縮動作を適用することにより、各々のサブセットの前記サンプルを圧縮して、対応する圧縮データのサブセットを形成するステップであって、前記第2のクラスのサブセットについての圧縮比は、前記第1のクラスのサブセットについての圧縮比より大きい、ステップと、
前記圧縮データの特性に基づいたフィードバック・パラメータに従って、前記圧縮制御パラメータの1つ又はそれ以上を調整するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記圧縮制御パラメータの1つ又はそれ以上を調整する前記ステップは、
前記圧縮データのビットレートを測定して、測定されたビットレートを形成するステップと、
前記測定されたビットレートを所望のビットレートと比較して、前記フィードバック・パラメータを形成するステップと、
前記フィードバック・パラメータに従って、少なくとも1つの第2のクラスのサブセットの前記対応する圧縮制御パラメータを調整するステップと、
をさらに含み、前記圧縮するステップは、前記圧縮データの前記ビットレートを低減させるために前記対応する圧縮制御パラメータに応答して、不可逆圧縮を少なくとも1つの第2のクラスのサブセットに適用することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 記憶容量を有するバッファ内に前記圧縮データを格納するステップをさらに含み、前記調整するステップは、
前記記憶容量に関する前記バッファの占有度状況を検知して前記フィードバック・パラメータを形成するステップと、
前記フィードバック・パラメータに従って、少なくとも1つの第2のクラスのサブセットの前記対応する圧縮制御パラメータを修正するステップと、
をさらに含み、前記圧縮するステップは、前記バッファ内に格納するために前記圧縮データのより少ないビット数を生成するように前記対応する圧縮制御パラメータに応答して、不可逆圧縮動作を少なくとも1つの第2のクラスのサブセットに適用することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 前記圧縮するステップは、
前記第1のクラスのサブセットの少なくとも一部分の連続するサンプル間の複数の差分を計算して、複数の差分サンプルを形成するステップと、
前記複数の差分サンプルを符号化して、前記対応するサブセットの圧縮データの少なくとも一部分を形成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の前記方法。 - 前記アレイは複数のサンプル・ラインを含み、前記圧縮するステップは、
前記投影データのセットの第1のラインの前記第1のクラスのサブセットの少なくとも一部分からの複数のサンプルと、該投影データのセットの第2のラインの複数の対応するサンプルとの間の複数の差分を計算して、複数の差分サンプルを形成するステップと、
前記複数の差分サンプルを符号化して、圧縮データの前記対応するサブセットの少なくとも一部分を形成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の前記方法。 - 前記圧縮するステップは、
第1の投影データのセットの前記第1のクラスのサブセットの少なくとも一部分からの複数のサンプルと、第2の投影データのセットにおける対応するサンプルとの間の複数の差分を計算して、複数の差分サンプルを形成するステップと、
前記複数の差分サンプルを符号化して、圧縮データの前記対応するサブセットの少なくとも一部分を形成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の前記方法。 - 前記圧縮するステップは、
減衰制御パラメータに従って、前記第2のクラスのサブセットの前記サンプルを減衰させるステップと、
前記対応する圧縮制御パラメータに従って、前記第2のクラスのサブセットの前記サンプルを量子化するステップと、
のうち少なくとも1つをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の前記方法。 - 前記対応する圧縮制御パラメータに従って、それぞれの復元動作を適用することにより圧縮データの前記サブセットを復元して、復元データの少なくとも1つのより有意なサブセット及び少なくとも1つのあまり有意でないサブセットを形成するステップと、
空間ドメイン画像を形成するために、前記復元データを画像再構成プロセッサに与えるステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の前記方法。 - 前記圧縮データを、スリップ・リング・インターフェースの通信チャネル上で伝送するステップをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の前記方法。
- 1つ又はそれ以上の投影データのセットを形成するように複数のセンサ測定値を提供するコンピュータ断層撮影システムによって測定される投影データのためのデータ圧縮装置であって、各々の投影データのセットは、投影ドメインの一部分を表し、かつ、少なくとも1つのラインを有するサンプルのアレイを含む、前記データ圧縮装置が、
前記投影データを受信するように結合され、かつ、前記投影データのセットにおける少なくとも1つのラインの前記サンプルを、少なくとも1つの第1のクラスのサブセットと少なくとも1つの第2のクラスのサブセットであって、該第1のクラスのサブセットは振幅閾値よりも大きいか、または境界位置の内側のサンプルを含んでおり、前記第2のサブセットは振幅閾値よりも小さいか、または境界位置の外側のサンプルを含んでいる前記すくなくとも1つの第1及び第2のクラスのサブセットに分類する分類器と、
前記第1のクラスのサブセット及び前記第2のクラスのサブセットを受信し、対応する圧縮制御パラメータに従って、それぞれの圧縮動作を各々のサブセットの前記サンプルに適用して、対応する圧縮データのサブセットを形成する圧縮器であって、該第2のクラスのサブセットについての圧縮比は、該第1のクラスのサブセットについての圧縮比より大きいものである、圧縮器と、
前記分類器及び前記圧縮器に結合され、かつ、フィードバック・パラメータを決定し、前記フィードバック・パラメータに従って少なくとも1つの圧縮制御パラメータを調整する、コントローラと、
を含むことを特徴とするデータ圧縮装置。 - 前記コントローラは、
前記圧縮データのビットレートを測定して測定されたビットレートを生成する、ビットレート監視器と、
前記測定されたビットレートを所望のビットレートと比較して、前記フィードバック・パラメータを形成する、比較器と、
前記フィードバック・パラメータが、前記測定されたビットレートが前記所望のビットレートより大きい場合に、少なくとも1つの第2のクラスのサブセットについての前記対応する圧縮制御パラメータを調整する制御パラメータ計算器と、
を含み、前記圧縮器は、前記圧縮データの前記ビットレートを低減させるために、前記対応する圧縮制御パラメータに応答して不可逆圧縮動作を前記第2のクラスのサブセットに適用することを特徴とする請求項10に記載の圧縮装置。 - 前記圧縮器、前記コントローラ及びデータ転送インターフェースに結合され、前記圧縮データを格納し、あるデータレートで該圧縮データを前記データ転送インターフェースに与え、かつ記憶容量を有する、バッファをさらに含むことを特徴とする請求項10に記載の前記圧縮装置。
- 前記コントローラは、
前記バッファの占有度状況を判断して前記フィードバック・パラメータを形成する、検知器と、
前記フィードバック・パラメータに従って、少なくとも1つの第2のクラスのサブセットについての前記対応する圧縮制御パラメータを調整する制御パラメータ計算器と、
をさらに含み、前記圧縮器は、前記圧縮データのビットレートを低減させるために、前記対応する圧縮制御パラメータに応答して、不可逆圧縮動作を前記第2のクラスのサブセットに適用することを特徴とする請求項12に記載の圧縮装置。 - 前記データ転送インターフェースは、スリップ・リング・インターフェースのための通信チャネルをさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の前記圧縮装置。
- コンピュータ断層撮影システムにおいてセンサ測定値から結果として得られるオリジナルの投影データに対応する圧縮された投影データの復元のための装置であって、前記装置は、
圧縮データの複数の第1のクラスのサブセット及び複数の第2のクラスのサブセットを含む前記圧縮された投影データを格納する格納装置と、
対応する圧縮制御パラメータに従って、それぞれの復元動作を圧縮データの前記第1のクラスのサブセット及び前記第2のクラスのサブセットに適用して、復元データの第1のクラスのサブセット及び復元データの第2のクラスのサブセットを形成し、かつ前記復元データを画像再構成プロセッサに与える、復元器と、
前記圧縮データから前記対応する圧縮制御パラメータを抽出し、該対応する圧縮制御パラメータを前記復元器に提供する、コントローラと、
を含むことを特徴とする装置。
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