相关申请的交叉引用
本申请涉及并要求于2016年10月13日提交的韩国专利申请no.10-2016-0133075的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及一种用于处理医学图像的方法和装置以及其上记录有用于执行该方法的计算机程序代码的计算机可读记录介质。
背景技术：
医学成像装置用于获得对象的内部结构的图像。作为非侵入性检测装置的医学成像装置捕获并处理人体内的结构细节、内部组织和流体的图像，并向用户提供图像。诸如医生的用户可以通过使用从医学成像装置输出的医学图像来诊断患者的健康状况和疾病。
用于通过向患者投射x射线来成像对象的装置的示例包括计算机断层成像(ct)装置。
作为医学成像装置或断层成像装置的ct装置可以提供对象的横截面图像，并且可以清楚地显示对象的内部结构(例如，诸如肾脏和肺部的器官)而不与其重叠，不同于一般的x射线装置，因此被广泛用于准确地诊断疾病。
然而，当断层成像装置捕获移动的对象的图像时，对象的状态随着时间的过去而改变，因此难以在期望的时间或期望的相位获得断层图像。例如，当对心脏进行断层成像扫描时，为了重建目标阶段的断层成像图像，持续监视患者的心电图(ecg)，并且在与目标相位对应的时间进行成像。由于必须执行用于监测ecg和设置精确成像时间的复杂过程，因此系统控制的复杂性增加。
技术实现要素：
为了解决上述缺陷，主要目的是提供用于减少医学图像中的运动伪像的方法和装置。
此外，实施例的目的通过根据对象的运动特性不同地设置用于运动校正的参数来改善运动校正性能。
根据某些实施例，用于处理医学图像的装置，所述装置包括：数据获取器，其被配置为获得通过对对象成像而生成的原始数据；和处理器，其被配置为基于所述对象的运动特性来确定用于重建用于获得运动信息的图像的运动校正参数，通过使用基于所确定的运动校正参数重建的图像获得运动信息，并通过使用运动信息从原始数据重建断层成像图像。
运动校正参数包括用于构造要用于获得运动信息的图像的原始数据的角度部分和时间间隔(例如，时间间隔持续时间)中的至少一个。
处理器还可以被配置为基于来自原始数据中的至少一个和当对象被成像时执行的协议的类型来确定对象的运动特性。
对象的运动特性包括对象的主运动方向。
处理器还可以被配置为通过比较不同视点的至少两个投影数据来测量对象的主运动方向。
运动校正参数包括用于通过使用大于0°且小于180°的角度部分的原始数据来重建图像的第一参数设置和用于通过使用等于或大于180°并且等于或小于360°的角度部分的原始数据来重建图像的第二参数设置。
处理器还可以被配置为当对象成像时执行的协议是用于对心脏成像的协议时，使用第一参数设置；和当对象成像时使用的协议是用于对肺或腹部成像的协议时，使用第二参数设置。
处理器还可以被配置为基于原始数据测量对象的运动；当运动的幅度或速度小于参考值时，使用第一参数设置；和当运动的幅度或速度等于或大于参考值时，使用第二参数设置。
处理器可以被进一步配置为当使用第一参数设置时，使用至少一对之间具有180°的角度差的比较图像；和当使用第二参数设置时，使用具有大于0°并且小于360°的角度差的至少两个比较图像。
目标相位可以位于至少两个比较图像的相位之间。
处理器还可以被配置为分割原始数据或通过重建原始数据获得的图像，并且根据基于分割结果的区域确定运动校正参数。
根据另一实施例的一个方面，一种处理医学图像的方法包括：获取通过对对象成像生成的原始数据；基于对象的运动特性，确定用于重建用于获得运动信息的图像的运动校正参数；通过使用基于所确定的运动校正参数重建的图像获得运动信息；和通过使用运动信息从原始数据重建断层成像图像。
根据另一实施例的一个方面，一种计算机可读记录介质在其上实现了一种用于在由处理器读取和执行时执行处理医学图像的方法的计算机程序，其中该方法包括：获取通过对对象成像生成的原始数据；基于对象的运动特性，确定用于重建用于获得运动信息的图像的运动校正参数；通过使用基于所确定的运动校正参数重建的图像获得运动信息；和通过使用运动信息从原始数据重建断层成像图像。
在进行下面的详细描述之前，阐述整个本专利文件中使用的某些单词和短语的定义可能是有利的：术语“包括”和“包含”及其衍生词意味着包括但不限于此；术语“或”，是包含，意味着和/或；短语“关联”和“与之相关联”及其衍生词可以意味着包括、包含在内、与之相连、含有、含有在内、连接或连接到或与之通信、配合、交错、并置、接近、绑定于或与...绑定、拥有财产或类似的；并且术语“控制器”是指控制至少一个操作或者至少两个操作的某些组合的任何设备、系统或其一部分，这样的设备可以在硬件、固件或软件中实现。应当注意，与任何特定控制器相关联的功能可以集中或分布，无论是本地还是远程。
此外，下面描述的各种功能可以由一个或多个计算机程序来实现或支持，每个计算机程序由计算机可读程序代码形成并嵌入在计算机可读介质中。术语“应用”和“程序”是指一个或多个计算机程序、软件组件、指令集、过程、功能、对象、类、实例、相关数据或其适用于在适当的计算机可读程序中实现的部分。短语“计算机可读程序代码”包括任何类型的计算机代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。短语“计算机可读介质”包括能够由计算机访问的任何类型的介质，诸如只读存储器(rom)、随机存取存储器(ram)、硬盘驱动器、光盘(cd)、数字视频光盘(dvd)或任何其他类型的内存。“非暂时”计算机可读介质不包括传输不连续的电或其他信号的有线、无线、光学或其他通信链路。非暂时性计算机可读介质包括其中可以永久存储数据的介质以及其中可以存储数据并随后被重写的介质，诸如可重写光盘或可擦除存储器设备。
附图说明
为了更完整地理解本公开及其优点，现在参考结合附图进行以下描述，其中相同的附图标记表示相同的部分：
图1示出了根据本公开的实施例的计算机断层成像(ct)系统的结构；
图2示出了根据本公开的实施例的用于处理医学图像的装置的结构；
图3是根据本公开的实施例的处理医学图像的方法的流程图；
图4a和4b是用于说明根据本公开的实施例的获得运动校正参数和比较图像的处理的视图；
图5a和5b是用于说明根据本公开的实施例的通过使用第一参数设置对对象进行成像的处理的视图；
图5c和5d是用于说明根据本公开的实施例的通过使用第二参数设置对对象进行成像的过程的视图；
图6是根据本公开的实施例的处理医学图像的方法的流程图；
图7是用于说明本公开的实施例的检测对象在z轴方向上的运动的处理的图。
图8是根据本公开的实施例的处理医学图像的方法的流程图；
图9示出了根据本公开的实施例的通过对对象进行成像而获得的原始数据；
图10是用于说明根据本公开的实施例的比较图像的成像方法的图。
图11是根据本公开的实施例的处理医学图像的方法的流程图；
图12示出了根据本公开的实施例的根据预定协议的运动校正参数；
图13是根据本公开的实施例的处理医学图像的方法的流程图；
图14是用于说明根据本公开的实施例的根据z轴部分设置运动校正参数的处理的视图；和
图15是用于说明根据本公开的实施例的获得第二参数设置中的运动信息的处理的图。
具体实施方式
下面讨论的图1至图15以及用于描述本专利文献中的本发明的原理的各种实施例仅作为说明，而不应以任何方式解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将理解，本公开的原理可以在任何适当布置的系统或设备中实现。
对本发明的原理进行了说明，并公开了实施例，使得本发明的范围得到澄清，并且使得本发明所属领域的一名普通技术人员实现本发明。所公开的实施例可以具有各种形式。
在整个说明书中，相同的附图标记或字符指代相同的元件。在本说明书中，未对本实施例的各要素进行说明，但本发明的技术领域的一般事项或实施例之间的冗余事项将不进行说明。这里使用的术语“部件”和“部分”可以使用软件或硬件来实现，并且根据实施例，可以使用单个单元或元件、或单个“部分”来实现多个“部件”或“部分”，或可以使用多个单元或元件来实现单个“部件”或“部分”。现在将参考附图更全面地描述本发明的操作原理及其实施例。
在本说明书中，图像可以包括由诸如计算机断层成像(ct)装置、磁共振成像(mri)装置、超声成像装置或x射线摄影装置的医学成像装置获得的医学图像。
在整个说明书中，术语“对象”是要被成像的东西，并且可以包括人、动物或人或动物的一部分。例如，对象可以包括身体(即器官)的一部分、幻影(phantom)等。
在本说明书中，“ct系统”或“ct装置”是指被配置为在绕相对于对象的至少一个轴线旋转的同时发射x射线并通过检测x射线来拍摄对象的系统或装置。
在本说明书中，“ct图像”是指由原始数据构成的图像，该原始数据通过检测由相对于对象绕至少一个轴线旋转的ct系统或装置发射的x射线而拍摄对象。
诸如“至少一个”的表达在元素列表之前时修改整个元素列表并且不修改列表的各个元素。
图1示出了根据实施例的ct系统100的结构。
ct系统100可以包括台架110、台105、控制器130、存储器140、图像处理器150、输入接口160、显示器170和通信接口180。
台架110可以包括旋转框架111、x射线发生器112、x射线检测器113、旋转驱动器114和读出设备115。
旋转框架111可以接收来自旋转驱动器114的驱动信号并围绕旋转轴线(ra)旋转。
防散射栅格116可以设置在对象和x射线检测器113之间，并且可以传播大部分初级辐射并衰减散射的辐射。对象可以定位在桌子105上，桌子105可以在ct扫描期间移动、倾斜或旋转。
x射线发生器112从高电压发生器(hvg)接收电压和电流以产生和发射x射线。
ct系统100可以被实现为包括一个x射线发生器112和一个射线检测器113的单源ct系统，或者作为包括两个x射线发生器112和两个x射线探测器113的双源ct系统。
x射线检测器113检测已经穿过对象的辐射。例如，x射线检测器113可以通过使用闪烁体、光子计数检测器等来检测辐射。
驱动x射线发生器112和x射线检测器113的方法可以根据用于扫描对象的扫描模式而变化。根据x射线检测器113移动的路径，将扫描模式分为轴向扫描模式和螺旋扫描模式。此外，根据x射线发射的时间间隔，将扫描模式分类为预期模式和追溯模式。
控制器130可以控制ct系统100的每个部件的操作。控制器130可以包括被配置为存储用于执行功能或数据的程序代码的存储器和被配置为处理程序代码或数据的处理器。控制器130可以以至少一个存储器和至少一个处理器的各种组合来实现。处理器可以根据ct系统100的操作状态和程序模块的处理操作生成或删除程序模块。
读出设备115接收由x射线检测器113产生的检测信号，并将检测信号输出到图像处理器150。读出设备115可以包括数据采集系统(das)115-1和数据发射器115-2。das115-1使用至少一个放大电路来放大从x射线检测器113输出的信号，并输出放大的信号。数据发送器115-2使用诸如多路复用器(mux)的电路将在das115-1中放大的信号输出到图像处理器150。根据片厚度或片数，可以仅将由x射线检测器113收集的多个数据中的一些数据提供给图像处理器150，或者图像处理器150可以仅选择多条数据中的一些。
图像处理器150从由读出设备115获得的信号(例如，作为处理之前的数据的纯数据)获得断层成像数据。图像处理器150可以对所获得的信号进行预处理，将获得的信号转换为断层成像数据，并对断层成像数据进行后处理。图像处理器150可以执行本文所描述的一些或全部处理，并且由图像处理器150执行的处理的类型或顺序可以根据实施例而变化。
图像处理器150可以对由读出设备115获得的信号执行预处理，诸如校正通道之间的灵敏度不规则性的处理、校正信号强度的快速降低的处理、或者由于x射线吸收材料而校正信号损失的处理。
根据实施例，图像处理器150可以执行用于重建断层成像图像的一些或全部处理，从而生成断层成像数据。根据实施例，断层成像数据可以是经历了背投影的数据的形式或以断层图像的形式。根据实施例，可以通过诸如服务器、医学装置或便携式设备的外部设备对断层成像数据执行附加处理。
原始数据是与已经通过对象的x射线的强度对应的一组数据值，并且可以包括投影数据或正弦图。通过使用关于发射x射线的角度的信息对原始数据进行背投影来获得经历背投影的数据。通过使用包括原始数据的背投影的图像重建技术来获得断层成像图像。
存储器140是用于存储控制相关数据、图像数据等的存储介质，并且可以包括易失性或非易失性存储介质。
输入接口160从用户接收控制信号、数据等。显示器170可以显示指示ct系统100的操作状态的信息、医学信息、医学图像数据等。
ct系统100包括通信接口180，并且可以通过通信接口180连接到诸如服务器、医学装置和便携式设备(智能电话、平板电脑(pc)、可穿戴设备等)的外部设备。
通信接口180可以包括能够与外部设备通信的一个或多个组件。例如，通信接口180可以包括短距离通信模块，有线通信模块和无线通信模块。
通信接口180可以从外部设备接收控制信号和数据，并将接收到的控制信号发送到控制器130，使得控制器130可以根据接收到的控制信号来控制ct系统100。
或者，通过经由通信接口180将控制信号发送到外部设备，控制器130可以根据控制信号来控制外部设备。
例如，外部设备可以根据从控制器130接收的控制信号经由通信接口180来处理数据。
用于控制ct系统100的程序可以安装在外部设备上，并且可以包括用于执行控制器130的一些或全部操作的指令。
程序可以预先安装在外部设备上，或者外部设备的用户可以从提供用于安装的应用的服务器下载程序。提供应用的服务器可以包括其上记录有程序的记录介质。
根据实施例，ct系统100在ct扫描期间可以使用或不使用造影剂，并且可以被实现为连接到其他仪器的设备。
图2示出了根据实施例的用于处理医学图像的装置100a的结构。
在ct扫描期间患者的运动导致在最终重建图像中发生运动伪影，导致图像质量下降。为了防止运动伪影，可以使用在胸部或腹部的ct扫描期间要求患者屏住他/她的呼吸的方法。如果患者不能屏住呼吸，图像质量下降，使得诊断困难。特别是，由于高端仪器，例如用于心脏成像的仪器，并不总是用于胸腹成像，因此扫描速度可能不高，患者可能需要长时间屏住呼吸。此外，肺功能异常或老年患者或婴儿患者在进行成像的过程中可能无法屏住呼吸超过10秒。根据实施例的用于处理医学图像的装置的目的是有效地消除由于患者的呼吸或身体中的运动而发生的运动伪影。
根据实施例的装置100a包括数据获取器210和处理器220。
装置100a可以以ct系统、通用计算机、便携式终端或信息亭的形式实现。便携式终端可以以例如智能电话、平板电脑等的形式来实现。
数据获取器210是获得通过对象成像而产生的原始数据的系统、设备或电路。原始数据可对应于投影数据或正弦图。根据实施例，原始数据是通过ct系统中的螺旋扫描获得的原始数据。
根据实施例，数据获取单元210可以是通过使用x射线对对象进行成像而获得原始数据的扫描仪。扫描仪可以包括例如x射线发生器112和x射线检测器113。根据本实施例，数据获取器210通过在处理器220的控制下设置的协议对对象进行成像来获得原始数据。
根据实施例，数据获取器210可以是从外部设备获得原始数据的通信接口。外部设备例如包括ct系统、医学数据服务器、其他用户的终端等。根据本实施例，数据获取器210通过诸如有线电缆、局域网(lan)、移动通信网络或因特网的各种有线或无线网络中的任一种连接到外部设备。
处理器220能够控制装置100a的整体操作和处理数据。处理器220可以包括一个或多个处理器。根据实施例，执行控制扫描仪和处理原始数据的操作的处理器220可以被实现为一个或多个处理器。根据另一个实施例，处理器220可以是处理从外部设备接收的原始数据的至少一个处理器。
处理器220确定用于重建用于基于对象的运动特征获得运动信息的图像的运动校正参数，通过使用基于所确定的运动校正参数重建的图像获得运动信息，并且通过使用运动信息从原始数据重建断层成像图像。对象的运动特性可以包括下列中的一个或多个：对象的运动方向、对象的运动幅度或对象的感兴趣区域的运动特性。
根据实施例，处理器220通过使用原始数据、通过对原始数据执行预定处理获得的数据或从原始数据重建的数据来获得对象的运动特性。例如，处理器220能够比较角度差为180°的两个投影数据，以获得对象的运动特性。根据实施例，对象的运动方向和运动幅度表示沿x、y和z轴中的每一个的运动幅度或运动速度。这里，z轴是指与x射线发生器112旋转的平面垂直的轴。根据实施例，对象的运动特性对应于z轴方向上的运动幅度。
根据另一实施例，根据在对象被成像时执行的协议的类型来确定对象的运动特性。例如，当对象被成像并且使用心脏成像协议时，对象的运动特性被定义为对应于心脏的运动特征。心脏沿x轴和y轴具有高运动速度和运动周期，因此可以根据这些特征来定义心脏的运动特性。或者，当对象被成像并使用腹部成像协议时，对象的运动特征被定义为对应于腹部的运动特征。由于隔膜腹部在z轴方向上具有大的运动幅度，并且隔膜根据呼吸特性移动，因此可以根据这些特征来定义腹部的运动特性。
处理器220从原始数据重建至少两个图像以获得运动信息。在本说明书中，将用于获得运动信息的图像称为比较图像。运动校正参数是指用于获得至少两个比较图像的参数。根据实施例，运动校正参数表示用于获得运动信息的原始数据的角度部分的大小。例如，运动校正参数可以包括：第一参数设置，用于通过使用两个角度部分的原始数据来重建图像，每个角度部分的尺寸小于180°，角度部分之间的角度差为180°；第二参数设置，用于重建通过使用两个间隔的原始数据来生成图像，每个间隔均具有等于或大于180°的尺寸，间隔之间具有预定的角度差。
处理器220通过使用至少两个比较图像来获得运动信息，通过使用运动校正参数重建至少两个比较图像。运动信息可以是例如二维(2d)或三维(3d)运动矢量场(mvf)。处理器220可以通过匹配至少两个图像来获得运动信息。
当获得运动信息时，处理器220通过在图像重建处理中执行运动补偿来重建断层成像图像。处理器220能够通过对原始数据执行滤波背投影来重建断层成像图像。在重建处理中，处理器220可以通过使用运动信息使运动方向的光线翘曲来执行运动补偿。
运动信息可以表示对应于至少两个比较图像的至少两个参考相位之间的运动。根据实施例，处理器220通过使用内插来计算参考相位和目标相位之间的目标运动信息，并且通过使用目标运动信息来重建目标相位中的断层图像。
根据实施例，当目标相位被设置时，处理器220确定运动校正参数，使得目标相位位于至少两个比较图像的相位之间。
图3是根据实施例的处理医学图像的方法的流程图。
根据实施例的方法的操作可以由包括至少一个处理器的各种电子设备来执行。将基于设备100或100a执行该方法的假设来说明以下内容。因此，对于装置100或100a的描述可以应用于该方法，相反地，可以将对于该方法的描述应用于装置100或100a。虽然根据实施例的方法由装置100或100a执行，但是实施例不限于此，并且该方法可以由各种其他电子装置执行。
在操作s302中，用于处理医学图像的装置(称为“医学图像处理装置”)获得通过对对象成像而生成的原始数据。当执行该方法的医学图像处理装置对该对象进行成像时可以获得原始数据，或者可以通过从外部设备接收原始数据而获得原始数据。
接下来，在操作s304中，医学图像处理装置确定用于重建至少两个比较图像的运动校正参数。可以基于例如原始数据、重建图像和协议的类型来确定对象的运动特性。运动校正参数例如表示用于重建比较图像的原始数据的角度部分。
接下来，在操作s306中，医学图像处理装置通过使用比较图像来获取运动信息，通过使用确定的运动校正参数重建比较图像。医学图像处理装置可以通过例如匹配至少两个比较图像来获得运动信息。运动信息可以是例如2d或3dmvf。
接下来，在操作s308中，医学图像处理装置将运动信息应用于重建处理，并从原始数据重建运动补偿的断层成像图像。例如，在断层成像图像重建处理中，医学图像处理装置可以通过基于运动信息对光线进行翘曲来进行运动补偿。
图4a和4b是根据实施例的用于说明获得运动校正参数和比较图像的处理的视图。
根据一个实施例，当x射线发生器围绕对象405旋转并且对象405在z轴方向上移动时执行螺旋扫描。x射线发生器可以以锥形束的形式发射x射线，并且x射线检测器能够检测穿过对象405的x射线以产生原始数据。医学图像处理装置可以通过使用通过重新构造(rebin)锥形束而产生的平行光束来生成原始数据。
处理器220通过重建原始数据来产生断层成像图像。处理器220能够通过使用各种重建方法从原始数据生成断层成像图像。例如，处理器220可以通过部分角度重建(par)方法、半重建方法以及全重建方法来重建断层成像图像，部分角度重建(par)方法通过使用小于180°的部分的原始数据来重建断层成像图像，半重建方法通过使用原始数据的180°+附加角的部分来重建断层成像图像，以及全重建方法通过使用原始数据的360°的部分来重建断层成像图像。根据实施例，附加角度可以是作为x射线锥形束的扇形横截面的顶角的扇角。
根据实施例，运动校正参数表示用于重建比较图像的原始数据的角度部分的大小。例如，处理器220可以根据对象的运动特性使用par方法、半重建方法或全重建方法。由于par方法使用短角度部分的原始数据，所以par方法具有较小的运动伪影，但是在某些方向上仅具有对象的边缘信息。由于半重建方法和全重建方法使用长于par方法的角度部分的原始数据，所以半重建方法和全重建方法具有所有方向上的对象的边缘信息，但是具有比par方法高的风险的运动伪像。
根据实施例，处理器220使用第一比较图像和第二比较图像，其中分别使用运动校正参数的第一参数设置从等于或大于0°并且小于180°的两个角度部分410和412的原始数据获得第一比较图像和第二比较图像。第一比较图像和第二比较图像可以是部分角度重建图像。例如，可以从第一角度部分410的原始数据生成第一比较图像，并且可以从第二角度部分412的原始数据生成第二比较图像。第一角度部分410和第二角度部分412具有在其间具有180°的角度差的共轭关系。根据本实施例，由于第一角度部分410中的视图和第二角度部分412中的视图相同，所以当对象405在第一角度部分410中成像时检测到的对象405的表面和当对象405在第二角度部分412中成像时检测到的对象405的表面相同。
处理器220能够使用第三比较图像和第四比较图像，其中，通过使用运动校正参数的第二参数设置分别从等于或大于180°并且等于或小于360°的两个角度部分420和422的原始数据获得第三比较图像和第四比较图像。第三比较图像和第四比较图像可以是通过使用半重建方法或全重建方法重建的图像。例如，可以从第三角度部分420的原始数据生成第三比较图像，并且可以从第四角度部分422的原始数据生成第四比较图。第三角度部分420与第四角度部分422之间的角度差可以任意确定。
由于第二参数设置利用全边缘信息，第三比较图像和第四比较图像不限于180°的角度差，而是可以具有任意的角度差。因此，不仅可以检测到180°的差的运动，而且可以检测到任何其他角度差的运动，从而提高运动校正性能。此外，当两个比较图像之间的时间间隔(例如时间间隔持续时间)短时，线性运动的可能性高，并且可以提高运动校正性能。特别地，当存在z轴方向上的大运动，如呼吸引起的腹部运动时，使用全边缘信息的第二参数设置可以提高运动校正性能。
此外，当使用第二参数设置时，可以针对两个或更多个视点获得比较图像，可以估计每次的运动信息，并且还可以估计分段线性运动。实际上发现，当在z轴方向存在大运动时，使用半重建图像的运动校正代替通过使用来自腹部成像期间经历呼吸的患者的重建图像的par方法获得比较图像是更有效的。
图5a和5b是用于说明根据实施例的通过使用第一参数设置来对象进行成像的过程的视图。图5c和5d是根据实施例的用于说明通过使用第二参数设置来成像对象的处理的视图。
图5a中由512、514、516、518、520和522表示的角度部分在图5b中用相同的参考标号表示。指示图5b中的每个角度部分的箭头范围表示考虑视场(fov)的重建覆盖。此外，参考线524和526之间的部分表示行覆盖，其是在x射线检测器的每个位置处可覆盖的z轴范围。
根据实施例，当x射线发生器围绕对象510旋转时，执行螺旋扫描。当通过使用第一参数设置对对象510进行成像时，如图5a所示，处理器220通过使用小于180°的角度部分512、514、516、518、520和522的原始数据来生成部分角度重建的图像，并且使用部分角度重建的图像作为比较图像。处理器220能够通过在一个周期内使用两个角度部分的原始数据来生成两个比较图像。例如，处理器220可以从角度部分512的原始数据重建第一比较图像532，并且可以从角度部分514的原始数据重建第二比较图像534。第一比较图像532和第二比较图像534可以对应于相同的z轴位置。由于角度部分512和角度部分514具有不同的z轴位置，而是具有覆盖公共z轴位置的行会聚，所以角度部分512和角度部分514的原始数据具有关于相同的z轴位置的数据。具体来说，尽管角度部分512和角度部分514具有z轴位置差，但是由于角度部分512与角度部分514之间的z轴位置差在行覆盖范围内，因此可以获得相同的z轴位置的代表图像。此外，由于角度部分512和角度部分514具有共轭关系，所以角度部分512和角度部分514具有相同方向的边缘信息。因此，第一比较图像532和第二比较图像534指示关于相同z轴位置的边缘信息，并且处理器220可以通过比较第一比较图像532和第二比较图像534来获得对象510的x和y轴方向的运动信息。
处理器220能够通过选择具有包括目标z轴位置和共轭关系的行覆盖的两个角度部分来生成作为部分重建图像的两个比较图像。例如，处理器220可以从角度部分516和角度部分518的原始数据生成第一比较图像和第二比较图像，或者可以从角度部分520和角度部分522的原始数据生成第一比较图像和第二比较图像。处理器220还可以生成目标z轴位置的第一比较图像和第二比较图像。
图5c中的542、544、546、558、550和552表示的角度部分在图5d中用相同的附图标记表示。指示图5d中的每个角度部分的箭头范围代表了考虑fov的重建覆盖。此外，参考线554和556之间的部分表示行覆盖，其是在x射线检测器的每个位置可覆盖的z轴范围。
根据一个实施例，当x射线发生器围绕对象510旋转时，执行螺旋扫描。当通过使用第二参数设置对对象510进行成像时，如图5c所示，处理器220通过使用等于或大于180°的角度部分542、544、546、548、550和552的原始数据来生成半重建的图像，并且使用半重建的图像作为比较图像。处理器220能够通过使用两个角度部分的原始数据来生成两个比较图像。例如，处理器220可以从角度部分542的原始数据重建第一比较图像562，并且可以从角度部分544的原始数据重建第二比较图像564。第一比较图像562和第二比较图像564可以对应于相同的z轴位置。由于角度部分542和角度部分544具有不同的z轴位置，但是具有覆盖公共z轴位置的行会聚，所以角度部分542和角度部分544的原始数据具有关于相同z轴位置的数据。具体地说，虽然角度部分542和角度部分544具有z轴位置差，但是角度部分542与角度部分544之间的z轴位置差在行范围内，因此，可以获得相同z轴位置的比较图像。此外，由于第一比较图像562和第二比较图像564具有等于或大于180°的角度部分，所以第一比较图像562和第二比较图像564具有对象510的所有方向的表面的边缘信息，即360°的表面的边缘信息。因此，第一比较图像562和第二比较图像564指示关于相同z轴位置的边缘信息，并且处理器220能够通过比较第一对比图像562和第二比较图像564来获得对象510在x和y轴方向上的运动信息。
处理器220能够通过选择具有包括目标z轴位置的行覆盖和共轭关系的两个角度部分来生成作为部分角度重建的图像的两个比较图像。例如，处理器220可以从角度部分516和角度部分518的原始数据生成第一比较图像和第二比较图像，或者可以从角度部分520和角度部分522的原始数据生成第一比较图像和第二比较图像。处理器220还可以生成目标z轴位置的第一比较图像和第二比较图像。根据第二参数设置，可以任意地确定用于获得两个比较图像的角度部分之间的角度差，并且处理器220可以从具有包括目标z轴位置的行覆盖的两个角度部分的原始数据生成两个比较图像。
图6是根据实施例的处理医学图像的方法的流程图。
根据本实施例的方法使用对象在z轴方向上的运动作为对象的运动特性。根据本实施例，该方法从原始数据或重建图像检测对象在z轴方向上的运动，并且根据z轴方向上的运动来确定运动校正参数。
首先，在操作s602中，医学图像处理装置获得通过对对象成像而生成的原始数据。当执行该方法的医学图像处理装置对该对象进行成像时可以获得原始数据，或者可以通过从外部设备接收原始数据而获得原始数据。
接下来，在操作s603中，医学图像处理装置从对象的原始数据或通过重建原始数据生成的重建图像来检测对象在z轴方向上的运动。根据一个实施例，医学图像处理装置通过比较其间具有180°的角度差的两个投影数据来检测对象在z轴方向上的运动。
接下来，在操作s604、s606和s608中，医学图像处理装置基于对象在z轴方向上的运动来确定运动校正参数。当在操作s604中确定z轴方向的运动等于或大于参考值时，该方法进行到操作s608。在操作s608中，医学图像处理装置使用第二参数设置。当在操作s604中确定z轴方向的运动小于参考值时，该方法进行到操作s606。在操作s606中，医学图像处理装置使用第一参数设置。这里，第一参数设置是用于重建比较图像的角度部分小于第二参数设置的角度部分的设置。例如，第一参数设置使用部分角度重建图像作为比较图像，并且第二参数设置使用半重建图像作为比较图像。
接下来，在操作s610中，医学图像处理装置通过使用所确定的运动校正参数重建至少两个比较图像。
接下来，在操作s612中，医学图像处理装置通过使用所确定的运动校正参数重建的比较图像来获取运动信息。医学图像处理装置能够通过例如匹配至少两个比较图像来获得运动信息。运动信息可以是例如2d或3dmvf。
接下来，在操作s614中，医学图像处理装置将运动信息应用于重建处理，并从原始数据重建运动补偿的断层成像图像。例如，在断层成像图像重建处理中，医学图像处理装置可以通过基于运动信息对光线进行翘曲来进行运动补偿。
图7是用于说明根据实施例的z轴方向的对象的运动检测处理的图。
当对象的腹部被成像时，对象的身体部位不仅具有x和y轴方向上的运动，而且还包括由于呼吸而在z轴方向上的运动。例如，如图7所示，当腹部被成像时，隔膜730由于呼吸而在第一位置732和第二位置734之间上下移动。当以这种方式发生z轴方向的运动时，通过仅在某些方向上使用边缘信息来补偿对象在z轴方向上的运动存在限制。根据本实施例，当将对象在z轴方向上的运动检测为等于或大于基准值时，通过使用第二参数设置来补偿z轴方向的运动，第二参数设置从等于或大于180°的角度部分的原始数据生成比较图像。
根据一个实施例，医学图像处理装置通过使用其间具有180°的角度差的两个投影数据710和720来检测z轴方向上的运动。例如，医学图像处理装置可以通过补偿第一投影数据710和第二投影数据720中的每一个的z轴位置并且匹配第一投影数据710和第二投影数据720来检测z轴方向上的运动。另外，医学图像处理装置可以从原始数据重建半重建图像或全部重建图像，并且可以通过使用重建图像来检测z轴方向上的运动。当发生z轴方向的运动时，医学图像处理装置可以通过使用具有在所有方向上具有边缘信息的半重建图像或全重建图像来获得关于z轴方向上的运动的运动信息，并且可以补偿用于在图像重建处理中在z轴方向上的运动，从而更有效地减少运动伪像。
图8是根据实施例的医学图像的处理方法的流程图。
根据本实施例的方法使用x和y轴方向上的对象的运动作为对象的运动特性。根据本实施例，该方法从原始数据或重建图像检测对象的x轴方向和y轴方向的运动，并且根据x轴方向和y轴方向的运动来确定运动校正参数。
首先，在操作s802中，医学图像处理装置获得通过对对象成像而生成的原始数据。当执行该方法的医学图像处理装置对该对象进行成像时可以获得原始数据，或者可以通过从外部设备接收原始数据而获得原始数据。
接下来，在操作s803中，医学图像处理装置从对象的原始数据或通过重建原始数据生成的重建图像来检测x和y轴方向上的对象的运动。根据实施例，医学图像处理装置通过对其间角度差为180°的两个投影数据进行卷积来检测对象在x和y轴方向上的运动。或者，医学图像处理装置可以通过使用半重建或全重建方法重建的重建图像来检测x和y轴方向上的运动。
接下来，在操作s804、s806和s808中，医学图像处理装置基于x和y轴方向上的对象的运动来确定运动校正参数。当在操作s804中确定x和y轴方向的运动等于或大于参考值时，该方法进行到操作s808。在操作s808中，医学图像处理装置使用第一参数设置。当在操作s804中确定x和y轴方向的运动小于参考值时，该方法进入操作s806。在操作s806中，医学处理装置使用第二参数设置。这里，第一参数设置是用于重建比较图像的角度部分小于第二参数设置的角度部分的设置。例如，第一参数设置使用部分角度重建图像作为比较图像，并且第二参数设置使用半重建图像作为比较图像。
接下来，在操作s810中，医学图像处理装置通过使用所确定的运动校正参数重建至少两个比较图像。
接下来，在操作s812中，医学图像处理装置使用通过使用确定的运动校正参数重建的比较图像来获取运动信息。医学图像处理装置能够通过例如匹配至少两个比较图像来获得运动信息。运动信息可以是例如2d或3dmvf。
接下来，在操作s814中，医学图像处理装置将运动信息应用于重建过程，并且从原始数据重建运动补偿的断层成像图像。例如，在断层成像图像重建处理中，医学图像处理装置可以通过基于运动信息对光线进行翘曲来进行运动补偿。
根据本实施例的医学图像处理装置通过使用短时间间隔(持续时间)的原始数据生成具有高时间分辨率的比较图像，并且当x和y方向中的运动的幅度或速度等于或大于参考值时获得运动信息。例如，当心脏被成像时，运动是快速和复杂的，因此需要高的时间分辨率。根据本实施例，由于通过使用作为部分角度重建图像的比较图像来获得运动信息，所以当心脏被成像时，即使比较图像中显示的信息不完整，也可以获得具有高时间分辨率的运动信息和比较图像。
图9示出根据实施例的通过对对象进行成像而获得的原始数据。
图像910和图像920是通过对包括心脏930的区域成像而获得的投影数据。根据本实施例，当心脏930被成像时，z轴方向上的运动相对较小，而并且在x和y轴方向上的运动932和934的幅度和速度相对较大。根据本实施例，由于通过使用部分角度重建图像获得运动信息，所以可以以高时间分辨率获得具有快速和复杂运动的对象的运动信息，从而减少运动伪像。
图10是用于说明根据实施例的比较图像成像方法的图。
根据实施例，当对象在x和y方向上的运动较大时，可以通过在第一角度部分和具有共轭关系的第二角度部分中产生比较图像来获得运动信息，并且可以通过在与第一角度部分和第二角度部分分别具有90°的角度差的第三角度部分和第四角度部分中产生比较图像来获得运动信息。在这种情况下，比较图像是从小于180°的角度部分的原始数据重建的部分角度重建图像。例如，如图10所示，当对象1010被成像时，医学图像处理装置从对应于0°的第一比较图像和对应于180°的第二比较图像获得第一运动信息，并从对应于90°的第三比较图像和对应于270°的第四比较图像获得第二运动信息。此外，医学图像处理装置可以从第一运动信息和第二运动信息获得最终运动信息。
部分角度重建图像不是在所有方向上均具有边缘信息，并且仅在某些方向上具有边缘信息。根据本实施例的医学图像处理装置能够通过使用对应于彼此垂直的角度部分的两对比较图像来获得两组运动信息，来获得全部或几乎所有方向的运动信息。根据实施例，所有第一比较图像、第二比较图像、第三比较图像和第四比较图像都可以是从具有包括预定z位置的行覆盖的原始数据重建的图像。
图11是根据实施例的医学图像的处理方法的流程图。
根据本实施例的方法根据当对象被成像时使用的协议的类型来确定对象的运动特性。
首先，在操作s1102中，医学图像处理装置获得通过对对象成像而生成的原始数据。当执行该方法的医学图像处理装置对该对象进行成像时可以获得原始数据，或者可以通过从外部设备接收原始数据而获得原始数据。
接下来，在操作s1104、s1106和s1108中，医学图像处理装置基于当对象被成像时使用的协议的类型来确定运动校正参数。医学图像处理装置根据预定规则使用第一参数设置(s1106)或第二参数设置(s1108)。这里，第一参数设置是用于重建比较图像的角度部分小于第二参数设置的角度部分的设置。例如，第一参数设置使用部分角度重建图像作为比较图像，并且第二参数设置使用半重建图像作为比较图像。
接下来，在操作s1110中，医学图像处理装置通过使用所确定的运动校正参数来重建至少两个比较图像。
接下来，在操作s1112中，医学图像处理装置使用通过使用所确定的运动校正参数重建的比较图像来获取运动信息。
接下来，在操作s1114中，医学图像处理装置将运动信息应用于重建处理，并且从原始数据重建运动补偿的断层成像图像。例如，在断层成像图像重建处理中，医学图像处理装置可以通过基于运动信息对光线进行翘曲来进行运动补偿。
医学图像处理装置使用作为根据该对象事先设定的成像方法的协议。例如，当对具有快速运动的区域(例如，心脏)进行成像时，医学图像处理装置使用以低音调执行窄间隔的路径的螺旋扫描的协议，并且当对其运动相对较小的宽区域(例如，胸部/腹部)成像时，使用以高间距(例如，0.5或更多)执行宽间隔的路径的螺旋扫描的协议。也就是说，协议可以反映对象的运动特性，并且在本实施例中，根据协议来确定对象的运动特性以确定运动校正参数。然而，当以高间距进行扫描时，边缘方向根据z轴切片而变化。在这种情况下，如果发生诸如呼吸等的z轴方向的大动作，则不能在具有不同边缘方向的切片之间进行运动估计，从而降低运动估计的精度。当所有的部分角度重建图像以180°间隔排列为比较图像时，由于图像具有与z轴位置无关的相同边缘方向，所以可以防止边缘方向上的运动估计精度的降低。然而，当间距高时，由于对于180°间隔的所有切片可能不重建部分角重建图像，因此难以进行精确的运动校正。
当医学图像处理装置包括扫描仪时，可以从医学图像处理装置获得关于协议的信息。在另一实施例中，当医学图像处理装置从外部设备接收原始数据时，医学图像处理装置可以从外部设备接收关于协议的信息，或者从原始数据中嵌入的信息中获取信息。
图12示出了根据实施例的根据预定协议的运动校正参数。
根据实施例，运动校正参数可以根据如图12所示的查找表的形式的协议来预设。在另一个实施例中，根据协议的运动校正参数可以由用户设置。
图13是根据实施例的医学图像的处理方法的流程图。
当通过使用相同的原始数据重建断层成像图像时，根据本实施例的方法能够根据z轴部分使用不同的运动校正参数。当对象的区域和运动特性根据z轴部分而变化时，可以通过使用根据z轴部分的不同运动校正参数来更有效地减少运动伪影。
首先，在操作s1302中，医学图像处理装置获取通过对对象成像而生成的原始数据。当执行该方法的医学图像处理装置对该对象进行成像时可以获得原始数据，或者可以通过从外部设备接收原始数据而获得原始数据。
接下来，在操作s1304中，医学图像处理装置通过使用对象的原始数据或通过重建原始数据生成的重建图像来执行分割。例如，医学图像处理装置可以通过使用图像匹配或对象识别从原始数据或重建图像识别每个身体部位来执行分割。
接下来，在操作s1306中，医学图像处理装置基于分割结果来确定运动校正参数。通过使用为每个身体部位预设的运动校正参数，医学图像处理装置可以将预设运动校正参数应用于与每个身体部位相对应的z轴部分。例如，医学图像处理装置可以使用与心脏相对应的z轴部分的第一参数设置和与心脏以外的腹部对应的z轴部分的第二参数设置。根据实施例，当根据z轴部分使用运动校正参数不同时，第一参数设置中的比较图像之间的角度差被设置为180°，并且第二参数设置中的比较图像之间的角度差设定为180°。第二参数设置可以在比较图像之间具有任意的角度差，但是当运动校正参数根据z轴部分不同地设置时，第二参数设置中的比较图像之间的角度差被设置为与第一参数设置中的比较图像之间的角度差相同。
接下来，在操作s1308中，医学图像处理装置通过使用所确定的运动校正参数重建至少两个比较图像。
接下来，在操作s1310中，医学图像处理装置通过使用确定的运动校正参数重建的比较图像来获取运动信息。
接下来，在操作s1312中，医学图像处理装置将运动信息应用于重建过程，并且从原始数据重建运动补偿的断层成像图像。
图14是用于说明根据实施例的根据z轴部分设置运动校正参数的处理的视图。
根据实施例，根据分割结果根据z轴位置设置运动校正参数。例如，如图14所示，医学图像处理装置可以对包含心脏的第一z轴部分1420使用第一参数设置，并且可以对与心脏以外的腹部相对应的第二z轴部分1430使用第二参数设置。
根据实施例，根据分割结果设置指示每个身体部位的体积1440，并且可以为体积1440设置运动校正参数。在这种情况下，可以使用针对关于与体积1440对应的z轴部分的原始数据设置运动校正参数。例如，可以设置与心脏相对应的体积1440，可以设定与肺相对应的体积，并且可以设定与包括隔膜的腹部对应的体积。
图15是用于说明根据实施例的第二参数设置中获取运动信息的处理的图。
当使用第二参数设置时，可以通过使用其间具有任意角度差的两个或更多个比较图像来获得运动信息。例如，如图15所示，通过使用与第一视点对应的第一原始数据(体积1)，对应于第二视点的第二原始数据(体积2)和与第三视点对应的第三原始数据(体积3)，可以获得第一视点和第二视点之间的运动信息mvf1、第二视点和第三视点之间的运动信息mvf2。第一原始数据、第二原始数据和第三原始数据可以具有彼此重叠的角度部分。第一原始数据、第二原始数据和第三原始数据可以具有等于或大于180°且小于360°的角度部分。根据本实施例，由于可以获得关于一定时间间隔(持续时间)的运动信息，所以可以在不通过插值等估计运动信息的情况下，精确地获得目标视点的运动信息。例如，医学图像处理装置可以通过使用具有包括于目标切片(体积2)对应的z轴位置的行覆盖范围的前一和后续视点的第一原始数据(体积1)和第二原始数据(体积3)来计算运动信息mvf1和mvf2，并且可以通过使用运动信息mvf1和mvf2来校正目标切片(体积2)处的运动伪像。根据本实施例，由于可以通过使用内插等来计算到任意相位的运动信息，因此可以任意选择目标切片。
根据一个或多个实施例，可以减少医学图像的运动伪影。
此外，根据一个或多个实施例，可以通过根据对象的运动特性不同地设置用于运动校正的参数来改善运动校正性能。
本公开的上述实施例可以体现为用于存储计算机可执行命令语言和数据的计算机可读记录介质的形式。此外，本公开的上述实施例可以体现为包括用于存储多个指令的计算机可执行命令语言的计算机可读记录介质的计算机程序产品的形式。命令语言可以以程序代码的形式存储，并且当由处理器执行时，可以通过生成某个程序模块来执行某个操作。此外，当由处理器执行时，命令语言可以执行所公开的实施例的某些操作。
虽然已经参考附图具体示出和描述了本公开的实施例，但是本领域普通技术人员将会理解，在不脱离精神的情况下可以在形式和细节上进行各种改变以及由所附权利要求限定的本发明的范围。所公开的实施例应仅在描述性意义上被考虑，而不是为了限制的目的。
尽管已经用示例性实施例描述了本公开，但是可以向本领域技术人员建议各种改变和修改。意图是本公开涵盖落入所附权利要求的范围内的这些改变和修改。