根据双能量图像确定剩余模式图像的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于处理数字图像的方法、计算机程序、计算机可读介质和控制器，所述数字图像包括具有与记录的不同的能量水平有关的强度的像素。另外，本发明涉及一种X射线成像系统。
【背景技术】
[0002]在医学成像(例如，X射线乳房摄影术)中，患者的感兴趣区域(例如乳房)的透射图可以通过探测X射线来记录，所述X射线在穿过所述感兴趣区域后落在传感器或探测器上。在此之后，这些图像可以被显示并且医师或者类似的技术人员可以决定所述感兴趣区域中是存在恶性还是良性变化。
[0003]X射线成像系统可以包括能量区分的探测器，即，适于在不同能量的X射线之间进行区别并且在处于不同的能量水平的记录图像的X射线之间进行区别的探测器。例如，双能量探测器可以产生具有完全相同的几何结构和解剖区域的两幅能量图像。
[0004]US 8165379B2示出了一种乳房摄影系统，其适于记录低能量和高能量图像。
[0005]两幅互补的能量图像可以示出能够帮助区分可见团块可能是恶性或良性的信息。然而，根据双能量图像来计算恶性特征的方式目前还不清楚。
【发明内容】
[0006]可能存在这样的需要:通过提升在不同能量水平记录的感兴趣区域的图像来支持医师。
[0007]该需要可以通过独立权利要求的主题得以满足。根据从属权利要求和以下说明，另外的示范性实施例是显而易见的。
[0008]本发明的一个方面涉及一种用于处理数字图像的方法，所述数字图像包括具有与不同的能量水平有关的强度的像素。即，所述图像的每个像素能够与至少两个强度相关联，所述至少两个强度己在不同的能量水平被记录。所述数字图像可以是数字X射线图像，并且所述能量可以与记录所述数字X射线图像期间的不同的X射线能量有关。
[0009]所述方法包括以下步骤:接收数字图像的第一图像数据和第二图像数据，所述第一图像数据对第一能量水平进行编码，并且所述第二图像数据对第二能量水平进行编码；根据所述第一图像数据和所述第二图像数据来确定回归模型，所述回归模型建立所述第一图像数据的像素的强度与所述第二图像数据的像素的强度之间的相关性；并且，根据所述第一图像数据和所述第二图像数据来计算剩余模式图像数据，使得所述剩余模式图像数据的像素具有基于所述第二图像数据在所述像素处的强度与所述第一图像数据的所述像素的相关强度之间的差的强度，所述相关强度通过将回归模型应用到所述第一图像数据的所述像素的强度来确定。
[0010]本发明的基本思想可以被视为两幅能量图像，S卩，第一能量图像和第二能量图像(由所述第一(能量)图像数据和所述第二(能量)图像数据表示)被记录并且评估，使得新的信息从两幅能量图像中被提取，所述新的信息不能通过简单地比较所述两幅能量图像而直接看出。该新的信息可以利用所述剩余模式图像来可视化。
[0011]例如，为了提取所述新的信息，可以分析所述两幅能量图像之间的相关性，并且可以基于所述相关性来建立回归模型。所述回归模型可以用于根据所述第一能量图像中的相同像素的强度来预测所述第二能量图像中的每个像素的强度。
[0012]为了将所述新的信息可视化，可以在所述回归模型的辅助之下计算新的图像(由相应的图像数据表示)。例如，所述剩余模式图像(由所述剩余模式图像数据表示)可以显示所述第二图像中不能根据所述第一图像来预测的信息，即，新的信息。另外，主导模式图像(由主导模式图像数据表示)可以显示所述两幅能量图像中高度相关的分量。
[0013]总结一下，利用如以上和以下所描述的方法，根据两幅能量图像对恶性特征的计算可以被改进。为此，利用所述剩余模式图像，可以建立所述第二能量图像中的哪部分显著地向所述第一能量图像增加信息。
[0014]本发明的另外的方面涉及一种计算机程序、计算机可读介质和控制器，其适于执行如以上和以下所描述的方法的步骤。计算机可读介质可以是软盘、硬盘、USB(通用串行总线)存储设备、RAM(随机存取存储器)、R0M(只读存储器)、EPR0M(可擦除可编程只读存储器)或者闪速存储器。控制器可以包括用于执行计算机程序的处理器，所述计算机程序可以被存储在控制器的存储器中。
[0015]本发明的另一方面涉及一种X射线成像系统，其包括:探测器布置，其用于利用第一能量水平的X射线来计录第一图像数据并且用于利用第二能量水平的X射线来计录第二图像数据；控制器，其适于根据所述第一图像数据和所述第二图像数据来生成剩余模式图像数据；以及显示设备，其用于显示所述剩余模式图像数据。例如，所述X射线成像系统可以是乳房摄影工作站。
[0016]然而，也可能图像数据在第一位置处被记录并且在第二位置处被处理，例如，在被远程连接到X射线设备的工作站。
[0017]必须理解，如以上和以下描述的方法的特征可以是如以上和以下描述的X射线成像系统的特征。
[0018]如果技术上可能但是没有明确地提及，还有以上和以下描述的本发明的实施例的组合，并且特别地，从属权利要求的组合可以是所述方法和所述系统的实施例。
[0019]参考下文中描述的实施例，本发明的这些和其他特征将是显而易见的并将得以阐述。
【附图说明】
[0020]图1示意性示出了根据本发明的实施例的X射线成像系统；
[0021]图2示出了根据本发明的实施例的用于处理图像数据的方法的流程图；
[0022]图3示意性示出了根据本发明的实施例的用于X射线成像系统的显示设备；
[0023]图4不出了针对两幅图像的能量强度的相关性的范例；
[0024]图5示出了根据本发明的实施例的利用用于处理图像数据的方法而生成的主导模式图像和剩余模式图像的范例；
[0025]图6示出了根据本发明的实施例的利用用于处理图像数据的方法而生成的主导模式图像和剩余模式图像的范例。
【具体实施方式】
[0026]图1示出了 X射线成像系统10，其包括:探测器布置12、控制器14、以及显示设备16。
[0027]探测器布置12，其可以由控制器14控制，所述探测器布置适于记录感兴趣对象18(例如乳房)的处于两个不同的能量水平的数字图像。例如，探测器布置12可以包括能量区分的探测器20或者适于在不同的时间生成处于不同的能量水平的X射线辐射的X射线源22。
[0028]图2示出了针对用于处理数字图像40的方法的流程图，所述数字图像40能够是由探测器布置12记录的。所述方法能够由控制器14来执行，例如所述控制器14可以包括运行相应的计算机程序的处理器。
[0029]在步骤30中，数字图像40在控制器14中被记录和接收。如己经提及的，控制器14能够以如下的方式控制探测器布置12:例如，利用能量区分的探测器20，以不同的能量水平记录数字图像数据42a、42b。
[0030]应该指出，图像40和它的部分42a、42b可以同时或者在短的时间段期间被记录。以此方式，图像40可以示出感兴趣区域18的相同几何结构和/或相同的解剖区域18。
[0031]根据本发明的实施例，所述方法包括以下步骤:利用X射线探测器布置12记录第一图像数据42a和第二图像数据42b，所述X射线探测器布置12适于采集不同的X射线能量水平处的X射线。
[0032]在此之后，在控制器14中接收数字图像40。所述第一图像数据42a和所述第二图像数据42b (或能量图像数据42a、42b)中的每个包括与强度相关联的像素，所述强度与在各自的像素处的各自的能量水平的强度相关。