专利名称：X射线ct装置、医用图像处理装置及医用图像处理方法
技术领域：
本发明概括地涉及图像处理及图像处理系统，更具体地涉及一边连续地减小图像体(volume)网格尺寸一边进行的多标度重建。
背景技术：
重建时关心区域(ROI)被缩放。由于图像内的ROI被缩放，图像的细部的品质降低。特别是，对于使用迭代重建(IR)法被重建的缩放图像，该问题明显。一般地，在IR的再投影步骤中，对使X射线束衰减的对象整体进行把握是必要的。相对于此，解析滤波修正反投影(FBP) —般地在投影数据未被截取这样的条件下重建被缩放后的ROI内的图像而不需要整个(full)摄像视野(FOV)的重建。为了克服IR中的上述的问题，提出了下面的方法。在根据现有技术的一个方法中，将图像体内的与ROI的外部相对应的投影数据的一部分进行了去除，但由于不存在ROI的外部区域中的特征(fea ture)，因此画质劣化。在根据现有技术的另一方法中，利用了包含粗网格和细网格的两个体网格。遗憾的是，根据现有技术的这种方法在计算量方面上不是有效的(computationally ineffective),并且由粗网格来限定细网格的空间分辨率。
发明内容
考虑到根据现有技术的上述方法和其他方法，现今仍需要不仅使用迭代重建法还使用解析重建法的多标度重建。本实施方式涉及的X射线计算机断层摄像装置包括向被检体照射X射线束的X射线照射单元；由多个检测元件检测透过了所述被检体的X射线束的检测单元；使用基于所述检测单元的输出的原数据来重建第一图像的重建单元；根据所述第一图像生成第一再投影数据的再投影数据生成单元；根据所述原数据和所述第一再投影数据生成第一差分数据的差分数据生成单元；使用所述第一图像中的关心区域的图像来生成与所述关心区域相关的第一插值图像的插值图像生成单元；以及将在所述重建单元中通过利用了所述第一差分数据的重建而获得的第一详细图像、和所述第一详细图像进行合成从而生成第一输出图像的图像生成单元。
图1是示出用于本实施方式的多标度重建的多层(mult1-slice)X射线CT装置或扫描仪的一个实施方式的图。图2是示出与本实施方式的多标度重建处理有关的步骤的流程图。图3是示出本实施方式的ROI的集合(set)、以及与该集合相对应的、尺寸不同且包含相对于期望的缩放图像的最终的网格尺寸的被嵌套后的3D网格的集合的图。图4 (a)和图4 (b)是示出根据本实施方式的一个比较例中的多标度重建的效果的图。
图5是示出在肺血管上计测到的线轮廓(line profile)的图。图6是用于说明根据本实施方式的多标度重建处理的概略的图。
具体实施例方式在本文参照附图，相同的附图标记表示在所有的附图中相对应的构造，特别是参照图1，图中示出了包括机架100和其他设备或单元的、本实施方式的多层X射线CT装置或扫描仪的一个实施方式。机架100用侧视图示出，并且还包括X射线管101、环状框架102、以及多列或二维排列式X射线检测器103。X射线管101和X射线检测器103被安装在横穿环状框架102上的被检体(subject) S的直径上，环状框架102以能够绕旋转轴RA旋转的方式被支承。旋转单元107使框架102以0. 4秒/转等的高速旋转，在此期间被检体S沿轴RA向相对于图示的纸面的进深方向(向里)或近身方向(向外)移动。多层X射线CT装置还包括高压发生装置109，高压发生装置109生成要经由滑环108施加在X射线管101上的管电压使得X射线管101生成X射线。X射线被朝向被检体S照射，被检体S的剖面区域用圆表示。X射线检测器103为了检测透过了被检体S的照射X射线，而隔着被检体S位于X射线管101的相反侧。再次参照图1，X射线CT装置或扫描仪还包括用于处理来自X射线检测器103的被检测出的信号的其他设备。数据收集电路或数据收集系统(DAS) 104将从X射线检测器103向各通道输出的信号转换成电压信号，对该电压信号放大，然后再将放大后的电压信号转换成数字信号。X射线检测器103和DAS104被构成为处理最大900TPPR、900TPPR至1800TPPR之间以及900TPPR至3600TPPR之间的每转的规定的投影总数(TPPR totalnumber of projections per rotation)。上述的数据经由非接触数据传送装置105被发送给容纳在机架100的外部的控制台(console)中的前处理设备106。前处理设备106对原始数据执行灵敏度修正等特定的修正。接下来，作为特定的修正的结果而生成的数据(也称作投影数据的数据)被存储设备112在刚要进行重建处理之前的阶段中存储起来。存储设备112经由数据/控制总线与重建设备114、输入设备115、显示设备116、多标度处理设备117、以及扫描计划(scan plan)支援装置200 —起被连接到系统控制器110。扫描计划支援装置200包含用于支援摄像技术人员制定扫描计划的功能。重建设备114的一个实施方式还包括各种软件构成要素和硬件构成要素。根据本实施方式，CT装置的重建设备114使用迭代重建法有利地将全变分(TV total variation)最小化。一般地，本实施方式的一个实施方式的重建设备114实施总体迭代重建(TVIR total volume iterativereconstruction)算法,总体迭代重建算法对投影数据执行有序子集同时代数的重建法(OS - SART)步骤等的同时代数的重建法和TV最小化步骤等的调整(regularization)。在一个实施方式中，这两个步骤在反复次数被事先设定好的主循环中被连续地实施。投影数据在TV最小化步骤之前被供应给有序子集同时代数的重建法(OS -SART)。投影数据被群化成分别具有特定数目的视点的规定数目的子集N。在一个实施方式中，在有序子集同时代数的重建 法(OS - SART)的实施过程中各子集也可以被连续地处理。在其他的实施方式中，也可以利用多个中央处理装置(CPU)或一个图像处理装置(GPU)等特定的微处理器并行地处理多个子集。在全变分(TV)最小化步骤中，在重建设备114的一个实施方式中，为了搜索正的步长(step size)使得当前的图像体(image volume)的目的函数比之前的图像体的目的函数小，使用线性搜索方式(line search strategy)。重建设备114还在有序子集同时代数的重建法(OS - SART)的实施过程中执行两个主要的运算。即，重建设备114针对各子集N，为了生成计算上的投影数据而将图像体再投影，为了重建更新图像体而将所计测到的投影数据和计算上的投影数据的被归一化后的差分反投影。更具体地，在重建设备114的一个实施方式中，通过使用系统矩阵的系数不被缓存的射线跟踪法对图像体进行再投影。另外，在重建设备114的一个实施方式中，对子集内的所有射线同时进行再投影。该处理以任意选择的方式被并行地实施。在反投影中，在重建设备114的一个实施方式中，出于生成期望的更新图像体的目的，为了对子集内的所有被归一化的差分投影数据进行反投影，使用像素驱动(pixel-driven)法。为了生成图像体，重建设备114对子集内的所有射线总和(S卩，差分投影数据)进行反投影，因此该运算也以任意选择的方式被并行地实施。为了完成单一的OS - SART步骤，上述运算被应用于所有子集N。此外，AWAD以任意选择的方式被组合。在重建设备114的另一实施方式中，其他各种软件构成要素和硬件构成要素对投影数据执行规定的解析重建处理。根据本实施方式，CT装置的重建设备114使用规定的滤波修正反投影(FBP)法有利地重建图像体。上述和其他实施方式以任意选择的方式被包含在被所附的权利要求书更详细地记载的范围内。本实施方式除上述的构成要素以外，还包括用于执行多标度重建函数的各种其他的软件模块和硬件构成要素。根据本实施方式，CT装置的多标度设备117使用规定的较细的3D网格有利地执行用于从原图像中扩大期望的关心区域(ROI)的多标度重建函数。根据本实施方式的其他方式，在多标度设备117的一个实施方式中，通过使用将要减小的网格尺寸或将要减小的摄像视野(FOV)尺寸来反复重建图像的规定数目的连续多标度步骤，实现ROI的期望的缩放。换言之，在该实施方式中，在迭代多标度重建中利用所嵌套的3D网格的规定的集合。由于图像被连续地放大，因此图像的细部以使最终的缩放图像维持期望的细部的方式由连续变细的网格尺寸确定。根据本实施方式，多标度设备117通过仅使用一对粗网格和细网格对输出图像进行确定，来实现一个示例性的多标度重建。在一例中，粗网格是原(original)摄像视野(F0V)，细网格是期望的缩放或关心区域(R0I)。通过使用细网格尺寸将插值图像和详细图像合成来重建图像，合成得到的输出数据作为期望的最终的输出图像被输出。在特定的状况下，为了重建期望的最终输出图像，根据需要执行以下的反复处理。根据本实施方式的另一方式，多标度设备117通过将输出数据与规定数目的将要减少的网格尺寸组合并反复使用来实现一个示例性的标度重建。在网格尺寸的各标度下，通过将插值图像和详细图像合成来重建图像，合成得到的输出数据作为用于确定反复处理中的插值图像和详细图像的下 一实例(instance)的基准图像使用。在使用网格尺寸的规定的集合的最后的标度的、上述的反复处理结束时获得期望的最终的输出图像。严格来说，反复是在使用来自原图像的粗网格和细网格的下一最初的重建之后开始的。在本实施方式中，多标度设备117经由数据/控制总线以可动作的方式与其他软件模块和/或存储设备112、重建设备114、显示设备116、以及输入设备115等系统构成要素连接。在该方面，在本实施方式中，多标度设备117是单独的，而不一定必须执行多标度函数和/或与其相关的任务。而且，在本实施方式的替代实施方式中，多标度设备117以任意选择的方式是重建设备114等其他的设备的一部分。接下来，参照图2，该流程图示出了本实施方式中与多标度重建处理相关的步骤。在特定的状况下，重建图像的一部分以任意选择的方式被缩放到规定的尺寸。该期望的部分通常是关心区域(R0I)。为了实现图像的上述缩放，最初，在步骤SlOO中，基于ROI的尺寸和期望的缩放图像的尺寸来选择标度。一个示例性标度基于粗网格尺寸或与粗网格体(volume)相关的细网格尺寸或细网格体被确定。在确定标度时，关于特定种类的数据，存在着在步骤SlOO中需要考虑的其他的因素。在对本实施方式中的多标度重建处理的步骤进行说明时，运算用公式的形式表示。在这些公式中，上述的标度由 作为粗网格和细网格这两个3D网格xi，k的下标使用的参数k = 0和I表示。参数k决定网格的间距尺寸,索引i在网格上的所有的点上附加索弓I。网格xi，0是具有与整个摄像视野相对应的第一间距尺寸的粗网格，较细的网格xi，I是具有与期望的被缩放后的摄像视野相对应的第二间距尺寸的细网格。在网格中，第二间距尺寸比第一间距尺寸小，但两个网格具有相同数目的像素。在k = 0和I时的两个网格中，在示例的多标度重建处理中，最初，从原计测数据(originalmeasure data)式Ir 按照由式(I)表示的规定的重建法RECONl在粗网格xi, 0上重建整个图像体f0。式2f0(xi,0) = RECONl[rP](I)在此，粗网格尺寸或粗网格体xi，0与整个摄像视野或原摄像视野相对应。根据一个示例性的处理，总体迭代重建(TVIR)算法等的重建法RECONl是反复的，总体迭代重建(TVIR)算法等的重建法RECONl对投影数据执行有序子集同时代数的重建法(OS — SART)步骤等同时代数的重建法和TV最小化步骤等的调整。根据另一示例性处理，重建法RECONl以任意选择的方式是滤波修正反投影(FBP)法等规定的解析重建处理。再次使用k = 0和I时的两个网格的一例，对于图像体，在步骤SllO中，为了获得插值后的图像体，式3f0(xifi)根据之前确定的整个图像体f0 (xi, 0)，在细网格体积xi，I上对该图像体进行插值。在下式(2.1)中，在标度k = I时，获得细网格体xi，I。式4B0(Xj^1) = INTPLf0(Xif0)p I)在此，INTPL是三线性插值(trilinear interpolation)等规定的插值法。在步骤S120中，为了获得式(2. 2)所示的投影的新集合，式5
p°之前重建的整个图像体f0被进行正投影。式6p° = FP j[f0]onFPJ是规定的正投影法。被进行了再投影的整个投影数据式7p°包含若干追加信息，并且与原计测数据式8r 不同。在步骤S130中，之前被进行了再投影的整个投影数据，式9Pj为了获得式(2. 3)所示的差分，式11r|从原计测数据式10r 中减去该整个投影数据。在某种意义上，在步骤S130中，包含缩放图像的某一程度的细部的若干数据被分离。式12i4 = r - p (2.3)在此，差分式13r|表示整个图像体的噪声和详细图像信息两者。一般地，噪声由于物理上的像素尺寸的差和/或由系统的光学部件引起的模糊(blur)产生。而且，较大的差分将在端部区域中被观察到。再次使用k = 0和I时的两个规定的网格的一例时，在步骤S140中的示例性多标度重建处理中，接下来，根据式(2.3)之前确定的差分式14r|
按照由式(2. 4)表示的规定的重建法REC0N2，在与期望的被缩放后的摄像视野相对应的更细的网格xi，I上重建详细体gl。式I5gi (Xifl) = RECOMr]1](2.4)在此，规定的重建法REC0N2是与规定的重建法RECONl独立的。根据一个示例性处理，总体迭代重建(TVIR)算法等重建法REC0N2是反复的，总体迭代重建(TVIR)算法等的重建法REC0N2对投影数据执行有序子集同时代数的重建法(OS - SART)步骤等同时代数的重建法和TV最小化步骤等的调整。根据另一示例性处理，重建法REC0N2以任意选择的方式是滤波修正反投影(FBP)法等规定的解析重建处理。在两个规定的粗网格和细网格的例子中，在步骤S150中的示例性多标度重建处理中，接下来，为了以式(2.5)所限定的k= I的标度获得期望的被缩放后的输出图像fl，将式(2. 4)所限定的较细的网格xi，I上的上述的详细体积gl和式(2.1)所限定的细网格体积xi，I上的被插值后的图像体式I6f0合成。式17fl(Xifl) = f k(xi,l) + gi(xi,l)P 5)当然，与式(I) 至(2. 5)相关的上述步骤以任意选择的方式以规定的逐次形式至少部分地并行地或者这两者相组合地被执行。在任一情况下，根据本实施方式的示例性处理不一定必须限于特定的顺序的步骤、特定的方式、或特定的方法。而且，为了提高缩放图像的画质，上述的示例性多标度重建法以任意选择地包含追加的步骤的方式被扩充。在本实施方式的多标度重建的另一实施方式中，在最终的输出图像被生成之前，详细图像以任意选择的方式在各个不同的标度中被反复。取代使用一对粗网格和细网格，在任意选择的步骤中，使用尺寸不同且包含用于期望的缩放图像的最终网格尺寸的若干个被嵌套的3D网格构成的集合。例如，在必须重建80毫米(mm)的摄像视野(FOV)的情况下，根据本实施方式，在一个实施方式中的多标度重建处理中，在与320mm的关心区域(ROI)接连地重建160mm的ROI之后，最终重建80mm的ROK这些ROI的中心都位于相同的位置。因此，标度使用作为由若干个被嵌套的3D网格构成的集合xi，k的下标使用的参数k表示。参数k决定网格的间距尺寸，索引i在网格上的所有的点上附加索引。网格xi，0是与整个摄像视野相对应的最粗的网格。随着k増加，网格变细。在本实施方式中的多标度重建处理的任意选择的步骤中，为了在多标度重建步骤中获得最终的缩放图像，输出图像被反复地处理。使用以规定的逐次形式的从320mm的ROI的重建获得80mm的FOV的上述的例子时，在被嵌套的3D网格xi，k，标度k位于0至2的范围。参照图2所示的流程图，在步骤S160中，确定是否应该使用不同的标度执行追加的步骤。在被确定为不应该使用追加的标度执行步骤的情况下，在本实施方式的多标度重建处理中，在步骤S180中，以式(2. 5)所规定的k = I的标度输出期望的被缩放后的输出图像fl。另一方面，在步骤S160中，在被确定为应该以追加的标度执行进一步的步骤的情况下，根据本实施方式的多标度重建处理通过将参数k的值增I而进行到具有其次小的间距尺寸的网格被选择的步骤S170，进而进行到步骤S110。同时，在步骤S170中，为了进行放大，规定的多个ROI中的较小的ROI也被选择。这是用于生成本实施方式的多标度重建处理的下一实例的反复处理的开始。在标度k = 2时,在最初的反复实例中，使用k = I时得到的gk (xi，k)以及fk(xi,k)的上述值。之后，在规定数目的反复处理结束之前，在反复过程中，之前的实例的值在下一实例中被使用。在k = 2时的步骤SllO的下一实例中，对于图像体，在步骤SI 10中，为了获得插值后的图像体，式I8fk(xi/k+l)根据之前确定的整个图像体fk (xi, k)在其次细的网格体xi，k+1上对该图像体进行插值。在下式(3.1)中，在标度k = 2时，获得细网格体xi，k+1。式19fk(xi,k+l) = INTPLfk(Xifk)(3.1)在此，INTPL是三线性插值等规定的插值法。在步骤S120的下一实例中，为了获得用于式(3. 2)所示的详细图像体的投影的新
隹A
: 口，式20Pj之前重建的详细图像体gk被进行正投影。式21Pj = FP J[gk](3.2)FPJ是规定的正投影法。被进行了再投影的投影数据式22Pj包含若干追加信息，并且与之前确定的差分式23Ijc不同。在步骤S130的下一实例中，之前被进行了再投影的整个投影数据式24Pj从之前确定的差分式25
中被减去，获得式(3. 3)所示的差分。式26r^"1"1在某种意义上，在步骤S130中，包含缩放图像的某一程度的细部的若干数据被分离。式27r]k+1 = — p|(3.3)在此，差分式28号+1表示详细图像体的噪声和详细图像信息两者。一般地，噪声由于物理上的像素尺寸的差和/或由系统的光学部件引起的模糊产生。而且，较大的差分将在端部区域中被观察到。再次使用k = k + I时的两个规定的网格的一例，在步骤S140的下一实例中的示例性多标度重建处理中，接下来，按照由式(3. 4)表示的规定的重建法REC0N2从式(3. 3)之前确定的差分式29
k + 1在与期望的被缩放后的摄像视野相对应的较细的网格xi，k+1上重建详细体积gk+l0式30gk+l(xi,k+l) = REC0N2[r^+1](3 4)在此，规定的重建法REC0N2是与规定的重建法RECONl独立的。根据一个示例性处理，总体迭代重建(TVIR)算法等的重建法REC0N2是反复的，总体迭代重建(TVIR)算法等的重建法REC0N2对投影数据执行有序子集同时代数的重建法(OS - SART)步骤等同时代数的重建法和TV最小化步骤等的调整。根据另一示例性处理，重建法REC0N2以任意选择的方式是滤波修正反投影(FBP)法等规定的解析重建处理。在任意选择的多个细网格的例子中，在步骤S150的下一实例中的示例性多标度重建处理中，接下来，为了以式(3. 5)所规定的k = k+ I的标度获得期望的被缩放后的输出图像fk+1，将式(3. 4)所规定的较细的网格xi，k+1上的上述的详细体gk+1和式(3.1)所规定的细网格体xi，k+1上的被插值后的图像体式31
fk合成。式32fk+l(xifk+i) = fk(xifk+1) + gk+1(xi k+1) (3.5)当然，上述的步骤以任意选择的方式以规定的逐次形式至少部分上并行地或者这两者相组合地被执行。在任一情况下，为了实施本实施方式，根据本实施方式的示例性处理在反复过程中不一定必须限于特定的顺序的步骤、特定的方式、或特定的方法。在步骤S160的下一实例中，再次确定是否应该使用不同的标度执行追加的步骤。在被确定为不应该使用追加的标度执行步骤的情况下，在本实施方式的多标度重建处理中，在步骤S180中，以式(3. 5)所限定的k = k + I的标度输出期望的被缩放后的输出图像fk+1。另一方面，在步骤S160中，在被确定为应该以追加的标度执行进一步的步骤的情况下，根据本实施方式的多标度重建处理通过将参数k的值增I而进行到具有其次小的尺寸的网格被选择的步骤S170，进而进行到步骤S110。这是用于生成根据本实施方式的多标度重建处理的追加的实例的反复处理的下一实例的开始。接下来参照图3，图3示出了被嵌套后的ROI的规定的集合、以及与该集合相对应的、尺寸不同且包含相对于期望的缩放图像的最终的网格尺寸的3D网格。图3 (a)示出了由包含作为摄像视野(FOV)的R0I0、较小的关心区域R0I1、以及最终的期望的关心区域ROI2或最小的关心区域R0I2的三个ROI构成的规定的集合。图3 (b)示出了由包含作为原网格的G0、较小的网格Gl、以及最小的网格G2的三个被嵌套后的网格构成的规定的集合。这些网格GO、Gl、以及G2的各自的尺寸具有相同数目的像素，网格尺寸通过多标度重建处理被保持固定。例如，网格尺寸是512x512。因此，随着通过多标度重建处理使网格的索引从GO增加到G1、从Gl增加到G2，网格的间隔或间距变小。一般地，网格的间隔或间距被限定为“R0I尺寸/网格尺寸”。例如，在必须重建40毫米(mm)的摄像视野(FOV)的最终的R0I2的情况下，在一个实施方式中的多标度重建处理中，使用原网格GO进行重建从而生成160_的关心区域(R0I)。接下来，在多标度重建处理中，在使用第二网格Gl生成80mm的ROIl之后，使用第三网格G3重建40mm的ROI。这些ROI和网格的中心都位于相同的位置。因此，标度使用作为由若干被嵌套的3D网格构成的集合的下标使用的参数k表示。参数k决定网格的间距尺寸，索引i在网格上的所有的点上附加索引。在上述的例子中，在生成网格的集合时，网格的尺寸减小至该尺寸的二分之一。本实施方式也不限于任意的特定的减少方式。接下来参照图4 (a)和图4 (b)，图4 (a)和图4 (b)示出了根据本实施方式的一个比较例中的多标度重建的效果。图4 (a)示出了使用根据现有技术的方法被缩放后肺的图像。图4 (b)示出了使用根据本实施方式的多标度反复重建法被缩放后的同一肺的图像。在多标度反复重建法中，利用了达20次反复的OS — SART以及500mm至320mm的由两个步骤构成的多标度重建。接下来参照图5，图中示出了横穿肺血管计测到的线轮廓。X轴表示图像的像素坐标，y轴是相应的HU值。而且，IOLD表示两个网格的方法(IROO)或现有技术的旧IR。另一方面，INEW表示两个步骤的方法(IROl)或根据本实施方式的多标度迭代重建法的新IR。线轮廓横穿肺血管计测得到，图中示出了通过根据本实施方式的多标度迭代重建法使得血管的辨认性得到提高。即，根据本实施方式涉及的X射线计算机断层摄像装置，例如，如图6所示，在进行迭代重建处理的情况下，通过重建经由摄像获得的原数据10来生成重建图像11，并通过对重建图像11进行FPJ处理来生成再投影数据12。通过使用了原数据10和再投影数据12的差分13来生成差分数据15，并通过重建该差分数据15来生成包含清晰的成分和模糊的成分的详细图像16。另一方面，通过放大和补充重建图像11上的关心区域来生成包含模糊的插值图像14。通过执行使用了包含清晰的成分和模糊的成分的详细图像16和包含模糊的插值图像14的相加处理17，模糊成分被抵消，从而能够生成包含清晰的成分的高精密的输出图像18。通过一边改变关心区域的尺寸一边逐次反复地执行上述的处理，能够执行多标度重建，并且能够生成高精密的输出图像。此外，在上述的本实施方式中，以X射线计算机断层摄像装置为例进行了说明。但是，不限于该例，例如，也可以使用通过X射线计算机断层摄像装置得到的原数据、使用医用图像处理装置(医用工作台)来实现本实施方式涉及的方法。本发明的多个特征和优点与本发明的构造和功能的细节一起被记载在前述的说明中，但本公开仅是示例，而且，对于细节特别是部件的形状、大小、及构成、以及软件、硬件、或者这两者组合时的实施方式，能够实施变更，但应该理解的是，这种变更被包含在由描述所附权利要求书的用语 的广泛的一般意思最大程度限定的本发明的原理内。
权利要求
1.一种X射线计算机断层摄像装置，其特征在于，包括 向被检体照射X射线束的X射线照射单元； 由多个检测元件检测透过了所述被检体的X射线束的检测单元； 使用基于所述检测单元的输出的原数据重建第一图像的重建单元； 根据所述第一图像生成第一再投影数据的再投影数据生成单元； 根据所述原数据和所述第一再投影数据生成第一差分数据的差分数据生成单元；使用所述第一图像中的关心区域的图像生成与所述关心区域相关的第一插值图像的插值图像生成单元；以及 将在所述重建单元中通过利用了所述第一差分数据的重建而获得的第一详细图像、和所述第一详细图像进行合成从而生成第一输出图像的图像生成单元。
2.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄像装置，其特征在于， 所述再投影数据生成单元根据所述第一详细图像生成第二再投影， 所述差分数据生成单元根据所述第一差分数据和所述第二再投影数据生成第二差分数据， 所述插值图像生成单元使用所述第一输出图像中的所述关心区域的图像生成与所述关心区域相关的第二插值图像， 所述图像生成单元，将在所述重建单元中通过利用了所述第二差分数据的至少一部分的重建而获得的第二详细图像、和所述第二插值图像进行合成，从而生成第二输出图像。
3.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄像装置，其特征在于， 所述再投影数据生成单元根据所述第k详细图像生成第k +1再投影，其中，k为大于等于2的自然数， 所述差分数据生成单元根据所述第k差分数据和所述第k +1再投影数据生成第k +1差分数据， 所述插值图像生成单元使用所述第k输出图像中的所述关心区域的图像生成与所述关心区域相关的第k + 1插值图像， 所述图像生成单元，将在所述重建单元中通过利用了所述第k + 1差分数据的至少一部分的重建而获得的第k + 1详细图像、和所述第k + 1插值图像进行合成，从而生成第k + 1输出图像， 所述再投影数据生成单元、所述差分数据生成单元、以及所述图像生成单元分别反复执行直到k = n，其中n为大于等于3的期望的自然数。
4.根据权利要求2或3所述的X射线计算机断层摄像装置，其特征在于， 在所述各反复中，所述关心区域的尺寸减小规定的比例。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线计算机断层摄像装置，其特征在于， 所述重建单元使用解析重建法和迭代重建法的组合来重建所述第一图像和所述第一详细图像。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的X射线计算机断层摄像装置，其特征在于， 所述重建单元使用解析重建法或迭代重建法的任一个来重建第二详细图像和第k + 1详细图像。
7.一种医用图像处理装置，其特征在于，包括使用利用X射线计算机断层摄像装置获得的原数据重建第一图像的重建单元； 根据所述第一图像生成第一再投影数据的再投影数据生成单元； 根据所述原数据和所述第一再投影数据生成第一差分数据的差分数据生成单元；使用所述第一图像中的关心区域的图像生成与所述关心区域相关的第一插值图像的插值图像生成单元；以及 将在所述重建单元中通过使用了所述第一差分数据的重建而获得的第一详细图像、和所述第一详细图像进行合成从而生成第一输出图像的图像生成单元。
8.根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于， 所述再投影数据生成单元根据所述第一详细图像生成第二再投影， 所述差分数据生成单元根据所述第一差分数据和所述第二再投影数据生成第二差分数据， 所述插值图像生成单元使用所述第一输出图像中的所述关心区域的图像生成与所述关心区域相关的第二插值图像， 所述图像生成单元，将在所述重建单元中通过利用了所述第二差分数据的至少一部分的重建而获得的第二详细图像、和所述第二插值图像进行合成，从而生成第二输出图像。
9.根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于， 所述再投影数据生成单元根据所述第k详细图像生成第k +I再投影，其中，k为大于等于2的自然数， 所述差分数据生成单元根据所述第k差分数据和所述第k +I再投影数据生成第k +I差分数据， 所述插值图像生成单元使用所述第k输出图像中的所述关心区域的图像生成与所述关心区域相关的第k + I插值图像， 所述图像生成单元，将在所述重建单元中通过利用了所述第k + I差分数据的至少一部分的重建而获得的第k + I详细图像、和所述第k + I插值图像进行合成，从而生成第k + I输出图像， 所述再投影数据生成单元、所述差分数据生成单元、以及所述图像生成单元分别反复执行直到k = n，其中，n为大于等于3的期望的自然数。
10.根据权利要求8或9所述的医用图像处理装置，其特征在于， 在所述各反复中，所述关心区域的尺寸减小规定的比例。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的医用图像处理装置，其特征在于， 所述重建单元使用解析重建法和迭代重建法的组合来重建所述第一图像和所述第一详细图像。
12.根据权利要求7至10中任一项所述的医用图像处理装置，其特征在于， 所述重建单元使用解析重建法或迭代重建法的任一个来重建第二详细图像和第k + I详细图像。
13.一种医用图像处理方法，其特征在于，包括以下步骤 使用利用X射线计算机断层摄像装置获得的原数据重建第一图像； 根据所述第一图像生成第一再投影数据； 根据所述原数据和所述第一再投影数据生成第一差分数据；使用所述第一图像中的关心区域的图像生成与所述关心区域相关的第一插值图像；以及 将通过使用了所述第一差分数据的重建而获得的第一详细图像、和所述第一详细图像进行合成，从而生成第一输出图像。
全文摘要
本发明提供不仅可利用迭代重建法还可利用解析重建法的多标度重建的方法。一种X射线计算机断层摄像装置，使用利用X射线计算机断层摄像装置获得的原数据重建第一图像；根据第一图像生成第一再投影数据；根据原数据和第一再投影数据生成第一差分数据；使用第一图像中的关心区域的图像生成与关心区域相关的第一插值图像；将通过使用了第一差分数据的重建而获得的第一详细图像、和第一详细图像进行合成从而生成第一输出图像。
文档编号A61B6/03GK103054600SQ201210400809
公开日2013年4月24日 申请日期2012年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者A·扎米亚京, M·P·迪努, D·史 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社