对来自不同成像模态的医学图像的同时显示的制作方法_2

文档序号:9401994阅读:来源:国知局
述第三范围与所述第一范围和所述第二范围两者都不同;从所述主图像中选择具有在所述第三范围之内的主图像数据值的一个或多个像素的第三像素组;并且,针对所述第三像素组中的每个像素,将来自所述次图像的每个对应像素的次图像数据值映射到表示至少第一色彩的强度的色彩图像值;其中,所述色彩图像值与所述次图像数据值之间的关系是由单调函数来描述的。有利地,所述第三范围可以用于显示要以灰度显示的融合图像的部分的轮廓,从而在所述融合图像中清晰地划定它。同样地,额外的范围可以用于划定灰度图像中的数据值的上极限和下极限。
[0023]根据本发明的另一方面,所述第一范围在所述第二范围与所述第三范围之间,并且所述第二范围和所述第三范围两者都被映射到相同的色彩。在这样做的过程中,可以生成融合图像,在所述融合图像中,以灰度或以一个单个其它色彩来显示特征。通过将所述第二范围和所述第三范围映射到相同的色彩,可以提供更加清晰的融合图像,在所述更加清晰的融合图像中,防止用户被过多的色彩分散注意力。
[0024]根据本发明的另一方面,所述方法还包括对指示诸如光标位置的所述主图像上的位置的用户输入进行接收的方法步骤,并且由包含所述主图像上的所述位置的预定形状来定义感兴趣区域。通过将映射应用于所述主图像上的预定形状,用户可以将分析专注于该具体区域而不被分散注意力。
[0025]根据本发明的另一方面,由在所述预定形状之内的值的范围来确定所述第一范围,并且由在所述第一范围之上和/或之下的主图像数据值的一个或多个范围来定义所述至少第二范围。在这样做的过程中,随着所述主图像上的位置被改变,所述第一范围被自动更新到在所述预定形状之内的范围。
[0026]根据本发明的另一方面,要求保护一种包括被配置为执行所公开的方法步骤中的一个或多个的一个或多个处理器的系统。所述系统还包括用于显示所述融合图像的显示器。所述一个或多个处理器还可以执行有关于所述方法公开的额外的方法步骤。
[0027]根据本发明的另一方面,要求保护一种包括用于执行所公开的方法步骤的计算机可执行指令的计算机程序产品。所述计算机程序产品可以是计算机可读存储介质,例如,软盘、磁硬盘驱动器、USB驱动器、光盘、ROM或RAM,并且此外所述计算机可执行指令可以是可下载的。
【附图说明】
[0028]图1图示了现有技术的医学图像映射方法,其中,将多个数据值I映射到多个图像值2。
[0029]图2图示了根据等级和窗口技术产生的现有技术的灰度CT医学图像。
[0030]图3图示了根据本发明的特定方面的医学图像映射方法。
[0031]图4图示了根据本发明的特定方面的医学图像映射方法。
[0032]图5图示了根据本发明的特定方面的主图像30、次图像31以及融合医学图像32。
[0033]图6图示了次图像数据值20与多个色彩41、42、43、44、45、46、47之间的示范性映射。
[0034]图7图示了主图像730、次图像731以及融合医学图像732,其中,将映射应用于由包含主图像上的位置52的预定形状所定义的感兴趣区域735。
【具体实施方式】
[0035]为了改进对来自不同成像模态的同时显示医学图像中的图像特征的显示,公开了一种医学图像映射方法。还公开了一种针对有关于所述方法的使用的系统和计算机程序产品。尽管将意识到本发明总体上已经应用在对来自不同医学成像模态的医学图像的显示中,但是具体参考在其中主图像具有CT成像模态的特性并且次图像具有MR成像模态的特性的实施方式来描述该方法。术语成像模态的特性指的是由成像模态生成的图像,并且还包含由成像模态生成并且随后被处理以便显现为由另一成像模态生成的图像的图像。例如,原始MR图像具有MR成像模态的特性,并且可以被处理以便显现CT成像模态的特性。
[0036]常规地,医学成像数据是由在其中每个像素或体素都具有涉及被成像区域的生理学上重要方面的数据值的二维数据集或三维数据集来表示的。数据值可以是模拟值,但是更常规地是数字化的并且由η位字来表示,所述η位字可以因此具有表示具有改进的数据完整性的数据值的2η个离散值中的一个。为了显示医学图像,将选定的像素或体素的数据值映射到图像值的二维阵列。取决于要被显示的图像的类型,二维阵列中的每个图像值典型地表示色彩的强度或灰度强度。在对这样的医学图像的显示中使用的常规计算机监视器典型地能够以彩色和单色两者来显示宽范围的图像值。尽管常规地提供1024级的灰度的10位单色显示器更加常用,但是12位单色显示器是当前可用的。可以例如通过查找表或运行关联像素数据值与图像值的函数的处理器来执行映射。
[0037]图1图示了现有技术的医学图像映射方法,在所述现有技术的医学图像映射方法中,多个数据值I被映射到多个图像值2。数据值I可以例如表示CT图像中的X射线吸收,并且图像值2可以例如表示灰度强度。在已知为等级和窗口的现有技术的映射方法中,由像素数据值直方图3来表示图像中的像素数据值的分布,在所述像素数据值直方图3之内,用户对关于数据值“等级”5为中心的具体“窗口 ”4感兴趣。所述窗口可以具有具体的生理学的兴趣并且引起灰度值的范围6,所述灰度值的范围6可以小于黑色7与白色8之间的全标尺的可用图像值。为了改进在窗口 4之内的数据值之间的灰度对比度,常规地使用线性映射函数9将窗口中的最低数据值映射到黑色7并且将最高数据值映射到白色8。在窗口中的最低数据值处或之下的数据值因此被映射到黑色并且在最高数据值处或之上的数据值被映射到白色。
[0038]图2图示了根据等级和窗口技术产生的现有技术的灰度CT医学图像。该CT图像图示了通过被定位在患者台之上的腹腔的横截面。
[0039]在等级和窗口技术允许用户详细地专心于具体范围的数据值的同时,本发明人认识到的等级和窗口的缺点是窗口之外的图像特征被隐藏,这是因为其被映射为黑色或白色。
[0040]图3图示了根据本发明的特定方面的医学图像映射方法。参考图3,第一成像模态的并且具有感兴趣区域的主图像特性包括多个像素,其中,每个像素具有在主图像数据值范围12之内的主图像数据值10。感兴趣区域可以具有如由像素数据值直方图13所指示的只在整个主图像数据值范围12的部分之内的主图像数据值,或者备选地,像素数据值可以跨越整个主图像数据值范围。主图像数据值表示主成像系统的生理学上重要的参数特性,所述主成像系统可以例如是CT、X射线、PET、SPECT、MR或超声成像系统。在优选实施例中,主成像系统是CT成像系统并且主图像数据值表示CT数据集中的体素的放射密度。在图3中,来自主医学图像的第一范围11的主图像数据值10被映射到灰度图像值14。
[0041]图4图示了根据本发明的特定方面的医学图像映射方法。图3中图示的映射方法可以与图3中图示的映射方法组合使用。参考图4,不同成像模态对第一成像模态的并且对应于至少感兴趣区域的次图像特性包括多个像素,其中,每个像素都具有在次图像数据值范围22之内的次图像数据值20。图4图示了次图像数据值20与色彩图像值17之间的映射。在至少感兴趣区域中,来自次图像的像素对应于来自主图像的像素。次图像可以具有不同于第一成像模态的任何成像模态的特性,并且可以例如是CT、X射线、PET、SPECT、MR或超声成像系统。次图像数据值范围22可以因此不同于主图像数据值范围12。在优选实施例中,次图像具有MR成像系统的特性并且次图像数据值范围以任意单位来表达。
[0042]本发明的方法包括融合主图像与次图像以创建融合图像。任选地,该方法包括配准主图像与次图像以便改进感兴趣区域中的特征的对应性的步骤。
[0043]图3和图4的组合图示了本发明的第一实施例。参考图3和图4,在至少感兴趣区域中,融合图像中的每个像素都具有根据以下方法步骤确定的图像值:i)识别在主图像数据值范围12之内的第一范围11,所述第一范围11比主图像数据值范围12窄;ii)从主图像中选择具有在第一范围11之内的主图像数据值的一个或多个像素的第一像素组;iii)将来自第一像素组的每个像素的主图像数据值10映射到表示灰度密度的灰度图像值14,其中,灰度图像值14与主图像数据值10之间的关系是由单调函数来描述的;iv)识别在主图像数据值范围12之内的至少第二范围15、16,所述第二范围15、16与第一范围11不同;V)从主图像中选择具有在至少第二范围15、16之内的主图像数据值的一个或多个像素的第二像素组;vi)针对第二像素组中的每个像素,将来自次图像的每个对应像素的次图像数据值20映射到表示至少第一色彩的强度值的色彩图像值17,其中,色彩图像值17与次图像数据值20之间的关系是由单调函数来描述的。
[0044]因此,在融合图像中,将来自具有在第一范围之内的主图像数据值的主图像的像素映射到灰度图像值;并且在融合图像中,来自第二像素组的像素将其次图像数据值映射到色彩图像值。
[0045]图5图示了根据本发明的特定方面的主图像30、次图像31以及融合医学图像32。
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