專利名稱：X射線圖像處理裝置及x射線圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將沿被檢測體長軸拍攝的、連續(xù)的多張X射線圖像的端部粘貼在一起，形成一張連續(xù)圖像的X射線圖像處理裝置及X射線圖像處理方法，特別涉及一種消除顯示灰度(像素濃度)不同的、連續(xù)多張X射線圖像的各個圖像粘貼端的顯示灰度差，生成顯示灰度相對均勻的連續(xù)圖像的X射線圖像處理裝置及X射線圖像處理方法。
背景技術(shù)：
用于工業(yè)及醫(yī)療診斷的X射線圖像處理裝置，是由X射線管向被檢測體如患者發(fā)射X射線，對著X射線管設(shè)置的X射線檢測器將透過被檢測體的X射線信息轉(zhuǎn)換成模擬電信號。通過該裝置的X射線圖像處理裝置內(nèi)部的模數(shù)(AD)轉(zhuǎn)換器，檢測器輸出的電信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信息，可用于各種圖像處理。處理過的數(shù)字圖像信息可作為X射線濃差圖像顯示在監(jiān)視器上，或用激光成像裝置打印在膠片上。另外經(jīng)圖像處理過的數(shù)字信息既可保存在該裝置的內(nèi)部存儲介質(zhì)或外部存儲介質(zhì)上使用，也可通過網(wǎng)絡(luò)把數(shù)字圖像信息從該圖像處理裝置傳送到外部機器。
X射線圖像處理裝置一般用框架把構(gòu)成X射線發(fā)生裝置的X射線管、X射線光闌、及安裝在對面的檢測器連接起來聯(lián)動工作。檢查室天花板上的軌道或床邊框架上的軌道可移動地支撐連動框架，可以在不移動被檢測體的情況下，移動式地對從上至下大范圍的部位進行X射線拍攝。
移動X射線圖像處理裝置的X射線發(fā)生裝置和檢測器對，對大范圍部位進行拍攝的用途之一是利用X射線圖像診斷處理裝置的下肢血管造影檢查。為進行這類診斷，需要在患者腹部直到腳尖的大范圍內(nèi)注入造影劑進行X射線拍攝?，F(xiàn)在還沒有裝置通過一次X射線拍攝就能檢測這樣大范圍的整個區(qū)域。因此為避免給患者造成過大負擔，通常采用分割拍攝法，即只從導(dǎo)管向患者腹部注入一次造影劑，邊追蹤注入的造影劑隨著腹部大動脈的血液由腹部流向腳尖的痕跡，邊將整個拍攝區(qū)域分成若干塊進行拍攝。
分割攝影法包括分步法(stepping)和造影劑跟蹤法(boluschase)。分步法(stepping)是斷斷續(xù)續(xù)地反復(fù)執(zhí)行拍攝、移動、停止動作，即如果X射線拍攝在某個位置結(jié)束，那么X射線發(fā)生裝置和檢測器對會先于造影劑的流動移動并停止在下一個拍攝位置，造影劑到達時則在該位置拍攝，而后再次快速移動到下一個拍攝位置。而造影劑跟蹤法(bolus chase)則是使X射線發(fā)生裝置和檢測器對隨時跟蹤造影劑的流動進行移動，在移動過程中反復(fù)進行X射線拍攝的方法。下肢血管造影檢查就是將根據(jù)上述分割攝影法得到的多張X射線圖像粘貼在一起，使用一次顯示腹部到腳尖整個區(qū)域血管的長尺度X射線圖像。
在這類下肢血管造影檢查的X射線拍攝范圍內(nèi)，患者的體厚、骨骼等會引起透過X射線量發(fā)生變化，另外還會檢測出無法穿透身體的直接X射線，因此檢測器檢測到的X射線量會有很大變化。于是必須要改變每個分割攝影部位上的X射線量。但是改變X射線量后得到的多張X射線圖像間會產(chǎn)生像素值的散亂。如果將這種濃度不一致的多張圖像粘貼在一起，就會形成圖像濃度不一致、缺乏連續(xù)性的連續(xù)圖像，這種圖像的缺點在于難以診斷。特別是采用作為分割攝影法之一的造影劑跟蹤法(bolus chase)時，為使移動拍攝時不產(chǎn)生模糊不清，必須在短時間內(nèi)拍攝。由于短時間內(nèi)的X射線量控制越發(fā)困難，所以多個圖像間的像素值變化也會加大。因而粘貼生成的連續(xù)圖像的濃度散亂增大，診斷變得更加困難。
因此為得到便于診斷的連續(xù)圖像，必須消除粘貼的多張X射線圖像間的濃度差，使得連續(xù)圖像光滑連接，看起來象一張圖像一樣。也就是說當圖像間的濃度差很大時，手動調(diào)整每個圖像的灰度，使兩個圖像顯示濃度一致的工作十分重要。但是因為下肢血管造影檢查的分割拍攝中拍攝的圖像張數(shù)多，所以會有如下缺點手工調(diào)整顯示濃度會增加操作者的負擔，同時單個患者檢查時間內(nèi)的處理能力也會降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種彌補上述不足、具備調(diào)整顯示濃度差功能的X射線圖像處理裝置及X射線圖像處理方法，當將顯示灰度(像素濃度)不同的連續(xù)多張X射線圖像粘貼成一張連續(xù)圖像時，可以消除相鄰圖像間的濃度差，使粘貼端平滑連接。
本發(fā)明提出的X射線圖像處理裝置是利用多張沿被檢測體方向連續(xù)、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示濃度的均一化處理，然后生成連續(xù)圖像。其特征在于由存儲器、關(guān)心區(qū)域ROI設(shè)定部分、指標值計算部分、灰度計算部分、灰度處理部分、連續(xù)粘貼處理部分組成，存儲器用于保存上述多張X射線圖像的數(shù)據(jù)；關(guān)心區(qū)域ROI設(shè)定部分用于設(shè)定從上述存儲器中讀出的X射線圖像數(shù)據(jù)的相鄰圖像的重疊部分中，包圍同一個檢查部位的關(guān)心區(qū)域；指標值計算部分用于根據(jù)前面設(shè)定的ROI內(nèi)的多個象素值，計算該相鄰圖像數(shù)據(jù)的指標值；灰度計算部分用于計算與上述指標值對應(yīng)的該相鄰圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度；灰度處理部分用于將上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的像素值變換成上述計算出的顯示灰度，使得上述計算出的該鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度本質(zhì)上一致；連續(xù)粘貼處理部分用于將顯示灰度經(jīng)上述變換的的上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)粘貼在一起，形成灰度相對均勻的連續(xù)圖像。
本發(fā)明提出的另外一種X射線圖像處理裝置是利用多張沿被檢測體方向連續(xù)、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示濃度的均一化處理，然后生成連續(xù)圖像。其特征在于由存儲器、設(shè)定部分、斷面生成部分、灰度處理部分、連續(xù)圖像處理部分組成，存儲器用于保存上述多張X射線圖像的數(shù)據(jù)；設(shè)定部分用于設(shè)定測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI，該斷面縱斷上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)的整個圖像；斷面生成部分用于生成上述設(shè)定的、用于測定的關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)的像素值斷面；灰度處理部分用于依次變換與上述多張X射線圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，使得上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)中與基準圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，與相鄰圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度連續(xù)一致；連續(xù)圖像處理部分用于將經(jīng)過上述灰度變換的多張X射線圖像數(shù)據(jù)粘貼在一起生成連續(xù)圖像。
本發(fā)明另外還提出一種由X射線攝像裝置和圖像處理裝置組成的X射線圖像處理裝置，X射線攝像裝置沿被檢測體的長軸連續(xù)移動，同時進行分割拍攝使得只在相鄰圖像的端部重疊，從而獲得多張X射線圖像，圖像處理裝置對上述X射線攝像裝置得到的多張X射線圖像的各個重疊部分進行連接處理，生成連續(xù)圖像，上述圖像處理裝置由圖像存儲器、連續(xù)圖像處理部分、灰度處理部分組成，圖像存儲器保存上述只在端部重疊的多張X射線圖像數(shù)據(jù)；連續(xù)圖像處理部分將上述多張X射線圖像粘貼起來生成連續(xù)圖像；灰度處理部分將上述連續(xù)圖像的像素值變換成顯示灰度。上述連續(xù)圖像處理部分對上述重疊部分的2張X射線圖像的像素值進行加權(quán)計算，且使加權(quán)系數(shù)呈空間變化。
本發(fā)明提出的X射線圖像處理方法是利用多張沿被檢測體方向連續(xù)、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示灰度的均一化處理，然后生成連續(xù)圖像。其特征在于將上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)保存在存儲器中；設(shè)定從上述存儲器中讀出的X射線圖像數(shù)據(jù)的相鄰圖像的重疊部分中，包圍同一個檢查部位的關(guān)心區(qū)域ROI；從上述設(shè)定的ROI中的多個象素值中計算該鄰接圖像數(shù)據(jù)的指標值；計算與上述指標值對應(yīng)的該相鄰圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度；將上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的像素值變換成上述計算出的顯示灰度，使得上述計算出的該鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度本質(zhì)上一致；將顯示灰度經(jīng)上述變換后的上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)粘貼起來，生成灰度相對均勻的連續(xù)圖像。
本發(fā)明提出的另外一種X射線圖像處理方法是利用多張沿被檢測體方向連續(xù)、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示濃度的均一化處理，然后生成連續(xù)圖像。上述多張X射線圖像的數(shù)據(jù)保存在存儲器中；設(shè)定測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI，該斷面縱斷上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)的整個圖像；生成上述設(shè)定的、用于測定的關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)的像素值斷面；依次變換與上述多張X射線圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，使得上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)中與基準圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，與鄰接圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度連續(xù)一致；將經(jīng)過上述顯示灰度變換的多張X射線圖像粘貼起來生成連續(xù)圖像。
本發(fā)明另外還提出一種X射線圖像處理裝置及方法，其特征在于數(shù)字圖像處理部分處理多張沿被檢測體的長軸方向連續(xù)、且部分重疊的多張X射線圖像的數(shù)字數(shù)據(jù)，將上述多張X射線圖像粘貼起來生成連續(xù)圖像的同時，對相鄰圖像的重疊部分的像素值進行加權(quán)計算，且使加權(quán)系數(shù)呈空間變化。


圖1是作為本發(fā)明提出的X射線圖像處理裝置的實施例子之一的、代表數(shù)字X射線診斷裝置的構(gòu)成的功能方框圖。
圖2說明了使用圖1所示的數(shù)字X射線診斷裝置，在不移動被檢測體的前提下得到多張X射線圖像的方法。
圖3A至圖3E說明了數(shù)字X射線診斷裝置進行下肢血管造影檢查時得到多張X射線圖像的方法。
圖4是分步法(stepping)得到用于下肢血管造影檢查的多張連續(xù)X射線圖像的動作說明。
圖5是造影劑跟蹤法(bolus chase)得到用于下肢血管造影檢查的多張連續(xù)X射線圖像的動作說明。
圖6是將分步法(stepping)或造影劑跟蹤法(bolus chase)得到的多張連續(xù)X射線圖像粘貼在一起形成的用于下肢血管造影檢查的連續(xù)圖像。
圖7所示是生成圖6所示的一例連續(xù)圖像的數(shù)字圖像處理裝置的功能方框圖。
圖8說明了通過部分重疊進行連續(xù)圖像粘貼的處理方法。
圖9說明了單純通過粘貼進行連續(xù)圖像粘貼的處理方法。
圖10所示是說明一例數(shù)字圖像處理裝置18進行連續(xù)圖像粘貼的處理順序的流程圖。
圖11說明了連續(xù)圖像的重疊區(qū)域內(nèi)，各關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)的像素平均值的計算方法(圖10的S4步)。
圖12說明了一例基于計算出的像素平均值，使顯示灰度一致而偏移圖像的γ函數(shù)的方法(圖10的S5步)。
圖13是另外一個使連續(xù)圖像的顯示灰度一致的實施例子。
圖14說明了另外一例使顯示灰度一致而偏移圖像的γ函數(shù)的方法(圖10的S5步)。
圖15在概念上說明了一例通過平均像素值的灰度計算，對多張連續(xù)圖像的灰度進行均一化處理的方法。
圖16所示是說明另外一例數(shù)字圖像處理裝置18進行連續(xù)圖像粘貼的處理順序的流程圖。
圖17所示是利用圖16的連續(xù)圖像粘貼處理法，設(shè)定縱斷整個連續(xù)圖像關(guān)心區(qū)域ROI(S24步)的例子。
圖18所示是一個利用圖16的連續(xù)圖像粘貼處理法生成的像素值斷面(S25步)的例子。
圖19所示是一例偏移圖像的γ函數(shù)，使得與像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度斷面連續(xù)的方法。
圖20所示是另外一例利用圖16的連續(xù)圖像粘貼處理法，設(shè)定測定像素值斷面的ROI。
圖21所示是一個構(gòu)成數(shù)字圖像處理裝置的實施例子。
具體實施例方式
下面參照

本發(fā)明及其方法。X射線圖像處理裝置在用于工業(yè)或醫(yī)療上檢測被檢測體時，兩者的結(jié)構(gòu)基本一致。即本發(fā)明提出的X射線圖像處理裝置及其方法適用于工業(yè)及醫(yī)療兩種場合。為簡化說明，下面的說明以醫(yī)療用X射線圖像處理裝置，特別是數(shù)字X射線圖像診斷裝置為例。
如圖1所示，數(shù)字X射線圖像診斷裝置1由獲取X射線圖像的X射線圖像檢測裝置10和對X射線圖像進行處理的數(shù)字圖像處理裝置100構(gòu)成。X射線圖像檢測裝置10由X射線管11、X射線源112、X射線檢測器14構(gòu)成，X射線管11帶有X射線照射窗，X射線源112帶有用于限制X射線管11的X射線照射范圍的、安裝在X射線照射窗上的X射線光闌12。X射線檢測器14檢測穿過放置在床邊托板13上的患者(被檢測體)P的照射X射線。
一對X射線源112和X射線檢測器14安裝在コ字形的聯(lián)動框架15的兩端，可在從托板13上的患者(被檢測體)P的頭頂直到腳尖的范圍連續(xù)移動。X射線檢測器14包括組合圖像增強器(I.I.)和照相機構(gòu)成的檢測器和平面檢測器。前一檢測器用圖像增強器I.I.將透過X射線變換成可視光圖像后，再用照相機轉(zhuǎn)換成電信號。而平面檢測器用檢測元件直接將透過光線轉(zhuǎn)換成電信號。不論使用哪種X射線檢測器，射入X射線檢測器的入射X射線圖像信息都作為電信號輸出到數(shù)字圖像處理裝置100。
為能夠移動，連動框架15可安裝在天棚、床、或安裝在天棚上的軌道上(未圖示)。通過移動連動框架15，可在不移動患者(被檢測體)P的前提下得到多張X射線圖像。例如圖2所示，一對X射線源112和X射線檢測器14沿著托板13上的患者(被檢測體)P的體軸(長軸)，在箭頭A，B方向移動，可對患者P的頭頂部H直到腳尖部T的大范圍內(nèi)的多張X射線圖像進行拍攝。
圖3A-3E作為多張進行X線圖像拍攝診斷一個例子，說明了下肢血管造影檢查中造影劑的流動。首先從患者P的腹部動脈用導(dǎo)管注入造影劑(圖3A所示)。隨著血液的流動，造影劑從腹部(圖3B)、腿部(圖3C)通過膝下部(圖3D)流到腳尖。通過邊追蹤該造影劑的流動邊依次重復(fù)進行X線拍攝，得到沿患者P(被檢測體)的體軸方向的連續(xù)多張X線圖像。下肢血管造影檢查中，連續(xù)多張X線圖像在鄰接圖像端部部分重疊地被拍攝下來。
下肢血管造影檢查使用的拍攝連續(xù)多張X線圖像的方法包括分步法(stepping)和造影劑跟蹤法(bolus chase)。圖4是分步法(stepping)拍攝連續(xù)X線圖像的動作說明。圖中的圓圈代表X線源112照射出的X線穿過患者的下肢后，用檢測器14能檢測出的范圍。若一對X射線源112和檢測器14在檢測位置14-1(造影劑的到達位置見圖3B)停止完成拍攝后，那么這對X射線源/檢測器要先于下肢血管內(nèi)造影劑流，移動到下一個拍攝位置14-2(造影劑的到達位置見圖3C)。于是上述X射線源/檢測器在造影劑到達前停下來，當造影劑到達時進行X射線拍攝，然后再迅速移動到下一個拍攝位置14-3(造影劑的到達位置見圖3D)，移動、停止、造影劑到達時拍攝。這樣通過反復(fù)進行X線拍攝、移動、停止、X線拍攝的動作，就可得到多張覆蓋整個下肢大范圍的、從攝影位置14-1到攝影位置14-4(造影劑的到達位置見圖3E)的多張X線圖像。
圖5說明了通過造影劑跟蹤法(bolus chase)得到連續(xù)X線圖像攝影的方法。與圖4同理，圖中的圓圈代表X線源112照射出的X線穿過患者的下肢，可用檢測器14檢測出的范圍。造影劑跟蹤法(bolus chase)中，X射線源/檢測器對通常邊追蹤造影劑的流動邊移動，在移動過程中通過反復(fù)進行X線拍攝得到連續(xù)多張圖像。即X射線源/檢測器對沿患者(被檢測體)的體軸(長軸)方向連續(xù)移動的過程中，按攝影位置114-1，114-2，...，114-n的順序在短時間內(nèi)進行連續(xù)拍攝得到多張X線圖像。
下肢血管造影檢查中，如圖6所示，通過將這樣得到的多張連續(xù)的X線圖像粘貼起來，得到一次生成顯示腹部114-1到下肢端部114-n的整個區(qū)域內(nèi)血管圖像的連續(xù)圖像115。
下面說明生成連續(xù)圖像的X射線圖像處理裝置100的結(jié)構(gòu)。返回到圖1，X射線圖像處理裝置100由模擬/數(shù)字(analog/digital)轉(zhuǎn)換器16、存儲裝置17、數(shù)字圖像處理裝置18、監(jiān)視器19、膠片圖像處理器20等組成。模擬/數(shù)字(analog/digital)轉(zhuǎn)換器16將X射線檢測器14輸出的穿透x線信息變換成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。存儲裝置17為保存數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的光盤磁盤等裝置。數(shù)字圖像處理裝置18在進行邊強化處理、灰度處理后，將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進行連續(xù)圖像粘貼處理后得到一張濃差圖像。監(jiān)視器19顯示粘貼的連續(xù)圖像。膠片圖像處理器20打印粘貼的連續(xù)圖像。數(shù)字圖像處理裝置18處理的圖像數(shù)據(jù)既可保管在存儲裝置17上，也可通過網(wǎng)絡(luò)21傳送到外部設(shè)備上。
如圖7所示，數(shù)字圖像處理裝置18包括圖像存儲器30、前處理部分31、輸入設(shè)備32、ROI設(shè)定部分33、指標計算部分34、灰度計算部分35、指標值量·灰度存儲器36、灰度處理部分37及連續(xù)圖像處理部分39。圖像存儲器30保存X射線圖像處理裝置100內(nèi)的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(analog/digital)16或存儲裝置17提供的連續(xù)多張X線圖像。前處理部分31對圖像存儲器30讀出的X線圖像數(shù)據(jù)進行前處理，如壓縮背景像素值高的部分及低的部分的數(shù)字處理、補償濾波處理、空間濾波處理等，使得在不減少必要信息的前提下提高圖像的清晰度以便于讀取。灰度處理部分37將前處理過的多張X線圖像的像素值轉(zhuǎn)換成線性顯示灰度或非線性顯示灰度。即灰度處理通常分為2種稱為窗口處理的線性顯示灰度處理、與曲線的gamma修正函數(shù)對應(yīng)的非線性顯示灰度變換處理(gamma處理)。另外還有組合gamma處理和窗口處理的變換等。為簡化說明，下面的實施例子僅介紹gamma處理。
連續(xù)圖像處理部分39將經(jīng)灰度處理過的多張X線圖像連接成一張連續(xù)圖像。連續(xù)圖像處理部分39有兩種用于粘貼圖像的計算法。即可根據(jù)裝置操作者的指示，選擇使用連續(xù)圖像處理部分39的第一種粘貼計算法X和第二種粘貼計算法Y。圖8說明了粘貼計算法X的第一種原理。經(jīng)灰度處理部分37變換的連續(xù)X線圖像X1和Y1的重疊部分用X1+Y1來合成。圖9說明了粘貼計算法Y的第二種原理。該方法用粘貼邊界線修剪灰度處理部分37變換的連續(xù)的X線圖像X2，Y2，然后再進行粘貼生成連續(xù)圖像Z。
本發(fā)明提出的數(shù)字圖像處理裝置的連續(xù)圖像處理部分39在粘貼多張X線圖像時，采用了灰度均一化處理，減輕了各圖像間顯示灰度的不一致，使連續(xù)圖像的顯示濃度盡量均勻。另外該裝置還包括關(guān)心區(qū)域ROI設(shè)定部分33、指標值計算部分34、灰度計算部分35、指標值量/灰度存儲器36、及灰度處理部分37。
圖10所示是一例適用于本發(fā)明提出的X線圖像處理裝置的連續(xù)圖像灰度均一化處理方法。首先在數(shù)字圖像處理裝置18中的圖像存儲器30中，從X線圖像處理裝置100內(nèi)的A/D變換器16或從存儲裝置17輸入連續(xù)的多張X線圖像數(shù)據(jù)(S1步)。為將連續(xù)的N張X線圖像粘貼在一起形成連續(xù)圖像，如圖11所示，為輸入的多張X線圖像數(shù)據(jù)按拍攝順序，從圖像1到圖像N分配標識號。
在X線圖像處理裝置100內(nèi)的前處理部分31，對多張X線圖像數(shù)據(jù)(1，...，N)進行前處理，接下來灰度處理部分37進行初步的灰度處理，在監(jiān)視器19上進行一覽顯示(S2步)。另外，初始時用于多張連續(xù)X線圖像灰度處理的輸入輸出關(guān)系一致，所以可在連續(xù)圖像粘貼部分39上以連續(xù)圖像粘貼的狀態(tài)顯示。操作者從監(jiān)視器19上一覽顯示的多張X線圖像中，指定作為灰度均一化處理基準的特定的X線圖像(n)(S3步)。例如圖11的一覽顯示中，若認為圖像3的顯示灰度最適于下肢血管造影診斷，操作者通過鍵盤、指針設(shè)備等輸入設(shè)備32，將圖像3指定為基準圖像。另外也可根據(jù)需要操作灰度變更部分38微調(diào)指定的基準圖像的顯示灰度。與該調(diào)整相應(yīng)，整個圖像初始灰度處理的輸入輸出關(guān)系就確定下來。
若指定基準圖像，可通過輸入設(shè)備32，設(shè)定和基準圖像相鄰的各個X線圖像的重疊區(qū)域內(nèi)、包圍同一檢查對象部位的關(guān)心區(qū)域ROI。例如圖11的基準圖像3，在跟上側(cè)相鄰的圖像2重疊的區(qū)域上設(shè)定關(guān)心區(qū)域ROI(3，U)，另外在跟下側(cè)相鄰的圖像4重疊的區(qū)域上設(shè)定關(guān)心區(qū)域ROI(3，D)。同理，在圖像4上，設(shè)定跟上側(cè)相鄰的圖像3重疊的區(qū)域上設(shè)定關(guān)心區(qū)域ROI(4，U)，跟下側(cè)相鄰的圖像4重疊的區(qū)域上設(shè)定關(guān)心區(qū)域ROI(4，D)。顯然關(guān)心區(qū)域ROI(3，D)和ROI(4，U)設(shè)定在同一個部位上。以下同理，依次就每一幅圖像，在其圖像的上下端設(shè)定關(guān)心區(qū)域ROI。
ROI設(shè)定方法包括重疊區(qū)域內(nèi)自動設(shè)定法、預(yù)先由操作者設(shè)定ROI的位置、形狀、大小的參數(shù)事先調(diào)整(parameter preset)法、操作者利用指針設(shè)備分別輸入ROI的方法。另外也可在各重疊區(qū)域內(nèi)的相同位置上設(shè)定多個關(guān)心區(qū)域ROI。有時在下肢血管造影檢查中也會分別就左右腳設(shè)定關(guān)心區(qū)域ROI。該實施例子中可采用上述任意一種方法。
ROI一旦設(shè)好，ROI設(shè)定部分33就從前處理部分31讀出設(shè)定好的ROI內(nèi)的多個像素值，輸出到指標值計算部分34。指標值計算部分34根據(jù)ROI內(nèi)所有集合體的像素值計算指標值，并保存在指標值/灰度存儲器36中。通過計算求得如下指標值ROI內(nèi)的多個像素值的平均值、最大值、最小值、中心值或最頻值。本實施例子中計算出平均值作為指標值。
求平均值的方法有以下幾種求ROI內(nèi)所有像素平均值的方法，求預(yù)設(shè)的數(shù)值范圍內(nèi)的像素平均值的方法，按由小到大的順序排列像素值，預(yù)先設(shè)定順序范圍，求設(shè)定順序范圍內(nèi)像素值的平均值的方法，在ROI內(nèi)的所有像素的柱狀圖中，求某個谷值到另外谷值、或某個峰值到另外峰值的像素平均值的方法。另外也可組合這些方法中的若干個使用。在忽略X射線光闌、下肢造影檢查時雙腳間檢測的直接X射線、修剪圖像的位置偏移等影響引起的誤差時，選擇求平均值的方法。
返回到圖10，如上所述，計算基準圖像n的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(n，D)、基準圖像n與下側(cè)相鄰圖像(n+1)的重疊區(qū)域內(nèi)ROI平均像素值A(chǔ)VG(n+1，U)(S4步)。即本實施例中，通過指標值計算部分34計算基準圖像3的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(3，D)和基準圖像3與下側(cè)相鄰圖像4的上側(cè)ROI平均像素值A(chǔ)VG(4，U)。
灰度處理部分37讀出指標值/灰度存儲器36中保存的指標值，在本實施例中為平均值，然后進行灰度均一化處理。如圖15所示，灰度均一化處理以基準圖像3為起點，修正灰度處理的輸入輸出關(guān)系，使得對應(yīng)于基準圖像3的指標值A(chǔ)VG(3，U)的顯示灰度LUT3，和對應(yīng)于上側(cè)鄰接圖像2的指標值A(chǔ)VG(2，D)的顯示灰度LUT2一致。另外，修正灰度處理的輸入輸出關(guān)系，使得對應(yīng)于基準圖像3的指標值A(chǔ)VG(3，D)的顯示灰度LUT3和對應(yīng)于下側(cè)鄰接圖像4的指標值A(chǔ)VG(4，U)的顯示灰度LUT4一致。以下同理，修正灰度處理的輸入輸出關(guān)系，連鎖地使得與上下鄰接畫面指標值對應(yīng)的顯示灰度一致。另外本實施例子中假設(shè)根據(jù)γ修正函數(shù)規(guī)定灰度處理的輸入輸出關(guān)系。即初始時對全部X射線圖像1，...，N設(shè)定同樣的γ修正函數(shù)。根據(jù)該初始時的γ修正函數(shù)確定基準圖像3。修正其余圖像的γ修正函數(shù)，使得同一關(guān)心區(qū)域ROI的顯示灰度跟基準圖像3一致。
返回到圖10，灰度計算部分35根據(jù)γ修正函數(shù)，修正與基準圖像n下側(cè)ROI平均指標值A(chǔ)VG(n，D)對應(yīng)的顯示灰度Dn，再根據(jù)同樣的γ修正函數(shù)修正與鄰接圖像n+1的上側(cè)ROI平均指標值A(chǔ)VG(n+1，U)對應(yīng)的顯示灰度Dn+1。并且改變γ修正函數(shù)使得γ修正后的顯示灰度Dn+1與γ修正后的顯示灰度Dn一致(S5步)。
本實施例中，根據(jù)指標值/灰度存儲器36中的初始的γ修正函數(shù)，修正與基準圖像3的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(3，D)對應(yīng)的顯示灰度D3，并且根據(jù)同樣的初始的γ修正函數(shù)修正與圖像4的上側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(4，U)對應(yīng)的顯示灰度D4。如圖12所示，修正與圖像4對應(yīng)的灰度處理的輸入輸出函數(shù)(γ修正函數(shù))，使得與圖像4的上側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(4，U)對應(yīng)的顯示灰度的顯示輸出D4，變換為基準圖像3的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(3，D)對應(yīng)的顯示灰度的顯示輸出D3。原理上僅僅是平均像素值A(chǔ)VG(4，U)與平均像素值A(chǔ)VG(3，D)的差異，只需將圖像4的γ修正函數(shù)與輸入軸平行地移動即可。
另外，修正與圖像4對應(yīng)的灰度處理的輸入輸出關(guān)系時，如圖13所示，將圖像3的γ修正函數(shù)沿輸入軸方向伸縮圖像4的上側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(4，U)與圖像3的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(3，D)的比率，即可生成圖像4的γ修正函數(shù)。另外，也可不改變圖像4的γ修正函數(shù)，而是固定灰度處理的輸入輸出關(guān)系，按差分或比例變換輸入值即圖像4的像素值。
實際上，與輸入軸平行地移動圖像4的γ修正函數(shù)的方法適合于DSA(數(shù)字裁減血管造影術(shù)，Digital subtraction Angiography)圖像的粘貼。而固定灰度處理的輸入輸出關(guān)系，按差分或比例變換輸入值，即圖像4的像素值的方法適合于DA(數(shù)字血管造影術(shù)，DigitalAngiography)圖像的粘貼。
另外灰度修正時還可使用兩種指標值量。如圖14所示，使用兩種指標值量時，修正圖像4的γ修正函數(shù)，使得圖像4的上側(cè)ROI求得的最小值MIN(4，U)與平均像素值A(chǔ)VG(4，U)通過基準圖像3的下側(cè)ROI求得的最小值MIN(3，D)的顯示輸出灰度D_MIN和圖像3的下側(cè)ROI求得的平均值A(chǔ)VG(3，D)的灰度D_MIN。根據(jù)上述修正后的灰度處理，灰度處理部分37將圖像4的所有像素值轉(zhuǎn)換成顯示灰度。
圖像4的所有像素值都修正為顯示灰度后，如圖10所示，將圖像標識號增加1(S6步)，判斷圖像標識號是否達到粘貼對像的圖像張數(shù)N(S7步)。若圖像標識號尚未達到粘貼對像的圖像張數(shù)N(S7步，NO)，則返回到S4，S5步，以完成灰度修正的圖像4為基準，進行圖像5的灰度修正。即指標計算部分34計算圖像4的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(4，D)、圖像4的下側(cè)鄰接圖像5的上側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(5，U)，灰度計算部分35根據(jù)偏移的γ修正函數(shù)，指定與圖像4的平均像素值A(chǔ)VG(4，D)對應(yīng)的顯示灰度，計算圖像5的γ修正函數(shù)的偏移量，使得對應(yīng)于圖像5的ROI平均像素值A(chǔ)VG(5，U)的顯示灰度，與圖像4的平均像素值A(chǔ)VG(4，D)對應(yīng)的顯示灰度一致?；叶忍幚聿糠?7根據(jù)偏移的γ修正函數(shù)，將圖像5的所有像素值變換成顯示灰度。
如上所述，通過從基準圖像3開始依次修正顯示灰度直至最終圖像N，從而可以圖像3的ROI顯示灰度為基準，使下側(cè)相連續(xù)的圖像4，....，N的ROI顯示灰度均一化。
完成跟基準圖像下側(cè)相連的圖像的顯示灰度均一化處理后，再次初始化基準圖像的標識號n(S7步)，本實施例中，初始化時n＝3，這次從基準圖像3開始依次修正上方相連的圖像。與S4步相同，指標計算部分34計算基準圖像n的上側(cè)ROI、其上側(cè)鄰接圖像n-1的下側(cè)ROI的重疊區(qū)域內(nèi)的平均像素值A(chǔ)VG(n，U)、AVG(n-1，D)(S9步)。即計算基準圖像3的上側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(3，U)和上側(cè)鄰接圖像2的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(2，D)。灰度計算部分35根據(jù)存儲器36的初始γ修正函數(shù)，修正與基準圖像3的平均像素值A(chǔ)VG(3，U)對應(yīng)的顯示灰度，并根據(jù)同樣的初始γ修正函數(shù)修正與圖像2的ROI平均像素值A(chǔ)VG(2，D)對應(yīng)的顯示灰度。
即灰度計算部分35偏移γ修正函數(shù)(S10步)，使得上側(cè)圖像n-1的下側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(n-1，D)對應(yīng)的、γ修正后的顯示灰度Dn-1，與基準圖像n的上側(cè)ROI的平均像素值A(chǔ)VG(n，U)對應(yīng)的、γ修正后的顯示灰度Dn一致。
接下來，將圖像標識號n減1(S11步)，判斷n是否等于1(S11步)，若為否，則重復(fù)S9、S10步。這樣，通過從基準圖像3開始依次修正顯示灰度變換直至上側(cè)鄰接圖像1，從而可以基準圖像3的ROI顯示灰度為基準，使基準圖像3的上側(cè)圖像1，2的ROI顯示灰度均一化。
如上所述，通過從基準圖像開始，在其上、下方向連鎖地進行灰度修正處理，可使重疊區(qū)域內(nèi)的ROI包圍的同一檢查對象部位的顯示灰度均一化。這樣顯示灰度被修正的多張圖像粘貼后生成連續(xù)圖像時，粘貼的邊界部分的濃度差減小，整個連續(xù)圖像會相對均勻。
圖16所示為另外一例灰度均一化處理法。首先在圖像存儲器30中輸入多張作為粘貼對象的X射線圖像數(shù)據(jù)1，...，N(S21步)。在前處理部分31對多張X射線圖像數(shù)據(jù)進行前處理，在灰度處理部分37進行初始灰度處理，然后粘貼起來作為連續(xù)圖像顯示在監(jiān)視器19上(S22步)。通過輸入設(shè)備32，從一覽顯示的連續(xù)圖像中指定作為均一化處理起點的基準X射線圖像(n)(S21步)。接下來通過輸入設(shè)備32，設(shè)定縱斷整個連續(xù)圖像1，...，N的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI(S24步)。
圖17所示為設(shè)定縱斷整個連續(xù)圖像1，...，N的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI的例子。該測定像素值斷面的ROI設(shè)定在檢測對象部位上。例如下肢血管造影檢查時，在動脈上設(shè)定測定像素值斷面的ROI。通常假設(shè)測定像素值斷面的ROI的長軸與圖像縱軸平行，但也可沿動脈的走向任意傾斜。此外因為測定像素值斷面的ROI的寬度可以覆蓋多個像素，因此可以任意調(diào)整。
操作者可利用鼠標等輸入設(shè)備設(shè)定縱斷整個圖像的ROI，也可預(yù)先設(shè)定決定縱斷整個圖像的ROI的位置、形狀、大小的參數(shù)，與此相應(yīng)地在ROI設(shè)定部分33上自動設(shè)定。例如，下肢血管造影檢查中同時拍攝兩只腳時，為使兩只腳的圖像濃度平滑連接，在圖像中央偏左或偏右的位置上設(shè)定縱斷ROI，使縱斷整個圖像的ROI的位置放在腳上。一般在左腳和右腳之間設(shè)置衰減直接X射線的濾波器，但往往直接X射線的量多于透過腳部的X射線量。這時腳部的像素值低于左右部分的像素值，所以可在檢測之后設(shè)定縱斷ROI。
接下來，指標計算部分34生成縱斷ROI的像素值斷面(S25步)?？v斷ROI的像素值斷面首先就縱斷ROI內(nèi)的像素，計算圖像橫向的像素平均值，該平均值沿縱軸分布。如圖18所示，典型地像素值斷面在粘貼邊界線上不連續(xù)。為使這種不連續(xù)的像素值斷面變成圖19所示的連續(xù)的顯示灰度斷面，須從基準圖像開始連鎖地修正灰度處理的輸入輸出關(guān)系。
首先，偏移圖像n+1的γ修正函數(shù)，使得圖像n+1象素值對應(yīng)的顯示灰度斷面隨基準圖像n的象素值對應(yīng)的顯示灰度斷面連續(xù)變化(S26步)。該實施例子中，修正圖像4對應(yīng)的灰度處理的輸入輸出關(guān)系(γ修正函數(shù))，使得圖像3的下端連接圖像4的上端像素值P(4，U)對應(yīng)的顯示灰度斷面，與基準圖像3的下端像素值P(3，D)對應(yīng)的顯示灰度斷面一致。另外，與上述灰度修正法同理，也可固定圖像4的γ修正函數(shù)，變換圖像4的像素斷面，使得輸入值，即圖像4的上端像素值P(4，U)等于基準圖像3的下端像素值P(3，D)?；叶忍幚聿糠?7根據(jù)修正后的灰度處理，將圖像4的像素值轉(zhuǎn)換為顯示灰度。
下面，將圖像標識號n減1(S27步)，判斷n是否等于1(S28步)，若為否，則返回到S26步。本實施例子中修正圖像5的γ修正函數(shù)，使圖像4的下端連接圖像5的上端像素值斷面P(5，U)對應(yīng)的斷面顯示灰度，與圖像4的下端像素值P(4，D)對應(yīng)的顯示灰度一致。灰度處理部分37根據(jù)偏移的γ修正函數(shù)，將圖像5的全部像素值轉(zhuǎn)換為顯示灰度。
接下來初始化圖像標識號、n(S29步)，這次從基準圖像n開始向上方圖像，依次進行上述同樣的灰度修正(S30、S31、S32、S33步)。通過上述的從基準圖像3開始到下側(cè)圖像N依次修正顯示灰度變換，如圖19所示，顯示灰度斷面平滑相連。
在數(shù)字圖像處理部分18配備有該灰度修正處理法和前述的灰度修正處理法兩種方法，也可根據(jù)操作者的指示選用哪種灰度修正處理法。另外，該灰度修正處理法可以不設(shè)定整個圖像的縱斷ROI，而是如圖20所示，設(shè)定粘貼邊界線前后的多個較小的測定像素值斷面的ROI。因為在較小的測定像素值斷面的ROI上也能求得各個圖像的像素值斷面的上端值和下端值，所以可同上述一樣修正灰度處理。更多較小的測定像素值斷面的ROI可以配置成直線。另外可設(shè)定多列測定像素值斷面的ROI，使得既可沿著腳傾斜設(shè)置，也分別設(shè)置在兩只腳上。
另外用前面實施例子中的、各圖像區(qū)域的上端、下端值對應(yīng)的像素值斷面進行灰度修正處理，同時求像素值斷面的斜率，進行灰度修正使兩者一致。即如圖12所示，通過γ修正函數(shù)的平移使像素值一致，另外如圖13所示，通過輸入軸方向的伸縮使斜率一致。在兩只腳上求像素值或像素值和斜率時，可將圖像分為左半部分和右半部分，進行各圖像區(qū)域的上端值和下端值的灰度計算。
圖21所示是另外一種數(shù)字圖像處理裝置18的構(gòu)成例子。該數(shù)字圖像處理裝置18包括圖像存儲器30、圖像處理部分31、連續(xù)粘貼部分40、灰度處理部分37、外部的灰度變更部分38。該數(shù)字圖像處理裝置18不是用上述的灰度修正處理法修正輸入輸出關(guān)系，而是在整個圖像上統(tǒng)一灰度處理的輸入輸出關(guān)系，使得多個連續(xù)圖像的顯示灰度平滑一致。本實施例子中，如圖8所示，采用合成重疊區(qū)域相鄰圖像的像素值的方法作為粘貼方法。
在圖21的連續(xù)粘貼部分40上，通過加權(quán)加法計算合成重疊區(qū)域內(nèi)相鄰2張X射線圖像的像素值，設(shè)該加法值為連續(xù)圖像對應(yīng)像素的像素值。即連續(xù)圖像中重疊區(qū)域內(nèi)的像素值由下式給定(a×圖像n的像素值)+(1-a)×圖像n+1的像素值其中加權(quán)系數(shù)a可在0≤a≤1范圍內(nèi)變化，由重疊區(qū)域的圖像n的端部開始，到圖像n+1的端部，a可從1到0連續(xù)或分段變化。加權(quán)系數(shù)a的變化曲線既可是直線也可是曲線。在非重疊區(qū)域，假設(shè)單一圖像的像素值為一連續(xù)圖像的對應(yīng)像素的像素值。換言之非重疊區(qū)域圖像的加權(quán)系數(shù)為1。根據(jù)這種處理方法，重疊區(qū)域內(nèi)顯示灰度從圖像n的顯示灰度緩慢變成相鄰的圖像n+1的顯示灰度，灰度不會急劇變化。
另外，上述介紹的任何一種方法，如果在框架周圍組合修正降低圖像陰影的處理，那么灰度計算的誤差原因會減少，可得到精度更好的顯示濃度。
通常分步法(stepping)中多在各靜止位置進行多框架連續(xù)拍攝。在各靜止位置根據(jù)圖像中央附近的像素值信息控制拍攝的X射線量，進行第一次曝射。二次曝射之后追加到前面的像素值信息上，根據(jù)上述第1及第2方法得到的ROI內(nèi)像素值信息，對X射線的控制追加修正，使得與前一階段的粘貼邊界線的像素值差控制在某個范圍內(nèi)。這樣，在第1及第2方法下，每個圖像的灰度調(diào)整量變小，調(diào)整精度提高。另外第3方法時，每個圖像的像素值變化減小，可得到易于診斷的圖像。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明提出的X射線圖像處理裝置與方法，在具有連續(xù)粘貼多個X射線圖像功能的數(shù)字圖像處理裝置及X射線診斷裝置上，可減輕調(diào)整圖像間顯示灰度的作業(yè)負擔，并可得到減小每個圖像濃度差變化的、均一化的、易診斷的圖像。
另外，本發(fā)明并不限于上述實施形式，在實施階段可在不脫離其主要目的的范圍內(nèi)，進行各類變形予以實施。而且，上述實施形式包含各種實施階段，通過將公開的多個組成元素進行適當?shù)慕M合可以提取出各類發(fā)明。例如，可從實施形式所示的所有構(gòu)成要素中刪除幾個構(gòu)成要素。前面是在檢測器的受光面是圓形時進行說明的，但是矩形時仍可同理使用。
權(quán)利要求
1.一種X射線圖像處理裝置，利用多張沿被檢測體方向連續(xù)的、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示濃度的均一化處理，生成連續(xù)圖像，其特征在于包括存儲器(30)、關(guān)心區(qū)域ROI設(shè)定部分(33)、指標值計算部分(34)、灰度計算部分(35)、灰度處理部分(37)、以及連續(xù)粘貼處理部分(39)，上述存儲器(30)用于保存上述多張X射線圖像的數(shù)據(jù)；上述關(guān)心區(qū)域ROI設(shè)定部分(33)用于設(shè)定從上述存儲器中讀出的X射線圖像數(shù)據(jù)的相鄰圖像的重疊部分中，包圍同一個檢查部位的關(guān)心區(qū)域ROI；上述指標值計算部分(34)用于根據(jù)前面設(shè)定的關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)的多個象素值，計算該相鄰圖像數(shù)據(jù)的指標值；上述灰度計算部分(35)用于計算與上述指標值對應(yīng)的該相鄰圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度；上述灰度處理部分(37)用于將上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的像素值變換成上述計算出的顯示灰度，使得上述計算出的該鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度本質(zhì)上一致；上述連續(xù)粘貼處理部分(39)用于將顯示灰度經(jīng)上述變換的上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)粘貼在一起，形成灰度相對均勻的連續(xù)圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述指標值計算部分(34)計算的指標值為上述關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)所有像素值的平均值、最大值、最小值、中心值或最頻值之一。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述灰度處理部分(37)依次進行顯示灰度變換，使得上述灰度計算部分(35)計算的相鄰圖像的指標值對應(yīng)的顯示灰度與上述灰度計算部分(35)計算的基準圖像的指標值對應(yīng)的顯示灰度一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述指標值計算部分(34)計算的指標值，是關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)所有像素值、某個數(shù)值范圍內(nèi)的像素值、按由小到大的順序排列像素時某個范圍內(nèi)的像素值、或上述關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)所有像素柱狀圖的谷值到谷值或峰值到峰值范圍內(nèi)的像素值之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于用與從上述多個X射線圖像中指定的基準圖像的變換函數(shù)相同的變換函數(shù)來修正鄰接圖像的顯示灰度，通過平行移動變換函數(shù)，使得修正后的鄰接圖像的顯示灰度跟修正后的基準圖像的顯示灰度一致，借此進行上述灰度處理部分(37)的顯示灰度變換。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于用與基準圖像數(shù)據(jù)的γ修正函數(shù)相同的γ修正函數(shù)來修正鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度，通過平行移動γ修正函數(shù)，使得修正后的鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度跟修正后的基準圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度一致，借此進行上述灰度處理部分(37)的顯示灰度變換。
7.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于在像素值輸入軸方向，按鄰接圖像指標值與基準圖像數(shù)據(jù)的指標值的比率，伸縮基準圖像的γ修正函數(shù)，從而生成鄰接圖像數(shù)據(jù)的γ修正函數(shù)，借此進行上述灰度處理部分(37)的顯示灰度變換。
8.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述灰度處理部分(37)的顯示灰度變換是變換基準圖像數(shù)據(jù)的γ修正函數(shù)，使得在基準圖像下側(cè)關(guān)心區(qū)域ROI中求得的最小值和平均值兩類指標值的顯示輸出灰度，與在鄰接圖像數(shù)據(jù)上側(cè)關(guān)心區(qū)域ROI中求得的最小值和平均值兩類指標值的顯示輸出灰度一致。
9.一種X射線圖像處理裝置，利用多張沿被檢測體方向連續(xù)的、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示濃度的均一化處理，生成連續(xù)圖像，其特征在于包括存儲器(30)、設(shè)定部分(33)、斷面生成部分(34)、灰度處理部分(37)、連續(xù)圖像處理部分(39)，上述存儲器(30)用于保存上述多張X射線圖像的數(shù)據(jù)；上述設(shè)定部分(33)用于設(shè)定測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI，該斷面是縱斷上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)的整個圖像；上述斷面生成部分(34)用于生成上述經(jīng)設(shè)定的、用于測定的關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)的像素值斷面；上述灰度處理部分(37)用于依次變換與上述多張X射線圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，使得上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)中與基準圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，與相鄰圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度連續(xù)一致；上述連續(xù)圖像處理部分(39)用于將經(jīng)過上述灰度變換的多張X射線圖像數(shù)據(jù)粘貼在一起生成連續(xù)圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述指標值計算部分(34)就上述多張X射線圖像的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI的橫向，計算像素值斷面的平均值。
11.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述灰度計算部分(35)修正上述鄰接圖像的γ修正函數(shù)，使得鄰接圖像像素值對應(yīng)的顯示斷面與指定的基準圖像像素值對應(yīng)的顯示斷面一致。
12.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述關(guān)心區(qū)域ROI設(shè)定部分(33)在上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的各粘貼邊界線前后設(shè)定多個較小的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI。
13.根據(jù)權(quán)利要求12中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述關(guān)心區(qū)域ROI設(shè)定部分(33)沿檢查部位直線或曲線地設(shè)定上述較小的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI。
14.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于灰度計算部分(35)在上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的圖像區(qū)域中，求基準圖像斷面的上端值的斜率和鄰接圖像斷面的下端值的斜率，進行修正使兩者一致。
15.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于上述連續(xù)圖像處理部分(39)對上述X射線圖像數(shù)據(jù)重疊部分的每2張X射線圖像的像素值進行加權(quán)平均，且使加權(quán)系數(shù)呈空間變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求15中所述的X射線圖像處理裝置，其特征在于直線或曲線地改變上述X射線圖像數(shù)據(jù)重疊部分的像素值的加權(quán)系數(shù)。
17.一種X射線圖像處理方法，利用多張沿被檢測體方向連續(xù)的、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示灰度的均一化處理，生成連續(xù)圖像，其特征在于將上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)保存在存儲器中；設(shè)定從上述存儲器中讀出的X射線圖像數(shù)據(jù)的相鄰圖像的重疊部分中，包圍同一個檢查部位的關(guān)心區(qū)域ROI；從上述設(shè)定的關(guān)心區(qū)域ROI中的多個象素值中計算該鄰接圖像數(shù)據(jù)的指標值；計算與上述指標值對應(yīng)的該相鄰圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度；將上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的像素值變換成上述計算出的顯示灰度，使得上述計算出的該鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度本質(zhì)上一致；將顯示灰度經(jīng)上述變換后的上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)粘貼起來，生成灰度相對均勻的連續(xù)圖像。
18.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于上述計算的指標值為上述關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)所有像素值的平均值、最大值、最小值、中心值或最頻值中的某個。
19.根據(jù)權(quán)利要求17中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于上述灰度處理依次進行顯示灰變換，使得上述經(jīng)計算的相鄰圖像的指標值對應(yīng)的顯示灰度與上述經(jīng)計算的基準圖像的指標值對應(yīng)的顯示灰度一致。
20.根據(jù)權(quán)利要求19中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于上述計算的指標值是上述關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)所有像素值、某個數(shù)值范圍內(nèi)的像素值、按由小到大的順序排列像素時某個范圍內(nèi)的像素值或上述關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)所有像素柱狀圖的谷值到谷值、或峰值到峰值的像素值之一。
21.根據(jù)權(quán)利要求19中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于用與從上述多個X射線圖像中指定的基準圖像的變換函數(shù)相同的變換函數(shù)來修正鄰接圖像的顯示灰度，通過平行移動變換函數(shù)，使得修正后的鄰接圖像的顯示灰度跟修正后的基準圖像的顯示灰度一致，借此進行上述顯示灰度變換。
22.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于用與基準圖像數(shù)據(jù)的γ修正函數(shù)相同的γ修正函數(shù)來修正鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度，通過平行移動γ修正函數(shù)，使得修正后的鄰接圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度跟修正后的基準圖像數(shù)據(jù)的顯示灰度一致，借此進行上述顯示灰度變換。
23.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于在像素值輸入軸方向，按鄰接圖像指標值與基準圖像數(shù)據(jù)的指標值的比率，伸縮基準圖像的γ修正函數(shù)，從而生成鄰接圖像數(shù)據(jù)的γ修正函數(shù)，借此進行上述顯示灰度變換。
24.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于上述顯示灰度變換是變換基準圖像數(shù)據(jù)的γ修正函數(shù)，使得在基準圖像下側(cè)關(guān)心區(qū)域ROI中求得的最小值和平均值兩類指標值的顯示輸出灰度，與在鄰接圖像數(shù)據(jù)上側(cè)關(guān)心區(qū)域ROI中求得的最小值和平均值兩類指標值的顯示輸出灰度一致。
25.一種X射線圖像處理方法，利用多張沿被檢測體方向連續(xù)、且連接端部互相重疊的X射線圖像的各個重疊部分的圖像數(shù)據(jù)，進行各個圖像的顯示濃度的均一化處理，生成連續(xù)圖像，其特征在于上述多張X射線圖像的數(shù)據(jù)保存在存儲器中；設(shè)定測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI，該斷面是縱斷上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)的整個圖像；生成上述經(jīng)設(shè)定的、用于測定的關(guān)心區(qū)域ROI內(nèi)的像素值斷面；依次變換與上述多張X射線圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，使得上述多張X射線圖像數(shù)據(jù)中與基準圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度，與鄰接圖像的像素值斷面對應(yīng)的顯示灰度連續(xù)一致；將經(jīng)上述顯示灰度變換的多張X射線圖像粘貼起來生成連續(xù)圖像。
26.根據(jù)權(quán)利要求25中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于作為上述指標值，就上述多張X射線圖像的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI的橫向，計算像素值斷面的平均值。
27.根據(jù)權(quán)利要求25中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于上述灰度計算是修正上述鄰接圖像的γ修正函數(shù)，使得鄰接圖像像素值對應(yīng)的顯示斷面與指定的基準圖像像素值對應(yīng)的顯示斷面一致。
28.根據(jù)權(quán)利要求25中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于在上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的各粘貼邊界線前后設(shè)定多個較小的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI。
29.根據(jù)權(quán)利要求28中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于沿檢查部位直線或曲線地設(shè)定上述較小的測定像素值斷面的關(guān)心區(qū)域ROI。
30.根據(jù)權(quán)利要求25中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于灰度計算是在上述多個X射線圖像數(shù)據(jù)的圖像區(qū)域中，求基準圖像斷面的上端值的斜率和鄰接圖像斷面的下端值的斜率，進行修正使兩者一致。
31.根據(jù)權(quán)利要求25中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于上述連續(xù)圖像處理對上述X射線圖像數(shù)據(jù)重疊部分的每2張X射線圖像的像素值進行加權(quán)平均，且使加權(quán)系數(shù)呈空間變化。
32.根據(jù)權(quán)利要求31中所述的X射線圖像處理方法，其特征在于直線或曲線地改變上述X射線圖像數(shù)據(jù)重疊部分的像素值的加權(quán)系數(shù)。
全文摘要
提供一種X射線圖像處理裝置及方法，在將分離攝影的多張X射線圖像粘貼起來生成一個連續(xù)圖像時，可調(diào)整各圖像間的顯示灰度差，生成顯示灰度相對均一的連續(xù)圖像，本發(fā)明提出的X射線圖像處理裝置及方法，根據(jù)保存在存儲器中、沿被檢測體體軸方向的、連續(xù)且部分重疊的多張X射線圖像數(shù)據(jù)的重疊端的像素值，計算指標值，再將多張X射線圖像的像素值變換為顯示灰度，使得與計算出的重疊部分的指標值對應(yīng)的顯示灰度相對均一化，通過將這些變換顯示灰度后的多張X射線圖像粘貼起來形成連續(xù)圖像，從而減輕X射線血管造影檢查等生成連續(xù)圖像的作業(yè)負擔。
文檔編號G06T1/00GK1476811SQ0315235
公開日2004年2月25日 申請日期2003年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月29日
發(fā)明者加藤久典 申請人:株式會社東芝