CN106175804A - 图像处理设备和图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种图像处理设备和图像处理方法。图像处理设备获取放射线摄像图像并检测是否使用用于拍摄放射线摄像图像的网格。如果检测到使用了网格，则图像处理设备执行网格图案削减处理。如果检测到没有使用网格，则图像处理设备执行散射线成分削减处理。
Description
技术领域
本说明书的公开涉及一种图像放射线摄像***。
背景技术
在使用放射线照射被摄体以拍摄放射线摄像图像时，在被摄体中散射的散射线使放射线摄像图像的对比度下降。
为了削减到达针对拍摄放射线摄像图像而设置的放射线检测器的散射线，可以在被摄体和放射线检测器之间配置散射线削减网格(scattered-ray reduction grid)(以下被称为“网格”)用于放射线摄像。网格不仅削减了散射线，还削减了从放射线生成设备向放射线检测器直线传播的部分一次放射线。因此，使用用于拍摄放射线摄像图像的网格导致在放射线摄像图像中生成周期信号(网格图案)。
公开号为US2002/0015475的美国专利申请公开了如下方式：通过对使用固定网格拍摄的放射线摄像图像执行网格图案削减处理以及相反通过对没有使用网格拍摄的放射线摄像图像执行灰度处理来提高对比度。
灰度处理是用于提高特定像素值范围中的对比度的处理。灰度处理具有过去期望的十分令人满意的画质，但考虑到受被摄体的厚度和放射线线质影响的、散射线的行为，近年来一直期待更高的图像质量。
发明内容
根据本发明的一些实施例，图像处理设备包括获取单元，其获取放射线摄像图像；检测器，其检测是否使用了用于拍摄放射线摄像图像的网格；网格图案削减单元，其削减所述放射线摄像图像中包括的网格图案；散射线成分削减单元，其估算所述放射线摄像图像中包括的散射线成分，并执行所述散射线成分的削减；以及控制器，其执行控制以在所述检测器检测到使用所述网格的情况下使所述网格图案削减单元执行处理，并在所述检测器检测到没有使用所述网格的情况下使所述散射线成分削减单元执行处理。
根据以下参照附图对示例性实施例的详细描述，本发明的其他特征将变得清楚。
附图说明
图1是例示包括根据本发明的实施例的图像处理设备的院内***(in-hospitalsystem)的配置图。
图2是例示根据本发明的实施例的图像处理设备的配置图。
图3是例示根据本发明的实施例的处理的第一示例的流程图。
图4是例示根据本发明的实施例的处理的第二示例的流程图。
图5是例示根据本发明的实施例的处理的第三示例的流程图。
图6是例示通过根据本发明的实施例的图像处理设备在监视器上输出的显示的图。
具体实施方式
将基于图1描述包括根据本发明的第一实施例的图像处理设备的院内***100。根据第一实施例的图像处理设备与放射线摄像***120中包括的控制器106对应。院内***100是用于统一管理并对医疗护理提供包括放射线摄像图像的医疗图像的信息***。院内***100包括例如医院信息***(HIS)109、放射线摄像信息***(RIS)110、工作站(WS)111、图像存档及通信***(PACS)112、检视器113和打印机114。HIS109是综合管理患者信息和包含关于放射线摄像检测等的信息的医疗护理信息的***。RIS 110是管理放射线摄像的顺序的***。WS 111是图像处理终端并对使用放射线摄像***120拍摄的放射线摄像图像执行图像处理。可以使用其上安装了具有相同功能的软件的一个或多个计算机来代替WS111。PACS 112是保持通过在放射线摄像***120中执行放射线摄像或通过使用医疗图像摄像设备而获得的图像的数据库***。PACS112包括存储部(未例示)和控制器。存储部存储诸如医疗图像、医疗图像的放射线摄像设置和患者信息等的附属信息。控制器(未例示)控制存储部中存储的信息。检视器113是用于诊断摄像的终端，检视器113读出PACS 112或其他部件中存储的图像，并显示用于诊断的图像。打印机114是例如胶片打印机，并将PACS 112中存储的图像输出到胶片。
放射线摄像***120包括执行放射线摄像的放射线摄像***，并用于获取放射线摄像图像。放射线摄像***120使用例如X射线作为放射线。放射线摄像***120包括X射线源101、平板探测器(FPD，flat panel detector)102及控制器106。X射线源101是放射线生成设备的示例。使用电缆或通信***使这些部件相互连接。控制器106控制放射线摄像。控制器106对拍摄的放射线图像执行图像处理，并使图像与放射线摄像设置、患者信息和其他信息相关联。从例如RIS 110向控制器106发送放射线摄像的命令。控制器106根据从RIS110输入的信息从存储部(未例示)读出放射线摄像设置。控制器106根据例如医学数字成像和通信(DICOM)标准使该信息与放射线摄像图像关联，并生成包括诸如关于放射线摄像图像的数据、患者信息和放射线摄像设置等信息的DICOM图像文件。控制器106向WS 111和PACS 112发送图像。
X射线源101可以是X射线管或适用于获得医疗图像或其他图像的任何其他放射线源。在操作者按下曝光开关(exposure switch)(未例示)时，高压生成器105向X射线源101施加高压脉冲，并且使配置被摄体104的区域曝光于X射线下。在控制器106的控制下，高压生成器105可以向X射线源101应用高压脉冲。如果将网格103用于拍摄放射线摄像图像，则在FPD 102和被摄体104之间配置网格103。透过被摄体104或通过被摄体104周围部分的X射线进入作为X射线检测器的FPD 102。FPD 102受控制器106控制，并将入射的X射线转换为电信号，并作为数字图像向控制器106发送电信号。例如，FPD 102包括将入射的X射线转换为可见光的荧光体、检测可见光并将可见光转换为电信号的二极管以及将电信号转换为数字信号的模数(A/D)转换器。在其他示例中，FPD 102包括由用于直接将X射线转换为电信号的非晶硒制成的转换器(未例示)。
数字图像经过由控制器106和WS 111执行的图像处理，并且被存储在PACS 112或其他部件中。仅需要通过总线或其他通信***使院内***100中包括的各部件相互连接。各部件还能够被相互远距离地配置。
将基于图2详细描述根据第一实施例的图像处理设备的配置。根据第一实施例的图像处理设备是与院内***100连接的控制器106，并通过一个或多个计算机来实现。控制器106中包括的计算机包括作为主控制器的中央处理单元(CPU)201、作为存储部的随机存取存储器(RAM)202，只读存储器(ROM)205、固态硬盘(SSD)206、作为图形控制器的图形处理单元(GPU)208、作为通信单元的网络接口卡(NIC)203和204、作为连接单元的通用串行总线(USB)207以及高清晰度多媒体接口(HDMI(注册商标))209，以上这些通过内部总线可通信地相互连接。CPU 201是统一控制控制器106及与控制器106连接的部件的控制电路。RAM202是存储器，其存储用于执行要通过控制器106及与控制器106连接的部件执行的处理的程序，并且还存储要用于图像处理的各种参数。CPU 201连续执行载入RAM 202的程序中包括的命令，并从而实现后述图像处理。关于通信单元，例如，第一NIC 203与执行放射线摄像的设备中的接入点相连接，而第二NIC 204与中继院内***100中的通信的接入点相连接。SSD 206存储如上所述的程序、通过放射线摄像获得的放射线摄像图像、附属信息以及其他各种参数。USB 207与操作单元108连接。GPU 208是图像处理单元，并在CPU 201的控制下执行图像处理。通过HDMI(注册商标)209向监视器107输出作为图像处理的结果获得的图像，并在其上进行显示。可以将监视器107和操作单元108集成到触摸面板监视器中。
SSD 206中存储的程序包括例如放射线摄像控制模块211、通信控制模块212、图像获取模块213、输出模块214、显示控制模块215以及图像处理模块220。
放射线摄像控制模块211是使CPU 201统一控制如下步骤的程序，所述步骤是从通过执行根据第一实施例的图像处理进行的放射线摄像到输出经过图像处理的校正的图像的步骤。放射线摄像控制模块211例如根据输入操作而指定放射线摄像设置并发送用于请求发送FPD 102的状态的信号。放射线摄像控制模块211还根据通过后述对应的一个模块执行的处理的结果确定下一步处理，并使模块执行下一步处理。例如，放射线摄像控制模块211执行控制以使后述图像处理模块220执行图像处理，并基于经过图像处理的校正的图像进一步使散射线成分削减模块223执行处理。放射线摄像控制模块211执行控制以基于拍摄的放射线摄像图像或校正的图像的对比度来调整散射线成分的削减程度。例如，如果校正的图像的对比度还没有达到预定值，则放射线摄像控制模块211执行控制以进一步使散射线成分削减模块223执行处理。在其他实施例中，放射线摄像控制模块211参照放射线摄像设置，并执行控制以使散射线成分削减模块223不执行处理。在另外的其他实施例中，放射线摄像控制模块211执行控制以根据输入操作调整散射线成分的削减程度。放射线摄像控制模块211在RAM 202或SSD 206中保持从RIS 110输入的放射线摄像设置中的X射线管电压、X射线管电流、照射时间段以及放射线摄像目标部分，并执行控制以通过使用一个或多个放射线摄像设置调整该程度。
通信控制模块212控制通过第一NIC 203和第二NIC 204执行的通信。通信控制模块212例如根据从操作单元108的输入来发送用于放射线摄像的信号，该信号使FPD 102过渡到准备进行放射线摄像状态。
通过CPU 201运行图像获取模块213，从而对获得图像以经过根据第一实施例的图像处理的步骤进行控制。例如，图像获取模块213使NIC203接收FPD 102拍摄的放射线摄像图像。在接收放射线摄像图像时，图像获取模块213使NIC 203优先接收数据量小的、缩小的放射线摄像图像，并随后接收关于除缩小图像外的放射线摄像图像的数据。其后完成放射线摄像图像的接收。以如下方式获取缩小图像：从部分FPD 102中，例如从FPD 102的放射线检测元件(未例示)的偶数列，有选择地读出仅部分输出信号。可选地，通过使用从部分元件共同读出的仅部分输出信号获取缩小图像。另外可选地，以如下方式获取缩小图像：将读出的图像分为多个小区域，并使用各小区域的代表值。在其他实施例中，图像获取模块213使NIC 203接收PACS 112或网络上其他存储部(未例示)中存储的放射线摄像图像。可选地，图像获取模块213读出控制器106的SSD 206或其他存储部(未例示)中存储的放射线摄像图像。在执行根据第一实施例的图像处理之前，图像获取模块213还可以执行已知图像处理。例如，图像获取模块213执行控制以首先执行锐利度的调整以及灰度处理的分析，随后执行网格图案削减处理或散射线成分削减处理，而后执行灰度处理。
考虑到网格的存在和放射线摄像设置，图像处理模块220使CPU 201对拍摄的放射线摄像图像执行适用于减小散射线的影响的图像处理。其后，将详细描述图像处理。
通过CPU 201运行检测模块221。检测模块221检测是否使用用于拍摄放射线摄像图像的网格，并使RAM 202或SSD 206在其中保持检测结果。例如，检测模块221在垂直和水平方向上分析拍摄的放射线摄像图像的空间频率成分，并基于是否存在与网格条纹对应的空间频率峰检测是否使用了网格。可选地，检测模块221参照放射线摄像设置来检测是否使用了网格。对网格103或安装有网格103的壳体(未例示)设置通过使用机械的或电磁的机构来检测网格的安装的传感器(未例示)。基于传感器的输出，检测模块221检测是否使用了网格。检测模块221以美国专利申请公开号为US2014/0219536所公布的方式从使用统计信息选择的区域检测由网格引发的周期信号。这里可以使用描述的两种或更多检测方法或者操作者选择一种方法来作为检测方法。如果输入图像是DICOM文件，检测模块221基于表示存在用于放射线摄像的网格的标签信息来检测网格的存在。
通过CPU 201运行网格图案削减模块222，从而削减放射线摄像图像中包括的网格图案。网格图案削减模块222削减网格图案引起的云纹(moire)。可以通过诸如美国专利US7,474,774中公布的方法等的公知方法来执行网格图案削减处理。通过使用对网格103设置的传感器(未例示)或安装有网格103的壳体(未例示)，网格图案削减模块222可以获得并使用与网格的方向(orientation)或网格的放射线遮蔽部件的间距相关的信息。可选地，网格图案削减模块222还可以获得仅安装网格103的状态下获得的图像和没有安装网格103的状态下获得的图像之间的差异，并可以根据差异识别网格图像。网格图案削减模块222可以在SSD206中保持基于差异识别的网格图像，并可以使用网格图像来削减网格图案。
通过CPU 201运行散射线成分削减模块223，从而估算并削减放射线摄像图像中包括的散射线成分。例如，散射线成分削减模块223通过基于使来自透过被摄体的一次放射线的散射线近似模型化的公式而执行连续近似计算，来估算散射线成分。在其他示例中，散射线成分削减模块223通过基于放射线摄像图像模拟散射线的行为来估算散射线成分。散射线成分削减模块223可以使预先执行的模拟的结果与放射线摄像设置相关联，在SSD 206中保持该结果，参照该结果，并估算散射线成分。在其他示例中，散射线成分削减模块223使一次放射线和散射线的衰减率与网格的特性相关联，在SSD 206中保持该比率，参照该比率，并估算散射线成分。此外，散射线成分削减模块223受放射线摄像控制模块211控制，并调整散射线成分的削减程度。
通过CPU 201运行输出模块214，从而控制校正图像的输出，该校正图像具有通过执行根据第一实施例的图像处理而被削减的网格图案和散射线成分。例如，输出模块214向监视器107输出校正的图像，从而使监视器107显示校正的图像。此外，输出模块214例如通过NIC 204向PACS 112和打印机114输出校正的图像。通过这种方式，在PACS 112中存储校正的图像，并且打印机114向胶片等输出校正的图像。另外，可以通过CPU 201运行输出模块214以使校正的图像被输出，并从而被存储于控制器106的内部或外部的其他存储部(未例示)中。此外，输出模块214最好输出根据DICOM标准与各种信息关联的校正的图像。医学影像设备(modality)是对患者进行放射线摄像并生成医疗图像的图像生成单元，并对应于院内***100中的放射线摄像***120，放射线摄像***120包括例如X射线源101和FPD 102。此时，校正的图像与表示数字放射线摄像的DX相关联，以作为医学影像设备标签(0008，0060)。在运动图像放射线摄像的情况下，校正的图像与表示无线电透视的RF相关联。此外，在根据DICOM标准在PACS 112中存储校正的图像的情况下，输出模块214使校正的图像与1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.1相关联，1.2.840.10008.5.1.4.1.1.1.1表示作为对象的数字X射线图像和作为服务的存储的组合，并用作用于指定服务-对象对的SOP类UID标签(0008，0016)。输出模块214根据输出目的低执行用于改变图像的格式的处理。
显示控制模块215控制监视器107上显示的内容。显示控制模块215执行控制，以在监视器107上显示诸如患者信息、放射线摄像设置信息以及表示FPD 102的状态的信息等的信息。显示控制模块215使监视器107与上述校正的图像一起显示这些信息。
通过输出模块214执行使监视器107显示校正的图像的显示控制，但可以通过显示控制模块215来执行。在这种情况下，显示控制模块215根据情况使监视器107显示拍摄的放射线摄像图像或校正的图像。图2中例示的图像处理设备的一部分部件或所有部件并不限于控制器106的部件。仅需要使部件包括在院内***100中。例如，可以与运行放射线摄像控制模块211的控制器106分离地设置包括图像获取模块213、输出模块214和图像处理模块220的、能够执行图像处理程序的图像处理设备。还可以在例如WS 111中包括一部分部件或所有部件。可以在不同的设备中重复地包括图2中例示的图像处理设备的部件，并且可以根据操作者的指定而选择用于执行处理的设备。此外，可以通过与网络连接的工作站、服务器和存储设备来实现图像处理设备，可以在必要时执行与这些设备的通信以执行根据第一实施例的图像处理。各模块可以是包括诸如处理器等部件的独立的电路，或者可以是通过一个处理器作为软件实现的功能。
基于图3详细描述根据第一实施例的处理。除非特别指出，否则通过控制器106的CPU 201或GPU 208执行以下描述的处理。
在步骤S301中，CPU 201运行图像获取模块213，从而获取以使用放射线照射被摄体104的方式所拍摄的放射线摄像图像。基于放射线摄像设置执行放射线摄像。通过CPU201运行图像获取模块213，从而获取从RIS 110输入的放射线摄像设置。放射线摄像设置包括摄像设置、照射设置、发送设置、图像处理设置、显示设置、输出设置和其他设置。摄像设置是与FPD 102的增益、像素组合(binning)和累积时间段相关的设置。照射设置是与X射线源101的X射线管电压、X射线管电流和X射线照射时间段相关的设置。发送设置是在从FPD102向控制器106发送拍摄的放射线摄像图像时使用的设置。图像处理设置是用于确定是否执行各种图像处理操作中的一者以及用于指定处理操作程度的设置。显示设置是用于在监视器107上显示适用于放射线摄像方法的信息的设置。输出设置是与拍摄的放射线摄像图像的输出目的地相关的设置。基于放射线摄像设置确定用于放射线摄像的协议。可以基于放射线摄像设置自动选择协议或者可以基于输入操作确定协议。在FPD 102过渡到累积状态时，监视器107显示那个意思的内容。在确认表示完成向累积状态的过渡的显示之后，操作者按下曝光开关(未例示)，而后被摄体104曝光于X射线下。
将通过来自X射线源101的放射线拍摄的放射线摄像图像用作输入图像以经过根据第一实施例的图像处理。在其他示例中，输入图像是具有小量数据的缩小图像。能够以更高速度执行从FPD 102的数据发送和后续图像处理。由于散射线成分主要由低频率成分组成，因此用于估算散射线成分的缩小图像的使用对散射线成分的估算精确度的影响小。
在其他实施例中，拍摄的放射线摄像图像经过已知的图像处理，其后被用作输入图像以经过根据第一实施例的图像处理。例如，对拍摄的放射线摄像图像执行针对FPD 102的缺陷像素的校正。此外在步骤S301中分析输入图像以在后述的后续步骤中执行灰度转换。例如，根据分析来设置与灰度转换后的输出浓度值一一对应的输入浓度值。
在步骤S302中，CPU 201运行检测模块221，从而检测是否使用用于拍摄放射线摄像图像的网格，并在RAM 202或SSD 206中保持检测结果。例如，在输入图像中的特定方向上分析空间频率成分。如果在与特定方向正交的方向上存在网格图案，则网格图案的空间频带具有强烈响应。如果在输入图像的垂直和水平方向上执行上述分析，则基于是否存在与网格图案对应的空间频率成分能够检测是否对放射线摄像使用网格。这里，例如如图6中的放射线摄像图像601的矩形放射线摄像图像的纵向方向和横向方向分别是“垂直方向”和“水平方向”。可以使用通过分析获得的信息来识别所使用的网格的类型。例如，以基于网格图案的周期获取网格的网格比的方式来识别所使用的网格的类型。
检测模块221使存储部与输入图像相关联地保持表示是否存在网格的信息。通过使用例如0或1或整数值来表示表明是否存在网格的信息，并保持在预定的存储区域中。如果检测到使用了网格，则RAM 202或SSD206针对该输入图像存储“存在”网格标记。还可以一起保持网格的类型。如果检测到没有使用网格，则RAM 202或SSD 206针对该输入图像存储“不存在”网格标记。仅需要可以区分是否使用了网格。例如，如果检测到使用了网格，则可以仅存储“存在”网格标记。在其他实施例中，如果输入图像是DICOM文件，则在表示使用网格的标签中保持通过检测模块221检测的网格的类型。如果检测到使用了网格，则处理进入步骤S303。如果检测到没有使用网格，则处理进入步骤S304。
在步骤S303中，CPU 201运行网格图案削减模块222，从而削减放射线摄像图像中包括的网格图案。例如，提取并削减与步骤S302中分析的网格图案对应的空间频率成分。在步骤S304中，还可以基于表示是否存在网格的信息确认是否在使用网格的状态下获取输入图像。例如，确认是否在预定的存储区域中存储了“存在”网格标记。如果没有确认通过使用网格获取输入图像，则可以在对输入图像执行网格图案削减处理之前向操作者通知那个意思的内容。具体地说，检测模块221使显示控制模块215执行控制，以使监视器107显示通知“输入图像不是使用网格拍摄的图像”的画面。
在步骤S304中，CPU 201运行散射线成分削减模块223，从而估算放射线摄像图像中包括的散射线成分。在放射线摄像图像中，在从X射线源101直线地传播并到达FPD 102的元件的一次X射线的一次X射线成分上叠加在被摄体104中散射的散射X射线的散射X射线成分。能够通过公式1表示该关系，其中M表示输入图像，P表示一次X射线成分，以及S表示散射X射线成分。
M＝P+S(公式1)
例如，如果使用一次X射线成分P表示散射X射线成分S的近似式，则通过基于P求解公式1能够估算散射线成分。已知公式2是基于一次X射线成分P表示散射X射线成分S的近似式。
S＝-Plnp(公式2)
在步骤S305中，CPU 201运行散射线成分削减模块223，从而在放射线摄像图像中削减步骤S304中估算的散射线成分。此时，CPU 201运行放射线摄像控制模块211，从而调整散射线成分的削减程度。例如，根据操作者的输入操作调整该程度。在其他实施例中，从RIS110获取用于输入图像的放射线摄像设置，在RAM 202或SSD 206中保持放射线摄像设置，并参照放射线摄像设置，从而调整该程度。此时，获取诸如X射线管电压、X射线管电流、照射时间段和被摄体104的体质指数(BMI)等的信息。具体地说，从获取的信息获取射入被摄体104的X射线量，并将获取的X射线量用于使用公式1和2的估算中。此外，参照BMI，并且如果输入图像是大型被摄体的放射线摄像图像，则增加估算的散射线成分的削减程度。如果输入图像是小型被摄体的放射线摄像图像，则减小估算的散射线成分的削减程度。这就使得观察输入图像的操作者能够执行适当的图像处理。这也使得能够鉴于散射线成分对输入图像的影响来执行适当的图像处理。
在步骤S306中，CPU 201运行输出模块214，从而输出校正的图像。将不仅经过了步骤S303、S304和S305中的处理还经过了其他图像处理操作的图像输出为校正的图像。例如，将通过基于步骤S301的分析结果对上述处理中获得的图像执行灰度转换处理而获得的图像输出为校正的图像。在处理拍摄的放射线摄像图像之前执行用于灰度处理的分析，并且对经过了根据第一实施例的图像处理的图像执行诸如浓度转换等的处理。这样使得能够更快地进行图像处理。具体地说，如果对没有经过根据本发明的实施例的图像处理的图像执行灰度处理，则同样需要对例如后续散射线成分估算处理中估算的散射线成分执行灰度处理，并且而后需要执行散射线成分削减处理。这增加了计算成本。相比之下，在步骤S306中，在PACS 112中存储并在监视器107上显示校正的图像。可以在PACS 112中存储步骤S304中估算的散射X射线成分作为与关于校正的图像的数据不同的图像数据或者图像文件。
因此，能够使根据第一实施例的图像处理设备基于是否将网格用于拍摄放射线摄像图像，来对放射线摄像图像执行合适的图像处理。
其后，将基于图4描述根据第二实施例的处理。第二实施例中的处理具有分析输入图像并确定是否执行散射线成分削减处理的步骤。除非特别指出，否则通过控制器106的CPU 201或GPU 208执行下述处理。由于步骤S401、S402、S403、S405和S407与图3中的步骤S301、S302、S303、S304和S306相同，因此省略详细的描述。
在步骤S402中，CPU 201运行检测模块221，并且如果由此检测到使用了网格，则处理进入步骤S403。如果检测到没有使用网格，则处理进入步骤S404。
在步骤S404中，CPU 201运行放射线摄像控制模块211，并由此分析输入图像。基于分析的结果，确定是否执行散射线成分削减处理。
例如，获取输入图像的直方图以获取对比度。如果对比度十分高，则可想而知散射X射线对输入图像的影响小。因此不执行散射线成分削减处理，并且处理进入步骤S407。预先设置阈值，并且如果对比度还没有达到预定值，则执行散射线成分削减处理，并且处理进入步骤S406。这就使得基于图像的分析考虑散射线成分对输入图像的影响，并由此使得能够对输入图像执行适当的图像处理。
此外，可以从RIS 110获取输入图像的放射线摄像设置，在RAM 202或SSD 206中保持放射线摄像设置，并参照放射线摄像设置。例如，如果输入图像的放射线摄像部位是诸如手等的肢体，则可想而知散射线对放射线摄像图像的影响小。因此，不执行散射线成分削减处理，并且处理进入步骤S407。如果输入图像的放射线摄像的部位是诸如胸等的厚实部位，则执行放射线成分削减处理，并且处理进入步骤S406。为了获得关于放射线摄像部位的信息，可以使用公知的放射线摄像部位识别运算分析输入图像。考虑到根据不同的放射线摄像部位散射线成分对输入图像具有不同影响的事实，从而能够执行适用于输入图像的图像处理。
为了确定是否执行散射线成分削减处理，可以对获取对比度的确定方法、参照放射线摄像部位的确定方法和任何其他公知方法进行结合。操作者可以选择用于确定的方法。
在步骤S406中，CPU 201运行散射线成分削减模块223，从而从放射线摄像图像削减步骤S405中估算的散射线成分。此时，CPU 201运行放射线摄像控制模块211，并从而调整削减程度。基于步骤S404中分析的对比度确定削减的程度。例如，可想而知，对比度越低导致散射线对输入图像的影响越大，并由此增加散射线成分的削减程度。在其他示例中，根据操作者的输入操作确定削减程度。
从而根据第二实施例的图像处理设备使得能够以如下方式执行控制：必要时执行散射线成分削减处理，并由此使得能够对放射线摄像图像执行适当的图像处理。
将基于图5描述根据第三实施例的处理。第三实施例中的处理不仅具有分析输入图像并确定是否执行散射线成分削减处理的步骤，还具有分析经过网格图案削减处理或散射线成分削减处理的图像并确定是否进一步执行散射线成分削减处理的步骤。除非特别指出，否则通过控制器106的CPU 201或GPU 208执行下述处理。由于步骤S501、S502、S503和S507与图3中的步骤S301、S302、S303和S306相同，因此省略详细的描述。
如果步骤S502中检测到使用了网格，则处理进入步骤S504。如果检测到没有使用网格，则在步骤S503中执行网格图案削减处理，并且处理进入步骤S504。
在步骤S504中，CPU 201运行放射线摄像控制模块211，从而分析输入图像或在步骤S503中经过网格图案削减处理的图像。以与步骤S404中相同的方式执行分析。如果要执行散射线成分削减处理，则处理进入步骤S505。如果不执行散射线成分削减处理，则处理进入步骤S507。
在步骤S505中，CPU 201运行散射线成分削减模块223，从而估算放射线摄像图像中包括的散射线成分。在步骤S506中，削减散射线成分。如果在步骤S502中检测到没有使用输入图像，以及如果在步骤S504中确定要执行散射线成分削减处理，则以与步骤S405中相同的方式估算散射线成分，并且以与步骤S406中相同的方式削减散射线成分。在步骤S506中，执行散射线成分削减处理，并且处理进入步骤S504以与步骤S404中相同的方式分析经过散射线成分削减处理的图像。如果确定要执行散射线成分削减处理，则执行步骤S505和S506，然后处理进入步骤S504以执行图像分析。重复上述步骤直到确定不执行散射线成分削减处理，并且处理由此进入步骤S507。
下面将描述当在步骤S502中检测到针对输入图像使用了网格之后对在步骤S503中经过网格图案削减处理的图像执行的步骤S505和S506。通过网格削减透过被摄体104的放射线的散射线和部分一次放射线。通过使用公式3表示输入图像M，在公式3中，P表示没有网格状态下的一次放射线，S表示散射线，L表示网格图案，α表示一次放射线的网格透过率，以及β表示散射线的网格透过率。
M＝αP+βS+L(公式3)
基于网格的特性确定α和β。在输入图像M上叠加网格图案，并且在步骤S503中执行网格图案削减处理。通过M′表示经过网格图案削减处理的图像，并通过使用公式4表示M′。
M′＝αP+βS(公式4)
在步骤S505中，基于用于拍摄输入图像M的网格获得α和β，并以与步骤S405中相同的方式估算散射线S。在步骤S506中，将散射线的网格透过率设置为比β小的值β′，并能够从而削减散射线成分。
在步骤S506中，执行散射线成分削减处理。处理再次进入步骤S504，并以与步骤S404中相同的方式分析经过散射线成分削减处理的图像。如果确定要执行散射线成分削减处理，则执行步骤S505和S506。处理进入步骤S504以分析图像。重复上述步骤直到确定不执行散射线成分削减处理，并且处理由此进入步骤S507。
根据第三实施例的图像处理设备使得能够基于是否将网格用于拍摄放射线摄像图像以及是否充分地削减了散射线成分对放射线摄像图像的影响来执行适合于放射线摄像图像的图像处理。
将基于图6描述根据第四实施例的处理。图6是例示通过根据本发明的第四实施例的图像处理设备在监视器上输出的显示的图。使用区域601显示输入图像或校正的图像。
使用区域602显示用于选择要对输入图像或校正的图像执行的处理的图标。例如，图标602a用于选择显示诸如放射线摄像设置等的信息的处理。图标602b至602j用于选择要对输入图像或校正的图像执行的图像处理。图标602k用于选择再次执行放射线摄像的处理。图标602l用于在操作者确定放射线摄像图像是不适于诊断的放射线摄像图像，即所谓的有损图像时，选择防止使用有损图像的处理。在操作者执行用于选择图标602l的输入时，CPU 201运行显示控制模块215以显示用于录入有损图像的确定理由的画面。
区域603用于显示FPD 102是否准备好进行放射线摄像。放射线摄像控制模块211基于表示FPD 102的状态的信号的接收结果而控制显示控制模块215。在FPD 102准备好进行放射线摄像时，显示“就绪”。在FPD 102处于不适宜进行放射线摄像的状态时，显示“未就绪”。
区域604用于显示诸如姓名、ID和患者年龄等关于患者的信息。
区域605用于显示与用于拍摄要在区域601中显示的患者的放射线摄像图像的放射线摄像设置相关的信息。此时，区域606可以用于显示与用于拍摄患者的不同放射线摄像图像的放射线摄像设置相关的信息。
区域610用于显示与网格图案削减处理相关的信息。区域620用于显示与散射线成分削减处理相关的信息。操作者使用操作单元108勾选复选框611引导了使控制器106执行网格图案削减处理的设置。同样地，操作者勾选复选框621引导了使控制器106执行散射线成分削减处理的设置。此时，在区域的显示中，最好使与设置的功能相关的区域可操作，而除用于功能的复选框外，最好使与未设置的功能相关的区域不可操作。可以诸如通过改变颜色等来可区分地显示可操作区域和不可操作区域。可以不显示与设置的功能相关的区域、或以如下方式控制与设置的功能相关的区域：使该区域可操作，但不管输入操作如何而不实施功能。
以下，将基于图5描述根据第四实施例的处理。在使能够进行网格图案削减处理的设置的情况下，CPU 201运行放射线摄像控制模块211，从而处理进入步骤S503。此时，放射线摄像控制模块211可以同时执行步骤S502中的网格检测。如果尽管设置使得能够进行网格图案削减处理，但在步骤S502中检测到没有使用网格，则放射线摄像控制模块211可以控制显示控制模块215显示通知操作者没有正在使用网格的画面。这就使得尽管没有对放射线摄像使用网格，但由于网格图案削减处理的执行而使与被摄体结构相关的成分减少的可能性降低。区域612用于输入使用的网格的类型。可以根据操作者在区域612中进行的输入的内容执行步骤S503。可以在区域612中显示预先输入的多个可选择网格。放射线摄像控制模块211可以参照放射线摄像设置以控制复选框611和621的操作。例如，在放射线摄像部位是诸如肢体等一般不使用网格的部位的情况下，并在执行用于网格图案削减处理的设置的操作时，可以启动显示控制模块215，并显示用于通知操作者在没有使用网格的状态下拍摄了放射线摄像部位的图像的画面。此外，可以执行控制以使区域611不可操作。
同样地，在设置使得能够进行散射线成分削减处理的情况下，CPU201运行放射线摄像控制模块211，从而处理进入步骤S504。此时，放射线摄像控制模块211可以同时执行步骤S502中的网格检测。这就使得尽管对放射线摄像使用网格，但由于散射线成分的估算而使估算散射线成分的精确度下降的可能性降低。操作者可以使用区域622输入散射线成分的削减程度。通过使用例如通过数值表示的十阶在“效果”框中表示削减程度。操作者可以直接输入数值。可以显示使数值能够逐阶递增或递减的图标，操作者可以使用图标进行操作。通过使用数字线表示削减程度，并且可以显示表示数字线上的效果的图标，并且操作者使用图标进行操作。放射线摄像控制模块211根据操作者在区域622中进行的输入调整步骤S506中的削减程度。如果由于根据输入操作执行的削减而使对比度没有达到预定值，则放射线摄像控制模块211在步骤S504中控制显示控制模块215显示用于提示操作者增加削减程度的画面。这就使得能够进行适当的图像处理，并且能够提高放射线摄像图像的画质。操作者可以预先设置上述对比度的上限，并且如果对比度超过预定的上限，则不执行散射线成分削减处理。这就使得能够进行要选择的图像处理以向放射线摄像图像的观察者提供容易观察的图像。
图标631用于选择用于保持进行中的处理的处理。图标632用于选择向PACS 112或其他部件输出区域601中显示的放射线摄像图像或经过图像处理的图像的处理。可以在完成检测前执行前述处理和图标632的输入操作。图标633用于选择完成检测的处理。参照图3中的流程图，根据图标633的输入操作执行步骤S306。
尽管在上述各实施例中的图像处理设备是单一设备，但本发明的实施例包括如下配置：在使包括信息处理设备的多个设备可通信地相互组合的图像处理***中执行上述处理。可选地，可以通过多个医学影像设备共用的服务器设备或服务器组执行上述处理。仅需要使信息***或图像处理***中包括的多个设备可以以预定的通信率进行通信，并且没有必要存在于相同的设备或相同的国家中。
本发明的实施例还包括如下配置：向***或装置提供实现上述实施例中的功能的软件程序，并且***或装置的计算机读出并执行供给的程序中的一者的代码。
因此，本发明的实施例还包括要在计算机上安装的、用于在计算机上实现根据实施例的处理的程序代码本身。计算机上运行的操作***等可以基于计算机读出的程序中包括的指令执行部分或所有的实际处理，并且处理还可以实现上述实施例的功能。
本发明的实施例包括适当组合上述实施例的配置。
上述实施例使得能够通过基于是否使用网格或网格的类型改变图像处理操作来提高放射线摄像图像的画质，设置图像处理操作来减少散射线对拍摄的放射线摄像图像的影响。
虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明并不限于所公开的示例性实施例。应当对权利要求的范围赋予最宽的解释，以使其涵盖所有这些变型例以及等同的结构及功能。
Claims (15)
1.一种图像处理设备，所述图像处理设备包括：
获取单元，其获取放射线摄像图像；
检测器，其检测是否使用了用于拍摄放射线摄像图像的网格；
网格图案削减单元，其削减所述放射线摄像图像中包括的网格图案；
散射线成分削减单元，其估算所述放射线摄像图像中包括的散射线成分，并执行所述散射线成分的削减；以及
控制器，其执行控制以在所述检测器检测到使用所述网格的情况下使所述网格图案削减单元执行处理，并在所述检测器检测到没有使用所述网格的情况下使所述散射线成分削减单元执行处理。
2.根据权利要求1所述的图像处理设备，
其中，如果经过所述网格图案削减单元执行的处理或所述散射线成分削减单元执行的处理的图像的对比度还没有达到预定值，则所述控制器执行控制以进一步使所述散射线成分削减单元执行所述处理。
3.根据权利要求1所述的图像处理设备，
其中，如果所述放射线摄像图像的放射线摄像部位是肢体，则控制器执行控制以使所述散射线成分削减单元不执行所述处理。
4.根据权利要求1所述的图像处理设备，所述图像处理设备还包括：
调整器，其调整所述削减的程度。
5.根据权利要求4所述的图像处理设备，
其中，所述调整器通过以下方式来调整所述削减的程度：在图像的对比度还没有达到预定对比度的情况下使所述散射线成分削减单元执行所述处理，并在所述对比度达到所述预定对比度的情况下使所述散射线成分削减单元不执行所述处理。
6.根据权利要求4所述的图像处理设备，
其中，如果图像的对比度达到了预定对比度，则所述调整器基于所述对比度调整所述削减的程度。
7.根据权利要求4所述的图像处理设备，
其中，所述调整器基于针对X射线管电压、X射线管电流、照射时间段或放射线摄像部位的至少一种放射线摄像设置调整所述削减的程度。
8.根据权利要求7所述的图像处理设备，
其中，如果所述放射线摄像部位是肢体，则所述调整器通过使所述散射线成分削减单元不执行所述处理来调整所述削减的程度。
9.根据权利要求1所述的图像处理设备，
其中，如果所述检测器检测到使用了所述网格，则所述控制器使所述网格图案削减单元执行所述处理，并使所述散射线成分削减单元执行所述处理。
10.根据权利要求1所述的图像处理设备，
其中，在所述放射线摄像图像包括特定空间频率成分时，所述检测器检测网格的使用。
11.根据权利要求1所述的图像处理设备，所述图像处理设备还包括：
确定单元，其根据输入操作确定所述散射线成分削减单元是否执行所述处理。
12.根据权利要求11所述的图像处理设备，所述图像处理设备还包括：
通知单元，其在所述网格图案削减单元执行所述处理但所述检测器没有检测到所述网格的情况下，通知没有使用所述网格。
13.根据权利要求1所述的图像处理设备，所述图像处理设备还包括：
灰度转换器，其为对图像执行灰度处理进行分析，并执行所述灰度转换，
其中，如果所述检测器检测到没有使用所述网格，则在对所述获取单元获取的放射线摄像图像进行分析后，所述灰度转换器对经过所述散射线成分削减单元执行的处理的图像执行所述灰度转换，并且如果所述检测器检测到使用了所述网格，则所述灰度转换器对经过所述分析和所述网格图案削减单元执行的所述处理的图像执行所述灰度转换。
14.一种图像处理方法，所述图像处理方法包括以下步骤：
获取放射线摄像图像；
检测是否对放射线摄像图像使用网格；
削减所述放射线摄像图像中包括的网格图案；
估算并削减通过对所述放射线摄像图像执行所述网格图案的削减而获得的图像中包括的散射线成分；以及
根据输入操作确定是否进入削减所述散射线成分的处理。
15.一种图像处理设备，所述图像处理设备包括：
处理器以及
存储器，其存储包括使所述处理器执行处理的指令的程序，所述处理包括：
获取放射线摄像图像；
检测是否对所述放射线摄像图像使用网格；
削减所述放射线摄像图像中包括的网格图案；
估算并削减通过对所述放射线摄像图像执行所述网格图案的削减而获得的图像中包括的散射线成分；以及
根据输入操作确定是否进入削减所述散射线成分的处理。
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