CN1384661A - 辐射图像处理设备和方法、图像处理***、存储媒体和程序 - Google Patents
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Abstract
本公开是一种设备,用于处理用栅格通过射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于从物体除去散射辐射。该设备包括发生装置,用于根据辐射图像数据产生由于栅格导致的图像分量,以从辐射图像除去由栅格导致的图像分量。
Description
技术领域
本发明涉及用于物体的辐射图像的设备、***、方法、程序和存储该程序的计算机可读的存储媒体,用栅格以射线摄影获得物体的辐射图像,栅格用于从物体除去散射辐射。
背景技术
使物体内部可视化的传统技术是用X射线照射物体(物品)并使透过物体的辐射分量的空间分布(辐射分布)成像。然而,由于辐射在物体内部产生散射辐射(散射射线),散射辐射(散射射线)与已透过物体的直接透射辐射(直接射线)一起成像。
散射射线的产生过程取决于辐射的类型和物体的物理属性、结构等,且散射射线通常是不可预测的。因此,为了获得无任何散射射线的辐射图像,必须采取许多措施。
以一种容易获得没有任何散射射线的辐射图像的典型方法,给辐射图像接收表面设置由诸如铅等的辐射屏蔽材料制成的壁,以限制可到达接收表面的辐射分量的角度,从而截断散射射线分量。
更具体地说,在医学领域的射线摄影中,一种称为“栅格”的装置插在诸如人体等的物体和X射线接收表面之间,以除去物体的X射线散射。
栅格是以预定宽度交替配置诸如铅等的X射线屏蔽材料和诸如木材、纸、铝、碳等的X射线透射材料形成的装置,在一方向上有角度,以会聚到X射线发生源(焦点)。
由于上述栅格除去了一些直接射线,所以在X射线图像接收表面上观察到栅格的阴影(栅格的影子,在下文中也称为“栅格条纹”)。然而,通过采用满足“X射线屏蔽和透射材料以准确空间周期交替配置”、“该周期设为相对高的空间频率”等要求的配置,由于X射线图像上存在栅格条纹而导致X射线图像观察者的中断感减到最小。
图39说明了栅格940的配置。
参考图39,参考数字“910”指X射线发生源;“920”指X射线辐射方向。参考数字“930”指诸如人体等的物体;“950”指X射线图像接收表面。
如图39所示,栅格940通常在二维平面的一个方向上有条纹结构(图39中箭头所示的垂直方向),这是由于容易制造等原因。
作为减小(除去)栅格条纹反差的方法,可使用在X射线曝光期间在条纹正交方向只移动栅格的方法,以利用X射线图像接收表面上的X射线曝光整体效应。
注意,辐射图像接收表面(图像接收部分)主要是指在感光材料上直接记录辐射分布的辐射胶片。
近年来,对于医学应用等的辐射图像,作为数字数据处理辐射图像的方法比直接用辐射胶片形成图像的方法更流行。
例如,辐射分布暂时转换为电信号(模拟信号),它被A/D转换为数值数据(数字数据)。以这种方式,数字辐射图像可以进行如编排、图像处理、监视器显示等低成本的处理。
然而,在数字辐射图像的情况下,由于图像信号必须在二维空间中采样,所以要注意基于采样定理的混叠问题。
更具体地说,在正常图像的情况下,通过在空间中设置适当的采样周期(较短周期),对于观察图像,混叠是可忽略的。
相反,在用栅格获得的数字辐射图像的情况下,由栅格形成的周期性条纹图形由于混叠而频率很低,或由于采样周期而不产生混叠但出现低频振幅变化,这样,引起了图像观察者必须关注的问题。
作为除去混叠等导致的不适当的栅格条纹图形的方法,提出了以下方法。
将辐射图像转换为数字数据的方法大致分为两种,下面将描述相应于这两种方法的除去栅格条纹图形的(方法1)和(方法2)。
(方法1)
在这种数字转换方法中,辐射分布(辐射强度分布)暂时转换为另一种能量分布(例如,荧光的),扫描它以产生只在一个方向上对图像空间采样的模拟视频信号(时间信号)。基于另外准备的时间周期A/D转换时间信号。
作为这种数字转换方法的实例,已知用激光扫描将存储在光刺激荧光体中的能量顺序转换为光,将该光聚焦,捕捉该光作为视频信号再进行A/D转换的方法。
根据用上述数字转换方法捕捉的数字辐射图像,作为除去由于混叠等导致的不适当栅格条纹图形的方法,已知例如专利No.2507659和No.2754068、日本专利特许公开No.8-088765等描述的方法。
更具体地说,扫描垂直于栅格条纹方向上的相应于辐射分布的另一种能量分布,以将栅格条纹转换为视频信号中的周期信号,模拟周期信号在时间轴上进行低通滤波和采样。用这种抗混叠滤波器的正常分布可以除去不适当的栅格条纹。
作为类似于上述方法的方法,专利No.2507659提出了一种方法,以通过计算试采样图像的傅立叶变换来检测栅格条纹图形图像的存在和频率,根据检测结果选择低通滤波器,用所选的滤波器进行低通滤波以除去不适当的栅格条纹。
专利No.2754068、日本专利特许公开No.8-088765等提出了一种获得所需采样间隔图像的方法,通过在时间轴上以比所需间隔短的间隔采样来代替专利No.2507659提出的模拟低通滤波,以通过除去栅格条纹图形信息的混叠来捕捉包含栅格图像的图像信息,进行除去栅格图像分量的数字低通滤波,然后,对图像信息数字地十中取一(再采样)。
(方法2)
以这种数字转换方法,辐射强度分布暂时转换为另一种能量分布(例如荧光的,电场强度等的),直接用二维矩阵中的多个电信号转换元件(光电二极管,电容器等)进行二维采样,从各转换元件顺序输出的信号再进行A/D转换。
作为这种数字转换方法的常规方法之一,已知用称为辐射平板传感器的方法,即,用大屏幕平面传感器中各像素的多个转换元件将大面积上的辐射荧光分布或电场强度分布转换为电信号,近年来已经开发了这些技术。
根据方法2的数字转换方法捕捉的数字辐射图像,很难除去例如混叠导致的不适当的栅格条纹图形。这是因为不象在方法1中那样,由于用辐射平板传感器(下文中简称为“传感器”或“平板传感器”)等的多个电信号转换元件直接在二维空间中对能量分布采样,不能应用用于模拟电信号的抗混叠滤波器。
为了解决这个问题,可以使用足以使二维空间中不产生任何混叠的密度的传感器对能量分布直接采样的方法,在应用数字抗混叠滤波器后进行上述再采样。然而,以这种方法,由于传感器的电信号转换元件的配置,难以在二维空间中进行高密度采样,所以导致成本显著增高。
因此,在常规的***中,采用在X射线曝光期间移动栅格的方法。
作为另一种方法,日本专利特许公开No.9-75332等提出了一种防止在图像上产生不适当的栅格条纹的方法,用二维空间中的传感器直接对能量分布采样时,通过将栅格条纹的间隔与采样间距(传感器的像素间距)完全匹配,以将栅格条纹截断直接射线的区域与像素间隙匹配,从而达到一捕捉到数字X射线图像就除去栅格条纹的目的。
另一方面,日本专利特许公开No.9-78970、美国专利No.5,801,385等提出了一种通过设置为栅格条纹的间隔比采样间距小而减小栅格条纹反差的方法,采样间距等于或近似等于一个像素的光接收部分的口径宽度(一个电信号转换元件)。
美国专利No.5,050,198等提出了除去栅格图像的方法,通过在多个摄影条件下预存储栅格条纹图形(栅格图像)的图像,将摄影获得的图像除以摄影条件相同或相似的条件下获得的多个预存储栅格图像中的一个。
然而,上述的常规辐射图像处理,尤其是,用(方法2),即用在二维空间中直接采样的传感器和栅格捕捉辐射图像的图像处理,遇到了以下问题。
在日本专利特许公开No.9-75332等提出的配置中,很难将栅格条纹的间隔和采样间距完全匹配。即,以半导体制造工艺正常制造的平板传感器和相对厚的铅板结合形成的栅格是分别准备的,或必须准备可按条件拆卸的栅格。因此,由于这些因素,所以很难将栅格条纹间隔与传感器的像素间距(采样间距)完全匹配。
另一方面,在日本专利特许公开No.9-78970、美国专利No.5,801,385等提出的配置中,有效地将栅格条纹间隔设为比采样间距小,以便等于或近似等于一个像素的光接收部分的口径宽度。然而,当传感器(平板传感器)密度高且采样间距变为例如0.1mm或0.1mm以下时,要求栅格条纹的间隔很小(例如,每mm10个条纹)。为了形成有这样纤细条纹的栅格,由于用于截断散射射线的铅板的厚度基本固定,所以必须缩小直接射线透射的区域。结果,辐射剂量的使用效率极大降低,这样就影响了满意的摄影。
在上述常规配置中,栅格自身在辐射曝光期间移动。随栅格的移动,用于移动栅格的驱动***等导致了成本增加和***庞大,必须提供用于驱动定时和辐射曝光定时之间关系、驱动速度等之间关系的调节控制等的配置。因而,虽然它对除去栅格条纹有效,因为上述限制,不能总是使用移动栅格的配置。
为了解决上述问题,由于获得的辐射图像是数字数据,可以使用通过数字滤波来除去栅格条纹的方法。用该方法,如果栅格条纹的空间频率与基于该物体的有效图像信息的空间频率分量完全分开,可以通过简单滤波配置来除去栅格条纹。
作为该方法的实例,日本专利特许公开No.3-12785等提出了用傅立叶变换来除去或减小相应于栅格条纹的空间频率的方法。
而且,提出了用常规FIR(有限脉冲响应)滤波器来除去或减小相应于栅格条纹的空间频率的方法。
由于栅格条纹图像是用诸如铅等的X射线屏蔽材料减小辐射透射而形成的阴影,它倍增在信号上,但是,如果进行对数转换,就附加在信号上。因此,可以进行上述滤波。
通常,用于除去散射射线的栅格的制造工艺以高精度管理,普遍使用了对各种图像有单一空间频率特性的栅格条纹。因此,可只以单个空间频率进行上述滤波。
实践中,由于栅格条纹图像(阴影)的形状不是准确的正弦波形,所以可存在整数频率倍数的二倍、三倍…的空间频率分量。这种情况下,由于传感器的转换处理(能量转换处理)的二维相关性导致的模糊,可能只接收到基波分量。
然而,上述滤波的问题是几乎不可能限制图像分量自己的空间频率波段。
更具体地说,例如,如专利No.2754068、日本专利特许公开No.8-088765等提出的配置所表示的那样,只要设置很小的采样间距,通过常规滤波就可以明显除去栅格条纹而不会引起任何问题,在采样以扩展有效带宽之后(带宽等于或小于奈奎斯特频率),奈奎斯特频率增高,可以完好地在该波段分离图像分量和栅格条纹分量。然而,由于会造成因诸如半导体处理等的因素导致的传感器高成本,以及导致了辐射捕捉效率下降,所以不能有效的只为除去栅格条纹而减小空间采样间距。
因此,给传感器自身配置空间采样间距很有效,有效图像分量以该空间采样间距可以基本上落在等于或小于奈奎斯特频率成本和性能的频率波段中。然而,用该配置,栅格条纹的空间频率分量和有效图像分量在某种程度上会不可避免的重叠。
更具体地说,下面将用例如图40A到40D解释这种问题。图40A显示了要处理的图像(源图像)在一维观察时的图像信号,该图像信号由256个数值构成。
图40B显示了根据图40A所示图像信号滤波时空间频率域中滤波器的响应特性。在图40B中,考虑到离散傅立叶变换,频率域由从“0”到“128”的数值来表达,图40B表达在空间频率值=“100”位置的陷波。
图40C显示了图40A所示的图像信号经过图40B中显示的滤波后的结果。从图40C可见,图40C所示的图像信号的特性几乎等于图40A所示的图像信号特性。
图40D显示了图40A和40C所示的图像信号间的差异以达到确认的目的。从图40D可见,通过滤波几乎没有除去信号分量。
图41A显示了通过向图40A所示的图像信号(源图像信号)添加骤升的中间部分(称为边缘部分)而形成的图像信号。
如图40B,图41B显示了根据图41A所示图像信号滤波时空间频率域中滤波器的响应特性。
图41C显示了图41A所示的图像信号经过图41B显示的滤波后的结果。从图41C中圆圈限定的部分可见,在从源图像信号偏离时,滤波结果不稳定地振动(人为影响)。
图41D显示了图41A和41C所示的图像信号的差异以达到确认的目的。从图41D可见,许多振动分量出现在陡峭变化的部分中(包括信号两端的部分)。
如图40A到40D和图41A到41D所示,在正常图像信号的情况下,由于等于或小于奈奎斯特频率(这些图中空间频率=“128”)的相当高频的分量不是图像信号的主要分量且几乎没有信息,如果在该处进行陡峭滤波,不会引起严重问题。相反,当图像信号有陡峭部分(边缘部分)时,由于图像信号用等于或小于奈奎斯特频率的相当高频的分量来表达,就会在陡峭变化的部分引起问题(人为影响)。
图42A到42D显示了在模拟栅格时向图40A所示的源图像信号添加正弦波(sin(2π100χ/256))时的信号状态。从图42A到42D可见,通过图42B所示滤波器响应特性的滤波,几乎完全除去了栅格条纹(见图42C)。
图43A到43C显示了在模拟栅格时向图41A所示的源图像信号添加正弦波(sin(2π100χ/256))时的信号状态。从图43A到43C可见,通过图43B所示滤波器响应特性的滤波,产生类似于图41C所示的人为影响(见图43C)。
也就是,如果通过日本专利特许公开No.3-12785等描述的简单滤波处理除去栅格条纹分量,就会严重地产生上述人为影响。如果限制滤波器的脉冲响应宽度以减少人为影响,就会在很宽的范围减小滤波的响应特性,这样,形成强减弱图像。
本发明已除去了上述缺点,其目的是提供设备、***、方法、程序和存储该程序的、计算机可读的存储媒体,它们能从栅格射线摄影得到的辐射图像获得满意的物体辐射图像,基本上避免了由栅格导致的图像分量。
发明内容
为了实现上述目的,本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括发生装置,用于在辐射图像数据基础上产生由栅格导致的图像分量。本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括发生步骤,在辐射图像数据基础上产生由栅格导致的图像分量。
为了实现本发明的另一目的,本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:发生装置,用于在预定辐射图像基础上产生由栅格导致的图像分量;和除去装置,在用所述发生装置获得的所述预定辐射图像的图像分量基础上,对多个辐射图像执行图像分量的除去处理。
本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——该栅格用于从除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:发生步骤,在预定辐射图像基础上产生由栅格导致的图像分量;和除去步骤,用所述发生步骤获得的所述预定辐射图像的图像分量基础上,对多个辐射图像执行图像分量的除去处理。为了实现本发明的另一目的,本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——移动该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:检测装置,用于检测图像上由栅格导致的图像分量;发生装置,用于在所述检测装置的检测结果和辐射图像数据基础上产生图像分量;和运算装置,用于从辐射图像除去用所述发生装置产生的图像分量。
本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——移动该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;移动距离测量装置,用于测量栅格的移动距离;信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置和所述移动距离测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;发生装置,用于在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上产生图像分量;和运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;发生装置,用于在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上产生图像分量;运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——移动该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:检测步骤,检测图像上的由栅格导致的图像分量;发生步骤,在检测步骤的检测结果和辐射图像数据基础上产生图像分量;和运算步骤,从辐射图像除去发生步骤中产生的图像分量。
本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——移动该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;移动距离测量步骤,测量栅格的移动距离;信号输出步骤,依据曝光时间测量步骤和移动距离测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;发生步骤,在信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上产生图像分量;和运算步骤,从辐射图像除去所述发生步骤产生的图像分量。
本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;信号输出步骤,依据所述曝光时间测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;发生步骤,在信号输出步骤输出的信号和辐射图像数据基础上产生图像分量;和运算步骤,从辐射图像除去发生步骤产生的图像分量。
为了实现本发明的另一目的,本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——该栅格用于除去物体的散射辐射,它包括:第一发生装置,用于在不用物体的栅格射线摄影获得的第一图像数据基础上产生由栅格导致的图像分量;第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量产生修正图像数据;和修正装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——该栅格用于除去物体的散射辐射,它包括:第一发生装置,用于在不用物体的栅格射线摄影获得的第一图像数据基础上产生由栅格导致的第一图像分量;第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;第三发生装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据和产生第三图像数据;第四发生装置,用于在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;和第五发生装置,用于从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——该栅格用于除去物体的散射辐射,它包括:第一发生步骤,在不用物体的栅格射线摄影获得的第一图像数据基础上产生由栅格导致的图像分量;第二发生步骤,从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量产生修正图像数据;和修正步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——该栅格用于除去物体的散射辐射,它包括:第一发生步骤,在不用物体的栅格射线摄影获得的第一图像数据基础上产生由栅格导致的第一图像分量;第二发生步骤,从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;第三发生步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据和产生第三图像数据;第四发生步骤,在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;和第五发生步骤,从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
为了实现另一目的,本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,其特征在于,执行除去处理以除去由叠在辐射图像上的、栅格导致的图像分量,对最初未叠加图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
本发明的一个方面是用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备——该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:屏蔽装置,用于依据辐射图像的像素值屏蔽由栅格导致的图像分量;和除去装置,用于从辐射图像除去用所述屏蔽装置屏蔽的图像分量。
本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,其特征在于,执行除去处理,以除去由加在辐射图像上的、栅格导致的图像分量,对最初未叠加图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。本发明的一个方面是处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法——该栅格用于除去物体的散射辐射——以除去由栅格导致的图像分量,它包括:屏蔽步骤,依据辐射图像的像素值屏蔽由栅格导致的图像分量;和除去步骤,从辐射图像除去所述屏蔽步骤中屏蔽的图像分量。
结合附图,在下面的描述中本发明的其它特点和优点将很明显,其中相似参考符号指所有图中相同或相似的部分。
附图简要说明
包括在说明书中且构成其一部分的附图说明了本发明的实施例,结合描述,解释本发明的原理。
图1是用于说明各实施例中用作从目标图像提取栅格条纹分量的滤波器的空间频率特性的曲线图;
图2是用于说明用滤波器从目标图像提取的栅格条纹分量的实例的曲线图;
图3是用于说明用滤波器从目标图像提取的栅格条纹分量的另一实例的曲线图;
图4是用于说明目标图像的故障像素修正中空间频率特性的曲线图;
图5是用于说明对包括栅格条纹分量的目标图像的故障像素修正中空间频率特性的图;
图6是显示第一实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图7是用于说明X射线图像捕捉设备的目标图像中故障像素状态的实例(实例1)的图;
图8是用于说明故障像素状态的另一实例(实例2)的图;
图9是用于说明故障像素状态的再一实例(实例3)的图;
图10是用于说明故障像素状态的再一实例(实例4)的图;
图11是用于说明X射线图像捕捉设备的目标图像中栅格条纹分量的空间频率分布的图;
图12A到12D是用于说明X射线图像捕捉设备的目标图像中栅格条纹分量的检测(分析)的图;
图13是用于说明栅格条纹分量的检测(分析)处理的流程图;
图14A和14B是用于说明在栅格条纹分量的检测(分析)处理结果基础上从目标图像提取栅格条纹分量的处理流程图;
图15是显示第二实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图16是显示第三实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图17是显示第四实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图18A和18B是用于说明在第五实施例中栅格条纹分量的检测(分析)处理结果的基础上从目标图像提取栅格条纹分量的处理流程图;
图19A到19D是用于说明提取栅格条纹分量的处理实例的曲线图;
图20是显示第六实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图21是用于说明X射线图像捕捉装置的操作定时的时序图;
图22是显示第七实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图23是显示第八实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图24是显示第九实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图25是显示第十一实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图26是显示栅格移动距离(位置)和时间之间关系实例的曲线图;
图27是显示第十二实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图28是显示第十三实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图29是显示第十四实施例中应用了本发明的X射线图像捕捉设备配置的框图;
图30是用于说明由X射线源位置改变导致的栅格图像相位改变的图;
图31是第十六实施例的框图;
图32是显示第十六实施例中栅格图像除去单元配置的框图;
图33是第十七实施例的框图;
图34是功能上显示根据第十八实施例的X射线图像处理设备配置的框图;
图35说明了医用辐射图像的实例;
图36说明了图35所示医用辐射图像产生的屏蔽图像的实例;
图37是功能上显示根据第十九实施例的X射线图像处理设备配置的框图;
图38是显示从计算机可读存储媒体读取程序和执行所读取程序配置实例的框图,该计算机可读存储媒体记录程序以使计算机实现各实施例的功能;
图39是用于说明栅格射线摄影术的图;
图40A到40D是用于说明用射线摄影术获得的图像滤波后效果实例的曲线图;
图41A到41D是用于说明用射线摄影术获得的图像滤波后另一效果实例的曲线图;
图42A到42D是用于说明用射线摄影术获得且叠有栅格条纹分量的图像滤波后另一效果实例的曲线图;和
图43A到43D是用于说明用射线摄影术获得且叠有栅格条纹分量的图像滤波后另一效果实例的曲线图。
具体实施方式
下文中,参考附图描述本发明的优选实施例。
下文中,将第一到第19实施例作为本发明的优选实施例来说明。首先说明第一到第五实施例的概况。
[第一到第五实施例的概况]
假设X射线用作辐射实例,处理通过X射线摄影术获得的X射线图像。
下面要描述的配置是应用了本发明的实例,本发明不限于这种具体配置。
用下面的配置,本发明解决了尤其在日本专利特许公开No.3-12785等中描述的用传统滤波处理(简单滤波处理)除去栅格条纹时遇到的问题。
也就是,通过估计获得栅格条纹的分量信息(下文中简称为“栅格条纹分量”),它叠在要处理的X射线图像(下文中简称为“目标图像信号”或“目标图像”)上且应在整个图像上表示为稳定条纹图形。从目标图像除去栅格条纹分量。例如,当目标图像信号是对数图像信号时,从目标图像信号减去获得的栅格条纹信息。以这种方式,可以稳定地除去栅格条纹信息而不影响目标图像信号。
更具体地说,根据栅格条纹分量指示的频率,分离包含大部分栅格条纹分量的分量,根据栅格条纹可能表现的特点信息处理分离出的分量,处理后的信息视为从目标图像信号除去的栅格条纹分量。
根据空间频谱的表达栅格条纹分量有相当强的分量,而且如果采样适当选择了栅格条纹的空间频率,就可以分布在奈奎斯特频率(空间频率的1/2采样频率)附近。结果,可以容易地获得栅格条纹分量不与正常图像信号的主要分量重叠的状态。
只有在目标图像包含骤变分量时,才会难以分离栅格条纹分量和目标图像信号,如上面用图43A到43D的描述。
在一些情况下,目标图像包括不存在栅格条纹的区。也就是在进行X射线射线摄影,当物体包括几乎完善地截断了X射线的部分,或当超过传感器动态范围的强X射线到达传感器的部分区时,由于饱和而除去了该区的栅格条纹分量。
通常,捕捉X射线图像,由于认为透过物体的X射线剂量重要,物体区(通过区)外的X射线剂量变为物体内的几百倍。通常,在物体以外的区域没有信息,因此完全没有必要展宽传感器或用于该传感器的放大器的动态范围。大多数情况下,物体外区相应于传感器输入/输出特性表现为由饱和导致的非线性区,该区不存在栅格条纹分量或对比度降低。
因此,本发明可以适用于以下两种情况:目标图像包括骤变(例如,边缘部分)使栅格条纹分量和目标图像信号难于分离;和目标图像包括不存在栅格条纹的区,而且在除去栅格条纹分量时不产生任何人为影响。
作为实例,下面说明第一到第五实施例的概况。
第一实施例中,分析目标图像的一个帧(X射线射线摄影术获得的图像)。对于垂直于栅格条纹方向上的像素欠缺,执行线性预测像素欠缺修正处理。
根据分析结果暂时用低阶FIR滤波器提取栅格条纹分量,通过滤波结果和另一FIR滤波结果之间的矢量振幅计算获取滤波结果的包络信息。根据包络信息从栅格条纹分量提取不稳定部分,用围绕它的稳定部分修补,从而将栅格条纹分量转换为整体稳定的信号序列。而且,为了更适当地只提取栅格条纹分量,执行滤波处理以选择提取相应于栅格条纹分量的空间频率,滤波结果确定为栅格条纹分量。
第二实施例中,分析目标图像,根据分析结果,对除去了栅格条纹分量的图像进行像素欠缺修正。可以应用例如使用围绕像素值平均值的像素欠缺修正。
第三实施例中,提供了用于检测附属栅格的检测装置。当检测装置确认附属栅格时,分析目标图像,根据分析结果执行预测像素欠缺修正和栅格条纹分量除去。
第四实施例中,当X射线曝光辐射区缩小到相应于物体要摄影的部分时,只选择相应于辐射区的部分图像作为目标图像,并执行第一实施例中的处理。
第五实施例采取的方法是,如果在目标图像的部分区中不存在栅格条纹,就禁止对图像不存在栅格条纹的部分进行栅格条纹除去处理。
更具体地说,通过用零(“0”)数据替换提取的栅格条纹分量中不存在栅格条纹分量部分的信息,该部分不进行栅格条纹除去处理。
第一到第五实施例中,例如,由于提取的栅格条纹分量是图像信息,可保留该图像。这时,即使在从目标图像除去栅格条纹分量之后,也可用栅格条纹分量的保留图像信息恢复源目标图像,即除去栅格条纹前的图像。
下面,详细描述第一到第五实施例中栅格条纹分量的除去处理。
注意,下面的描述中,有时第一到第五实施例统称为“该实施例”。
栅格条纹分量的除去处理主要包括下述第一到第三处理步骤。
第一处理步骤:
提取垂直于栅格条纹的方向一条线上的数据,作为从包括栅格条纹分量的获得的目标图像的采样,这样检测栅格条纹的空间频率。
第二处理步骤:
从目标图像顺序提取栅格条纹分量,从目标图像减去提取结果(栅格条纹分量)。这时,考虑到会产生人为影响,通过以相对小的跨度进行FIR滤波提取主要包含栅格条纹的分量,即使产生了人为影响,这样也可将其影响范围减小。
第三处理步骤:
根据第一处理步骤中获得的栅格条纹的空间频率,通过与以前的分量不同的另一FIR滤波使这些分量相移90°,再经过矢量振幅计算,就能获得主要包含第二处理步骤中获得的栅格条纹分量的包络。
下面,将更详细地描述包括第一到第三处理步骤的栅格条纹分量除去处理。在第三处理步骤中获得的包络信息总是假设为正值,并有以下特点(1)和(2)。
(1)骤变部分(例如,边缘部分)采取很大的值。(2)不存在栅格条纹的部分采取近似等于“0”的很小值。
本实施例中,修补具有特点(1)表示的值的部分(具有很大值的部分)和具有特点(2)表示的值的部分(具有很小的值的部分)的栅格条纹分量,这样,实现较稳定地产生栅格条纹分量。
作为栅格条纹分量的修补方法,可以使用一种方法:用从周围稳定栅格条纹部分预测的分量代替特点(1)的部分,以获得整体稳定的栅格条纹分量。
如上所述,包含栅格条纹的分量对整条线进行常规滤波处理,该栅格条纹中只存在和获取稳定栅格条纹分量。这种情况下,进行滤波,只在栅格条纹空间频率为中心的小范围内提取空间频率。
滤波结果(提取分量)确定为目标图像中的栅格条纹分量。这种情况下,如果包络信息有特点(2),即,当主要包含栅格条纹的分量包括不存在栅格条纹分量的部分时,由于不存在栅格分量,所以用“0”代替主要包含该部分栅格条纹的分量。
执行目标图像的滤波处理,可以用快速傅立叶变换运算得到稳定、高速、陡峭的滤波处理。这种情况下,数据长度限定为“2”的n次幂(n是正整数)。因此,用“0”填充常规数据周围来调节长度。填充有“0”的范围中的数据可以视为相应于显示特点(2)的包络信息中的部分。
注意,有效的做法是,在采样频率(空间采样间距的倒数)的30%至40%的范围之内的空间频率范围(奈奎斯特频率的60%到80%的范围)中,选择栅格本身的空间频率作为有效空间频率,如日本专利特许公开No.2000-028161所提出的那样。这是因为图像的主要分量集中在小于等于采样频率的30%的范围中,而空间频率在采样频率的40%到60%的范围内的强栅格条纹分量表现为好像它们在采样后进行的诸如线性内插的内插处理时引起的另一周期振幅变化,导致了栅格条纹自身的不稳定。
令fg[cyc/mm]为栅格自身的空间频率,“T”为传感器的采样间距。那么,栅格条纹的空间频率fm由下式给出:
式中fg是实践中附加的栅格的特性,可由栅格自身的型号名来确定。CXDI中,使用规定的栅格。
本实施例中,考虑到目标图像中存在作为栅格条纹分量的、相应于用方程(1)给出的空间频率fm的条纹图形,在上述第一步骤中准确提取栅格条纹。即由于已知栅格条纹的空间频率fg,搜索目标图像的空间频率fm周围的空间频率,显示搜索结果中峰值的空间频率视为目标图像中栅格条纹的空间频率fm。
第二处理步骤中,以对空间频率fm进行将空间频率fm作为中心的最小可能跨度FIR滤波的状态下,和有骤变(例如,边缘部分)导致的人为影响落在小范围内的状态下,大致提取栅格条纹分量。
这时,FIR滤波器的系数序列设为偶函数,最好用3-点或5-点FIR滤波器以满足小的范围。
更具体地说,如果使用对称3-点FIR滤波器,其系数是(a1,b1,a1),两种条件可用于获得这些系数(a1,b1,a1),即,空间频率fm的响应为“1”的条件和作为图像信息中心值的DC分量设为“0”的条件。
即,系数运算操作包括联立方程:
2*a1+b1=0
2*a1*cos(2πfmT)+b1=1
解为:
上述FIR滤波在空间频率fm处响应=“1”。然而,当空间频率超过fm时,响应逐渐增高。通常,由于在该部分中不存在图像分量,所以可以用该FIR滤波器充分提取栅格条纹。
如果采用对称5-点FIR滤波且其系数是(a2,b2,c2,b2,a2),在两个条件以外也可使在空间频率fm的响应微分值显示为“0”(峰值)的条件以便获得这些系数(a2,b2,c2,b2,a2),这两个条件是空间频率fm的响应为“1”的条件和作为图像信息中心值的DC分量设为“0”的条件。
即,通过从方程(2)给出的解进行简单的运算操作,系数运算操作可得到解:
(-a12,2a1(1-b1),1-2a12-(1-b1)2,2a1(1-b1),-a12)
作为计算用于对称5-点FIR滤波的滤波器的方法,例如,如果从“1”减去具有上面的方程(2)给出的系数的滤波器,就获得在空间频率fm处有零点的滤波器。如果考虑执行两次使用该滤波器滤波的处理,虽然滤波器在空间频率fm处有零点,但是不出现相位(符号)倒转。这种滤波器用于对称5-点FIR滤波,通过从“1”减去该滤波器,可以形成具有峰值为靶空间频率fm的滤波器。
图1显示了上述对称3-点FIR滤波(下文中也称为“3-点FIR滤波”)和对称5-点FIR滤波(下文中也称为“5-点FIR滤波)的形状(空间频率特性)的实例。
大多数情况下,图1所示的FIR滤波的滤波结果相应于只是栅格条纹分量的提取结果。从图1可见,除去了主要包括低频分量的有效图像分量的大部分低频分量。
然而,实践中FIR滤波提取的分量包括许多有效的图像分量。从本质上说,应当使用的滤波器有以空间频率fm作为中心的陡峭选择特性。即使进行这种滤波,提取的分量也不可避免的包括形成包含在目标图像中的突然变化部分的频率分量。
为了解决这一问题,本实施例中,在第三处理步骤中计算栅格条纹分量的局部包络,从包络变化中检测包含有更可能产生人为影响而非栅格条纹分量分量的部分,从而只稳定地提取(产生)栅格条纹分量。
计算普通信号的包络需要希耳伯特变换。然而,通过应用该频率下响应振幅=“1”并引起90°(π/2)的相移的空间滤波器可以获得单正弦波的包络,然后,计算该滤波结果和源信号的向量振幅(平方和的平方根)。
当应用相移为90°的FIR滤波器对离散数据滤波时,该FIR滤波器的系数设为满足点对称(奇函数)。例如,假设系数是(-a3,0,a3)。为了在空间频率fm处设为响应=“1”,这些系数(-a3,0,a3)必须满足:
2*a3*sin(2πfmT)=1
获得的解为:
计算通过具有方程(3)解得的系数(-a3,0,a3)的FIR滤波器获得的信号序列和源信号序列之间的振幅。
例如,图2中(a)表示用于图42A所示图像信号、具有方程(3)解得的系数(-a3,0,a3)的滤波结果。从图2的(a)可见,提取了大部分数栅格条纹分量。
另一方面,图3的(a)表示用于图43A所示图像信号的、具有方程(3)解得的系数(-a3,0,a3)的滤波结果。
图2和3中的(b)表示的波形(加粗波形)表示包络,它们是通过计算源图像信号滤波结果和源图像信号的平方和的平方根获得的,该滤波具有用于图2和3中(a)表示的源图像信号的、用方程(3)解得的系数(-a3,0,a3)。
尤其是,注意图3中的(b)表示的包络中图3中(c)所示的凹陷部分,该凹陷部分中明显存在不稳定分量。这意味着所提取的栅格条纹分量是用简单滤波不适当地提取的(包含目标图像中的边缘分量等),如果从目标图像信号减去这种分量,就在处理过的目标图像信号中产生人为影响。
因此,本实施例中,通过上述计算获得的包络指定异常数值的范围,该范围中的栅格条纹分量用来自周围数值串的估计值修正(代替)。换句话说,利用栅格条纹分量在整个范围上总是有稳定分量这一特点的性质,形成(产生)栅格条纹分量。
从表示异常数值的范围周围的数据的统计学性质获得修正中使用的估计值(预测值)。例如,由于已知栅格条纹分量的空间频率fm,该空间频率fm可用作统计学性质。
例如,根据空间频率fm和栅格条纹的相位φ用:
f(x)=A cos(2πfmx-φ) …(4)
给出的正弦波形成不稳定部分的栅格条纹分量。
例如,作为最简单的方法,已知如何使用傅立叶变换(傅立叶级数展开)从周围像素获得指定频率的两个系数A和φ。
然而,由于例如存在数据欠缺(不稳定部分)的问题,不能使用正常的傅立叶变换。因而,这种情况下将傅立叶变换一般化,在最小平方的意义上获得振幅和相位信息。为了这一目的,将方程(4)改为:
f(x)=Rcos(2πfmx)+Isin(2πfmx)
这种情况下用:
给出在取样点xi数据是“yi”(数据长度n)({xi,yi;i=0到n-1})时获得的平方误差ε。
注意,只能选择经包络分量验证确定为稳定部分的数据作为该方程中使用的分量“xi,yi”。使平方误差ε最小的参数R和I由以下方式获得。
首先,方程(7):
…(7)
改写为:
…(7′)
解上面的方程(7’)的联立方程可以得到参数R和I,并可以同时估计相位φ和振幅A。
如果一个数据序列从一段k/(2·fm)分为相等的m段,方程(7’)就变为离散傅立叶变换(傅立叶级数展开),它在一个特定频率获得的系数由下式给出:
通过以方程(7’)或方程(8)用不稳定部分周围适当的稳定数据计算参数R和I的值,修补(代替)作为不适当部分除去的不稳定部分。
作为修另一补方法,可以使用根据线性预测算法顺序预测和修补而不指定考虑线性预测模型的栅格条纹的空间频率。
通过上述修补处理获得的信号波形一般是稳定的正弦波,包括的分量很好地表达了栅格条纹分量。
然而,获得信号波形(栅格条纹分量的信号波形)是用方程(2)给出的系数(a1,b1,a1)以短跨度FIR滤波的结果,它有图1所示的滤波器响应特性,包含许多图像分量而非栅格条纹分量。
因此,本实施例中,信号波形进行滤波以提取栅格条纹的空间频率fm邻近的分量。该滤波应用到诸分量,不稳定分量已经用上述操作修补过了,不会产生任何诸如振铃等人为影响。
滤波后产生栅格条纹分量的信号包络,如果存在观察到很小值的部分(值近似等于“0”),该部分是由于某些原因(例如X射线完好截断,传感器饱和等)未观察到栅格条纹分量的部分,以及最初不存在栅格条纹分量。因此,记录该部分的信息,在接下来的滤波后用“0”代替。从目标图像信号中减去这项处理结果作为栅格条纹分量。
本实施例中,从目标图像信号逐行读取待处理的行数据时,执行栅格条纹分量提取处理。这种情况下,读取一行数据后,可以计算感兴趣的行数据前或后的几行数据的平均值,以削弱图像分量或加强栅格条纹分量,并可以提取栅格条纹分量。
这是因为栅格条纹的方向几乎平行于传感器上像素的排列方向,给定行的栅格条纹分量很类似于邻近行。
因而,作为本实施例的另一实施例,利用这种极高相似性的特点,要处理的行十中取一以减少用来提取栅格条纹分量的计算处理次数,从给定行提取的栅格条纹分量也作为邻近行的信息使用。即,对于已提取栅格条纹分量的行,其邻近行就跳过栅格条纹分量提取处理,可以用从该行提取的栅格条纹分量执行邻近行数据的减去处理。
为了检查是否允许上述十中取一的处理,在第一处理步骤中测量栅格条纹的空间频率后,检查所采样的行前或后的行之间或采样行之间的栅格条纹相位差,以确认栅格条纹方向相对于传感器像素的排列方向不倾斜。
同样,作为本实施例的又一实施例,当从目标图像信号除去栅格条纹分量时,可以通过检查信号强度等辨别目标图像的辐射区,可以只进行辐射区中图像数据的栅格条纹分量除去处理。
例如,当用固态图像感测元件捕捉X射线图像时,引起了有缺陷像素的问题,它只存在于通过配置多个像素形成的固态图像感测元件。由于图像信息的冗余(包含空间低频分量作为主要分量),如果有缺陷像素数目小得可以忽略,通过使用周围像素值的平均值来插值,通常可以修补(修正)有缺陷像素。
然而,通常,由于有缺陷像素周围的统计性质,需要预测。例如,如本实施例中一样,当栅格条纹的空间频率等于或高于奈奎斯特频率的50%时,通过平均值插值会倒转预测结果。
图4显示了在一个维度上任意一点存在有缺陷像素时滤波的响应函数,用其两个相邻像素的平均值来插值。
图4中,横坐标标出空间频率。如图4所示,如果空间频率低且等于或小于奈奎斯特频率的50%,响应为“正的”,即不出现相位倒转。相反,如果空间频率等于或大于奈奎斯特频率的50%,相位倒转,不能获得预期的插值结果。
图5显示了有缺陷像素插值的实例。
图5中,每个黑点表示从正常像素获得的像素值,箭头指向的点(“有缺陷像素位置”)表示没获得数据的有缺陷像素。图5图解说明的状态中由于叠加了栅格条纹,各个像素数据(黑点表示的数据)细微振动。
图5中“A:平均值内插值”表示的白点是通过传统平均值内插获得的像素值,图5中“B:理想内插值”表示的白点是考虑栅格条纹的像素值。
本实施例中,为了获得图5中“B:理想内插值”表示的理想内插值,执行下面的两个方法。
(方法1:线性预测法)
图5中,通过从周围像素值线性预测来获得有缺陷像素位置的数据。
(方法2)
通过上述栅格条纹除去处理,从源图像信号除去栅格条纹分量来获得等于或小于奈奎斯特频率50%的主分量后,如传统方法执行根据平均值的内插处理。
下面,描述作为(方法1)的线性预测法的概况。
作为要处理的图像数据(像素数据),给出了
数据序列{Xn,Xn-1,Xn-2,…,Xn-p},
用微分方程:
Xn=εn-a1Xn-1-a2Xn-2-a3Xn-3-…-apXn-p…(9)
给出“n”处的数据Xn。其中“εn”是白噪声序列,“ai{i=1,…,p}”是线性预测系数。该序列称为“自回归过程(AR过程)Xn”。
用延迟运算符Z-1重写方程(9):A(Z-1)Xn=εn …(10)然而,由于方程(10)表示为:A(Z-1)=1+a1Z-1+a2z-2+a3Z-3…+apZ-p …(10’)
AR过程Xn可以定义(谱估计)为响应具有脉冲传输函数1/A(Z-1)的线性滤波器的输入εn的输出。
如果从可靠数据序列获得线性预测系数ai{i=1,…,p},方程(9)显示可以从第(n-1)个像素数据预测第n个像素数据。
可以用最大似然估计(最小平方估计)在设备或***稳定的条件下预测线性预测系数ai{i=1,…,p}。即,可以获得使εn乘方(方差)最小的系数。由于εn是通过最小平方估计获得的误差,它没有比其预测阶数小的相关分量。
因而,通过用必要和充分的阶数p估计获得的预测误差εn变成白噪声,如方程(9)所定义的那样。
由于预测误差εn的方差是均方(平均值=“0”),表达该平均值的函数E[*]由方程(11)给出:
…(11)
方程(11)中,
R(τ)=E[XmXm+τ](协方差)
为了获得最小值,对系数ak求微分后使两边都等于零,得联立方程:
这些方程称为标准方程或Yule-Walker方程。
实践中,并不在所有像素点计算自相关R(*),而只是对有限(给定)的像素计算估计值。
例如,使用莱文森算法作为高速计算方法,也可使用Burg算法。该Burg算法基于最大熵法,它使用较少的像素数据就可以获得协方差(自相关)而无须直接计算。这种运算中,如果预测误差形成了正态分布,而且像素数目多,其结果在数学上相当。然而,如果像素数目少,Burg算法(基于最大熵法)就有利了。
用通过上述计算获得的系数ak,从有缺陷像素前或后的像素获得预测像素数据。[第一实施例]
本发明应用于例如图6所示的X射线图像捕捉设备100。
<X射线图像捕捉设备100的整体配置和操作>
本实施例的X射线图像捕捉设备100用于捕捉医用X射线图像(用于图像诊断等),包括:X射线发生器101,用于产生对着物体102(这种情况下是人体)的X射线;栅格103,用于从物体102除去散射的X射线;平面X射线传感器104,用于检查透过物体102的X射线剂量的分布;X射线发生器101的控制器105(CONT);和模拟/数字(A/D)转换器106,用于将从X射线传感器104输出的电信号转换为数字数据,如图6所示。
设备100也包括:存储器107,用于暂时存储从A/D转换器106输出的、作为目标图像数据的数字数据;存储器108,用于存储在不产生X射线时捕捉的数据;运算装置109,用于用存储器108中的数据对存储器107中目标图像数据执行运算处理;和已在运算装置109中进行了运算处理的目标图像数据的换算表(下文中也称为“LUT”(查询表))110,。
设备100进一步还包括:存储器111,用于存储用作修正形成X射线传感器104的各像素增益偏差的增益图形数据;运算装置112,用存储器111中的增益图形数据对从LUT 110输出的转换后目标图像数据进行运算处理;和存储器113,用于暂时存储已在运算装置112中进行了运算处理的目标图像数据。
设备100进一步包括:存储器114,用于存储与X射线传感器104独特的有缺陷像素有关的信息(有缺陷像素位置信息等);修正处理器115,用于对存储在存储器113中的目标图像数据用存储器114中的信息进行修正处理;和栅格条纹检测器116,用于从修正处理后目标图像数据中检测与栅格条纹有关的信息。
设备100进一步包括:栅格条纹分量提取单元117,用于根据栅格条纹检测器116获得的信息,从存储器113中的修正处理后目标图像数据提取栅格条纹分量;和存储器118,用于暂时存储用栅格条纹分量提取单元117提取的栅格条纹分量。
设备100进一步包括:运算装置119,用于从存储器113中的修正处理后目标图像数据减去存储器118中的栅格条纹分量;存储器120,用于暂时存储运算装置119的运算结果(除去栅格条纹分量后的目标图像);和图像处理器121,用于执行对存储器120中的目标图像数据的图像处理和输出所处理的图像数据。
在上述X射线图像捕捉设备100中,X射线发生器101的控制器105控制X射线发生器101响应操作员在控制台(未画)输入的发生触发信号,开始X射线辐射。
X射线发生器101用X射线辐射如人体的物体102。
X射线发生器101发出的X射线透过物体102,经从物体102除去散射X射线的栅格103到达X射线传感器104。
X射线传感器104的矩阵有多个检测器(像素),用于检测透过物体102的X射线剂量的分布,并输出相应于用矩阵中多个检测器(像素)获得的X射线强度的电信号。
例如,下面描述可用作X射线传感器104的传感器(1)和(2)。
传感器(1):
一种传感器,暂时将X射线强度转换为荧光,用矩阵中配置的多个检测器通过光电转换检测荧光。
传感器(2):
一种传感器,通过吸引被辐射的指定物体中X射线光电转换释放的自由电子,形成电荷分布,将电荷分布用矩阵中配置的多个电荷检测器(电容器)转换为电信号。
A/D转换器106将从X射线传感器104输出的电信号转换为数字数据,并输出数字数据。
更具体地说,与X射线发生器101的X射线辐射或X射线传感器104的驱动同步,A/D转换器106连续将从X射线传感器104输出的电信号转换为数字数据并输出。
图6中,配置了一个A/D转换器106。例如,也可配置多个A/D转换器并行操作。用这种配置,确保了数字转换速度高,可以进行高效处理。
从A/D转换器106输出的数字数据作为目标图像数据暂时存储在存储器107中。
因而,存储器107以一组多个像素数据的形式存储数字图像数据(目标图像数据),相应于形成X射线传感器104的多个像素。
存储器108预存储没有X射线辐射时通过摄影获取的数字数据。该数字数据用于从存储器107存储的目标图像数据中除去X射线传感器104独特的、类似偏移的固定模式噪声。因而,X射线图像捕捉设备100在控制X射线发生器101不产生X射线时捕捉图像,并将所捕捉的数字数据作为图像数据存储在存储器108中。
运算装置109执行处理,从形成存储在存储器107中的目标图像数据(用透过物体102的X射线获得)的多个像素数据中一个相应像素数据减去形成存储在存储器108中的图像数据(通过无X射线摄影获得的固定模式噪声数据)的多个像素数据中给定位置的像素数据。
LUT 110将已由运算装置109处理的目标图像数据转换为与其对数值成正比的值,并输出转换后的数据。
存储器111存储增益模式数据,增益模式数据用于对已用LUT 110转换的目标图像数据,修正形成X射线传感器104的像素增益变化。为了这一目的,X射线图像捕捉设备100不用物体102进行X射线摄影,用存储在存储器108中的数字数据从通过射线摄影获得的图像数据除去固定模式噪声,将通过转换该数据获得的数据用存储器111中的LUT 110存储为与对数值成正比的值,作为增益模式数据。
运算装置112从LUT 110输出的目标图像数据减去存储器111中的增益模式数据(如果要处理的数据不进行对数转换’该处理相应于除法),并输出差数据。
已用运算装置112进行减法处理的目标图像数据暂时存储在存储器113中。
获取要存储在存储器111中的用作增益模式数据的图像数据后,如果在附有栅格103时进行射线摄影,栅格条纹就加在通过该射线摄影获得的增益模式数据上。由于加在物体102上的栅格条纹约等于增益变化,所以可用运算装置112从目标图像数据中减去增益模式数据,以除去栅格条纹分量。
然而,不太可能用无物体102的射线摄影获取每个图像捕捉(每次实际摄影)的增益模式数据。大多数情况下,以每天一次或更低的频率获取增益模式数据。由于每次摄影都可改变X射线发生器101和X射线传感器104间的位置关系,上述减法处理不能除去栅格条纹分量。
甚至在位置关系保持相同时,由于有或无物体102的摄影处理有不同的散射X射线数量和质量,栅格条纹有不同的对比度,所以减法处理不能除去栅格条纹分量。注意,每种情况下,只要栅格103的方向彼此相符,栅格条纹的空间频率就不变。获取增益模式数据时,最好卸下栅格103,以便增益模式数据不包含栅格条纹。
存储器114存储从属于对于X射线传感器104独特的有缺陷像素的信息(有缺陷像素位置信息等)。
更具体地说,平面X射线传感器通常用半导体制造技术制造,但合格率不是100%。因此,多个检测器(像素)中的一些是没有检测器(像素)功能的有缺陷像素,即,其输出无意义。这种情况下,制造工艺中或用任意装置(未画)预先审查X射线传感器104,将通过审查获得的每个有缺陷像素的位置信息存储在存储器114中。
在存储器113中存储的目标图像数据中,修正处理器115用存储器114中存储的有缺陷像素位置信息修正多个像素数据中的有缺陷像素数据,再把修正后像素数据存储在存储器113中相应位置。
栅格条纹检测器116分析用于存储器113中的目标图像数据(已用修正处理器115进行修正处理的图像数据)的栅格条纹,并检测和输出栅格条纹的空间频率fm和角度θ。
栅格条纹分量提取单元117读取存储器113中的目标图像数据(已用修正处理器115进行修正处理的图像数据),并根据栅格条纹检测器116获得的栅格条纹的空间频率fm和角度θ从读取的图像提取栅格条纹分量。
用栅格条纹分量提取单元117提取的栅格条纹分量暂时存储在存储器118中。
运算装置119从存储器113中的目标图像数据减去存储器118中存储的栅格条纹分量(已用修正处理器115进行修正处理的图像数据)。
用运算装置119减去栅格条纹分量后的目标图像数据暂时存储在存储器120中。
图像处理器121对存储器120中的目标图像数据执行图像处理,以允许观察者容易地观察。
注意,图像处理包括例如以下处理:
·从目标图像除去随机噪声的处理;
·转换色调或强调细节的处理,在显示目标图像中获得令观察者易见的密度值;和
·通过从目标图像切去观察者不必须的部分而减小目标图像信息规模的处理,或压缩目标图像信息。
然后,用外部设备或X射线图像捕获装置100中的任意装置(未画)对已由图像处理器121处理的目标图像数据进行在显示器上的显示处理、在存储单元或存储媒体中的存储处理、分析处理等。
<X射线图像捕捉设备100的详细配置和操作>
下面详细说明在上述X射线图像捕捉设备100中需要具体说明的下面的增效组分。
(1)存储在存储器118中的栅格条纹分量的图像数据
(2)用修正处理器115进行有缺陷像素的修正处理
(3)用栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117进行栅格条纹分量的检测和提取处理
(1)存储在存储器118中的栅格条纹分量图像数据
从含有栅格条纹分量的目标图像数据减去存储在存储器118中的栅格条纹分量的图像数据。如果在减去之后分别存储相应于目标图像数据的存储在存储器118中的数据,如本实施例中,就可以从已除去栅格条纹的目标图像数据恢复含有栅格条纹分量的源目标图像数据。用这种方法,即使在栅格除去处理中的一些问题破坏了目标图像数据时,也可以通过恢复处理恢复源目标图像数据。
(2)修正处理器115进行有缺陷像素的修正处理
修正处理器115通过例如使用微处理器的软件执行下述处理。
图7到10显示了X射线传感器104中的像素欠缺分布的实例。
假定每个像素欠缺基本只有一个像素宽度。这是因为由于难以修补有缺陷像素,通常不使用有多个大量邻近像素欠缺的X射线传感器。
图7到10中,每个方块表示一个像素,一个黑方块表示有缺陷像素。而且,每个图下显示栅格条纹的方向(垂直方向)。
图7所示的有缺陷像素是基本像素,如图7所示,有缺陷像素(黑方块)周围存在8个邻近像素分量a1到a8。
图11说明了目标图像中空间频率上栅格条纹分量的信号分布,该目标图像包括图7所示的有缺陷像素和栅格条纹分量。
参考图11,横坐标表示目标图像的水平空间频率轴u,纵坐标表示目标图像的垂直空间频率v,空间频率轴u和v标示“采样频率”作为像素间距的倒数,“奈奎斯特频率”作为该频率的半值。
由于栅格条纹在目标图像的水平方向上振动,在垂直方向上不动,如图11所示,空间频率轴u(见图11中的白点)存在栅格条纹分量。
常规图像中,其主要分量分布于等于或小于奈奎斯特频率半值的空间频率域中,如果不存在栅格条纹分量,可以用有缺陷像素两侧的任意像素值的平均值内插有缺陷像素值。这是因为内插对空间谱表现图4中滤波的响应功能(特性)。
因而,在修正图7所示有缺陷像素的情况下,由于垂直方向上不存在栅格条纹分量,可以用垂直方向上像素平均值,即像素分量a2和a6的平均值或各像素分量,进行近乎完善的修正。
图8所示的有缺陷像素连接为水平延长的图形(见图8中的黑方块)。由于像素的上下方向平行于栅格条纹,在缺陷像素为此类图形的情况下,也可以用要修正的有缺陷像素的上下邻近像素分量进行近乎完善的修正。
图9所示的有缺陷像素连接为垂直延长的图形(见图9中的黑方块)。在有缺陷像素为此类图形的情况下,除了所连接的最上和最下有缺陷像素,邻近要修正的像素的上下像素没有可靠值。如果在此状态下,使用水平方向等的简单平均值对有缺陷像素进行欠缺修正,会获得不可预期的修正值,如前图5所说明的那样。
因此,本实施例中,用要修正的各有缺陷像素的一系列左右邻近正常像素分量,用联立方程(12)从修正有缺陷像素的左右邻近像素获得系数ak(k=1到P)。
这时,所用的像素数约为20,阶数k在5左右。
用系数ak通过方程(9)预测感兴趣的有缺陷像素值Xn,计算所有获得的有缺陷像素值Xn平均值。结果,获得图5所示的“B:理想内插值”。
本实施例中,用方程(12)获得系数ak(k=1到P)。然而,本发明不限于此。例如,可使用称为最大熵法的算法。
图10所示的有缺陷像素连接为图8和9所示有缺陷像素的图形组。本图形中的有缺陷像素中的相关像素垂直和水平结合有缺陷像素交点的像素(有缺陷像素交叉位置的像素),即,像素分量a4、a12、a18和a24围绕的有缺陷像素。
图10所示的图形中,用上下邻近像素分量的平均值修正一系列水平连接的有缺陷像素,用联立方程修正一系列垂直连接的有缺陷像素,如上所述。
更具体地说,可使用下面的三个方法(a)到(c)。然而,用这些方法,获得近乎相同的结果。
(a)用上下邻近欠缺修正值的平均值(修正有缺陷像素的值)修正像素分量a4、a12、a18和a24围绕的有缺陷像素。
(b)用作为欠缺修正值的左右邻近像素值通过解联立方程(12)修正像素分量a4、a12、a18和a24围绕的有缺陷像素。
(c)用方法(a)和(b)的结果平均值修正像素分量a4、a12、a18和a24围绕的有缺陷像素。
通过执行上述处理,存储在存储器113中的、形成目标图像数据的多个像素数据中的有缺陷像素数据可以得到修正。
(3)用栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117进行栅格条纹分量的检测和提取处理
栅格条纹检测器116读取存储在存储器113中的一些目标图像数据,根据读取的数据检查包含在目标图像数据中的栅格条纹的频谱,检测栅格条纹的空间频率fm和角θ。随后的栅格条纹分量提取单元117在栅格条纹分量提取处理中使用栅格条纹的空间频率fm和角θ(下文中也称为“角η”)的信息。
图12A到12D说明栅格条纹的空间频率fm和角θ的检测处理。
图12A显示了整个目标图像的图像,“L1”到“6”表示从目标图像的顶端开始的行位置。栅格条纹检测器116根据行L1到L6的傅立叶变换结果测量栅格条纹的空间频率fm。检测栅格条纹的频谱后,栅格条纹检测器116可以使用L1到L6各行前后几行的平均值以改善检测性能。
图12B到12D分别显示了行L1的傅立叶变换结果。
即,图12B显示了振幅谱(或功率谱),图12C显示了作为傅立叶变换结果的余弦波系数的实部值,图12D显示了作为正弦波系数的虚部值。
图13是显示栅格条纹检测器116处理的流程图。
栅格条纹检测器116清除用以获得频谱的平均值的变量cumulation(步骤S201)。
而且,栅格条纹检测器116清除计算频谱的平均值所用的行数计数器(变量)n(步骤S202)。
另外,栅格条纹检测器116将使用的变量i重置为1,它用于从图12A所示行L1到L6中选择感兴趣的行(选择的行)(步骤S203)。结果,选择行L1作为感兴趣的行时开始第一处理。
栅格条纹检测器116检查目标图像的所有行L1到L6是否完成连续步骤S205到S215中的处理(步骤S204)。
如果确定检查结果为处理完成,流程跳到步骤S216(下文中描述);否则,执行从下一步骤S205的处理。
如果在步骤S204确定未完成处理,栅格条纹检测器116从目标图像的行L1到L6选择变量i表示的行Li,并获取其数据(行数据Li)(步骤S205)。
栅格条纹检测器116执行步骤S205中获取的行数据Li的傅立叶变换处理(例如快速傅立叶变换)(步骤S206)。
栅格条纹检测器116从步骤S206中傅立叶变换的结果(空间频率域中的数据)获取功率谱(或振幅谱)(步骤S207)。
栅格条纹检测器116检查步骤S207中获取的功率谱中是否存在表示栅格条纹的显著频谱(峰值)(步骤S208)。
更具体地说,由于附加栅格103,已知作为栅格条纹发生源的栅漏的绝对空间频率,可以用该频率作为“fg”,准确进行步骤S208中的检查处理。
更具体地说,令“Ts”为X射线传感器104的采样间距。然后,可以用:
①J=1
指定产生的栅格条纹处的大致空间频率fm’。
这时,如果满足公式(13)中条件③,就使用通过②获得的空间频率fm’;如果不满足条件③,在“J←J+1”时执行①。
栅格条纹的准确空间频率fm应邻近通过公式(13)获得的“fm’”。因此,检查是否存在峰值(表示栅格条纹的显著频谱),只须搜索邻近值,以检测在物体的图像分量、噪声分量等的影响下表示不受不同峰值影响的栅格条纹的显著频谱的峰值。
精确地制造栅格103以便栅漏的频率fg在整个栅格103上采取预定值。然而,如果射线摄影时栅格103和X射线传感器104以任意距离或更大的距离分开,由于来自X射线发生器101的X射线束为圆锥束形,X射线束以放大尺度到达X射线传感器104。因此,改变了精确空间频率fm,不易预测。
因而,通过公式(13)获得的“fm’”附近的频率中,获得峰值表示的频率作为空间频率fm。
上述情况下,必须检查获得的峰值是否是实践中稳定存在的显著峰值。通常根据噪声电平进行该检查处理。可以预先测量该噪声电平,或可用非峰值处高频范围中频谱分量的平均值。例如,如果邻近峰值和噪声电平的频谱值中功率频谱的合计(或平均值)的比值等于或大于10,就确定获得的峰值是显著、稳定的峰值。
如果在步骤S208中确定未发现显著峰值,栅格条纹检测器116增加变量i以处理下一行(步骤S217),流程回到步骤S204以重复连续的处理步骤。
相反,如果在步骤S208中确定发现了显著峰值,栅格条纹检测器116即向变量cumulation(步骤S210)添加表示峰值的空间频率Pi(步骤S209)。
栅格条纹检测器116获得栅格条纹的相位,在变量θn和Mn中设置用变量i表示的相位和行位置(步骤S211到步骤S214),并增加变量n(步骤S215)。
之后,栅格条纹检测器116增加变量i以处理下一行(步骤S217),流程回到步骤S204以重复连续处理步骤。
完成所有行L1到L6的步骤S205到S215中的处理后,栅格条纹检测器116通过用变量n的当前值(显著峰值数)除变量cumulation的当前值获得栅格条纹的平均空间频率fm(步骤S216)。
图13中的处理后,步骤S214中,栅格条纹检测器116在处理中使用步骤S213中获得的变量θi(i=0到n-1)以获得依赖于行位置Mi(i=0到n-1)的栅格条纹的平均角η(角θ)。
更具体地说,栅格条纹检测器116用栅格条纹的空间频率fm用:
{(θI-θi+1)/2π}/fm
计算栅格103位置之间的差,作为第i行Li和(i+1)行L(i+1)的相位θi和θi+1之间的相位差(θI-θi+1),用:
(Mi+1)-Mi
计算行Li和L(i+1)之间的行差,根据这些结果用
计算栅格条纹的角η。
当用方程(14)计算的角η等于或小于预定角(没有异常倾斜)时,隔几行进行栅格条纹提取处理;当角η超过预定角(异常倾斜)时,对每一行进行栅格条纹提取处理。
注意,在已知栅格条纹的方向(垂直方向或水平方向)的条件下,用栅格条纹检测器116执行该处理。例如,如果不知道栅格条纹的方向,就在垂直和水平方向上都预先进行相同处理,检测到显著峰值的方向确定为近乎垂直于栅格条纹的方向。
当栅格条纹检测器116检测到上述情况时,获得栅格条纹的空间频率fm和角θ(角η)。
栅格条纹分量提取单元117用栅格条纹检测器116获得的栅格条纹的空间频率fm和角θ(角η),从实践中存储在存储器113中且包含栅格条纹分量的目标图像数据提取栅格条纹分量,并将提取的栅格条纹分量存储在存储器118中。
图14A和14B是显示栅格条纹分量提取单元117进行的栅格条纹提取处理的流程图。
栅格条纹分量提取单元117接收栅格条纹检测器116获得的角θ和空间频率fm作为处理参数。
栅格条纹分量提取单元117根据处理参数(栅格条纹的角θ和空间频率fm)执行下面要描述的步骤S300到S321中的处理。
如果输入到栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹的空间频率fm是“0”,在目标图像上就没有栅格条纹,即不用栅格103进行射线摄影。这种情况下,栅格条纹分量提取单元117不执行图14A和14B所示的处理。存储器118在这种情况下存储“0”数据作为栅格条纹分量。否则不运行运算装置119,存储在存储器113中的目标图像数据直接存储在存储器120中。
当栅格条纹检测器116为栅格条纹分量提取单元117供应栅格条纹的角θ和空间频率fm时,栅格条纹分量提取单元117用方程(2)根据空间频率fm计算系数a1和a2(或5-点滤波器的系数(a2、b2、c2、b2、a2))(步骤S300)。假设相应于该步骤中获得的系数的FIR滤波器是“FIR1”。
栅格条纹分量提取单元117用方程(3)根据空间频率fm计算系数a3(步骤S301)。假设相应于该步骤中获得的系数的FIR滤波器是“FIR2”。
栅格条纹分量提取单元117产生中心为空间频率fm的窗函数。以在空间频率fm的域中实现FIR滤波(步骤S302)。
例如,作为窗函数,可以应用中心为空间频率fm的高斯分布函数。
栅格条纹分量提取单元117根据栅格条纹的角θ,确定形成目标图像的行数据的行范围,对这些行执行栅格条纹是取处理(步骤S303到S305)。
更具体地说,栅格条纹分量提取单元117将角θ的参考值设为“0.1°”,检查栅格条纹检测器116获得的栅格条纹的角θ是否大于参考值“0.1°”(步骤S303)。作为检查结果,如果角θ小于参考值“0.1°”,栅格条纹分量提取单元117就在变量skip中设置“5”,即确定处理每5行跳过一次(步骤S304)。相反,如果角θ等于或大于参考值“0.1°”,栅格条纹分量提取单元117就在变量skip中设置“0”,即确定对所有行执行处理(步骤S305)。
在步骤S303到S305中,不仅设置变量skip,而且可以根据角θ进行更具体地设置。
步骤S304或S305的处理后,栅格条纹分量提取单元117设置变量count为步骤S304或S305的变量skip的值,这样,初始化变量count(步骤S306)。
栅格条纹分量提取单元117检查变量count的当前值是否等于或大于变量skip的值,即,要对感兴趣的行数据执行栅格条纹提取处理(步骤S307)。
检查结果,如果要执行处理,流程进行到步骤S310;否则,流程进行到步骤S308。如果步骤S307是第一次执行,由于它确定执行处理,流程进行到步骤S310。
如果在步骤S307确定要执行处理(skip≤count),栅格条纹分量提取单元117就从存储在存储器113中的目标图像数据获取要处理的一个行数据(感兴趣的行数据)(步骤S310)。
步骤S310中,感兴趣的行数据可从目标图像数据直接获取。或者,例如,可以获取感兴趣的行数据前后几行的平均值(移动平均值)作为要处理的实际行数据。
栅格条纹分量提取单元117用FIR1对步骤S310中获取的感兴趣的行数据滤波、其系数在步骤S300中确定,并在行缓冲区1(未画)中存储结果(步骤S311)。
用该处理,行缓冲区1存储包含栅格条纹分量的图像分量数据。
栅格条纹分量提取单元117用FIR2对行缓冲区中存储的行数据滤波、其系数在步骤S301中确定,并在行缓冲区2(未画)中存储结果(步骤S312)。
用该处理,行缓冲区2存储用于获得栅格条纹分量包络的数据。
然后,栅格条纹分量提取单元117计算栅格条纹分量的包络(步骤S313)。
更具体地说,栅格条纹分量提取单元117计算以行缓冲区1和2中数据作为分量的向量振幅(即平方和的平方根),并将结果存储在行缓冲区3中(未画)。作为这种情况下要进行的运算操作,由于平方根的单调增加,可以应用不计算平方根的运算操作,可获得相同结果。
栅格条纹分量提取单元117查验行缓冲区3中的数据,即,包络数据,确定用于检测异常数据的上、下限值th1和th2(步骤S314)。
作为确定上、下限值th1和th2的方法,可以应用多种方法。可使用例如:一种方法,计算均值和标准差,确定比平均值大或小标准差的n倍(例如,“3”)的值是上、下限值th1和th2;一种方法,计算行缓冲区3中包络数据的直方图,确定上、下限th1和th2以直方图的模作中心;以及类似的方法。
栅格条纹分量提取单元117确定落在值th1到th2(包含二者)的范围外的数据作为行缓冲区3中包络数据的异常数据(相应于图像数据骤变的数据),估计异常数据周围数据中相应于异常数据的行缓冲区1中的栅格条纹分量数据,并用估计的数据重写异常数据(步骤S315)。这时,重写数据以得到稳定状态,该状态下,所有栅格条纹分量形成周期变化图形。
注意,步骤S315中的处理已在方程(7’)中说明,因此不再赘述。
栅格条纹分量提取单元117通过步骤S315中的处理执行行缓冲区1中栅格条纹分量数据的傅立叶变换处理,它们整体状态稳定,这样,获得空间频率域的栅格条纹分量数据(步骤S316)。
注意,步骤S316中的转换处理不限于傅立叶变换,例如,可应用诸如余弦转换等正交变换。
栅格条纹分量提取单元117用以空间频率fm作为中心的窗函数对步骤S316中获取的空间频率域的数据滤波,它是步骤S302中产生的(步骤S317)。结果,栅格条纹分量数据更选择性地表示栅格条纹。
栅格条纹分量提取单元117对步骤S317中进行滤波的栅格条纹分量数据执行步骤316中变换的反变换处理,并将反变换结果设为实际栅格条纹分量数据(步骤S318)。
栅格条纹分量提取单元117在存储器118的相应位置处存储步骤S318中获取的栅格条纹分量数据(步骤S319)。
栅格条纹分量提取单元117在变量count中设置“0”(步骤S320),并检查是否已对存储器113中形成目标图像数据的所有行数据执行了从步骤S307开始的处理(步骤S321)。
如果在步骤S321中确定处理完成,结束该处理;否则,流程回到步骤S307以重复连续处理步骤。
另一方面,如果在步骤S307确定不执行处理(skip>count),栅格条纹分量提取单元117将先前处理中获取的栅格条纹分量数据复制到存储器118的相应位置(步骤S308),并增加表示要复制的行的变量count(步骤S309)。之后,流程回到步骤S307以重复连续处理步骤。[第二实施例]
本发明应用于例如图15所示的X射线图像捕捉设备400。
注意,图15中的X射线图像捕捉设备400中的相同参考数字指图6中X射线图像捕捉设备100的相同部分,因此不再赘述。
在图6的X射线图像捕捉设备100中,修正处理器115用存储器114中的数据对存储器113中的目标图像数据执行有缺陷像素修正处理。相反,在本实施例的X射线图像捕捉设备400中,如图15所示,修正处理器115用存储器114中的数据对存储器120中的目标图像数据,即已除去栅格条纹分量的目标图像数据执行有缺陷像素修正处理。
因而,依据本发明的X射线图像捕捉设备400,由于排除了考虑栅格条纹的像素欠缺修正的需要,可以应用传统上简单的有缺陷像素修正,它用周围无缺陷像素值的平均值修正有缺陷像素。[第三实施例]
本发明应用于例如图16所示的X射线图像捕捉设备500。
注意,图16中的X射线图像捕捉设备500中的相同参考数字指图6中X射线图像捕捉设备100的相同部分,因此不再赘述。
如图16所示,除了图6中的X射线图像捕捉设备100的配置之外,本实施例的X射线图像捕捉设备500还有用于检测附加栅格103的检测器(开关)122。
检测器122向修正处理器115和栅格条纹检测器116供应栅格103附加的检测结果(栅格附加信号)。
当根据检测器122的栅格附加信号检测到附加栅格103时,修正处理器115执行考虑栅格条纹的有缺陷像素修正处理,如第一实施例所述。否则,修正处理器115用例如围绕的无缺陷像素值的平均值修正有缺陷像素。
同样,当根据检测器122的栅格附加信号检测到附加栅格103时,栅格条纹检测器116执行栅格条纹检测处理(分析处理),如第一实施例所述。然而,当根据栅格附加信号检测为未附加栅格时,栅格条纹检测器116跳过栅格条纹检测处理,立即确定不存在栅格条纹,并执行相应处理。
如上所述,由于本实施例的X射线图像捕捉设备500有检测器122,并根据检测器122的检测结果检测栅格条纹,可以极大缩短用于检测栅格条纹的处理需要的时间。[第四实施例]
本发明应用于例如图17所示的X射线图像捕捉设备600。
本实施例的X射线图像捕捉设备600的配置在以下方面与图6所示的X射线图像捕捉设备100不同。
注意,图17中的X射线图像捕捉设备600中的相同参考数字指图6中X射线图像捕捉设备100的相同部分,因此不再赘述。
如图17所示,除图6中的X射线图像捕捉设备100的配置外,本实施例的X射线图像捕捉设备600还包括用于存储X射线辐射区域数据的存储器123。
存储器123存储通过从存储在存储器113中的目标图像数据只提取X射线辐射区域获得的图像数据(辐射区域数据),对存储器123中的辐射区域数据进行栅格条纹分量检测和提取。
更具体地说,在X射线射线摄影中,通常的做法是为X射线发生器101的X射线发生球管开口提供辐射野光圈,以避免除物体102(这种情况下是人体)的靶部分以外的部分曝光。用该辐射野光圈,可用X射线只辐射物体102中要求的部分。
当使用辐射野光圈功能时,并非从X射线传感器104获得的所有图像信号都有效,而是在X射线摄影获得的图像中相应于辐射野光圈限定的X射线辐射野的部分图像才有效。
因此,本实施例中,计算机装置(CPU等,未画)根据X射线强度分布和光圈形状或其它信息从存储器113中目标图像数据中检测相应于X射线辐射野的有效部分图像区域(辐射区域),只将该辐射区域的数据(辐射区域数据)存储在存储器123中。
如上所述,由于本实施例只处理存储器123中的辐射区域数据,即不是全部目标图像数据,而是减小了信息规模的、要求部分的数据,所以可以缩短处理时间。
本实施例中,有缺陷像素修正后,从目标图像提取辐射区域。例如,提取辐射区域后,可对该辐射区域执行有缺陷像素修正。[第五实施例]
在第一实施例的图6中的X射线图像捕捉设备100中,依据图14A和14B所示的流程图执行栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量提取处理。
本实施例中,依据图18A和18B所示的流程图,执行栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量提取处理。
注意,图18A和18B中的栅格条纹分量提取处理的相同步骤号指图14A和14B所示的相同处理,因此不再赘述。
描述本实施例的栅格条纹分量提取处理前,图19A部分地显示了包含栅格条纹分量的目标图像。图19A中,“*”表示由于例如存在X射线屏蔽材料而不存在栅格条纹分量的部分。
图19B显示了图19A中所示的目标图像用滤波进行栅格条纹分量提取的结果,如第一实施例。如图19B所示,由于在相应于目标图像的部分“*”中出现人为影响,从包络提取该部分,从该部分前后的数据估计该部分,以获得整个稳定栅格条纹分量。图19C显示了这种结果。如果获得了这种稳定的栅格条纹分量,诸如傅立叶变换等的转换处理就不会产生新的人为影响。
第一实施例中,从图19A所示的源图像(目标图像)减去图19C所示的栅格条纹分量,以除去栅格条纹分量。然而,在该配置的情况下,会在不存在栅格条纹分量的部分(“*”表示的部分)出现新的栅格条纹分量。
因此,本实施例中,如图19D所示,图19C所示的栅格条纹分量中不存在栅格条纹分量的部分(“*”表示的部分)设为“0”。
为了这一目的,本实施例中,栅格条纹分量提取单元117依据图18A和18B的流程图执行栅格条纹分量提取处理。
更具体地说,步骤S318中的处理后,栅格条纹分量提取单元117执行处理以用补偿部分通过在步骤S315中用“0”估计来代替步骤S318中处理获取的稳定栅格条纹分量数据(步骤S700),然后,流程进行到步骤S319。通过这一处理,即使在不存在栅格条纹分量的部分中,也可以可靠地防止栅格条纹除去处理中产生新的栅格条纹分量。[第六到第十实施例概况]
辐射摄影术获得的移动图像遇到了现有技术中描述的辐射图像的相同问题。
更具体地说,在通过用固态图像感测元件感测经物体的X射线捕捉物体的X射线图像的配置情况下,可依照物体的移动获取一系列连续图像(移动图像X射线图像,下文中也称为X射线移动图像)。这种X射线移动图像中,形成X射线移动图像的每个单独的帧图像遇遇到了栅格条纹分量的上述问题。
以例如每秒30到120帧的高速捕捉X射线移动图像。以这样高速获得的X射线移动图像,很难完善地除去栅格条纹分量。另外,由于以高速捕捉X射线移动图像,如果通过简单滤波除去栅格条纹分量,就损坏了图像自身(例如出现人为影响)。
因此,在下面的第六到第十实施例中,将说明辐射图像处理设备、图像处理***、辐射图像处理方法、存储媒体和程序,从使用栅格的射线摄影捕捉的辐射图像除去栅格导致的图像分量后,它们可以获得高质量辐射移动图像。
假设X射线用作辐射的实例,处理X射线辐射摄影获得的X射线图像。
下面要描述的配置是应用了本发明的实例,本发明不限于这种具体配置。
第六到第十实施例中,本发明通过下述配置解决了用简单滤波处理除去栅格条纹分量的难题,和解决了高速除去栅格条纹分量的难题,尤其是对于X射线移动图像,通过用栅格的X射线辐射摄影捕捉相应于物体移动的一系列连续图像(X射线移动图像)。
也就是,通过估计获得栅格条纹的分量信息(下文中也简称为“栅格条纹分量”),从而提取栅格条纹分量,栅格条纹分量加在形成要处理的X射线移动图像(目标X射线移动图像)的每个多帧图像上或应作为整个图像上的稳定条纹图像存在,且由于例如传感器特性(饱和特性或有缺陷像素特性等)的影响而不能用常规滤波处理检测。
在形成目标X射线移动图像的多帧图像中,由于邻近帧图像有几乎相同的栅格条纹分量,不是对所有各帧图像执行栅格条纹分量提取处理,而是只对十中取一后所余的帧图像执行栅格条纹分量提取处理。
例如,当每帧图像都是对数图像信号时,从该帧图像减去所提取的栅格条纹分量。以这种方式,可以稳定地除去栅格条纹信息而不会影响X射线移动图像。
更具体地说,在第六实施例中,分析X射线辐射摄影获得的X射线移动图像中的一帧图像(目标帧图像)。对于垂直于栅格条纹的方向上的像素欠缺,执行线性预测像素欠缺修正处理。而且,根据分析结果从目标帧图像提取栅格条纹分量,并保留为图像信息。
由于分析需要的时间比连续捕捉的帧图像的时间长,所以用预先提取的栅格条纹分量对目标帧图像(已从其提取栅格条纹分量作为起始帧)和要分析的下一帧图像之间的帧图像进行栅格条纹分量除去处理,直到完成下一帧图像分析为止。这时,可以在相应于分析所需时间的另一定时控制配置的控制下周期性提取栅格条纹分量。
第六实施例中,从目标帧图像提取栅格条纹分量后,暂时用低阶FIR滤波提取栅格条纹分量,通过该滤波结果和另一FIR滤波结果之间的向量振幅特性计算获取包络信息。根据包络信息从栅格条纹分量提取不稳定部分,用围绕它的稳定部分修补它,这样将栅格条纹分量转换为整体稳定的信号序列。另外,为了更适当地只提取栅格条纹分量,执行滤波处理以选择性提取相应于栅格条纹分量的空间频率,该滤波结果确定为栅格条纹分量。
从每帧图像减去如上述获取的栅格条纹分量。用这种方法,可以获得除去栅格条纹分量后的X射线移动图像。
第七实施例中,除去栅格条纹分量后对每帧图像进行像素欠缺修正。可应用基于例如平均值的像素欠缺修正。
第八实施例中,提供了用于检测栅格附加的检测装置。当检测装置确认附加了栅格时,分析每帧图像,根据分析结果执行预测像素欠缺修正和栅格条纹分量除去。
第九实施例中,当按物体要摄影的部分圈定X射线曝光的辐射野时,每帧图像只有相应于辐射野的部分图像进行第六实施例的处理。
由于按物体的条件一些图像部分中不存在栅格条纹,第十实施例采用了对图像不存在栅格条纹的部分禁止栅格条纹除去处理的方法。
更具体地说,通过用零(“0”)数据代替不存在栅格条纹分量的部分的信息,该部分不进行栅格条纹除去处理。
第六到第十实施例中,例如,由于提取的栅格条纹分量作为图像信息,保留该图像,即使在从每个帧图像除去栅格条纹分量后,也可以用栅格条纹分量的保留图像信息恢复源帧图像,即除去栅格条纹前的帧图像。[第六到第十实施例中的栅格条纹分量除去处理]
注意,在下面的描述中,有时第六到第十实施例统称为“该实施例”。而且,下文中,X射线移动图像中感兴趣的帧图像也称为“目标图像”。
例如,根据栅格条纹分量表示的频率,分开包含大部分栅格条纹分量的分量,处理分开的分量以获得栅格条纹可能表达的特点信息,处理后的信息视为从目标图像信号除去的栅格条纹分量。
依据空间频谱表达栅格条纹分量有可观的强度分量,且如果适当选择栅格条纹的空间频率,采样后可存在于奈奎斯特频率(空间频率为1/2采样频率)周围。结果,如图42A到42D所示,可以容易地获得栅格条纹分量不与正常图像信号的主要分量重叠的状态。
只有在目标图像信号包含骤变分量时,如前用图43A到43D所述的那样,才难以分开栅格条纹分量和目标图像信号。
一些情况下,栅格条纹自身可能不存在。即在包括近乎完善截断X射线的部分物体进行X射线摄影或在超过传感器的动态范围的强X射线到达传感器的部分区域时,因饱和除去该区域的栅格条纹分量。
通常,捕捉X射线图像后,由于透过物体的X射线剂量具有重要性,物体区域(通过区域)以外的X射线剂量成为物体内区域的几百倍。通常,考虑到物体外区域没有信息,扩大传感器或用于传感器的放大器的动态范围是没有意义的。大多数情况下,由于饱和,物体外区域表现出非线性,不存在栅格条纹分量或对比度减低。
因此,本实施例中,可用本发明应付以下两种情况:一种情况下,一行的数据包括骤变,使栅格条纹分量和目标图像信号难以分离;一种情况下,栅格条纹自身不存在。本发明还可除去栅格条纹分量而不产生人为影响。
注意,可以通过对第一到第五实施例中描述的目标图像应用栅格条纹除去处理来说明本实施例中的栅格条纹分量除去处理,不再说明与各帧图像处理有关的各说明和方程及详细描述。[第六实施例]
本发明应用于例如图20所示的X射线图像捕捉设备1100。
本实施例中X射线图像捕捉设备1100的配置在下述方面与图6所示的X射线图像捕捉设备100不同。
注意,图20中X射线图像捕捉设备1100的相同参考数字指图6中X射线图像捕捉设备100中相同的部分,因此不再赘述。而且,不再描述可通过用帧图像代替目标图像来说明的内容。
本实施例中的X射线图像捕捉设备1100用于捕捉医用(图像诊断等)X射线移动图像,包括:存储器107,用于暂时存储从A/D转换器106输出的数字数据作为帧图像数据;运算装置109,用于用存储器108中的数据执行存储器107中帧图像数据的运算处理;已在运算装置109中进行了运算处理的帧图像数据的换算表(下文中也称为“LUT”(查询表))110,如图20所示。
而且,设备1100包括:运算装置112,用于用存储器111中的增益模式数据对LUT 110输出的转换后帧图像数据进行运算处理;存储器113,用于暂时存储已在运算装置112中进行运算处理的帧图像数据。
设备1100进一步包括:修正处理器115,用于用存储器114中的信息对存储在存储器113中的目标图像数据进行修正处理;存储传输控制器142,用于控制已进行修正处理的存储器113中的帧图像数据的读取;存储器143,用于在存储传输控制器142的控制下存储从存储器113读取的帧图像数据;栅格条纹检测器116,用于检测与来自存储器143中帧图像数据的栅格条纹关联的信息;和栅格条纹分量提取单元117,用于根据栅格条纹检测器116获得的信息,从帧图像数据提取栅格条纹分量。
设备100进一步包括:存储传输控制器140,用于控制对存储器118中栅格条纹分量的读取;存储器141,用于在存储传输控制器140的控制下,存储从存储器118读取的栅格条纹分量;运算装置119,用于从存储器113中的帧图像数据减去存储器141中的栅格条纹分量;存储器120,用于暂时存储运算装置119的运算结果(除去栅格条纹分量后的帧图像);和图像处理器121,用于执行对存储器120中目标图像数据的图像处理和输出处理后的图像数据。
来自A/D转换器106的数字数据暂时存储在存储器107中作为帧图像数据。
因而,存储器107以一组多个像素数据的形式存储数字图像数据(帧图像数据),相应于形成X射线传感器104的多个像素。
存储器108预存储没有X射线辐射时射线摄影获取的数字数据。该数字数据用于从存储在存储器107中的帧图像数据除去X射线传感器104独特的、类似偏移的固定模式噪声。因而,X射线图像捕捉设备1100在控制X射线发生器101时捕捉图像以不产生X射线,并在存储器108中存储捕捉的数字数据作为图像数据。
运算装置109执行处理,从形成存储在存储器107中的目标图像数据(用透过物体102的X射线获得)的多个像素数据中一个相应像素数据减去形成存储在存储器108中的图像数据(通过无X射线摄影获得的固定模式噪声数据)的多个像素数据中给定位置的像素数据。
LUT 110将已由运算装置109处理的帧图像数据转换为与其对数值成正比的值,并输出转换后的数据。
存储器111存储增益模式数据,增益模式数据用于对已用LUT 110转换的帧图像数据,修正形成X射线传感器104的增益变化。为了这一目的,X射线图像捕捉设备1100不用物体102进行X射线摄影,用存储在存储器108中的数字数据从通过射线摄影获得的图像数据除去固定模式噪声,将通过转换该数据获得的数据用存储器111中的LUT 110存储为与对数值成正比的值,作为增益模式数据。
运算装置112从LUT 110输出的帧图像数据减去存储器111中的增益模式数据(如果要处理的数据不进行对数转换,该处理相应于除法),输出差数据。
已用运算装置112进行减法处理的帧图像数据暂时存储在存储器113中。
在存储器113中存储的、形成帧图像数据的多个像素数据中,修正处理器115用存储在存储器114中的有缺陷像素位置信息修正有缺陷像素数据,再存储修正的像素数据在存储器113的相应位置。
存储传输控制器142根据栅格条纹分量提取单元117供应的操作结束信号,控制存储器113中帧图像数据(已进行修正处理器115的修正处理的图像数据)的读取(在下文中描述)。
存储器143在存储传输控制器142的控制下,存储从存储器113读取的帧图像数据。
栅格条纹检测器116分析存储器143中帧图像数据(已用修正处理器115进行修正处理的图像数据)的栅格条纹,并检测和输出栅格条纹的空间频率fm和角θ。
栅格条纹分量提取单元117读取存储器143中的帧图像数据(已用修正处理器115进行修正处理的图像数据),并根据栅格条纹检测器116获得的栅格条纹的空间频率fm和角θ从读取的图像数据提取栅格条纹分量。此后,单元117向存储传输控制器142和140输出表示提取处理结束的操作结束信号。
栅格条纹分量提取单元117提取的栅格条纹分量暂时存储在存储器118中。
存储传输控制器140根据栅格条纹分量提取单元117供应的操作结束信号,控制存储器118中的栅格条纹分量的读取。
存储器141在存储传输控制器140的控制下,存储从存储器118读取的栅格条纹分量。
运算装置119从存储器113中的帧图像数据(已用修正处理器115进行修正处理的图像数据)减去存储器141中存储的栅格条纹分量。
用运算装置119减去的栅格条纹分量后的帧图像数据暂时存储在存储器120中。
图像处理器121执行存储器120中帧图像数据的图像处理,以允许观察者容易地观察。
注意,图像处理包括,例如,下述处理:
·从帧图像除去随机噪声的处理;
·转换色调或强调细节的处理,在显示帧图像中获得令观察者易见的密度值;和
·通过从帧图像切去观察者不必须的部分而减小帧图像信息规模的处理,或压缩帧图像信息。
然后,用外部设备或X射线图像捕获装置1100中的任意装置(未画)对已由图像处理器121处理的帧图像数据进行在显示器上的显示处理、在存储单元或存储媒体中的存储处理、分析处理等。
<X射线图像捕捉设备1100的详细配置和操作特征特点>
考虑X射线图像捕捉设备1100中的存储传输控制器140和142的数据读取定时和读取数据处理定时,图解说明图21中71到75。
图21中的71表示依次用X射线传感器104捕捉的帧图像数据的存储定时。存储器113依次存储的帧图像数据由运算装置119除去存储器141中的栅格条纹分量。
图21中的72表示从栅格条纹分量提取单元117输出的操作结束信号。如图21中72表示的那样,操作结束信号在高电平时,表示提取栅格条纹分量结束(运算操作结束)。
图21中的73表示根据从栅格条纹分量提取单元117输出的操作结束信号的存储传输控制器142的操作定时。如图21中73所示的那样,如果根据来自栅格条纹分量提取单元117的操作结束信号,确定已达到了栅格条纹分量提取结束定时(如果操作结束信号高电平),存储传输控制器142读取存储器113中的帧图像数据并送到存储器143。
图21中的74表示栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117的操作定时。如图21中74所示,当将帧图像数据传输给存储器143时,运行栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117,作为操作结果获得的栅格条纹分量存储在存储器118中。在该操作结束定时,栅格条纹分量提取单元117输出高电平操作结束信号,如图21中72所示。
图21中的75表示根据从栅格条纹分量提取单元117输出的操作结束信号的存储传输控制器140的操作定时。如图21中的75所示,如果根据来自栅格条纹分量提取单元117的操作结束信号,确定已达到了栅格条纹分量提取结束定时(如果操作结束信号高电平),存储传输控制器140读取存储器118中的栅格条纹分量并送到存储器141。用这种方法,更新存储器141中的栅格条纹分量。
也就是,本实施例中,如图21中71到75所示,并非对所有形成X射线移动图像的帧图像执行栅格条纹分量提取处理,而是在一帧图像的栅格条纹分量提取处理的结束定时执行下一栅格条纹分量提取处理,用先前提取的同一栅格条纹分量(存储在存储器141中)对两次提取之间的帧图像进行栅格条纹分量除去处理。由于连续帧图像有近乎相同的X射线发生器110位置、其X射线能量、物体102的位置等,栅格103形成的条纹分量也近乎相同,所以这种操作是有效的。
本实施例中,进行下一提取处理的帧图像在一帧图像的栅格条纹分量提取处理的结束定时存储在存储器143。然而,本发明不限于这种具体定时。例如,另一任意定时控制机制可用于周期性将帧图像存储在存储器143,该帧图像可进行栅格条纹分量提取处理。
本实施例中,要处理的对象是X射线移动图像。例如,静止图像可用作要处理的对象,先前提取的栅格条纹分量可用在当前捕捉静止图像的栅格条纹分量除去处理中。这种情况下,也可减少栅格条纹分量提取的负担。<X射线图像捕捉设备1100的另一详细配置和操作>
下面,将详细描述上述X射线图像捕捉设备1100中需要详细描述的、下述增效组分。
(1)存储在存储器118中的栅格条纹分量中的图像数据
(2)用修正处理器115的有缺陷像素修正处理
(3)用栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117进行的栅格条纹分量检测和提取处理
(1)存储在存储器118中的栅格条纹分量的图像数据
从含有栅格条纹分量的帧图像数据减去存储在存储器118中的栅格条纹分量的图像数据。如果象本实施例中减去之后的目标图像数据分别存储存储在存储器118中的数据,就可以从已除去栅格条纹的帧图像数据恢复含有栅格条纹分量的源帧图像数据。用这种方法,即使在栅格除去处理中一些问题损坏了帧图像数据时,也可以用恢复处理恢复源帧图像数据。
(2)用修正处理器115的有缺陷像素修正处理
修正处理器115用微处理器通过例如软件执行下述处理。
注意,X传感器104中像素欠缺分布的实例与第一到第五实施例中相同,不再描述。
(3)用栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117进行的栅格条纹分量检测和提取处理
栅格条纹检测器116读取存储在存储器113中的一些帧图像数据,根据读取的数据检查包含在帧图像数据中的栅格条纹的频谱,检测栅格条纹的空间频率fm和角θ。随后的栅格条纹分量提取单元117在栅格条纹分量提取处理中使用栅格条纹的空间频率fm和角θ(下文中也称为“角η”)的信息。
注意,空间频率fm和角θ检测处理以及与该处理关联的流程的内容可以通过用帧图像代替第一到第五实施例中描述的目标图像来说明,因此不再赘述。[第七实施例]
本发明应用于例如图22所示的X射线图像捕捉设备1400。
本实施例的X射线图像捕捉设备1400的配置在下述方面与图20所示的X射线图像捕捉设备1100不同。
注意,图22中X射线图像捕捉设备1400的相同参考数字指图20所示的X射线图像捕捉设备1100的相同部分,因此不再赘述。
图20的X射线图像捕捉设备1100中,修正处理器115用存储器114中的数据对存储器113中的帧图像数据进行有缺陷像素修正处理。相反,本实施例的X射线图像捕捉设备1400中,如图22所示,修正处理器115用存储器114中的数据对存储器120中的数据,即已除去栅格条纹分量后的帧图像数据进行有缺陷像素修正处理。
因而,依据本实施例的X射线图像捕捉设备1400,由于排除了考虑栅格条纹的像素欠缺修正的需要,可以应用传统上简单的有缺陷像素修正,它用周围无缺陷像素值的平均值修正有缺陷像素。[第八实施例]
本发明应用于例如图23所示的X射线图像捕捉设备1500。
本实施例的X射线图像捕捉设备1500的配置在下述方面与图20所示的X射线图像捕捉设备1100不同。
注意,图23中X射线图像捕捉设备1500的相同参考数字指图20所示的X射线图像捕捉设备1100的相同部分,因此不再赘述。
除了图20所示的X射线图像捕捉设备1100配置之外,本实施例的X射线图像捕捉设备1500还有用于检测附加栅格103的检测器(开关)122,如图23所示。
检测器122向修正处理器115和栅格条纹检测器116供应附加栅格103的检测结果(栅格附加信号)。
当根据来自检测器122的栅格附加信号检测到附加了栅格103时,修正处理器115执行考虑栅格条纹的有缺陷像素修正处理,如第一实施例所述。否则,修正处理器115用例如围绕的无缺陷像素值的平均值修正有缺陷像素。
类似地,当根据来自检测器122的栅格附加信号检测到附加了栅格103时,栅格条纹检测器116执行栅格条纹检测处理(分析处理),如第一实施例所述。然而,当根据栅格附加信号检测到没附加栅格103时,栅格条纹检测器116跳过栅格条纹检测处理,立即确定不存在栅格条纹,并执行相应处理。
如上所述,由于本实施例的X射线图像捕捉设备1500有检测器122,并根据检测器122的检测结果检测栅格条纹,可以大大缩短检测栅格条纹处理需要的时间。[第九实施例]
本发明应用于例如图24所示的X射线图像捕捉设备1600。
本实施例的X射线图像捕捉设备1600的配置在下述方面与图20所示的X射线图像捕捉设备1100不同。
注意,图24中X射线图像捕捉设备1600的相同参考数字指图20所示的X射线图像捕捉设备1100的相同部分,因此不再赘述。
除了图20所示的X射线图像捕捉设备1100配置之外,本实施例的X射线图像捕捉设备1600进一步包括用于存储X射线辐射区域数据的存储器123,如图24所示。
存储器123存储通过从存储在存储器113中的帧图像数据只提取用X射线辐射区域获得的图像数据(辐射区域数据),对存储器123中的辐射区域数据进行栅格条纹分量的检测和提取。
更具体地说,X射线辐射摄影中,通常的做法是为X射线发生器101的X射线发生球管开口提供辐射野光圈,以避免除物体102(这种情况下是人体)的靶部分以外的部分曝光。用该辐射野光圈,可用X射线只辐射物体102中要求的部分。
当使用辐射野光圈功能时,并非从X射线传感器104获得的所有图像信号都有效,而是在X射线摄影获得的图像中相应于辐射野光圈限定的X射线辐射野的部分图像才有效。
因此,本实施例中,计算机装置(CPU等,未画)根据X射线强度分布和光圈形状或其它信息从存储器113中目标图像数据中检测相应于X射线辐射野的有效部分图像区域(辐射区域),只将该辐射区域的数据(辐射区域数据)存储在存储器123中。
如上所述,由于本实施例只处理存储器123中的辐射区域数据,即并非是所有目标图像数据,而是减小了信息规模的、要求部分的数据,所以可以缩短处理时间。
本实施例中,有缺陷像素修正后,从帧图像提取辐射区域。例如,提取辐射区域后,可对该辐射区域执行有缺陷像素修正。[第十实施例]
第六实施例的图20中的X射线图像捕捉设备1100中,依据图14A和14B所示的流程图,执行栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量提取处理,如第一实施例中那样。
本实施例中,可以依据例如图18A和18B中的流程图,执行栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量提取处理,如第五实施例中那样。这种情况下,要处理的图像不是第五实施例中描述的目标图像而是帧图像。[第十一实施例]
上述实施例中,当栅格在垂直于条纹的方向上移动时,必须按X曝光时间调节栅格的移动距离或者说移动速度。即,当曝光时间很长时,栅格接近或到达移动距离的极限,这时栅格的移动减慢或停止。相反,当曝光时间很短时,如果栅格的移动速度很慢,就不能获得大到足以除去栅格条纹分量的移动距离。每种情况下,栅格条纹都始终加在图像上。
在下述第十一到十五实施例中,说明辐射图像处理设备、图像处理***、辐射图像处理方法、存储媒体和程序,从使用栅格的射线摄影捕捉的辐射图像除去栅格导致的图像分量后,它们可以获得高质量辐射移动图像。
本发明应用于例如图25所示的X射线图像捕捉设备2100。
本实施例的X射线图像捕捉设备2100的配置在下述方面与图6所示的X射线图像捕捉设备100不同。
注意,除了增效组分之间的信号连接之外,图25中X射线图像捕捉设备2100与图6所示的X射线图像捕捉设备100增效组分相同。同样,不再赘述与图6中X射线图像捕捉设备100功能相同的增效组分。
<X射线图像捕捉设备2100的整体配置和操作>
本实施例的X射线图像捕捉设备2100用于捕捉医用X射线图像(用于图像诊断等),包括设有允许在垂直于栅格条纹的方向移动的结构且用于从物体102除去散射X射线的栅格103,如图25所示。
参考数字161指用于移动栅格103的电动机编码器凸轮机构,凸轮机构的功能是将电动机的旋转转换为栅格103的直线运动(变换)。
栅格条纹检测器116分析用于存储器113中目标图像数据(运算装置112除法处理后的图像数据)的栅格条纹,以检测和输出栅格条纹的空间频率fm和角θ。如果不提取栅格条纹,栅格条纹检测器116输出fm=0。
存储在存储器113中的、形成了目标图像数据的多个像素数据中,修正处理器115用存储在存储器114中的有缺陷像素位置信息修正有缺陷像素数据,再将修正像素数据存储在存储器113的相应位置。修正处理器115从栅格条纹检测器116的栅格条纹分析块接收表示存在剩余栅格条纹的数据fm,如果确定存在栅格条纹,就执行特定处理。
栅格条纹分量提取单元117获得的栅格条纹分量暂时存储在存储器118中。当栅格103正常运行且栅格条纹检测器116未检测到显著栅格条纹信息时,“0”存储在存储器118中。
通过从加有剩余栅格条纹分量的目标图像数据用减法来获得存储在存储器118中的栅格条纹分量的图像数据。由于该图像数据分别存储在存储器118中,如本实施例,就可以从已除去了栅格条纹的目标图像数据恢复加有栅格条纹的源目标图像数据。用这种方法,即使在栅格除去处理中的一些问题损坏了目标图像数据时,也可以用恢复处理恢复源目标图像数据。
在实际射线摄影中,通过电动机·编码器·凸轮结构161移动栅格103。图26显示了栅格103的移动距离(位置)和时间之间关系的一个实例。图26中,横坐标标示时间。从定时“0”开始移动,用“移动栅格有效部分”表示时间和位置关系有近乎线性的部分。即,本实施例的设备监控编码器输出,在栅格103移动距离近乎恒定,即“移动栅格有效部分”期间,控制产生X射线的控制器105和获取图像数据的A/D转换器106。
通常,对人体摄影,由于大致按要摄影的部分指定的X射线曝光时间,会控制电动机·编码器·凸轮161,若曝光时间长就为低驱动速度,若曝光时间短就为高驱动速度,从而防止栅格条纹总是印在图像上。
实践中,由于要摄影部分的操作员设置错误,栅格103的移动距离对于X射线曝光时间往往太短或太长。如果栅格103的移动距离太短,栅格条纹没有平均。如果栅格103的移动距离太长,电动机·编码器·凸轮机构161旋转多次,栅格移动速度就逐渐变慢。栅格在给定定时停止后反向。这种情况下,当速度变慢或栅格停止时,栅格条纹没有平均就加在图像上。
这种情况下,本发明中,栅格条纹检测器116检测到栅格条纹信息,仅在检测到栅格条纹时执行栅格条纹除去处理。<X射线图像捕捉设备100的详细配置和操作>
下面,详细描述上述X射线图像捕捉设备2100中需要详细描述的增效组分。
(1)用修正处理器115的有缺陷像素修正处理
(2)用栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量检测和提取处理
(1)用修正处理器115的有缺陷像素修正处理
修正处理器115用微处理器例如通过软件执行下面要描述的处理。
修正处理器115根据从存储器114获得的有缺陷像素位置信息修正有缺陷像素。通常,当栅格103运行正常时,从栅格条纹检测器116输出“fm=0”,根据周围的无缺陷像素值的平均值执行有缺陷像素修正。
然而,有栅格条纹剩余且fm≠0时,不能进行使用平均值的欠缺修正,而需要预测修正,如上文已说明的那样。下面,描述预测修正。
注意,X射线传感器104中像素欠缺分布的实例与第一到第五实施例中相同,因此不再赘述。
(2)用栅格条纹检测器116和栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量检测和提取处理
注意,栅格条纹的空间频率fm和角θ检测处理以及与该处理关联的流程的内容与第一到第五实施例中描述相同,因此不再赘述。[第十二实施例]
本发明应用于例如图27所示的X射线图像捕捉设备2400。
本实施例的X射线图像捕捉设备2400的配置在下述方面与图25所示的X射线图像捕捉设备2100不同。
注意,图27中X射线图像捕捉设备2400的相同参考数字指图25所示的X射线图像捕捉设备2100的相同部分,因此不再赘述。
图25的X射线图像捕捉设备2100中,修正处理器115用存储器114中的数据对存储器113中的目标图像数据执行有缺陷像素修正处理。相反,在本实施例的X射线图像捕捉设备2400中,如图27所示,修正处理器115用存储器114中的数据对存储器120中的目标图像数据,即已除去栅格条纹分量后的目标图像数据执行有缺陷像素修正处理。
因而,依据本实施例的X射线图像捕捉设备2400,由于排除了考虑栅格条纹的像素欠缺修正的需要,可以应用传统上简单的有缺陷像素修正,它用周围无缺陷像素值的平均值修正有缺陷像素。[第十三实施例]
本发明应用于例如图28所示的X射线图像捕捉设备2500。
本实施例的X射线图像捕捉设备2500的配置在下述方面与图25所示的X射线图像捕捉设备2100不同。
注意,图28中的X射线图像捕捉设备2500中的相同参考数字指图25中X射线图像捕捉设备2100的相同部分,因此不再赘述。
除图25所示的X射线图像捕捉设备2100的配置之外,本实施例的X射线图像捕捉设备2500还包括栅格条纹存在信号输出机构或者说单元163,它监控从监控机构162(它又监控X射线曝光)的输出和从电动机·编码器·凸轮结构161的编码输出,并根据X射线曝光时间和栅格103的移动距离(从编码输出估计)之间的关系,向栅格条纹检测器116和修正处理器115输出表示是否存在栅格条纹的信号,如图28所示。
另外,该设备还包括一个机构(未画)用于使X射线曝光直至称为曝光计的、单独配置的装置获得预定整数值,以监控已透过物体的X射线剂量的整数值。
用这种曝光计功能,可以自动按已透过物体的X射线剂量调节X射线曝光时间而不用预置要摄影的部分。
然而,这种情况下,由于X射线曝光时间不可预测,就不能预先设置栅格103的移动速度。这种情况下,栅格103以平均移动速度移动。
本实施例中,可以用监控机构162和电动机·编码器·凸轮机构161测量X射线曝光时间和栅格103的移动距离。用另一种方法,由于栅格103的移动速度恒定,可以只通过监控X曝光时间来测量栅格103的移动距离。
在栅格103的移动距离对于X射线曝光时间太短或太长时,栅格条纹存在信号输出单元163输出表示存在栅格条纹的栅格条纹存在信号。
从栅格条纹存在信号输出单元163收到栅格条纹存在信号后,修正处理器115执行考虑栅格条纹的有缺陷像素修正处理,如第十一实施例所述。否则,修正处理器115用例如周围无缺陷像素值修正有缺陷像素。
只有从栅格条纹存在信号输出单元163收到栅格条纹存在信号时,栅格条纹检测器116才分析栅格条纹。当栅格条纹检测器116没收到任何栅格条纹存在信号时,不分析栅格条纹,立即确定不存在栅格条纹。
如上所述,由于本实施例的X射线图像捕捉设备2500有栅格条纹存在信号输出单元163,且根据从栅格条纹存在信号输出单元163输出的栅格条纹存在信号检测栅格条纹,可以大大缩短检测栅格条纹的处理需要的时间。[第十四实施例]
本发明应用于例如图29所示的X射线图像捕捉设备2600。
本实施例的X射线图像捕捉设备2600的配置在下述方面与图25所示的X射线图像捕捉设备2100不同。
注意,图29中的X射线图像捕捉设备2600中的相同参考数字指图25中X射线图像捕捉设备2100的相同部分,因此不再赘述。
除图25所示的X射线图像捕捉设备2100的配置之外,本实施例的X射线图像捕捉设备2600进一步包括用于存储X射线辐射区域数据的存储器123,如图29所示。
存储器123存储通过只从存储在存储器113中的目标图像数据提取用X射线辐射的区域获得的图像数据(辐射区域数据),对存储器123中的辐射区域数据进行栅格条纹分量的检测和提取。
更具体地说,X射线射线摄影中,通常的做法是为X射线发生器101的X射线发生球管开口提供辐射野光圈,以避免除物体102(这种情况下是人体)的靶部分以外的部分曝光。用该辐射野光圈,可用X射线只辐射物体102中要求的部分。
当使用辐射野光圈功能时,并非从X射线传感器104获得的所有图像信号都有效,而是在X射线摄影获得的图像中相应于辐射野光圈限定的X射线辐射野的部分图像才有效。
因此,本实施例中,计算机装置(CPU等,未画)根据X射线强度分布和光圈形状或其它信息从存储器113中目标图像数据中检测相应于X射线辐射野的有效部分图像区域(辐射区域),只将该辐射区域的数据(辐射区域数据)存储在存储器123中。
如上所述,由于本实施例只处理存储器123中的辐射区域数据,即并非是目标图像数据,而是减小了信息规模的、要求部分的数据,所以可以缩短处理时间。而且,由于只对有效部分图像区域执行修正处理器115的修正处理,可以缩短修正需要的时间。
本实施例中,有缺陷像素修正后,从目标图像提取辐射区域。例如,可以从有缺陷像素修正后的目标图像提取辐射区域。[第十五实施例]
第十一实施例的X射线图像捕捉设备2100中,依据图14A和14B所示的流程图,执行栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量提取处理,如第一实施例中那样。
本实施例中,可以依据图18A和18B的所示的流程图,执行栅格条纹分量提取单元117的栅格条纹分量提取处理,如第五实施例中那样。[第十六实施例]
当诸如平面X射线传感器等的图像传感器用在如上述实施例中的X射线图像捕捉设备中,由于形成图像传感器的多个像素有灵敏度变化,需要根据灵敏度变化修正图像传感器获取的图像数据。例如,用半导体制造技术制造的平板X射线传感器,它由以二维矩阵配置的多个像素构成。由于半导体制造工艺中的制造精确度等的影响,多个像素有灵敏度变化,因此,需要上述图像修正。通常,通过根据不用物体的射线摄影获得的图像产生参考图像(也称为修正图像)来进行这种图像修正,对各像素用参考图像除射线摄影获得的图像。
当用根据不用物体经栅格获得的辐射图像信息产生参考图像来进行上述图像修正时,遇到下述问题。
第一,由于因X射线源和图像传感器之间位置关系的改变导致图像传感器获取的图像中栅格图像位置改变,不能获得稳定的参考图像。
第二,因物体的影响,经物体和栅格射线摄影获得的辐射图像中栅格图像对比度改变,该栅格图像与参考图像中的栅格图像不同,也不能获得稳定的参考图像。
下面,用图30说明栅格图像的位置变化。假设图30中X射线源位于位置301a,由多片铅箔构成的栅格位于位置303,图像传感器位于位置302。如图30所示,位置304a形成了给定栅格箔的阴影。图30中假设X射线源已移动到同位置301a分开距离D的位置301b。这时,前述栅格箔的阴影位置移动到位置304b。作为一个实际问题,栅格和传感器之间的距离(间隙)T不为0,约为5mm以满足机构附加的要求。令L为X射线源和栅格之间的距离。那么,X射线源从位置301a到位置301b移动时栅格箔阴影的移动距离ΔD用ΔD=DT/L给出。
例如,如果距离L=1800mm,T=5mm,D=50mm,ΔD≈0.14mm。用于人体图像诊断的图像传感器的邻近像素之间的距离通常是0.1到0.2mm,如果X射线源的位置移动5cm,栅格箔的阴影移动图像传感器上一个像素的距离。在普通的医学影像中,X射线源可以在获得参考图像和获得目标图像的摄影之间移动约5cm。栅格有一个方向(通常是垂直方向)的条纹图形(从X射线入射方向看有条纹图形排列的铅箔结构),但是,由于附加精确度的影响,可完全倾斜(栅格条纹的方向对于图像传感器的像素排列方向不稳定)。
由于物体导致的栅格图像对比度改变是一种现象:由于物体的对X射线吸收、X射线质量改变、散射射线发生等的影响,栅格图像对比度降低。发生这种现象时,其对比度与参考图像中栅格图像的对比度不同的栅格图像加在目标图像上。
这种情况下,即使进行了目标图像(其上加有栅格图像)和参考图像(包括栅格图像)之间的除法处理,也可能加强栅格图像而不是清除或减弱之,或者可添加复杂二维图形如目标图像和参考图像中栅格条纹的组合。
已知一种技术,用于通过诸如空间滤波等任意方案除去目标图像上的周期性栅格图像。然而,当参考图像包括栅格图像时,试图用参考图像除目标图像来除去栅格图像,会在修正后图像上形成(加有)复杂图形,如上所述,通过空间滤波等很难从修正图像除去该图形。
在射线摄影不受物体干涉的情况下,由于不存在散射射线,可以通过不用栅格的射线摄影获得参考图像(参考图像应不用任何栅格摄影而获得)。然而,实践中,每次获得参考图像都拆下栅格令人厌烦。
第十六和十七实施例中,描述适用于根据多个像素(根据通过射线摄影不用物体经散射射线除去栅格获得的图像数据形成图像传感器(固态图像感测元件))的灵敏度变化修正物体的辐射图像的辐射图像处理设备、图像处理***和辐射图像处理方法(产生修正数据),它们用修正图像数据、程序(使计算机实现或执行该方法的设备或***的功能或处理步骤)以及记录该程序的存储媒体进行修正。
图31是显示依据第十六实施例的X射线图像射线摄影设备(无线电图像处理设备)的框图。
参考图31,参考数字1指X射线发生器由控制器(未画)控制并接收高电压以产生箭头所示方向X射线。参考数字2指用人体表示的物体;3指支持物体2的底座。
参考数字4指散射射线除去栅格主要用于除去从物体发出的散射射线且选择性地传输直射线。参考数字5指X射线图像传感器(平板传感器)用于将已透过物体的X射线的强度分布转换为电信号。X射线图像传感器5包括由二维矩阵中排列的多个像素构成的大型固态图像感测元件。下文中,该X射线图像传感器称为平板传感器。
在二维平面中由平板传感器5对X射线图像进行空间采样。通常,对人体内部结构(人体部分)照相,该采样间距设为大约100微米到200微米。平板传感器5由控制器(未示出)控制,以顺序扫描并根据入射的X射线剂量将对各个像素产生的电荷转换为电量(电压或电流),并以电信号形式输出X射线图像数据。
参考数字6指A/D转换器用于将平板传感器5输出的模拟量转换为数字值。参考数字7指存储器(存储单元)用于暂时存储A/D转换数字值作为图像信息。参考数字8指转换单元用于读取存储器7的内容,并将读取的图像信息选择性存储在二存储器9和10(存储单元)之一中。存储器9存储不经X射线曝光的射线摄影时从平板传感器5输出的图像信号,作为固定模式图形补偿图像,存储器10存储通过辐射X射线获得的物体2的图像。
在X射线曝光控制中,使用监控已透过物体的X射线剂量的X射线剂量测量装置(通常称为曝光计)的方式,进行实际射线摄影,辐射X射线剂量的整数值已达到预定值时,终止X射线曝光。本实施例的控制器在X射线曝光终止后立即扫描平板传感器5,将目标图像信息存储在存储器7中,将转接单元8设在A侧,将存储器7的图像信息存储在存储器10中。
处理后,控制器立即驱动平板传感器5而不经X射线曝光,而积累用于与用上述曝光计确定的射线摄影时间(X射线曝光时间)相同的时间段的电荷。然后,控制器将通过扫描平板传感器5输出的图像数据存储在存储器7中,作为固定模式补偿数据。通过将转接单元8设在B侧将固定模式补偿数据存储在存储器9中。
参考数字11指差运算装置用于进行存储器9和10中存储的两幅图像之间的差运算操作。实践中,装置11连续从存储器10的像素值减去存储器9中相应位置的像素值。参考数字12指存储器(存储单元)用于存储差运算装置11的运算结果。
参考数字13指查询表(LUT)用于将存储在存储器12中的图像数据转换为其对数值。参考数字14指转接单元用于将LUT 13输出的数据选择性存储在二存储器(存储单元)15和16之一中。用LUT 13对存储器12中存储的物体图像数据进行对数转换,然后通过将转接单元14设在C侧将其存储在存储器15中。
存储器16在X射线图像射线摄影设备进行称为校准射线摄影的操作时存储所获得的图像。校准射线摄影中,用与上相同的操作捕捉图像数据,通过将转接单元14设在D侧将其存储在存储器16中。这种情况下,与正常物体射线摄影不同,经栅格4不用物体2进行射线摄影。
通常,这种校准射线摄影每天进行一次,例如在每日工作开始时,该操作根据形成平板传感器5的多个像素的灵敏度变化(也称为增益变化),获取用于修正图像的参考图像数据(也称为修正图像数据)。
参考数字17指栅格图像除去单元,用于从不用物体2经栅格4通过射线摄影获得、且存储在存储器16中的图像数据中有选择地只除去栅格4导致的栅格图像分量。参考数字18指存储器(存储单元),用于存储栅格图像除去单元17的处理结果,即相应于形成平板传感器5的多个像素的灵敏度变化(增益变化)数据的参考图像数据(修正图像数据)。
参考数字19指减法器,用于从存储在存储器15中的物体图像数据减去存储在存储器18中的参考图像数据(由于经对数转换LUT 13获得每个图像数据,所以实践中,该处理相应于图像之间的除)。参考数字20指存储器(存储单元),用于在根据形成平板传感器5的多个像素的灵敏度变化(增益变化)进行图像修正后存储图像数据。
图32显示了栅格图像除去单元17的配置。参考数字171指存储器(存储单元),用于暂时存储存储在存储器16中的图像数据;173指栅格分量提取单元,用于根据栅格4导致的条纹图像分量的特点,只提取栅格4导致的条纹图像分量,174指存储器(存储单元),用于存储由栅格分量提取单元173提取的栅格导致的条纹图像分量数据;172指减法器,用于通过从存储在存储器171中的图像数据减去存储在存储器174中的图像数据,获得上述参考图像数据(修正图像数据)。
如下文中的详细说明,栅格分量提取单元173执行的处理基本上利用了最初空间频率恒定且在整个图像中稳定的栅格条纹(栅格导致的图像分量)性质。即,单元173通过空间滤波从目标图像提取栅格条纹分量,从栅格条纹分量发现不稳定部分,将不稳定部分转换为稳定部分,从而产生初始栅格条纹分量。
图31中由于在存储在存储器18中的参考图像数据上没有加有校准射线摄影栅格导致的图像分量,只在存储在存储器20中的目标图像数据上加有物体射线摄影栅格导致的图像分量。因而,图31中的参考数字21指与栅格图像除去单元17相同的栅格图像除去单元,通过栅格图像除去单元17中相同的操作,可以除去物体射线摄影加有的栅格条纹分量(栅格导致的图像分量)。
用栅格图像除去单元21处理的图像数据可以进行另一处理,例如,获得适用于图像诊断数据的图像处理,诸如色调处理、动态范围改变处理、空间频率处理等。之后,图像数据传输给显示装置、打印装置、编档装置等表示的外部装置。
下面要描述的本实施例和另一实施例中,往往不能完善地除去栅格条纹分量,例如会剩余一些栅格条纹分量。然而,即使在这种情况下,如果充分减少了栅格条纹分量,就可以获得各实施例的效果,可以实现该实施例的目的。[第十七实施例]
图33是显示依据第十七实施例的X射线图像射线摄影设备(辐射图像处理设备)的框图。图33中的相同参考数字指图31所示的X射线图像射线摄影设备中相同的部分,因此不再赘述。
第十七实施例的特征特点在于使用存储器(存储单元)22和差运算装置23。存储器22保有平板传感器5的灵敏度变化数据(增益变化数据),该X射线图像射线摄影设备制造或安装中不用物体2和栅格4或X射线辐射射线摄影获得该数据。
注意,该灵敏度变化数据已进行对数转换,并可用与图31所示的X射线图像射线摄影设备中相同的增效组分1、3和5到16获取该数据。所获取的数据存储在存储器22中。差运算装置23从不用物体经栅格4通过射线摄影获得的图像数据减去存储在存储器22中的灵敏度变化数据,并存储在存储器16中(由于这些图像数据已进行对数转换,所以,实践中这种减去处理相应于图像之间的除法)。
用这种减去处理,只提取栅格条纹分量,并存储在存储器18中。由于存储在存储器16中的图像数据是通过检测平板传感器5用栅格4调制X射线的强度分布获得的图像数据,即,加有平板传感器5的灵敏度变化数据和栅格条纹分量数据的图像数据,通过从存储在存储器16中的图像数据减去存储在存储器22中的灵敏度变化数据只提取栅格条纹分量(实践中,该处理相应于除法)。
注意,存储在存储器22中的灵敏度变化数据必须大致等于存储在存储器16中的图像数据中的平板传感器5的灵敏度变化数据的分量。因而,必须在大致相等的射线摄影条件下获取要存储在存储器22和16中的图像数据。
然而,实践中,由于制造中或安装该X射线图像射线摄影设备的捕捉要存储在存储器22中的图像数据射线摄影环境、X射线辐射分布等与校准射线摄影中不同,常常很难用上述处理只提取栅格条纹分量。
这种情况下,通过添加栅格分量提取单元24(它与栅格分量提取单元173相同且只从差运算装置23获得的图像数据提取栅格条纹分量),可以准确地提取栅格条纹分量。参考数字25指差运算装置,用于从存储在存储器16中的图像数据减去用差运算装置23或栅格分量提取单元24获取的图像数据。差运算装置25可以获得平板传感器5的多个像素的只包括灵敏度变化数据(增益变化数据)的图像数据,该图像数据存储在存储器18中作为参考图像数据(修正图像数据)。
第十七实施例的要旨是改善栅格条纹分量的提取精确度。存储在存储器16中的图像数据相应于栅格条纹分量和平板传感器5的灵敏度变化分量之和。平板传感器5多个像素的灵敏度变化不稳定,它们的空间变化很陡峭或随机。因此,难以将灵敏度变化分量和栅格条纹分量分开。因而,象本实施例中这样,可以用只由平板传感器5的灵敏度变化(增益变化)得到的图像数据,通过除去或减小灵敏度变化导致的不稳定图像分量,改善栅格条纹分量的提取精确度,这是在例如在制造中或安装X射线图像射线摄影设备时,在适当的定时获取和存储的。
第十七实施例中,如果可以只通过差运算装置23的处理,即可精确提取栅格条纹分量,就可以省略栅格分量提取单元24。
第十六和十七实施例中的栅格图像除去单元21的详细配置的实例可以使用上文描述的第一到第五实施例。
注意,第十六实施例中的栅格图像除去单元17(及第十六实施例中的栅格分量提取单元173和第十七实施例中的栅格分量提取单元24)执行与第十六和十七实施例中栅格图像除去单元21相同的操作,如上所述,并处理不用物体经栅格获得的X射线图像(校准射线摄影图像)来代替经物体和栅格获得的X射线图像。因而,由于栅格图像除去单元17可以有与栅格图像除去单元21相同的配置,可以用与第一到第五实施例中配置实例相同的方式配置。
根据上述第十六和十七实施例的辐射图像处理设备,由于从不用物体经栅格通过射线摄影获得的图像数据只除去由栅格得到的图像分量,可以获得适用于根据多个像素的灵敏度变化(增益变化)的修正目标图像数据的修正图像数据,多个像素形成图像传感器(固态图像感测元件)。
由于可以从不用物体经栅格通过射线摄影获得的校准图像数据只除去由栅格导致的图像分量,可以进行校准射线摄影而不卸下栅格,达到高度便利。
而且,可以更精确地用修正图像数据从校准图像数据提取(除去)由栅格导致的图像分量,预先获取修正图像数据,用它根据图像传感器的多个像素的灵敏度(增益)变化修正图像。
形成图像传感器的多个像素的灵敏度或增益变化(灵敏度或增益图像)在像素之间联系较小它们含有陡峭的变化分量。因而,不象正常图像的图像分量那样,灵敏度变化的空间频率分量在宽空间频率区域上分布。因此,由栅格导致的图像分量和灵敏度变化的图像分量加在频率和空间域中,在实践中常常很难分开。即使在这种情况下,如果获取不包含由栅格导致的图像分量的灵敏度分量(例如,不用物体和栅格的射线摄影获得的图像数据)并在例如工厂中将其记录,在获取包含由栅格导致的图像分量的校准图像分量时,就可以通过用预先获取的灵敏度变化图像数据进行校准图像数据的灵敏度(增益)修正除去或减少由校准图像数据中灵敏度变化导致的骤变分量。因此,可以改善只由栅格导致的图像分量的提取精确度。
另外,产生除去了由栅格导致的图像分量的修正图像数据,以及用修正图像数据修正经物体和栅格通过射线摄影获得的图像数据,从而从修正图像数据除去由栅格导致的图像分量。因此,可以提供辐射图像处理设备,它可以适当地从经栅格通过射线摄影获得的辐射图像数据除去由栅格导致的图像分量,该栅格在射线摄影期间不移动而在固定位置上。[第十八实施例]
在整个图像上规则存在栅格条纹信息的条件下,实现了上述传统栅格条纹除去方法(专利No.2507659和No.2754068,日本专利特许公开No.8-088765和美国专利No.5,050,198)。
然而,当物体中存在完全或近乎完全地截断辐射的物品(金属等)时,或当辐射太强时,形成从图像接收传感器的输出饱和的部分区域(例如,射线直接击中的物体外区域(称为通过区域)),获得的图像中的部分区域往往不包含栅格条纹信息。这种信息中,不能用单一算法处理整个图像。
例如,如美国专利No.5,050,198所公开的那样,当用预先获取的栅格图像信息对整个图像进行除时,由于该除处理应用于不存在栅格条纹的部分,在该部分产生了不需要的栅格条纹。
为了解决这一问题,在第十八和十九实施例中说明辐射图像处理设备、图像处理***、辐射图像处理方法、存储媒体和程序,它们可以从栅格射线摄影获得的辐射图像中除去栅格条纹分量而获得高质量辐射图像。
图34是根据本发明第十八实施例的X射线图像捕捉设备的框图。
参考图34,参考数字201指用于产生X射线的X射线发生器。参考数字202指考虑到本实施例中的医学用途模拟人体的物体。参考数字203指用于除去来自物体202的散射X射线的栅格,且有可分离结构。参考数字204指平面X射线传感器,用于检测透过物体202的X射线剂量分布。该传感器中,在检测表面上的矩阵中配置了用于检测X射线强度的多个检测器。
平面X射线传感器204的实例包括:将X射线强度暂时转换为荧光的传感器,它以矩阵排列的多个光强度检测器检测荧光;通过吸引用X射线辐射指定物体时释放的自由电子形成电荷分布的传感器,它通过多个以矩阵排列的电荷传感器(电容器)将电荷分布转换为电信号;及类似传感器。参考数字205指用于X射线发生器的控制器。控制器205响应操作员在操作台输入的发生开始信号,控制X射线发生器启动X射线辐射。
参考数字206指模拟/数字(A/D)转换器,用于将X射线传感器204输出的电信号转换为数字值。A/D转换器206将从X射线传感器读取的电信号依次转换为数字值,并与X射线辐射或X射线传感器204的驱动同步。A/D转换器206的数目不限于一个。例如,可以并行运行多个A/D转换器206以提高转换速度。
参考数字207指存储器用于暂时存储A/D转换器206 A/D转换后的数字值。该存储器207以一组多个数字值的形式存储图像数据。参考数字208也指存储器。存储器208记录用该设备不经X射线辐射以X射线传感器204捕捉的数字值作为图像数据,以便从辐射图像除去对于X射线传感器204独特的固定模式补偿噪声。
参考数字209指运算单元用于依次从经物体202捕捉的并记录在存储器207中的用于各个位置的图像数据中减去固定模式噪声图像数据。参考序号210指查询表(LUT),用于将运算单元209的输出转换为与对数值成正比的值。
参考数字211指存储器。存储器211存储增益图形以便对各传感器(像素)修正X射线传感器204独特的增益变化,该增益模式,是在从该设备卸下物体201和栅格203时,从通过辐射X射线用X射线传感器204捕捉的图像信息除去存储在存储器208中的固定模式噪声而获得的,并将该增益模式用LUT 210转换为与对数值成正比的值。
参考数字212指运算单元,它从用LUT 210对数转换的图像信息减去存储在存储器211中的增益模式,实际上是执行除法。商暂时存储在存储器213中。参考数字214指存储器,它存储只附加栅格203而不放置物体202时,X射线射线摄影获得的图像数据。该图像信息只包括栅格条纹信息,已预先对运算单元209和212中的固定模式噪声和增益模式进行的修正。
参考数字215指运算单元,它输出的图像信息是从存储在存储器213中的图像信息减去栅格条纹信息而除去栅格条纹信息。参考数字217指屏蔽图像发生器用于产生存储在存储器213中图像信息信号电平对应的屏蔽图像。参考数字216指图像处理器用屏蔽图像发生器217产生的屏蔽图像,屏蔽存储在存储器214中的栅格条纹信息。
运算单元215从存储在存储器213中的图像信息减去从图像处理器216输出的栅格条纹信息。由于该栅格条纹信息已进行屏蔽处理,对除不存在栅格条纹的部分之外的图像信息,进行运算单元215的减去处理。因此,通过从该部分栅格条纹信息进行除去处理,在不存在栅格条纹的部分从不出现新的栅格条纹。
图35说明医学图像的实例。注意,该图像用栅格摄影。区域231因X射线的瞄准而不曝光,区域232称为“通过”区域,X射线不通过该物体202而到达该区,区域233相应于用外科方法植入人体的金属物体。
这时,由于没有X射线到达区域231和233中的X射线传感器,相应于这些区域的信号电平很低。相反,在区域232中X射线传感器204的输出近乎饱和。因而,231到233各区域中的图像信息不包含栅格图像信息。如上所述,如果简单地从图像信息包括区域231到233除去栅格条纹信息,在不包含栅格条纹信息的这些区域中就会出现不需要的栅格条纹信息。
图36指屏蔽图像发生器217根据图35所示的图像信息产生屏蔽图像的实例。该屏蔽图像中,将图35中图像信息信号电平值等于或大于一个预定值的区域和信号电平值等于或小于另一预定值的区域设为黑(0)。屏蔽图像发生器217的屏蔽图像发生最好使用以简单信号电平比较的方法来分离区域,然后,通过腐蚀和膨胀的结合除去小的区域,如常规二进制图像处理。
图像处理器216用这种方法产生的屏蔽图像屏蔽存储在存储器214中的栅格条纹信息。因而,运算单元215不从图36中相应于黑(0)区的图像信息部分除去栅格条纹信息,所以从不在这些区域中产生新的栅格条纹信息。
以这种方法处理的图像进行用于医学诊断的图像处理(未画),然后输出到外部装置。已用显示信号信息流程的框图说明了本实施例。然而,实践中,最好也使用计算机(未画)上程序装置执行上述处理的方法,这种方法容易应用。[第十九实施例]
不象第十八实施例中那样,本实施例中,从每个处理中要处理的图像信息提取栅格条纹信息代替预先获取的栅格条纹信息。图37是显示本实施例配置的框图。与图34中相同的增效组分不再详细描述。参考数字218指提取单元,用于通过滤波从存储在存储器213中的图像信息提取栅格条纹信息图像。可以通过常规空间带通滤波实现这种滤波。
其它配置与第十八实施例中的相同。即,如第十八实施例中那样,屏蔽图像发生器217产生相应于图像信息信号电平的屏蔽图像,图像处理器216屏蔽用该屏蔽图像屏蔽栅格条纹信息。运算单元215从图像信息减去已进行屏蔽处理的栅格条纹信息。
以这种方法处理的图像进行用于医学诊断的图像处理(未画),然后输出到外部装置。已用显示信号信息流程的框图说明了本实施例。然而,实践中,最好也使用计算机(未画)上程序装置执行上述处理的方法,这种方法容易应用。
注意,第一到第十九实施例已说明了硬件实现。然而,也可以通过用软件控制整个设备来实现上述实施例。
也可以通过供应存储媒体(存储可以给***或设备供应能实现第一到第十九实施例的主机和终端功能的软件程序编码)和用***或设备的计算机(或CPU或MPU)来读取和执行存储在存储媒体中的程序编码来达到本发明目的。
这种情况下,从存储媒体读取的程序编码自身实现第一到第十九实施例的功能,存储该程序编码的程序编码和存储媒体构成本发明。
例如,作为供应程序编码的存储媒体,可以使用ROM、软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM、CD-R、磁带、非易失性存储卡、ROM等。
可以通过执行不仅用计算机而且用在计算机上根据程序编码指令运行的OS等执行的部分或全部实际处理操作,以实现第一到第十九实施例的功能。
另外,在扩展板或单元的存储器中写入从存储媒体读取的程序编码后,可以通过在功能扩展板或功能扩展单元中配置的CPU等执行的部分或全部实际处理操作来实现第一到第十九实施例的功能,功能扩展板或功能扩展单元插在计算机中或连接到计算机上。
图38显示了计算机功能***800配置的实例。
如图38所示,计算机功能***800包括CPU801、ROM802、RAM803、用于键盘(KB)809的键盘控制器(KBC)805、作为显示单元的CRT显示器(CRT)810的CRT控制器(CRTC)806、用于硬盘(HD)811和软盘(FD)812的磁盘控制器(DKC)807,以及用于建立与网络840连接的接口控制器(NIC)808,它们都经***总线804连接以允许内部通信。
CPU801通过执行存储在ROM802或HD811中的软件或由FD812供应的软件***地控制连接到***总线804的各增效组分。
即,CPU801按预定处理顺序从ROM802、HD811或FD812读取处理程序,并执行之,从而控制执行第一到第十九实施例中的操作。
RAM803起CPU801中主存储器或工作区的作用。
KBC805控制从KB809、定点设备(未画)等输入的指令。CRTC806控制CRT810上的显示。
DKC807控制对第一到第十九实施例中存储有引导程序、不同的应用程序、编辑文件、用户文件、网络管理程序、预定的处理程序等的访问。
NIC808控制网络840上与另一设备或***的双向数据交换。
如上所述,本发明可以提供辐射图像处理设备、图像处理***、辐射图像处理方法、存储媒体和程序,它们可根据栅格得到的图像分量从栅格射线摄影获得的辐射图像获得高质量的辐射图像。
在本发明应用上述存储媒体的情况下,存储媒体存储相应于实施例中描述的流程图的程序编码。
本发明不限于上述实施例,可以在本发明的精神和范围内进行不同的变化和改型。因而为了公开本发明的范围,权利要求如下。
Claims (156)
1.一种设备,处理用栅格通过射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射射线以除去由栅格导致的图像分量,包括:
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
2.根据权利要求1的设备,其特征在于,所述发生装置根据加在辐射图像上图像分量稳定的特点产生图像分量。
3.根据权利要求1的设备,其特征在于,所述发生装置包括分析装置,用于分析辐射图像,以至少获得图像分量形成的空间频率的一个空间频率和周期图形的一个角度。
4.根据权利要求3的设备,其特征在于,所述发生装置进一步包括:
提取装置,用于根据所述分析装置的分析结果,从辐射图像提取包含图像分量的预定分量;
处理装置,用于处理所述提取装置获得的预定分量,以获得图像分量;该设备进一步包括:
除去装置,用于从辐射图像除去所述处理装置获得的图像分量。
5.根据权利要求4的设备,其特征在于,所述提取装置执行滤波,以从辐射图像提取具有所述分析装置获得的空间频率的分量。
6.根据权利要求4的设备,其特征在于,所述处理装置执行处理,由预定分量的不稳定部分前后的稳定部分估计和处理不稳定部分,作为预定分量的处理。
7.根据权利要求6的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量的包络信息检测不稳定部分。
8.根据权利要求6的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量不稳定部分前后的稳定部分,估计相应于图像分量的正弦波振幅和相位以及空间频率,并根据估计结果改进不稳定部分。
9.根据权利要求8的设备,其特征在于,所述处理装置通过对改良的预定分量进行另一次滤波获得图像分量。
10.根据权利要求6的设备,其特征在于,所述处理装置通过用预定值替代满足不稳定部分中的预定条件的不稳定部分来获得图像分量。
11.根据权利要求1的设备,其特征在于,所述发生装置对从辐射图像选择的预定行执行图像分量生成处理。
12.根据权利要求11的设备,其特征在于,所述发生装置对从辐射图像选择的多行平均获得的结果行数据执行生成处理。
13.根据权利要求11的设备,其特征在于,所述发生装置对代表辐射图像多行的预定行执行图像分量生成处理。
14.根据权利要求1的设备,进一步包括:
图像提取装置,用于从辐射图像提取相应于辐射照射野的部分图像,以及
其中,所述发生装置产生所述图像提取装置获得的部分图像的图像分量。
15.根据权利要求1的设备,进一步包括:
检测装置,用于检测射线摄影是否用了栅格,以及
其中,所述发生装置根据所述检测装置的检测结果执行处理。
16.根据权利要求1的设备,进一步包括:
图像存储装置,用于存储通过从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量而获得的辐射图像。
17.根据权利要求1的设备,进一步包括:
图像感测装置,用于通过有图像接收表面的固态图像感测元件捕捉辐射图像,图像接收表面上,相应于要捕捉的物体的辐射空间分布落在图像接收表面的尺寸之内。
18.根据权利要求1的设备,进一步包括:
图像分量存储装置,用于存储所述发生装置产生的图像分量。
19.一种***,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射射线以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
20.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射射线以除去由栅格导致的图像分量,包括:
发生步骤,根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
21.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种设备的作用,该设备处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射射线以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
22.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种***的作用,该***用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射射线以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
23.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机执行处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的方法的步骤,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
发生步骤,根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
24.一种程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
25.一种程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
26.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,该方法处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
发生步骤,根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量。
27.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由栅格导致的图像分量;
除去装置,用于根据用所述发生装置获得的所述预定辐射图像的图像分量,进行多个辐射图像的图像分量除去处理。
28.根据权利要求27的设备,其特征在于,所述除去装置用所述发生装置获得的同一图像分量对多个辐射图像执行图像分量除去处理。
29.根据权利要求27的设备,其特征在于,所述发生装置根据加在辐射图像上图像分量稳定的特点,产生图像分量。
30.根据权利要求27的设备,其特征在于,所述发生装置包括分析装置,用于分析预定的辐射图像,以至少获得图像分量形成的空间频率的一个空间频率和周期图形的一个角度。
31.根据权利要求30的设备,其特征在于,所述发生装置进一步包括:
提取装置,用于根据所述分析装置的分析结果,从预定的辐射图像提取包含图像分量的预定分量;以及
处理装置,用于处理所述提取装置获得的预定分量,以获得图像分量;
其中,所述除去装置从多个辐射图像除去所述处理装置获得的图像分量。
32.根据权利要求31的设备,其特征在于,所述提取装置执行滤波,以从预定辐射图像提取具有所述分析装置获得的空间频率的分量。
33.根据权利要求31的设备,其特征在于,所述处理装置执行处理,由预定分量的不稳定部分前后的稳定部分估计和处理不稳定部分,作为预定分量的处理。
34.根据权利要求33的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量的包络信息检测不稳定部分。
35.根据权利要求33的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量不稳定部分前后的稳定部分,估计相应于图像分量的正弦波振幅和相位以及空间频率,并根据估计结果改进不稳定部分。
36.根据权利要求35的设备,其特征在于,所述处理装置通过对改良的预定分量进行另一次滤波获得图像分量。
37.根据权利要求33的设备,其特征在于,所述处理装置通过用预定值替代满足不稳定部分中的预定条件的不稳定部分来获得图像分量。
38.根据权利要求27的设备,其特征在于,所述发生装置对从预定辐射图像选择的预定行执行图像分量生成处理。
39.根据权利要求38的设备,其特征在于,所述发生装置对从预定辐射图像选择的多行平均获得的结果行数据执行生成处理。
40.根据权利要求38的设备,其特征在于,所述发生装置对代表预定辐射图像多行的预定行执行图像分量生成处理。
41.根据权利要求27的设备,进一步包括:
图像提取装置,用于从预定辐射图像提取相应于辐射照射野的部分图像,以及
其中,所述发生装置产生所述图像提取装置获得的部分图像的图像分量。
42.根据权利要求27的设备,进一步包括:
检测装置,用于检测射线摄影是否用了栅格,以及
其中,所述发生装置根据所述检测装置的检测结果执行处理。
43.根据权利要求27的设备,进一步包括:
图像存储装置,用于存储通过从多个辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量而获得的辐射图像。
44.根据权利要求27的设备,进一步包括:
图像感测装置,用于通过有图像接收表面的固态图像感测元件捕捉辐射图像,图像接收表面上,相应于要捕捉的物体的辐射空间分布落在图像接收表面的尺寸之内。
45.根据权利要求27的设备,进一步包括:
图像分量存储装置,用于存储所述发生装置产生的图像分量。
46.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
发生装置,用于根据预定的辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于根据用所述发生装置获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
47.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
发生步骤,根据预定辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去步骤,根据用所述发生步骤获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
48.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种设备的作用,该设备处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
发生装置,用于根据预定辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于根据所述发生装置获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
49.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种***的作用,该***用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
发生装置,用于根据预定辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于根据所述发生装置获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
50.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
发生步骤,根据预定辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去步骤,根据所述发生步骤获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
51.一种程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
发生装置,用于根据预定辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于根据所述发生装置获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
52.一种程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
发生装置,用于根据预定辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于根据所述发生装置获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
53.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
发生步骤,根据预定辐射图像产生由栅格导致的图像分量;以及
除去步骤,根据所述发生步骤获得的所述预定辐射图像的图像分量,对多个辐射图像进行图像分量除去处理。
54.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
检测装置,用于检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生装置,用于根据所述检测装置的检测结果和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
55.根据权利要求54的设备,其特征在于,当所述检测装置的检测结果表示辐射图像上未加有图像分量时,所述发生装置跳过图像分量的生成。
56.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
移动距离测量装置,用于测量栅格的移动距离;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置和所述移动距离测量装置的测量结果,输出表示辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于根据所述信号输出装置的信号输出和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
57.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置的测量结果,输出表示辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于根据所述信号输出装置的信号输出和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
58.根据权利要求54的设备,进一步包括:
图像感测元件,用于感测辐射图像;以及
修正装置,用于修正所述图像感测元件的相应于有缺陷像素的像素值,以及
其中,所述修正装置根据所述检测装置的检测结果,改变像素值修正方法。
59.根据权利要求56或57的设备,进一步包括:
图像感测元件,用于感测辐射图像;以及
修正装置,用于修正所述图像感测元件的相应于有缺陷像素的像素值,以及
其中,所述修正装置根据所述信号输出装置的信号输出,改变像素值修正方法。
60.根据权利要求54的设备,进一步包括:
图像感测元件,用于感测辐射图像;以及
修正装置,用于修正所述图像感测元件的相应于有缺陷像素的像素值,以及
其中,所述修正装置在用所述运算装置从辐射图像除去图像分量后修正像素值。
61.根据权利要求54的设备,其特征在于,所述检测装置根据辐射图像上加有的图像分量稳定的特点分析辐射图像。
62.根据权利要求61的设备,其特征在于,所述检测装置包括分析装置,用于分析辐射图像,以至少获得图像分量形成的空间频率的一个空间频率和周期图形的一个角度。
63.根据权利要求62的设备,其特征在于,所述发生装置包括:
提取装置,用于根据所述分析装置的分析结果,从辐射图像提取包含图像分量的预定分量;以及
处理装置,用于处理所述提取装置获得的预定分量以获得图像分量,以及
所述运算装置从辐射图像除去所述处理装置获得的图像分量。
64.根据权利要求63的设备,其特征在于,所述提取装置执行滤波,以从辐射图像提取具有所述分析装置获得的空间频率的分量。
65.根据权利要求63的设备,其特征在于,所述处理装置执行处理,由预定分量的不稳定部分前后的稳定部分估计和处理不稳定部分,作为预定分量的处理。
66.根据权利要求65的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量的包络信息检测不稳定部分。
67.根据权利要求65的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量不稳定部分前后的稳定部分,估计相应于图像分量的正弦波振幅和相位以及空间频率,并根据估计结果改进不稳定部分。
68.根据权利要求67的设备,其特征在于,所述处理装置通过对改良的预定分量进行另一次滤波,获得图像分量。
69.根据权利要求65的设备,其特征在于,所述处理装置通过用预定值替代满足不稳定部分中的预定条件的不稳定部分来获得图像分量。
70.根据权利要求54的设备,其特征在于,所述发生装置对从辐射图像选择的预定行执行图像分量生成处理。
71.根据权利要求70的设备,其特征在于,所述发生装置对从辐射图像选择的多行平均获得的结果行数据执行生成处理。
72.根据权利要求70的设备,其特征在于,所述发生装置对代表辐射图像多行的预定行执行图像分量生成处理。
73.根据权利要求54的设备,进一步包括:
图像提取装置,用于从辐射图像提取相应于辐射照射野的部分图像,以及
其中,所述发生装置产生所述图像提取装置获得的部分图像的图像分量。
74.根据权利要求54的设备,进一步包括:
图像存储装置,用于存储通过从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量而获得的辐射图像。
75.根据权利要求54的设备,进一步包括:
图像感测装置,用于通过有图像接收表面的固态图像感测元件捕捉辐射图像,图像接收表面上,相应于要捕捉的物体的辐射空间分布落在图像接收表面的尺寸之内。
76.根据权利要求54的设备,进一步包括:
图像分量存储装置,用于存储所述发生装置产生的图像分量。
77.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
检测装置,用于检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生装置,用于根据所述检测装置的检测结果和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
78.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
移动距离测量装置,用于测量栅格的移动距离;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置和所述移动距离测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于根据所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
79.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像的设备,该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
80.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
检测步骤,检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生步骤,在检测步骤的检测结果和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去所述发生步骤中产生的图像分量。
81.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;
移动距离测量步骤,测量栅格的移动距离;
信号输出步骤,依据曝光时间测量步骤和移动距离测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生步骤,在信号输出步骤输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去所述发生步骤产生的图像分量。
82.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像—该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;
信号输出步骤,依据所述曝光时间测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生步骤,在信号输出步骤输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去发生步骤产生的图像分量。
83.一种存储程序的计算机可读存储媒体,使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
检测装置,检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生装置,在所述检测装置的检测结果和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
84.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
移动距离测量装置,用于测量栅格的移动距离;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置和所述移动距离测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于根据所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
85.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
86.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
检测装置,用于检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生装置,用于在所述检测装置的检测结果和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
87.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
曝光时间测量装置,测量辐射曝光时间;
移动距离测量装置,测量栅格的移动距离;
信号输出装置,依据曝光时间测量装置和移动距离测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
88.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
曝光时间测量装置,测量辐射曝光时间;
信号输出装置,依据所述曝光时间测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
89.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
检测步骤,检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生步骤,在检测步骤的检测结果和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去发生步骤产生的图像分量。
90.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;
移动距离测量步骤,测量栅格的移动距离;
信号输出步骤,依据曝光时间测量步骤和移动距离测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生步骤,根据信号输出步骤输出的信号和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去发生步骤产生的图像分量。
91.一种计算机可读存储媒体存储的程序,使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;
信号输出步骤,依据曝光时间测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生步骤,在信号输出步骤输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去发生步骤产生的图像分量。
92.一种程序,使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
检测装置,检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生装置,在所述检测装置的检测结果和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
93.一种程序,使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
曝光时间测量装置,测量辐射曝光时间;
移动距离测量装置,测量栅格的移动距离;
信号输出装置,依据所述曝光时间测量装置和所述移动距离测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
94.一种程序,使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述设备包括:
曝光时间测量装置,测量辐射曝光时间;
信号输出装置,依据所述曝光时间测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
95.一种程序,使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
检测装置,用于检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生装置,用于在所述检测装置的检测结果和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
96.一种程序,使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
移动距离测量装置,用于测量栅格的移动距离;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置和所述移动距离测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于根据所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
97.一种程序,使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
曝光时间测量装置,用于测量辐射曝光时间;
信号输出装置,用于依据所述曝光时间测量装置的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生装置,用于在所述信号输出装置输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算装置,用于从辐射图像除去所述发生装置产生的图像分量。
98.一种程序,使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
检测步骤,检测辐射图像上由栅格导致的图像分量;
发生步骤,根据检测步骤的检测结果和辐射图像数据产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去发生步骤产生的图像分量。
99.一种程序,使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;
移动距离测量步骤,测量栅格的移动距离;
信号输出步骤,依据曝光时间测量步骤和移动距离测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生步骤,根据信号输出步骤输出的信号和辐射图像数据产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去所述发生步骤产生的图像分量。
100.一种程序,使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像—该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述方法包括:
曝光时间测量步骤,测量辐射曝光时间;
信号输出步骤,依据曝光时间测量步骤的测量结果,输出指示在辐射图像上存在由栅格导致的图像分量的信号;
发生步骤,在信号输出步骤输出的信号和辐射图像数据基础上,产生图像分量;以及
运算步骤,从辐射图像除去所述发生步骤产生的图像分量。
101.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格以预定速度移动且用于除去物体的散射辐射,包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量而产生修正图像数据;以及
修正装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
102.根据权利要求101的设备,其特征在于,所述第一发生装置根据图像分量稳定的特点产生图像分量。
103.根据权利要求101的设备,其特征在于,所述第一发生装置包括分析装置,用于分析辐射图像,以至少获得图像分量形成的空间频率的一个空间频率和周期图形的一个角度。
104.根据权利要求103的设备,其特征在于,所述第一发生装置包括:
提取装置,用于根据所述分析装置的分析结果,从第一图像数据提取包含图像分量的预定分量;以及
处理装置,用于处理所述提取装置获得的预定分量,以获得图像分量,以及
第二发生装置从第一发生装置除去所述处理装置获得的图像分量。
105.根据权利要求104的设备,其特征在于,所述提取装置执行滤波,以从第一图像数据提取具有所述分析装置获得的空间频率的分量。
106.根据权利要求104的设备,其特征在于,所述处理装置执行处理,以估计和处理预定分量的不稳定部分,作为预定分量的处理。
107.根据权利要求106的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量的包络信息检测不稳定部分。
108.根据权利要求106的设备,其特征在于,所述处理装置根据预定分量稳定部分,估计相应于预定分量的正弦波振幅和相位以及空间频率,并根据估计结果改进不稳定部分。
109.根据权利要求108的设备,其特征在于,所述处理装置通过对改良的预定分量进行另一次滤波,获得图像分量。
110.根据权利要求106的设备,其特征在于,所述处理装置通过用预定值替代满足不稳定部分中的预定条件的不稳定部分来获得图像分量。
111.根据权利要求101的设备,其特征在于,所述第一发生装置对从第一图像数据中选择的预定行执行图像分量生成处理。
112.根据权利要求111的设备,其特征在于,所述第一发生装置对从第一图像数据中选择的多行平均而获得的结果行数据执行生成处理。
113.根据权利要求111的设备,其特征在于,所述第一发生装置对代表第一图像数据多行的预定行执行图像分量生成处理。
114.根据权利要求101的设备,进一步包括:
检测装置,用于检测射线摄影是否使用了栅格,以及
其中,所述第一和第二发生装置根据所述检测装置的检测结果执行处理。
115.根据权利要求101的设备,进一步包括:
图像感测装置,用于通过有图像接收表面的固态图像感测元件捕捉辐射图像,图像接收表面上,相应于要捕捉的物体的辐射空间分布落在图像接收表面的尺寸之内。
116.根据权利要求101的设备,进一步包括:
图像分量存储装置,用于存储所述第一发生装置产生的图像分量。
117.根据权利要求101的设备,其特征在于,所述第一发生装置用没有物体和栅格的射线摄影获得的第三图像数据修正第一图像数据,并根据修正的第一图像数据产生由栅格导致的图像分量。
118.根据权利要求117的设备,其特征在于,所述第一发生装置在修正的第一图像数据和图像分量稳定的特点基础上,产生图像分量。
119.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生装置,用于在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生装置,用于从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
120.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量而产生修正图像数据;以及
修正装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
121.一种***,用于处理用栅格通过射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生装置,用于在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生装置,用于从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
122.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,包括:
第一发生步骤,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生步骤,从第一图像数据通过除去图像分量而产生修正图像数据;以及
修正步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
123.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,包括:
第一发生步骤,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生步骤,从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生步骤,在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生步骤,从第三图像数据通过除去第二图像分量而产生处理过的图像数据。
124.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述设备包括:
第一发生装置,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像量;
第二发生装置,从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量而产生修正图像数据;以及
修正装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
125.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述设备包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生装置,用于在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生装置,用于从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
126.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
第一发生装置,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生装置,从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量而产生修正图像数据;以及
修正装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
127.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生装置,用于在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生装置,用于从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
128.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述方法包括:
第一发生步骤,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生步骤,从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量产生修正图像数据;以及
修正步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
129.一种计算机可读存储媒体存储的程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述方法包括:
第一发生步骤,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生步骤,从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生步骤,在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生步骤,从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
130.一种程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述设备包括:
第一发生装置,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生装置,从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量而产生修正图像数据;以及
修正装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
131.一种程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述设备包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生装置,用于在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生装置,用于从第三图像数据通过除去第二图像分量产生处理过的图像数据。
132.一种程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
第一发生装置,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生装置,从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量而产生修正图像数据;以及
修正装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
133.一种程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
第一发生装置,用于在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生装置,用于从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生装置,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生装置,用于在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生装置,用于从第三图像数据通过除去第二图像分量而产生处理过的图像数据。
134.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述方法包括:
第一发生步骤,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的图像分量;
第二发生步骤,从第一图像数据通过除去由栅格导致的图像分量而产生修正图像数据;以及
修正步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据。
135.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射,所述方法包括:
第一发生步骤,在不用物体而用栅格通过射线摄影获得的第一图像数据基础上,产生由栅格导致的第一图像分量;
第二发生步骤,从第一图像数据通过除去第一图像分量而产生修正图像数据;
第三发生步骤,用修正图像数据修正通过物体的射线摄影获得的第二图像数据,并产生第三图像数据;
第四发生步骤,在第三图像数据基础上产生由栅格导致的第二图像分量;以及
第五发生步骤,从第三图像数据通过除去第二图像分量而产生处理过的图像数据。
136.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,
其中,执行除去处理,以除去叠在辐射图像上的、栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
137.一种设备,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,包括:屏蔽装置,用于依据辐射图像的像素值屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于从辐射图像除去用所述屏蔽装置屏蔽的图像分量。
138.根据权利要求137的设备,其特征在于,所述屏蔽装置屏蔽的图像分量区域相应于像素值不小于预定值或像素值不大于另一像素值的区域。
139.根据权利要求137的设备,进一步包括:
存储装置,用于存储通过栅格射线摄影获得的图像数据,作为由栅格导致的图像分量,以及
其中所述屏蔽装置屏蔽存储在所述存储装置中的图像分量。
140.根据权利要求137的设备,进一步包括;
发生装置,用于根据辐射图像数据产生由于栅格导致的图像分量,以及
其中,所述屏蔽装置屏蔽所述发生装置产生的图像分量。
141.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,
其中,执行除去处理,以除去叠在辐射图像上的、栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
142.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,包括:
屏蔽装置,用于依据辐射图像的像素值屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于从辐射图像除去用所述屏蔽装置屏蔽的图像分量。
143.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,
其中,执行除去处理,以除去叠在辐射图像上的、栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
144.一种方法,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,包括:
屏蔽步骤,用于依据辐射图像的像素值,屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去步骤,从辐射图像除去在所述屏蔽步骤中被屏蔽的图像分量。
145.一种计算机可读的存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述设备中,
执行除去处理,以除去由叠在辐射图像上的栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
146.一种计算机可读的存储媒体存储的程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述设备包括:
屏蔽装置,用于依据辐射图像的像素值,屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于从辐射图像除去用所述屏蔽装置屏蔽的图像分量。
147.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***中,
执行除去处理,以除去由叠在辐射图像上的、栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
148.一种***,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去由栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
屏蔽装置,用于依据辐射图像的像素值,屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于从辐射图像除去用所述屏蔽装置屏蔽的图像分量。
149.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述方法中,
执行除去处理,以除去由叠在辐射图像上的、栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
150.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述方法包括:
屏蔽步骤,依据辐射图像的像素值,屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去步骤,从辐射图像除去所述屏蔽步骤中屏蔽的图像分量。
151.一种程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述设备中,执行除去处理,以除去由叠在辐射图像上的、栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
152.一种程序,用于使计算机起一种设备的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述设备包括:
屏蔽装置,用于依据辐射图像的像素值,屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于从辐射图像除去用所述屏蔽装置屏蔽的图像分量。
153.一种程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***中,
执行除去处理,以除去由叠在辐射图像上的栅格导致的图像分量时,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
154.一种程序,用于使计算机起一种***的装置的作用,用于处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述***通过内部通信连接多个设备构成,所述***包括:
屏蔽装置,用于依据辐射图像的像素值屏蔽由栅格导致的图像分量;以及
除去装置,用于从辐射图像除去用所述屏蔽装置屏蔽的图像分量。
155.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述方法中,执行除去处理,以除去由叠在辐射图像上的栅格导致的图像分量,在最初未叠着图像分量的辐射图像区域不执行除去处理。
156.一种程序,用于使计算机执行方法的一个步骤,处理栅格射线摄影获得的物体辐射图像,该栅格用于除去物体的散射辐射以除去栅格导致的图像分量,所述方法包括:
屏蔽步骤,依据辐射图像的像素值,屏蔽由栅格导致的图像分量;和
除去步骤,从辐射图像除去所述屏蔽步骤中屏蔽的图像分量。
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