X射线CT(ComputedTomography)装置、图像处理装置、图像处理方法以及存储介质的制作方法_3

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的次数。由此,每当重复执行步骤S404至步骤S408的处理时,第1 像素间的像素中的数据的精度逐渐地提高。
[0063] 另外,重建部也可以不进行线性插补,而重建第1投影数据来生成中间图像。另 外,重建部也可以只执行一次步骤S404到步骤S408的处理。
[0064] 参照图5所示的示例的算法500,以下,更详细地说明示例的算法。
[0065] 如图5所示,重建部在S502中,将数据输入系统(例如,计算机、处理器、数字数据 处理设备或电路)。数据能够设为图像或矩阵的形式。矩阵在示例的实施方式中,能够具有 896(即,检测器通道的数量)X900(S卩,CT扫描的视角的数量)的尺寸。还能够输入其他 的尺寸的数据。该数据被保存在存储数字数据的电子存储器等存储装置中。
[0066] 重建部在S504中,例如通过高速傅里叶变换(FastFourierTransform:FFT) 等傅里叶变换,例如,以512(即,512个BIN)的FFT尺寸,数据使用滤波(filtering)内 核(kernel)来接受用于滤波的卷积。重建部在S506中,使用在示例的实施方式具有 1024X1024的尺寸的矩阵,进行反投影(Back-Projection:BPJ)。
[0067] 重建部在S506中的BPJ之后,在S508中,应用高密度投影仪(HighDensity ForwardProjector:HD-FPJ)。HD-FPJ以比由成像系统的检测器决定的采样致密的采样来 计算束和。从而,在HD-FPJ中,能够得到不是由检测器测量到的束和、以及测量位置的束 和。在该步骤中,确保以下的两个讨论事项的均衡。
[0068] (1)被重建的函数不像原始的扫描对象的被检体那样清晰,因此,在测量角度的生 成束和比实际测量数据更模糊,(2)根据测量光线间的生成束和,相对于各投影得到新的信 息。
[0069] 经由作为全视角的蓄积的图像,光线被正投影,因此,这些光线例如通过线性插补 或非线性插补,不能从各视角单独地推定。
[0070] 重建部在S510中,执行生成为原始的单独采样数据(由S502)的、利用更高的采 样数据(由S508)的正弦图上采样(更新)。该步骤的目标在于推定高分辨率正弦图。取得 上采样得到的正弦图的一个方法是与用于抗混叠插补的基于傅里叶的最优恢复法类似的、 基于以往的最小二乘法进行的最小化的方法,二重采样得到的生成数据被作为演绎的信息 来使用。在基于本发明的示例的实施方式中,重建部使用更简单的方法,推定上采样得到的 正弦图。
[0071] 以下,X表示第1投影数据(还称为原始的正弦图),y表示投影结果(还称为被生 成的正弦图),z表示第2投影数据(还称为被上采样的正弦图),k表示数据的尺寸。z(2k) =x(k),以及,z(2k+l) =y(2k+l) +(A(k) +A(k+l))/2,在此,Δ(k) =d=x(k)_y(2k)。
[0072] 该实施方式能够看作原始数据区域内的以往的全色锐化方法的变形。在此,再投 影数据与高分辨率的全色图像对应,被测量的投影与频谱图像对应。在此的目标在于推定 将与测量到的投影的差抑制在最小限度的高分辨率投影数据。
[0073] 返回到图5。重建部在S512~S516中,定义作为S510的正弦图更新的结果而生 成的高分辨率投影数据的重建过程。重建部在S512中,将投影数据(即,被更新/上采样 得到的正弦图-高分辨率正弦图)通过原始的FFT尺寸的2倍的FFT,由滤波内核进行卷 积。即,3512的??1'尺寸能够设为1024(8卩,1024个8預)。重建部在3514中,例如使用 1024X1024的尺寸的大矩阵,进行反投影。重建部在S516中,例如能够将作为结果而生成 的重建图像向显示器等处理设备输出。
[0074] 根据模拟得到的实际的CT数据来试验该方法。表1示出数据模拟参数以及几何 结构,图6示出在本说明书说明的实施方式中使用的被模拟的小的环状幻影。
[0075]【表1】
[0076]

[0077] 图7表示二次抽样数据、HD-FPJ更新(与HD-FPJ步骤S506对应)、以及原始数 据的数据线轮廓。在图7中,通过HD-FPJ更新,有效地变换为原始数据与二次抽样数据更 类似。由于小的幻影尺寸,在原始的采样中,幻影(原始的数据线)不存在边缘部。这些边 缘部通过HD-FPJ(HD-FPJ更新线),至少能够部分恢复。为了参考,还示出真正的二次抽样 (二次抽样数据线)。在HD-FPJ更新线中,只利用原始的一次抽样数据。
[0078] 针对二次抽样数据、HD-FPJ更新、以及原始数据,图8示出调制传递函数 (ModulationTransferFunction:MTF)结果。图8示出与原始数据的单独使用相比较,使 用HD-FPJ提高的奈奎斯特频率以及提高后的空间分辨率。
[0079] 在图9A~图9B中,示出使用被模拟的数据的结果。图9A表示原始的被模拟的数 据,图9B表示通过HD-FPJ更新来模拟的数据。
[0080] 在图10A~图10B中,示出原始数据(图10A)的重建图像、以及基于提出的方法 (图10B,利用HD-FPJ)的重建图像。
[0081] 为了进行比较,被模拟的数据与一半的采样间距(二次抽样)同时使用。二次抽样 的空间分辨率大幅地提高,因此,作为目标来使用。为了明确提出的方法的分辨率的提高, 在作为放大了副鼻窦骨的图像的图10A以及图10B中示出头部幻影的实际的CT数据中的 结果。
[0082] 在所提出的方法中,提高正弦图采样,结果增大空间分辨率。在反卷积法中,与过 度伪影相同,产生强的混叠伪影,这是提高分辨率的不希望的副作用。在提出的方法中,将 原始数据的采样速度的提高作为对象,因此,如实际的数据所示的那样,抑制混叠伪影。
[0083] 如果放大重建,则大多数情况下噪声粒子较大,这能够通过噪声功率频谱(Noise PowerSpectra:NPS)向低频率的一方偏移来添加特征。当检测器像素尺寸大于图像体素 尺寸时,噪声粒子变大。从而,所提出的方法如图9A以及图9B所示,提高噪声纹理。为了 进行比较,想要参照矩形区域。
[0084] 所提出的方法提高正投影的精度,因此能够与迭代重建一起使用,另外,为了提高 空间分辨率而能够与反卷积技术进行组合。在HD-FPJ中,由于提高体素投影面积的采样, 因此,提高系统光学模型的精度。
[0085] 另外,在上述的实施方式中,针对当X射线检测器中的规定方向是通道方向时,重 建轴向图像的例子进行了说明,但实施方式并不限定于此。例如,X射线CT装置也可以与 向通道方向的HD-FPJ相同,针对体轴方向执行HD-FPJ。此时,X射线CT装置相对于针对在 体轴方向排列的检测元件(像素)的至少一部分的像素间增加了像素数的第2像素组,取 得将连续的多个轴向图像作为中间图像数据进行正投影得到的投影结果。并且,X射线CT 装置重建根据所取得的投影结果而取得的第2投影数据来生成医用图像数据。
[0086] 另外,例如,X射线CT装置也可以通过将连续的多个轴向图像向排列在体轴方向 的检测元件元素(像素)的至少一部分的像素间进行线性插补,从而进一步生成轴向图像。 此时,X射线CT装置将包含进一步生成的轴向图像的连续的多个轴向图像作为中间图像数 据,取得对该中间图像进行正投影得到的投影结果。
[0087] 另外,X射线CT装置也可以相对于针对在通道方向排列的检测元件(像素)的至 少一部分的像素间增加了像素数的第2像素组,取得将连续的多个矢状图像作为中间图像 数据进行正投影得到的投影结果。另外,X射线CT装置也可以相对于针对在体轴方向排列 的检测元件(像素)的至少一部分的像素间增加了像素数的第2像素组,取得将矢状图像 作为中间图像数据进行正投影而得到的投影结果。
[0088] 另外,同样地,例如,X射线CT装置也可以通过将连续的多个矢状图像向排列在通 道方向的检测元件元素(像素)的至少一部分的像素间进行线性插补,从而进一步生成矢 状图像。此时,X射线CT装置将包含进一步生成的矢状图像的连续的多个矢状图像作为中 间图像数据,取得对该中间图像进行正投影得到的投影结果。
[0089] 另外,X射线CT装置可以相对于针对在通道方向排列的检测元件(像素)的至少 一部分的像素间增加了像素数的第2像素组,取得将冠状图像作为中间图像数据进行正投 影得到的投影结果,也可以相对于针对排列在体轴方向的检测元件(像素)的至少一部分 的像素间增加了像素数的第2像素组,取得将冠状图像作为中间图像数据进行正投影得 到的投影结果。
[0090] 参照图2所示的结构,图11表示示例的处理系统。该示例的处理系统能够使用 中央运算装置(CentralProcessingUnit:CPU)、至少一个特定用途处理器(Application SpecificProcessor:ASP)(未图不)等、1个以上的微处理器(microprocessor)或均等 物来安装。微处理器是构成为了进行本发明的过程以及系统的执行或控制而控制微处理器 的、利用存储器电路(例如,ROM、EPR0M、EEPR0M、闪存存储器、静态存储器、DRAM、SDRAM、以 及这些的均等物)等计算机可读存储介质的电路。能够经由能够控制硬盘驱动器或光盘驱 动器的磁盘控制器来控制其他的存储介质。
[0091] 微处理器或其方式在代替实施方式中,能够包含或排他地包含对本发明 进行增设或完全安装的逻辑电路。作为这样的逻辑电路,包含特定用途集成电路 (Application-SpecificIntegratedCircuit:ASIC)、现场可编程门阵列(Field ProgrammableGateArray:FPGA)、Generic-ArrayofLogic(GAL)、以及这些的均等物,但 并不限定于此。微处理器能够设为不同的设备或单一的处理机构。另外,为了实现计算效 率的提高,本发
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