[发明专利]用于减少图像记录噪声的方法和装置在审
申请号: | 202011030659.3 | 申请日: | 2020-09-27 |
公开(公告)号: | CN112651885A | 公开(公告)日: | 2021-04-13 |
发明(设计)人: | T·弗洛赫;R·劳帕克;B·施密特 | 申请(专利权)人: | 西门子医疗有限公司 |
主分类号: | G06T5/00 | 分类号: | G06T5/00;G06T5/20 |
代理公司: | 北京市金杜律师事务所 11256 | 代理人: | 赵林琳;闫昊 |
地址: | 德国*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 用于 减少 图像 记录 噪声 方法 装置 | ||
本发明涉及一种用于减少图像记录噪声的方法,包括步骤:‑提供输入图像(E),‑对所述输入图像(E)去噪并且生成去噪的输入图像(Ee),‑借助适配方法适配所述去噪的输入图像(Ee)的像素的噪声纹理,其中基本上保持所述去噪的输入图像(Ee)的噪声幅度并且适配所述去噪的输入图像(Ee)的像素的噪声纹理,使得所述噪声纹理基本上对应于预先确定的噪声纹理。此外,本发明涉及一种相应的装置、一种用于适配装置的制造方法、一种这样的适配装置以及一种控制设备和一种计算机断层扫描系统。
技术领域
本发明涉及一种用于减少图像记录噪声、尤其是在CT记录中的图像记录噪声的方法和装置。
背景技术
图像记录通常具有噪声。尽管噪声的强度基本上取决于记录单元(例如图像检测器)的质量,但是在实际使用中,在图像记录期间存在的强度决定了记录中的噪声。例如,在黄昏记录的照片比在明亮的白天记录的照片具有更多噪声。相应的情况适用于利用X射线生成的记录,例如CT记录。辐射的剂量越高,噪声分量越小,辐射的剂量越小,噪声分量越高。
计算机断层扫描(“CT”)是一种非常重要和常用的检查方法。在CT的范围内,借助不同方向的高能辐射(典型地为X射线)透射患者,并且分别检测穿透患者的辐射,以便生成图像,尤其是3D图像或来自2D图像的切片。因为高能辐射总是对患者构成危险,所以力求将剂量保持得尽可能小。然而在此典型地出现前面提到的效果,即在图像记录中的噪声分量随着剂量降低而增加。
为了降低在重建的CT图像中或直接在其原始数据中的噪声分量,存在许多方法,例如迭代重建或非线性图像滤波器。在此经常努力在保持结构的同时减小噪声,即避免改变除噪声外的数据。
也可以对其它图像记录进行人工去噪。因此可以以这种方式改善例如被加噪的照片。
然而在噪声抑制的效果被较高水平设置的情况下经常产生不利的副作用,所述副作用使得图像看起来是“人造的”。这尤其适用于噪声纹理。概念“噪声纹理”表示数字图像的像素的噪声分量的形状。通常,噪声分量具有高斯形状,但是也可以完全具有其它形状。在数字图像中,以相邻像素的强度差异来反映噪声。
通常,这些负面副作用通过以衰减的形式采用用于临床目的噪声抑制方法来抵消,但是这当然不利地限制了最初期望的效果,即噪声减少。因为噪声再次升高,由此这也限制了该方法的减小辐射剂量的潜力。
发明内容
本发明的目的是,提供用于减少图像记录噪声的更舒适的替代方法和相应的装置,利用该方法和装置避免上述缺点。尤其是本发明的目的在于,实现减小与“通常”的、也就是说利用线性方法(滤波反投影)重建的CT图像的视觉上相关的偏差。
该目的通过根据权利要求1的方法、根据权利要求6的装置、根据权利要求7的制造方法、根据权利要求11的适配装置、根据权利要求12的控制设备以及根据权利要求13的计算机断层扫描系统来解决。
根据本发明的用于减少图像记录噪声的方法尤其用于产生接近实际的噪声纹理。在此,“图像记录”指数字图像或其数字原始数据。数字图像包括像素(图像点),这些像素布置在坐标系中,大多布置在X/Y平面或X/Y/Z空间体中,并且具有特定的像素值。该像素值通常是亮度信息和/或颜色信息。下面代替“图像记录”仅提及图像,这也意味着用该名称重建的图像或其原始数据。该方法包括以下步骤:
-提供输入图像,
-对输入图像去噪并且生成去噪的输入图像,
-借助适配方法适配去噪的输入图像的像素的噪声纹理,其中基本上保持去噪的输入图像的噪声幅度并且如此适配去噪的输入图像的像素的噪声纹理,使得所述噪声纹理基本上对应于预先确定的噪声纹理。
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