背景技術(shù)：

計(jì)算機(jī)斷層攝影（ct）是無創(chuàng)成像技術(shù)。ct中的挑戰(zhàn)之一是，由于這些特征可能在數(shù)據(jù)采集期間移動(dòng)這一事實(shí)，可能使小特征變形或模糊。由于大部分圖像重建技術(shù)未計(jì)及該運(yùn)動(dòng)，因而所得到的圖像包括圖像偽影。這些圖像偽影可能往往使小特征嚴(yán)重地變形，使分割任務(wù)（例如，脈管(vessel)檢測(cè)和脈管跟蹤、肺結(jié)節(jié)的識(shí)別等）具有挑戰(zhàn)性。

因此，提供考慮并補(bǔ)償在圖像采集期間發(fā)生的運(yùn)動(dòng)引起的偽影的系統(tǒng)及方法將是期望的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)一些實(shí)施例，方法包括：在分割可移動(dòng)的解剖特征之前，確定在可移動(dòng)的解剖特征的圖像體積內(nèi)的發(fā)生運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置；對(duì)一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行估計(jì)；對(duì)估計(jì)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行校正，導(dǎo)致生成最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像；以及在最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像中，分割一個(gè)或更多個(gè)感興趣特征。

根據(jù)一些實(shí)施例，系統(tǒng)包括：圖像采集裝置，操作以獲得包含可移動(dòng)的解剖特征的對(duì)象的圖像，圖像具有圖像體積；分割模塊；以及存儲(chǔ)器，與圖像采集裝置通信，并且，存儲(chǔ)程序指令，分割模塊與程序指令一起操作以便執(zhí)行如下的功能：確定圖像體積內(nèi)的發(fā)生運(yùn)動(dòng)一個(gè)或更多個(gè)圖像位置；對(duì)一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行估計(jì)；對(duì)估計(jì)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行校正，導(dǎo)致生成最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像；以及在最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像中，分割一個(gè)或更多個(gè)感興趣特征。

本發(fā)明的一些實(shí)施例的技術(shù)效果是用于對(duì)圖像中的運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行校正的改進(jìn)的技術(shù)和系統(tǒng)。利用這個(gè)以及將在下文中變得顯而易見的其他優(yōu)點(diǎn)和特征，能夠通過參考下面的詳述和所附于此的圖來獲得本發(fā)明的本質(zhì)的更全面的理解。

其他實(shí)施例與存儲(chǔ)用來執(zhí)行本文中所描述的任何方法的指令的系統(tǒng)和/或計(jì)算機(jī)可讀媒介相關(guān)聯(lián)。

本發(fā)明提供一組技術(shù)方案,如下:

1.一種方法，包含：

在分割可移動(dòng)的解剖特征之前，確定在包含所述可移動(dòng)的解剖特征的對(duì)象的圖像體積內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置；

對(duì)所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行估計(jì)；

對(duì)估計(jì)運(yùn)動(dòng)的所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的所述圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行校正，導(dǎo)致生成最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像；以及

在所述最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像中，分割一個(gè)或更多個(gè)感興趣特征。

2．如技術(shù)方案1所述的方法，進(jìn)一步包含：

在確定發(fā)生運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置之前，獲得至少兩個(gè)圖像體積。

3．如技術(shù)方案1所述的方法，進(jìn)一步包含：

根據(jù)在估計(jì)運(yùn)動(dòng)的所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置處的所估計(jì)的運(yùn)動(dòng)，生成平滑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)(field)；以及

將所述圖像體積分解成求和成原始圖像體積的一系列的兩個(gè)或更多個(gè)圖像體積。

4．如技術(shù)方案3所述的方法，其中，分解基于采集投影數(shù)據(jù)的時(shí)間或采集所述投影數(shù)據(jù)的角度中的一個(gè)。

5．如技術(shù)方案3所述的方法，其中，所述系列的兩個(gè)或更多個(gè)圖像體積中的每個(gè)圖像體積表示時(shí)間上的快照。

6．如技術(shù)方案4所述的方法，進(jìn)一步包含：

根據(jù)在采集有助于每個(gè)體積的所述投影數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)的時(shí)間或角度的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，使所述系列的兩個(gè)或更多個(gè)圖像體積中的每個(gè)圖像體積扭曲。

7．如技術(shù)方案6所述的方法，其中，對(duì)所述圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行校正進(jìn)一步包含：

對(duì)所述系列中的所述兩個(gè)或更多個(gè)所扭曲的圖像體積進(jìn)行求和。

8．如技術(shù)方案1所述的方法，其中，確定圖像體積內(nèi)的發(fā)生運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置進(jìn)一步包含：

從一組所采集的圖像體積選擇兩個(gè)圖像體積；

確定所述兩個(gè)圖像體積之間的差異；

利用一個(gè)或更多個(gè)可操縱脊形濾波器來對(duì)所述兩個(gè)圖像體積之間的所述差異進(jìn)行濾波，以生成一個(gè)或更多個(gè)所濾波的圖像體積。

9．如技術(shù)方案8所述的方法，進(jìn)一步包含：

確定跨所述一個(gè)或更多個(gè)所濾波的圖像體積中的每個(gè)元素的平均絕對(duì)值，以產(chǎn)生平均絕對(duì)值體積，其中，所述平均絕對(duì)值體積突出顯示正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)的所濾波的圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)區(qū)；以及

將平滑濾波器應(yīng)用于所述平均絕對(duì)值體積，以生成所平滑的絕對(duì)值圖像體積。

10．如技術(shù)方案9所述的方法，進(jìn)一步包含：

識(shí)別分布于正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)的所述所平滑的絕對(duì)值圖像體積中的所述一個(gè)或更多個(gè)區(qū)中的每個(gè)區(qū)內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置。

11．如技術(shù)方案10所述的方法，其中，通過以下的步驟而識(shí)別所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置：

將所述圖像體積切片成一個(gè)或更多個(gè)切片；

識(shí)別每個(gè)切片中的一個(gè)或更多個(gè)不連貫區(qū)域；

確定與每個(gè)不連貫區(qū)域中的分布均勻的一組亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。

12．一種系統(tǒng)，包含：

圖像采集裝置，操作以獲得可移動(dòng)的解剖特征的圖像，所述圖像具有圖像體積；

分割模塊；以及

存儲(chǔ)器，與所述圖像采集裝置通信，并且，存儲(chǔ)程序指令，所述分割模塊與所述程序指令一起操作以執(zhí)行如下功能：

確定在所述圖像體積內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)的圖像位置；

對(duì)所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行估計(jì)；

對(duì)估計(jì)運(yùn)動(dòng)的所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置中的每個(gè)圖像位置處的所述圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)動(dòng)偽影進(jìn)行校正，導(dǎo)致生成最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像體積；以及

在所述最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像中，分割一個(gè)或更多個(gè)感興趣特征。

13．如技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，其中，根據(jù)估計(jì)運(yùn)動(dòng)的所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置，經(jīng)由所述分割模塊而生成平滑運(yùn)動(dòng)場(chǎng)；并且，其中，經(jīng)由所述分割模塊而將所述圖像體積分解成求和成原始圖像體積的一系列的兩個(gè)或更多個(gè)圖像體積。

14．如技術(shù)方案13所述的系統(tǒng)，其中，分解基于采集相關(guān)投影數(shù)據(jù)的時(shí)間或采集相關(guān)投影數(shù)據(jù)的角度中的一個(gè)。

15．如技術(shù)方案14所述的系統(tǒng)，其中，根據(jù)在采集相關(guān)投影數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)的時(shí)間或角度的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，使所述系列的兩個(gè)或更多個(gè)圖像體積中的每個(gè)圖像體積扭曲。

16．如技術(shù)方案15所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)所述系列中的兩個(gè)或更多個(gè)扭曲的圖像體積進(jìn)行求和，以校正所述圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)動(dòng)偽影。

17．如技術(shù)方案12所述的系統(tǒng)，其中，所述分割模塊進(jìn)一步操作以通過以下的步驟而確定在圖像體積內(nèi)發(fā)生運(yùn)動(dòng)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置：

從一組所采集的圖像體積選擇兩個(gè)圖像體積；

確定所述兩個(gè)圖像體積之間的差異；

利用一個(gè)或更多個(gè)可操縱脊形濾波器來對(duì)所述兩個(gè)圖像體積之間的所述差異進(jìn)行濾波，以生成一個(gè)或更多個(gè)所濾波的圖像體積。

18．如技術(shù)方案17所述的系統(tǒng)，其中，所述分割模塊進(jìn)一步操縱以：

確定所述一個(gè)或更多個(gè)所濾波的圖像體積中的每個(gè)元素之間的平均絕對(duì)值，以產(chǎn)生平均絕對(duì)值體積，其中，所述平均絕對(duì)值體積突出顯示正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)的所濾波的圖像體積中的一個(gè)或更多個(gè)區(qū)；以及

將平滑濾波器應(yīng)用于所述平均絕對(duì)值體積，以生成所平滑的絕對(duì)值圖像體積。

19．如技術(shù)方案18所述的系統(tǒng)，其中，所述分割模塊進(jìn)一步操作以：

識(shí)別分布于正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)的所述所平滑的絕對(duì)值圖像體積中的所述一個(gè)或更多個(gè)區(qū)中的每個(gè)區(qū)內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)圖像位置。

20．如技術(shù)方案19所述的系統(tǒng)，其中，所述分割模塊進(jìn)一步操作以通過以下的步驟而識(shí)別所述一個(gè)或更多個(gè)圖像位置：

將所述圖像體積切片成一個(gè)或更多個(gè)切片；

識(shí)別每個(gè)切片中的一個(gè)或更多個(gè)不連貫區(qū)域；

確定與每個(gè)不連貫區(qū)域中的分布均勻的一組亮點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置。

附圖說明

圖1圖示根據(jù)一些實(shí)施例的系統(tǒng)。

圖2圖示根據(jù)一些實(shí)施例的流程圖。

圖3圖示根據(jù)一些實(shí)施例的流程圖。

圖4a-c圖示根據(jù)一些實(shí)施例的圖像。

圖5a-d圖示根據(jù)一些實(shí)施例的圖像。

圖6a-d圖示根據(jù)一些實(shí)施例的圖像。

圖7圖示根據(jù)一些實(shí)施例的系統(tǒng)的框圖。

具體實(shí)施方式

計(jì)算機(jī)斷層攝影（ct）是能夠用來使小結(jié)構(gòu)（例如，脈管、肺結(jié)節(jié)、肝損傷等）可視化的無創(chuàng)成像技術(shù)。ct使用ct掃描儀來產(chǎn)生身體的各種部分中的血管和組織兩者的詳細(xì)圖像。通過醫(yī)師可以使用圖像來診斷并評(píng)價(jià)許多血管疾病及相關(guān)狀況，包括但不限于損傷、動(dòng)脈瘤、堵塞（包括由于血凝塊或斑塊的那些）、紊亂的血管和對(duì)腫瘤的供血以及可能由異常血管供應(yīng)的心臟、血管或身體的各種部分的先天性異常。

ct中的挑戰(zhàn)中的一個(gè)是在數(shù)據(jù)采集期間的圖像特征移動(dòng)。由于大部分圖像重建技術(shù)未計(jì)及該運(yùn)動(dòng)，因而所得到的圖像包括圖像偽影。這些圖像偽影可能往往使小特征嚴(yán)重地變形，使諸如脈管檢測(cè)和脈管跟蹤的分割任務(wù)具有挑戰(zhàn)性。在這類圖像體積中跟蹤特征，以提供先進(jìn)的可視化，并呈現(xiàn)大部分臨床相關(guān)的數(shù)據(jù)，這通常是重要的。例如，醫(yī)生可能想要通過管腔視圖而掃描，或沿著特定的動(dòng)脈的長(zhǎng)度導(dǎo)航(navigate)以查找疾病。而且，跟蹤且分割圖像中的特征，以便實(shí)現(xiàn)特征中的血流的計(jì)算流體動(dòng)態(tài)仿真，這可能是重要的。由于運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的差的圖像質(zhì)量可能另外使這類仿真不準(zhǔn)確。發(fā)明人注意到，如果圖像未被運(yùn)動(dòng)偽影破壞，則跟蹤特征可能更容易得多。本發(fā)明的實(shí)施例可以在脈管跟蹤之前，校正運(yùn)動(dòng)偽影，以提供無運(yùn)動(dòng)的圖像，以便實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的脈管跟蹤和分割。

常規(guī)的運(yùn)動(dòng)估計(jì)補(bǔ)償方法（例如，非剛性配準(zhǔn)、光流、mam等）可能要求檢測(cè)/分割圖像中的特征，以作為校正的輸入，以便使運(yùn)動(dòng)估計(jì)努力集中于感興趣特征附近。這些常規(guī)的方法還可能要求分割圖像，以作為運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)牡谝徊襟E，由此，第一步驟是要識(shí)別圖像中的某些解剖邊界或標(biāo)志，并且，將圖像細(xì)分成塊。另一方面，本文中所描述的實(shí)施例發(fā)生在特征的檢測(cè)/分割之前。

此外，與對(duì)圖像進(jìn)行校正相反，這些常規(guī)的方法可以簡(jiǎn)單地使圖像扭曲（例如，通過將一系列的圖像配準(zhǔn)在一起）。例如，拍攝裝置可以拍攝快速移動(dòng)對(duì)象的三個(gè)圖片，并且，三個(gè)圖像中的每個(gè)是模糊的。常規(guī)的方法可以使這三個(gè)圖像移位（或如果過程為非剛性的，則使這三個(gè)圖像扭曲），使得三個(gè)模糊圖像彼此疊加，使得當(dāng)連續(xù)地觀察三個(gè)幀時(shí)，不存在對(duì)象的顯而易見的運(yùn)動(dòng)。在本文中所描述的實(shí)施例中，另一方面，實(shí)際上，從圖像去除模糊，以提供無運(yùn)動(dòng)偽影的圖像。而且，由于運(yùn)動(dòng)校正在傳統(tǒng)上作為重建過程的一部分而進(jìn)行，因而在個(gè)別圖像體積內(nèi)確實(shí)進(jìn)行校正運(yùn)動(dòng)的常規(guī)的方法可能要求訪問并使用投影數(shù)據(jù)，以便完成運(yùn)動(dòng)校正。

如本文中所使用的，“分割”意味著識(shí)別或檢測(cè)圖像體積中的特定特征的位置/邊界表面。如本文中所使用的，可以可互換地使用術(shù)語“分割”、“檢測(cè)”以及“跟蹤”。

雖然可以相對(duì)于動(dòng)脈而描述在本發(fā)明的實(shí)施例的描述中使用的示例，但可以使用任何合適的移動(dòng)解剖特征（例如，肺結(jié)節(jié)、脈管邊界、任何器官等）。

一些實(shí)施例提供用于運(yùn)行運(yùn)動(dòng)校正的方法及系統(tǒng)，其在脈管檢測(cè)、跟蹤和分割之前，可以首先識(shí)別正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)的圖像中的位置，在該位置處可以應(yīng)用校正。然后，系統(tǒng)及方法可以應(yīng)用圖像校正以便對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行校正，且此后可以生成無運(yùn)動(dòng)的體積圖像。從無運(yùn)動(dòng)的圖像體積取得的益處可以是它提供用于更準(zhǔn)確的解剖特征分割。可以根據(jù)所得到的無運(yùn)動(dòng)的體積圖像，確定解剖特征檢測(cè)和跟蹤。

實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是存在圖像中的運(yùn)動(dòng)偽影的極大減少，這可以實(shí)現(xiàn)更好的脈管跟蹤和分割。脈管跟蹤和分割可以對(duì)除了其他成像檢查（例如，磁共振成像（mri）檢查）之外還可以改進(jìn)ct檢查的診斷功率的先進(jìn)的應(yīng)用和可視化以及附加處理步驟是關(guān)鍵的。

實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)可以是，能夠不利用原始投影圖像來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，其在可能通常發(fā)生分割類型的處理的圖像處理工作站上可能是不可用的。常規(guī)地，圖像傳輸至其他裝置，在該處圖像被存儲(chǔ),在所述點(diǎn)處，圖像可能不是通過傳統(tǒng)的設(shè)備來運(yùn)動(dòng)校正。常規(guī)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)可以作為重建的一部分而執(zhí)行，因此，它們可能要求訪問原始投影數(shù)據(jù)。

實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)可以是關(guān)于所生成的圖像是否要求如由本文中的實(shí)施例所描述的運(yùn)動(dòng)校正，或是否要求更廣泛的運(yùn)動(dòng)校正的確定，如果運(yùn)動(dòng)偽影的數(shù)量（或所估計(jì)的運(yùn)動(dòng)的大小）是否大于閾值的話。

轉(zhuǎn)到圖1-3，提供系統(tǒng)100和根據(jù)一些實(shí)施例的操作的示例的流程圖。具體地，圖2和圖3分別提供根據(jù)一些實(shí)施例的過程200和過程300的流程圖。過程200/300和本文中所描述的其他過程可以使用硬件（例如，一個(gè)或更多個(gè)電路）、軟件或手動(dòng)設(shè)備的任何合適的組合來執(zhí)行。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，對(duì)系統(tǒng)100進(jìn)行調(diào)節(jié)，以執(zhí)行過程200/300，使得系統(tǒng)是配置成執(zhí)行不可由通用計(jì)算機(jī)或裝置執(zhí)行的操作的專用元件。體現(xiàn)這些過程的軟件可以由包括硬盤、軟盤、cd、dvd、閃存盤或磁帶的任何非暫時(shí)性有形媒介存儲(chǔ)。將在下文中相對(duì)于系統(tǒng)的實(shí)施例而描述這些過程的示例，但實(shí)施例不限于此。

首先，在s210處，利用圖像采集裝置106來采集患者104的感興趣解剖特征的一組兩個(gè)或更多個(gè)體積圖像（或圖像體積）102。在一些實(shí)施例中，可以根據(jù)在時(shí)間上移位的投影數(shù)據(jù)集而重建該組圖像。每個(gè)圖像體積102可以由在三維（3d）中堆疊的體素（例如，3d體積圖像）組成。如本文中所使用的，可以可互換地使用“圖像體積”、“體積圖像”和“圖像”。通常在圖像采集裝置106圍繞患者104旋轉(zhuǎn)時(shí)，它從不同的角度拍攝投影圖像（或投影數(shù)據(jù)）。圖像采集裝置106可以生成兩個(gè)圖像體積-在圖像采集裝置106從起始位置旋轉(zhuǎn)至中途標(biāo)記時(shí)的第一（或左）相位圖像體積和在圖像采集裝置106從中途標(biāo)記旋轉(zhuǎn)至起始位置時(shí)的第二（或右）相位圖像體積。換句話說，用來生成第一圖像體積的該組投影數(shù)據(jù)相對(duì)于用來生成第二圖像體積的該組投影數(shù)據(jù)而在時(shí)間上移位，使得基于在時(shí)間上稍微移位的投影數(shù)據(jù)而生成兩個(gè)圖像體積。發(fā)明人注意到，左和右相位圖像體積和分別（其可以包含與某一成角范圍的共軛視圖對(duì)應(yīng)的“清潔數(shù)據(jù)”）可能是相同的,如果不存在運(yùn)動(dòng)（除了典型的噪聲以外）的話，并且無論是否存在運(yùn)動(dòng)，都可能不是類似的（忽略對(duì)比度中的變化）。因此，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，采用與這兩個(gè)相位對(duì)應(yīng)的圖像體積的差異可以突出顯示存在運(yùn)動(dòng)的區(qū)域。如上所述，當(dāng)感興趣特征處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)，可以采集這些感興趣特征的圖像。當(dāng)感興趣特征處于運(yùn)動(dòng)中時(shí)拍攝的圖像可以包括一個(gè)或更多個(gè)運(yùn)動(dòng)偽影101（圖4a和圖4c），運(yùn)動(dòng)偽影101可能破壞圖像，并且，使得特征檢測(cè)困難。還可以根據(jù)所采集的數(shù)據(jù)而生成其他圖像體積。例如，“中心”相位圖像可以使用來自時(shí)間采集窗的中心的數(shù)據(jù)。

圖像采集裝置106可以是ct掃描儀、mri掃描儀或任何其他合適的圖像采集裝置。感興趣的解剖特征可以是血管和身體的各種部分中的由血管供應(yīng)的器官，包括但不限于腦部、頸部、心臟、胸部（例如，肺）、腹部（例如，腎臟和肝臟）、骨盆、腿腳、手臂和手。

然后，在s212中，如方向箭頭103所指示的，圖像采集裝置106將所采集的圖像102傳輸至分割模塊108。分割模塊108可以包括一個(gè)或更多個(gè)處理元件110和存儲(chǔ)器112。例如，處理器110可以是常規(guī)的微處理器，并且，可以操作以控制分割模塊108的總體運(yùn)行。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，分割模塊108可以包括通信控制器，該通信控制器用于允許處理器110，且因此分割模塊108通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)而與其他裝置（例如，圖像采集裝置106）通信地接合。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，分割模塊108可以包括一個(gè)或更多個(gè)存儲(chǔ)器和/或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置112，其可以包含硬盤驅(qū)動(dòng)、ram（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）、rom（只讀存儲(chǔ)器）、閃速存儲(chǔ)器等中的一個(gè)或更多個(gè)的任何組合。存儲(chǔ)器/數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置112可以存儲(chǔ)對(duì)處理器110和分割模塊108進(jìn)行編程以便執(zhí)行如本文中所描述的功能性的軟件。

如在下文中相對(duì)于圖3而更詳細(xì)地描述的，在s214中，分割模塊108首先在正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)所在的且對(duì)于其可以執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像體積中，識(shí)別一組初始圖像位置sini。

然后，在s216中，可以在該組初始圖像位置中的每個(gè)初始圖像位置處估計(jì)運(yùn)動(dòng)。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，可以使用互相關(guān)技術(shù)、配準(zhǔn)技術(shù)或數(shù)據(jù)一致性條件技術(shù)來估計(jì)每個(gè)初始圖像位置處的運(yùn)動(dòng)?？梢允褂闷渌线m的比較技術(shù)。

在s218中，根據(jù)估計(jì)運(yùn)動(dòng)的離散的一組位置而生成平滑/致密運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。如本文中所使用的，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)可以是圖像體積中的每個(gè)體素的運(yùn)動(dòng)路徑。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，通過采用具有已知的運(yùn)動(dòng)的附近的（例如，2-2.5cm半徑內(nèi)的所有的位置，其中更大權(quán)重給予到更靠近的位置）位置的運(yùn)動(dòng)的加權(quán)平均而通過插值或外推法來可以生成平滑/致密運(yùn)動(dòng)場(chǎng)。“附近的”位置的確定可以取決于應(yīng)用。平滑/致密運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的生成允許針對(duì)整個(gè)圖像體積而校正運(yùn)動(dòng)。

然后，在s220中，將圖像體積分解成一系列的圖像體積，該系列的圖像體積可以求和成原始圖像體積中的一個(gè)（例如，中心相位的圖像體積）。在一些實(shí)施例中，分解可以基于采集相關(guān)數(shù)據(jù)所在的時(shí)間或角度。例如，分解可以經(jīng)由“部分角度反投影”過程。可以使用其他合適的分解過程。在一些實(shí)施例中，可以將一系列的楔狀濾波器應(yīng)用于圖像體積，導(dǎo)致一系列的圖像體積,其各自表示在小時(shí)段內(nèi)采集的投影數(shù)據(jù)。這由于在傅立葉域與投影域之間的眾所周知的鏈系（即，中心切片定理）而在不訪問投影數(shù)據(jù)的情況下可以被進(jìn)行。

然后，在s222中，可以在對(duì)應(yīng)的時(shí)間或角度根據(jù)在s216中估計(jì)的運(yùn)動(dòng)而使該系列的圖像體積中的每個(gè)圖像體積（3d體素陣列）扭曲。在一些實(shí)施例中，在s218中確定的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)可以指示如何使圖像體積扭曲。在一些實(shí)施例中，在將每個(gè)圖像體積加在一起以形成無運(yùn)動(dòng)的圖像之前，可以發(fā)生該系列中的每個(gè)圖像體積的扭曲。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，如本文中所使用的，運(yùn)動(dòng)路徑描述作為時(shí)間的函數(shù)的體素的位置，并且，為了使圖像扭曲，與時(shí)間t對(duì)應(yīng)的圖像中的每個(gè)體素根據(jù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)而通過與在給定的時(shí)間的給定的體素的位置對(duì)應(yīng)的預(yù)先扭曲的圖像體積內(nèi)的值來取代。例如，如果位于位置（x，y，z）處的某一體素根據(jù)下面的運(yùn)動(dòng)路徑而僅沿著x方向移動(dòng)：

x-5x-4x-3……x……x+3x+4x+5

t1　t2　t3　　　　　　　　　t11

則對(duì)于與時(shí)間t1對(duì)應(yīng)的幀，我們將給所選擇的體素分配（x-5，y，z）處的預(yù)先扭曲的圖像的強(qiáng)度值。類似地，對(duì)于t11，我們將在所考慮的體素附近使圖像向左扭曲5mm。移動(dòng)可能在時(shí)間上不是線性的，并且，可能不被約束于單維度（例如，右、左、內(nèi)、外、上、下）。

然后，在s224處，分割模塊108通過將扭曲的圖像體積中的每個(gè)加在一起以產(chǎn)生補(bǔ)償?shù)捏w積來生成最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像分割114（“圖像分割”）。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，在s226中，可以將圖像分割114用于解剖特征的檢測(cè)/分割，導(dǎo)致與將會(huì)在沒有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)那闆r下是有可能的相比更準(zhǔn)確的檢測(cè)/分割。

轉(zhuǎn)到圖3，提供用于在正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)所在的且對(duì)于其可以執(zhí)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像體積中識(shí)別一組初始圖像位置sini的過程300。

在s310中，可以將閾值應(yīng)用于所選擇的左和右相位圖像體積和（圖4a）中的所有的體素，使得低于特定的hu（例如，700hu）的所有的體素設(shè)置成預(yù)定義的hu（例如，700hu），以去除偽結(jié)構(gòu)，并且，可以被稱為“強(qiáng)度裁剪(intensityclipping)”。然后，在s312中，對(duì)兩個(gè)圖像體積進(jìn)行濾波。在s314中，確定所濾波的圖像體積之間的差異。在一些實(shí)施例中，在s312中，2d高通濾波器（hpf）可以應(yīng)用于和（圖4b）的軸向切片，以分別獲得和，使得低頻對(duì)比度差異可能不支配由于差異體積的運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致的變化。因此，在一些實(shí)施例中，（圖5a）可以指示運(yùn)動(dòng)破壞的區(qū)域101。

然后，在s315中，可以使用一個(gè)或更多個(gè)可操縱脊形濾波器來對(duì)進(jìn)行濾波，以獲得可以突出顯示沿著特定的方向取向的結(jié)構(gòu)的所濾波的圖像。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，一組可操縱脊形濾波器可以優(yōu)先地保持屬于窄的成角范圍內(nèi)的頻率分量。在s316中，如例如在圖5b中所示出的，確定對(duì)脊形濾波器的一個(gè)或更多個(gè)所濾波的響應(yīng)中的跨每個(gè)元素的由表示的絕對(duì)值的平均數(shù)（例如，以產(chǎn)生平均絕對(duì)值體積）。值得注意的是，圖5b、5c、5d、6a、6b以及6c中的黑色和白色在反色彩方案上顯示，使得白色是“更小的”值，并且，更暗的顏色是“更大的”值。

在一些實(shí)施例中，平均大小絕對(duì)圖像體積可以指示由于運(yùn)動(dòng)而正在改變的區(qū)或區(qū)域500（例如，由圖5b、5c和5d中的更暗的陰影突出顯示）。發(fā)明人注意到，當(dāng)已使色標(biāo)反轉(zhuǎn)時(shí)，在圖5和圖6中，運(yùn)動(dòng)區(qū)/區(qū)域500是暗的。然而，在實(shí)施例中，與通常的灰階色彩方案上的背景相比，區(qū)/區(qū)域500可能是明亮的。

在s318中，使平均大小絕對(duì)圖像體積平滑，以降低噪聲的影響以便產(chǎn)生（圖5c）。可以經(jīng)由3d高斯平滑濾波器或任何其他合適的平滑濾波器的應(yīng)用而使平均大小絕對(duì)圖像體積平滑。在一些實(shí)施例中，所平滑的平均大小絕對(duì)圖像體積可以包含斑點(diǎn)500（例如，圖5c中的暗斑點(diǎn)）。

發(fā)明人注意到，分布在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)破壞的區(qū)域可以是稀疏的，并且，中的區(qū)域的剩余部分可以被視為背景。在一些實(shí)施例中，可以利用設(shè)置成t背景的閾值-值來使閾值化(thresholded)，以獲得，基于的直方圖而確定t背景（圖5d）。

可以在s320中進(jìn)一步增強(qiáng)中的斑點(diǎn)500。在增強(qiáng)斑點(diǎn)500的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，可以利用圓環(huán)形濾波器來對(duì)進(jìn)行濾波，且然后，可以對(duì)所濾波的響應(yīng)的正分量求平均值，以產(chǎn)生（圖6a）。然后，為了進(jìn)一步增強(qiáng)存在可能的運(yùn)動(dòng)的區(qū)域500（例如，斑點(diǎn)），采用比/且僅保留其中>0的那些體素，導(dǎo)致。例如，圖6b示出圖6a和圖5d中的圖像的比。在一些實(shí)施例中，確定>0可以避免在進(jìn)一步沿著過程鏈產(chǎn)生的任何圖像體積中產(chǎn)生“無窮”。

在一些實(shí)施例中，中的明亮特征可以指示被運(yùn)動(dòng)破壞（例如，正在發(fā)生運(yùn)動(dòng)）的區(qū)域。在一些實(shí)施例中，可以切片成一個(gè)或更多個(gè)軸向切片（圖6c），其中，軸向切片可以產(chǎn)自于重建幾何結(jié)構(gòu)。在s322中，選擇軸向切片。在s324中，在的每個(gè)切片中，識(shí)別一個(gè)或更多個(gè)不連貫區(qū)域600（例如，圖6c）。然后，在s326中，選擇不連貫區(qū)域，并且，在s328中，確定所選擇的不連貫區(qū)域內(nèi)側(cè)的最明亮點(diǎn)602（圖4c）。對(duì)于每個(gè)所確定的最明亮點(diǎn)602，在存儲(chǔ)器112中，存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)的圖像位置。稍后，將在這些圖像位置中的每個(gè)圖像位置處，估計(jì)運(yùn)動(dòng)。在s330中，確定最明亮點(diǎn)的亮度是否低于使用不連貫區(qū)域中的體素的直方圖來查找的閾值。

如果亮度不低于閾值，則過程前進(jìn)至s332，在s332中，使最明亮點(diǎn)的周圍的鄰域平滑地歸零。注意通過使先前在s332中選擇的點(diǎn)的周圍的中的鄰域（例如，相差幾毫米）平滑地歸零而避免查找彼此太靠近的明亮點(diǎn)；該操作允許遠(yuǎn)離先前選擇的最明亮點(diǎn)至少幾毫米的下一個(gè)最明亮點(diǎn)的順序識(shí)別。在一些實(shí)施例中，使最明亮點(diǎn)周圍的鄰域平滑地歸零可以在確定下一個(gè)最明亮點(diǎn)之前。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，可以期望確保所識(shí)別的圖像位置間隔開以便促進(jìn)運(yùn)動(dòng)估計(jì)使得每個(gè)不連貫區(qū)域中的明亮點(diǎn)是分布均勻(well-distributed)的。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，采用所選擇的位置處的與2d凹函數(shù)(dimplefunction)（圖6d，不處于與圖6a、6b和6c相同的標(biāo)度上）的乘積可以使所選擇的位置周圍的鄰域中的圖像體積平滑地歸零。值得注意的是，與圖5b-6c中的圖像不同，圖6d中的圖像不處于反標(biāo)度中。2d凹函數(shù)可以是在中心處為零且徑向向外平滑地增加至一(unity)的徑向?qū)ΨQ的函數(shù)（圖6d）。

在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，可以重復(fù)進(jìn)行s328至332，以確定序列最明亮圖像位置，直到非歸零的區(qū)域的最大亮度下降低于閾值。如果在s330中，確定亮度低于閾值，則過程前進(jìn)至s334，在s334中，確定是否已針對(duì)比固定閾值更明亮的點(diǎn)而搜索每個(gè)不連貫區(qū)域。如果依然針對(duì)點(diǎn)而搜索不連貫區(qū)域，則過程返回至s326，以選擇下一個(gè)不連貫區(qū)域。如果已針對(duì)比固定閾值更明亮的點(diǎn)而搜索所有的不連貫區(qū)域，則過程返回至s322，以選擇下一個(gè)2d軸向切片?？梢允姑總€(gè)2d軸向切片中的每個(gè)不連貫區(qū)域的所確定的圖像位置組合，以形成整個(gè)圖像體積的組合的一組初始圖像位置。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，可以單獨(dú)地考慮每個(gè)不連貫區(qū)域600，并且，可以在逐區(qū)域的基礎(chǔ)上個(gè)別地在每個(gè)區(qū)域600中識(shí)別初始圖像位置，使得不論其大小，都可以對(duì)指示運(yùn)動(dòng)的所有的區(qū)域進(jìn)行分析。

在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，如可以有益于查找明亮點(diǎn)s328和使其鄰域平滑地歸零s332的過程，s322至332可以應(yīng)用于矢狀切片上，或冠狀切片上，或沿著圖像體積的任意方向取向的切片上。

注意到，可以使用任何數(shù)量的不同的硬件配置來實(shí)現(xiàn)本文中所描述的實(shí)施例。例如，圖7圖示可以例如與圖1的系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的分割處理平臺(tái)700。分割處理平臺(tái)700包含分割平臺(tái)處理器710（“處理器”），例如一個(gè)或更多個(gè)市場(chǎng)上可買到的采取單芯片微處理器的形式的中央處理單元（cpu），其與配置成經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)（未在圖7中示出）而通信的通信裝置720耦合。通信裝置720可以用來例如與一個(gè)或更多個(gè)用戶通信。分割處理平臺(tái)700進(jìn)一步包括輸入裝置740（例如，輸入關(guān)于測(cè)量和/或資產(chǎn)的信息的鼠標(biāo)和/或鍵盤）和輸出裝置750（例如，輸出并顯示數(shù)據(jù)和/或推薦）。

處理器710還與存儲(chǔ)器/存儲(chǔ)裝置730通信。存儲(chǔ)裝置730可以包含任何適當(dāng)?shù)男畔⒋鎯?chǔ)裝置，包括磁存儲(chǔ)裝置（例如，硬盤驅(qū)動(dòng)）、光學(xué)存儲(chǔ)裝置、移動(dòng)電話和/或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的組合。存儲(chǔ)裝置730可以存儲(chǔ)用于對(duì)處理器710進(jìn)行控制的程序712和/或分割處理邏輯714。處理器710執(zhí)行程序712、714的指令，且由此根據(jù)本文中所描述的任何實(shí)施例而操作。例如，處理器710可以接收?qǐng)D像體積數(shù)據(jù)，且然后，可以經(jīng)由程序712、714的指令而應(yīng)用分割模塊108，以生成無運(yùn)動(dòng)的圖像分割114（“圖像分割”）。

程序712、714可以按壓縮、未編譯和/或加密的格式存儲(chǔ)。此外，程序712、714可以包括其他程序元素，例如由處理器710用來與外圍裝置接口連接的操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和/或裝置驅(qū)動(dòng)器。

如本文中所使用的，例如，信息可以被下列“接收”或“傳輸”至下列：（i）來自另一裝置的平臺(tái)700；或（ii）來自另一軟件應(yīng)用、模塊或任何其他源的平臺(tái)700內(nèi)的軟件應(yīng)用或模塊。

如由本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)，本發(fā)明的方面可以體現(xiàn)為系統(tǒng)、方法或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。因此，本發(fā)明的方面可以采取完全硬件實(shí)施例、完全軟件實(shí)施例（包括固件、常駐軟件、微代碼等）或?qū)⒖梢运型ǔＴ诒疚闹斜环Q為“電路”、“模塊”或“系統(tǒng)”的軟件及硬件方面組合的實(shí)施例的形式。此外，本發(fā)明的方面可以采取計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的形式，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品在一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀媒介中體現(xiàn)，該計(jì)算機(jī)可讀媒介具有在其上體現(xiàn)的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼。

圖中的流程圖和框圖圖示根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施例的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能的實(shí)現(xiàn)的體系結(jié)構(gòu)、功能性和操作。在這點(diǎn)上，流程圖或框圖中的每個(gè)方框可以表示模塊、段或部分的代碼，其包含用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)或更多個(gè)指定的邏輯函數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)可運(yùn)行指令。還應(yīng)當(dāng)注意到，在一些備選的實(shí)現(xiàn)方案中，方框中所注意到的功能可以不按照?qǐng)D中所注意到的順序而發(fā)生。例如，取決于所涉及的功能性，實(shí)際上，可以使相繼地示出的兩個(gè)方框基本上同時(shí)地運(yùn)行，或有時(shí)可以使方框按相反的順序運(yùn)行。還將注意到，能夠由執(zhí)行專用硬件和計(jì)算機(jī)指令的指定的功能或動(dòng)作或組合的基于專用硬件的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)框圖和/或流程圖說明的各方框以及框圖和/或流程圖說明中的方框的組合。

應(yīng)當(dāng)注意到，本文中所描述的任何方法能夠包括提供包含在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介上體現(xiàn)的截然不同的軟件模塊的系統(tǒng)的附加步驟；模塊能夠包括例如在框圖中描繪和/或在本文中描述的任何元件或所有的元件；經(jīng)由示例，而非限制，包括分析儀模塊。然后，能夠使用如上所述的在一個(gè)或更多個(gè)硬件處理器710（圖7）上運(yùn)行的系統(tǒng)的截然不同的軟件模塊和/或子模塊來執(zhí)行方法步驟。此外，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品能夠包括具有適應(yīng)于實(shí)現(xiàn)以便執(zhí)行本文中所描述的包括給系統(tǒng)提供截然不同的軟件模塊的一個(gè)或更多個(gè)方法步驟的代碼的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)媒介。

本書面描述使用包括優(yōu)選的實(shí)施例的示例來公開本發(fā)明，并且，還允許本領(lǐng)域任何技術(shù)人員實(shí)踐本發(fā)明，包括制作并使用任何裝置或系統(tǒng)和執(zhí)行任何合并的方法。本發(fā)明的可取得的專利范圍由權(quán)利要求定義，并且，可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其他示例。如果這類其他示例具有與權(quán)利要求書的文字語言完全相同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括具有與權(quán)利要求書的文字語言的非實(shí)質(zhì)差異的等效結(jié)構(gòu)元件，則它們意圖處于權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。能夠由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將來自所描述的各種實(shí)施例的方面以及每個(gè)這類方面的其他已知的等效物混合并匹配，以根據(jù)本申請(qǐng)的原理而構(gòu)造附加的實(shí)施例和技術(shù)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，在不背離權(quán)利要求的范圍和精神的情況下，能夠配置上述的實(shí)施例的各種適應(yīng)和修改。因此，要理解到，可以不同于如在本文中具體地描述地那樣實(shí)踐權(quán)利要求。

零件表

編號(hào)　　　　　描述

100　　　　　　系統(tǒng)

101　　　　　　運(yùn)動(dòng)偽影

102　　　　　　圖像體積

103　　　　　　方向箭頭

104　　　　　　患者

106　　　　　　圖像采集裝置

108　　　　　　分割模塊

110　　　　　　處理器

112　　　　　　存儲(chǔ)器

114　　　　　　最終的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像分割

200　　　　　　過程

210　　　　　　過程步驟

212　　　　　　過程步驟

214　　　　　　過程步驟

216　　　　　　過程步驟

218　　　　　　過程步驟

220　　　　　　過程步驟

222　　　　　　過程步驟

224　　　　　　過程步驟

226　　　　　　過程步驟

300　　　　　　過程

310　　　　　　過程步驟

312　　　　　　過程步驟

314　　　　　　過程步驟

315　　　　　　過程步驟

316　　　　　　過程步驟

318　　　　　　過程步驟

320　　　　　　過程步驟

322　　　　　　過程步驟

324　　　　　　過程步驟

326　　　　　　過程步驟

328　　　　　　過程步驟

330　　　　　　過程步驟

332　　　　　　過程步驟

334　　　　　　過程步驟

500　　　　　　區(qū)/區(qū)域

600　　　　　　不連貫區(qū)域

602　　　　　　最明亮點(diǎn)

700　　　　　　分割處理平臺(tái)

610　　　　　　處理器

612　　　　　　程序

614　　　　　　處理邏輯

620　　　　　　通信裝置

630　　　　　　存儲(chǔ)器/存儲(chǔ)裝置

640　　　　　　輸入裝置

650　　　　　　輸出裝置