專利名稱：用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像。特別是，本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的系統(tǒng)和方法并涉及計(jì)算機(jī)程序単元和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
背景技術(shù)：
用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的方法在幾個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中廣泛分布，例如，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中用于在圖像中可視化物理對(duì)象的ー個(gè)范例是冠狀動(dòng)脈支架領(lǐng)域。為了提供給用戶，例如，內(nèi)科醫(yī)生或外科醫(yī)生或介入心臟病專家，關(guān)于支架是否在正確的位置或支架是否正確地展開并良好地置放于血管壁的信息，產(chǎn)生并提供顯示給用戶的支架的圖像。確定支架是否正確地部署是非常重要的，因?yàn)殄e(cuò)誤的部署或部分的展開是再狹窄和晩期血栓的重要因素。另外，例如，當(dāng)使用所謂的藥物洗脫支架時(shí)，完全置放是強(qiáng)制的，因?yàn)橹Ъ艿闹е?涂有在血管組織中緩慢擴(kuò)散以防止過度愈合的藥物。在錯(cuò)誤部署的情況下，不當(dāng)置放的支架將不能夠輸送它們預(yù)防性的治療。然而，例如，在透視檢查或者甚至在曝光(影片)運(yùn)行時(shí)支架并不總是清晰可見的。因而已知要改善支架在X射線曝光中的可見性以便于介入心臟病學(xué)家，例如，在判斷當(dāng)前狀況中。第一步是所謂的支架增強(qiáng) (StentBoost )技術(shù)，其第一次實(shí)現(xiàn)依賴于球囊標(biāo)記物檢測(cè)，用于在部署前對(duì)包含支架的一組圖像進(jìn)行配準(zhǔn)和時(shí)間增強(qiáng)。在DE 10 2007 023 719A1中，描述了支架增強(qiáng)技術(shù)的改進(jìn)，該改進(jìn)也稱為支架增強(qiáng)減影。在支架增強(qiáng)減影中，簡單地說，將造影剤注射之前實(shí)現(xiàn)的常規(guī)支架增強(qiáng)圖像與造影剤注射之后采集的血管圖像配準(zhǔn)和合井。但是支架增強(qiáng)減影中的ー個(gè)缺點(diǎn)在于在造影剤下不可能檢測(cè)或追蹤引線的這一事實(shí)，該引線通過其形狀反映支架的彎曲，這在應(yīng)用具有相當(dāng)長的延伸的支架時(shí)是尤其重要的。

發(fā)明內(nèi)容
因而，可能需要提供一種也顯示引線狀態(tài)信息的改進(jìn)的支架增強(qiáng)減影。根據(jù)示范性實(shí)施例，提供ー種用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的方法，包括如下步驟a)在表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像中追蹤預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征；并且確定第一特征變換；并且確定相對(duì)于所述第一特征變換的第二特征變形向量場(chǎng)；b)關(guān)聯(lián)并記錄與至少兩個(gè)時(shí)相(phase)屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)；c)在表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第二圖像中追蹤所述預(yù)定第一特征；d)確定基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換；e)通過編排(compose)基于第一特征的跨階段變換和與匹配的時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第ニ特征變形向量場(chǎng)來恢復(fù)當(dāng)前物理變形；以及f )基于所恢復(fù)的物理變形生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例，提供ー種方法，其中，步驟a)包括如下的子步驟al)接收表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像；針對(duì)所述第一多個(gè)第一圖像的每ー圖像識(shí)別并記錄所述時(shí)相屬性；a2)在所述第一多個(gè)第一圖像中的每ー圖像中至少檢測(cè)所述預(yù)定第一特征和所述預(yù)定第二特征并確定所述第一特征的位置；a3)在所述第一多個(gè)第一圖像中的每ー圖像中追蹤第一特征和第二特征，并且將那些圖像配準(zhǔn)到所述第一圖像中的ー個(gè)，該ー個(gè)圖像被確定為參考圖像，計(jì)算所述配準(zhǔn)以使其對(duì)應(yīng)于每ー第一圖像的第一特征和第二特征與所述參考圖像的第一特征和第二特征的空間匹配；其中，所述配準(zhǔn)通過恢復(fù)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)；a4)將所述恢復(fù)場(chǎng)分解為仿射變換和相對(duì)扭曲變換的組合；以及a5)通過整合(integrate)所述第一多個(gè)第一圖像中的至少兩個(gè)圖像來生成整合的第一圖像；其中，所述整合是時(shí)間整合；并且其中，所述至少兩個(gè)圖像是經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)模?
其中，步驟b)包括將所述相對(duì)扭曲變換事例(instance)記錄為第二特征變形向量場(chǎng)并且用相應(yīng)的時(shí)相屬性標(biāo)記它們；其中創(chuàng)建扭曲映射；其中，步驟c)包括如下的子步驟Cl)接收表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第二圖像；其中，針對(duì)所述至少ー個(gè)第二圖像識(shí)別和記錄時(shí)相屬性；以及c2)在所述至少ー個(gè)第二圖像中檢測(cè)所述第一特征并且通過確定它們的位置來追蹤所述第一特征；其中，步驟d)包括計(jì)算所述基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換，用于將所述整合的圖像中的所述第一特征與所述至少ー個(gè)第二圖像中的所述第一特征沿時(shí)間相互對(duì)應(yīng)；其中所述計(jì)算是基于步驟a)中確定的第一特征的位置和步驟c)中追蹤的第一特征的位置的；其中，針對(duì)恢復(fù)當(dāng)前物理變形，步驟e)包括通過以下生成恢復(fù)變換將所記錄的所述扭曲映射的相對(duì)扭曲變換事例中的一個(gè)與和所述至少ー個(gè)第ニ圖像的時(shí)相屬性匹配的時(shí)相屬性相關(guān)聯(lián)，并且編排經(jīng)關(guān)聯(lián)的相對(duì)扭曲變換和所計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換；并且其中，步驟f)包括通過組合所述整合的第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像來生成經(jīng)組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像，其中，所述整合的第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像中的至少ー個(gè)已根據(jù)所生成的恢復(fù)變換進(jìn)行了變換。根據(jù)示范性實(shí)施例，ー種用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括圖像采集設(shè)備和處理裝置，該處理裝置包括追蹤單元、關(guān)聯(lián)單元、確定單元、恢復(fù)單元和生成単元。所述圖像采集設(shè)備適于采集表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像并且采集表明第ニ標(biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第ニ圖像。所述追蹤単元適于在表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像中追蹤預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征；并且在表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第二圖像中追蹤所述預(yù)定第一特征。所述確定単元適于確定第一特征變換；確定相對(duì)于所述第一特征變換的第二特征變形向量場(chǎng)；并且確定基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換。所述關(guān)聯(lián)單元適于關(guān)聯(lián)并記錄與至少兩個(gè)時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)。所述恢復(fù)単元適于通過編排基于第一特征的跨階段變換和與匹配的時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)來恢復(fù)當(dāng)前物理變形。所述生成単元適于基于所恢復(fù)的物理變形生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。
根據(jù)示范性實(shí)施例，所述處理裝置適于接收所采集的表明所述第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像并針對(duì)所述第一多個(gè)圖像的每ー圖像識(shí)別和記錄時(shí)相屬性；在所述第一多個(gè)第一圖像的每ー圖像中至少檢測(cè)預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征并且確定所述第一特征的位置；在所述第一多個(gè)第一圖像的每ー圖像中追蹤第一特征和第二特征，以及將那些圖像配準(zhǔn)到所述第一圖像中的ー個(gè)，該ー個(gè)圖像被確定為參考圖像，計(jì)算所述配準(zhǔn)以使其對(duì)應(yīng)于每ー第一圖像的第一特征和第二特征與所述參考圖像的第一特征和第二特征的空間匹配；其中，所述配準(zhǔn)通過恢復(fù)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)；將所述恢復(fù)場(chǎng)分解為仿射變換和相對(duì)扭曲變換的組合；記錄所述相對(duì)扭曲變換事例并且利用相應(yīng)的時(shí)相屬性標(biāo)記所述相對(duì)扭曲變換事例，其中創(chuàng)建扭曲映射；通過整合所述第一多個(gè)第一圖像中的至少兩個(gè)圖像來生成整合的第一圖像，其中所述整合是時(shí)間整合；并且其中，所述至少兩個(gè)圖像是經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)?；接收表明第二?biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第二圖像并且針對(duì)所述至少ー個(gè)第二圖像識(shí)別和記錄時(shí)相屬性；在所述至少ー個(gè)第二圖像中檢測(cè)所述第一特征并且通過確定它們的位置來追蹤所述第一特征；計(jì)算所述基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換，用于將所述整合圖像中的所述第一特征和所述至少 ー個(gè)第二圖像中的所述第一特征沿時(shí)間相互對(duì)應(yīng)，其中所述計(jì)算是基于之前確定的第一特征的位置和之前追蹤的第一特征的位置的；通過以下生成用于恢復(fù)當(dāng)前物理變形的恢復(fù)變換將所記錄的所述扭曲映射的相對(duì)彈性扭曲變換事例中的一個(gè)與和所述至少ー個(gè)第二圖像的時(shí)相屬性匹配的時(shí)相屬性相關(guān)聯(lián)，并且編排經(jīng)關(guān)聯(lián)的相對(duì)扭曲變換和所計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換；以及通過組合所述整合的第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像來生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像，其中，所述整合的第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像中的至少ー個(gè)已根據(jù)所生成的恢復(fù)變換進(jìn)行了變換。以上所描述的系統(tǒng)和方法，與其他相比，提供這樣的優(yōu)勢(shì)生成包含關(guān)于預(yù)定第ー特征和預(yù)定第二特征兩者的信息的圖像。盡管在第二圖像中只能檢測(cè)到第一特征，但組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像也反映預(yù)定第二特征的運(yùn)動(dòng)，因?yàn)橥ㄟ^施加基于之前導(dǎo)出的扭曲映射的恢復(fù)，預(yù)定第二特征也存在于第二圖像中。由于所述第一圖像表明第一標(biāo)準(zhǔn)并且所述至少ー個(gè)第二圖像表明第二標(biāo)準(zhǔn)，因此術(shù)語“組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像”指代所述組合的圖像是基于來自兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的變換信息和圖像數(shù)據(jù)這一事實(shí)的。術(shù)語“跨標(biāo)準(zhǔn)”指代計(jì)算表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一圖像的第一特征相對(duì)于表明第二標(biāo)準(zhǔn)的第二圖像的變換。根據(jù)示范性實(shí)施例，在步驟a3)，所述配準(zhǔn)通過彈性恢復(fù)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)示范性實(shí)施例，在步驟a4)，所述彈性恢復(fù)場(chǎng)被分解為仿射變換和相對(duì)彈性扭曲變換的組合。根據(jù)示范性實(shí)施例，在步驟a5)，所述至少兩個(gè)圖像經(jīng)過彈性運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。根據(jù)示范性實(shí)施例，步驟b)包括將相對(duì)彈性扭曲變換事例記錄為第二特征變形向量場(chǎng)。根據(jù)示范性實(shí)施例，在步驟e)，通過以下生成所述恢復(fù)變換將所記錄的所述扭曲映射的相對(duì)彈性扭曲變換事例中的一個(gè)與和所述至少ー個(gè)第二圖像的時(shí)相屬性匹配的時(shí)相屬性關(guān)聯(lián)，并且編排經(jīng)關(guān)聯(lián)的相對(duì)彈性扭曲變換和所計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換。
根據(jù)示范性實(shí)施例，在所述至少ー個(gè)第二圖像中，不能檢測(cè)到所述第二特征。根據(jù)示范性實(shí)施例，整合的第一圖像的生成(步驟a5)是基于追蹤和配準(zhǔn)(步驟a3)的結(jié)果的。例如，直接在步驟a3)的配準(zhǔn)的圖像上實(shí)施時(shí)間整合。根據(jù)示范性實(shí)施例,所述恢復(fù)變換是變形恢復(fù)變換。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述第一多個(gè)圖像包括至少兩個(gè)圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述第一多個(gè)圖像包括包含所述物理對(duì)象的對(duì)象的感興趣區(qū)域的圖像序列。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述第一多個(gè)第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像是X射線圖像。
根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述圖像通過諸如C型臂X射線采集或CT的X射線米集設(shè)備來米集。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述第一標(biāo)準(zhǔn)指代沒有注射造影剤的第一階段，并且其中，所述第二標(biāo)準(zhǔn)指代注射了造影剤的第二階段。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，提供檢測(cè)器用于分離沒有注射造影剤的第一階段與注射造影剤的第二階段。根據(jù)示范性實(shí)施例，針對(duì)所述分離預(yù)先確定閾值。為了便于該程序，所述第一階段的分離和所述第二階段的分離可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。例如，通過在注射造影剤時(shí)檢測(cè)造影剤的到達(dá)，自動(dòng)檢測(cè)是可能的。然而，結(jié)果是，例如，在支架被插入到血管系統(tǒng)中的冠狀動(dòng)脈內(nèi)介入中應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法時(shí)，本發(fā)明是能檢測(cè)到的，因?yàn)榻Y(jié)果以可視化的方式在圖像上組合了支架增強(qiáng)減影結(jié)果與所示的基于引線的扭曲，其為能夠測(cè)量的并且因而本發(fā)明是能檢測(cè)到的。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述時(shí)相屬性包括關(guān)于對(duì)象的心臟時(shí)相的屬性。通過提供心臟時(shí)相識(shí)別器，優(yōu)選地在整個(gè)過程中，例如是在造影剤注射之前和之后，可以識(shí)別與每一所考慮的圖像或幀對(duì)應(yīng)的心臟時(shí)相。例如，該識(shí)別既可以依賴圖像分析，例如，由于檢測(cè)到標(biāo)記物，因此能夠分析那些標(biāo)記物的軌跡從而將心臟運(yùn)動(dòng)與呼吸運(yùn)動(dòng)分離，或者該識(shí)別能夠從諸如ECG的外部手段導(dǎo)出。通過識(shí)別和記錄時(shí)相屬性，利用心臟時(shí)相索引來標(biāo)記或索引圖像序列的每ー幀或圖像是可能的。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述預(yù)定第一特征包括標(biāo)記物。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述預(yù)定第一特征包括至少兩個(gè)標(biāo)記物。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述預(yù)定第二特征包括引線。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述預(yù)定第二特征包括導(dǎo)絲或球囊導(dǎo)絲或用干支架植入程序的單軌導(dǎo)入設(shè)備。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述預(yù)定第二特征包括支架。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述彈性恢復(fù)場(chǎng)包括弾性變換。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述第一多個(gè)第一圖像中的第一個(gè)被確定為參考圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，仿射變換包括線性變換和平移。
例如，所述線性變換包括旋轉(zhuǎn)、縮放和/或剪切。所述平移包括移動(dòng)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)示范性實(shí)施例的又一方面，扭曲包括變換過程，其至少部分地校正圖像中諸如變形恢復(fù)的恢復(fù)。根據(jù)示范性實(shí)施例，扭曲包括定義通過應(yīng)用無縫轉(zhuǎn)變的從第一圖像到第二圖像的變化的變形。根據(jù)示范性實(shí)施例，整個(gè)圖像被扭曲。匹配標(biāo)記物和引線的配準(zhǔn)變換僅針對(duì)那些與匹配點(diǎn)(標(biāo)記物和引線的點(diǎn))對(duì)應(yīng)的圖像點(diǎn)而言的確是明確定義的。因此，例如，變換延伸到圖像中的其他非特征點(diǎn)。例如，利用很多種變換(即，無限)映射兩對(duì)標(biāo)記物是可能的；但是可能僅有幾種可能的仿射變換，在這些仿射變換中沿標(biāo)記物間的段的方向選定了平移+旋轉(zhuǎn)+縮放的步驟。但是一旦被定義，所述仿射變形應(yīng)用于整個(gè)圖像。對(duì)于引線，情形是相同的，但是更加復(fù)雜，因?yàn)樵谶@種情況下求助于仿射變換的概念是不可能的。因而，需要在稀疏點(diǎn)上定義的變換的“自然延伸”到整個(gè)稠密空間，例如，其通過剛性變換來實(shí)現(xiàn)。 在第一階段圖像期間，換言之，造影剤前序列期間，與引線和標(biāo)記物對(duì)的匹配對(duì)應(yīng)的弾性恢復(fù)場(chǎng)在這ー階段期間被記錄并且利用相應(yīng)的心臟時(shí)相對(duì)其標(biāo)記。這創(chuàng)建了以上提及的用心臟時(shí)相索引的扭曲映射。但是，在存儲(chǔ)那些彈性變換之前，他們被分解為仿射變換加上相對(duì)彈性扭曲，所述仿射變換是匹配標(biāo)記物的變換，所述相對(duì)彈性扭曲是在仿射變換被校正后仍存在的彈性扭曲。扭曲映射提供ー組..,其也被記為沐外/。如果Wt是沿時(shí)間與引線相匹配的完全弾性變換，并且如果At是沿時(shí)間與標(biāo)記物相匹配的仿射變換，那么所述相對(duì)彈性扭曲變換被定義為Rt=WWAtA這作為心臟時(shí)相的函數(shù)及奶存儲(chǔ)。根據(jù)示范性實(shí)施例，在構(gòu)建所述映射時(shí)，將相應(yīng)的相對(duì)彈性變換平均，例如在幾個(gè)圖像對(duì)應(yīng)于同一時(shí)相值9的情況下，即對(duì)應(yīng)于非連續(xù)的幀索引tA、tB等的圖像。優(yōu)勢(shì)是，僅獲得針對(duì)條目9的一個(gè)變換，其計(jì)入圖像tA、tB等。根據(jù)示范性實(shí)施例的又一方面，排除縮放的仿射變換是剛性變換。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述整合的第一圖像是基于引線的支架増強(qiáng) 圖像。例如，所述整合的第一圖像通過使用造影剤注射前的圖像和使用引線和標(biāo)記物對(duì)的追蹤結(jié)果來實(shí)現(xiàn)。這產(chǎn)生了包括增強(qiáng)支架的圖像或圖像序列，所述增強(qiáng)支架通過彈性運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)臅r(shí)間整合獲得。根據(jù)示范性實(shí)施例,步驟c2)包括標(biāo)記物追蹤。在造影剤注射之后，在造影剤下引線變得不可見。然而，使用以上所提及的步驟C中使用的標(biāo)記物檢測(cè)方法的優(yōu)化版本，所述標(biāo)記物仍可見并且能被正確地追蹤。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，執(zhí)行步驟e)以實(shí)現(xiàn)仿射變換。根據(jù)示范性實(shí)施例，通過計(jì)算恢復(fù)變換，扭曲映射計(jì)入彈性變換并且計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換計(jì)入仿射變換。換言之，第一，基于當(dāng)前心臟時(shí)相并使用造影剤前的扭曲映射，獲取相應(yīng)的彈性變換是可能的。然而，從扭曲映射獲取的是相對(duì)彈性變換及93。這ー變換與當(dāng)前標(biāo)記物匹配變換At進(jìn)行編排以形成恢復(fù)場(chǎng)備有這一弾性變換，其被應(yīng)用在例如當(dāng)前造影剤注射的圖像中，并且與一個(gè)或多個(gè)造影剤前增強(qiáng)圖像組合之后，可能生成或產(chǎn)生(ー個(gè)或多個(gè))最終圖像，根據(jù)本發(fā)明，該最終圖像也被指代為基于引線的支架增強(qiáng)減影結(jié)果。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述對(duì)象是患者并且所述感興趣區(qū)域涉及心血管，并且其中仿射變換補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)和平移心臟運(yùn)動(dòng)，并且其中彈性變換補(bǔ)償由心臟運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的彎曲運(yùn)動(dòng)。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，在步驟al)之后但在步驟f)之前實(shí)施步驟a5)。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，在步驟a2)到a4)的序列之前或與其并行實(shí)施步驟 a5)。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，在步驟e)之前實(shí)施步驟b)。然而，何時(shí)執(zhí)行何步驟的特定順序的安排可以被調(diào)整以便提供本發(fā)明使用的特定系統(tǒng)的優(yōu)化表現(xiàn)。例如，在盡可能即時(shí)地需要ー個(gè)結(jié)果時(shí)，可以在經(jīng)調(diào)整的系統(tǒng)上并行地執(zhí) 行計(jì)算步驟，所述系統(tǒng)具有處理裝置或處理單元，適于同時(shí)執(zhí)行幾個(gè)計(jì)算操作以便以最快的時(shí)間提供來自子步驟的結(jié)果，因而帶來接近實(shí)時(shí)的顯示圖像的結(jié)果，例如，基于引線的支架增強(qiáng)減影結(jié)果。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，向用戶顯示組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，物理對(duì)象是支架。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，時(shí)相屬性涉及心臟時(shí)相。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，第一特征是第一多個(gè)第一圖像中和至少ー個(gè)第二圖像中的標(biāo)記物，其中第二特征是支架的導(dǎo)絲。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，步驟f)包括融合兩個(gè)圖像。根據(jù)另一方面，融合包括減影。作為范例，術(shù)語減影用于將ー個(gè)圖像加到另ー個(gè)上。作為另ー范例，術(shù)語減影指代從ー個(gè)圖像中減去另ー個(gè)。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，融合包括疊加。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，融合包括以空間或時(shí)間交錯(cuò)的方式顯示。根據(jù)示范性實(shí)施例，在步驟f)根據(jù)生成的恢復(fù)變換來變換整合的第一圖像；并且其中，將經(jīng)變換的整合的第一圖像與至少ー個(gè)第二圖像組合。這提供了如下的優(yōu)點(diǎn)第二圖像，例如注射造影劑的圖像，中的當(dāng)前或?qū)嶋H狀況，在所謂的真實(shí)世界環(huán)境中，即，在X射線圖像中，例如透視圖像中，向用戶顯示狀況。由于這一第二圖像還沒有被進(jìn)ー步變換，因此例如，X射線圖像中的具體內(nèi)容，沒有被進(jìn)ー步影響并且因而用戶可以很容易解讀它。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，在步驟f)根據(jù)所生成的恢復(fù)變換來變換所述至少ー個(gè)第二圖像；并且其中，經(jīng)變換的至少ー個(gè)第二圖像與整合的第一圖像相組合。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，在步驟f)根據(jù)所生成的恢復(fù)變換來變換所述至少ー個(gè)第二圖像和所述整合的第一圖像；并且其中，經(jīng)變換的圖像相互組合。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述至少ー個(gè)第二圖像和所述整合的圖像均以所生成的恢復(fù)變換的預(yù)定比例變換。這提供了以如下的方式變換兩個(gè)圖像的可能性，即能夠調(diào)整結(jié)果以提供具有最佳可解讀性的圖像，即，用戶，例如，諸如外科醫(yī)生的臨床工作者，可以容易地閱覽和解釋圖像中所示的特征的圖像。例如，假使第二圖像本身提供非常變形或不是很容易閱覽的情形，并且同時(shí)，所述整合的第一圖像也在某種意義上不是很容易理解，可以建議尋找ー種能匹配兩個(gè)圖像的虛擬的中間變換。根據(jù)示范性實(shí)施例，在步驟e)之前，根據(jù)至少ー個(gè)第二圖像的時(shí)相屬性，對(duì)至少兩個(gè)所記錄的扭曲映射的相對(duì)彈性扭曲變換事例進(jìn)行內(nèi)插。所述內(nèi)插提供的優(yōu)勢(shì)為得到增強(qiáng)的相對(duì)彈性扭曲變換事例、或值，而不需要生成具有高分辨率的扭曲映射，換言之，不必為映射生成大量相對(duì)彈性扭曲變換事例。例如，假使記錄了幾個(gè)第二圖像而僅選擇這些圖像中的ー個(gè)，因?yàn)槠涮峁┝怂龅诙卣?，例如?biāo)記物，的最佳可視性，并且該選定的圖像具有的時(shí)相屬性，例如心臟時(shí)相索引，并不直接與存儲(chǔ)在扭曲映射中的事例或值中的一個(gè)的時(shí)相屬性相匹配，那么內(nèi)插生成可以說是丟失的事例、或值，以便為基于時(shí)相屬性的正確關(guān)聯(lián)的恢復(fù)提供盡可能最高的準(zhǔn)確性。這允許即使使用低分辨率的扭曲映射也可獲得良好的扭曲結(jié)果，這在如果第一階段期間的圖像采集速率受限時(shí)可能發(fā)生。這允許以更低的幀率工作，其對(duì)應(yīng)于更低的X射線劑量。
根據(jù)示范性實(shí)施例，術(shù)語事例指代廣義上的“值”。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述變換由參數(shù)定義。根據(jù)另ー示范性實(shí)施例，所述變換由全向量場(chǎng)定義。根據(jù)示范性實(shí)施例，在步驟Cl)之前，根據(jù)第二標(biāo)準(zhǔn)采集第二多個(gè)第二圖像；并且其中，所述第二多個(gè)圖像中的至少ー個(gè)被選擇為至少ー個(gè)第二圖像。這提供了選擇其中能夠容易地檢測(cè)到第一特征，例如所述標(biāo)記物，的第二圖像的可能性。這也暗示了用于例如使用X射線圖像采集設(shè)備采集圖像的劑量可以被減少的優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于患者和臨床人員兩者都是極大的寬慰。根據(jù)示范性實(shí)施例，步驟f)包括以在一段時(shí)間上利用變化的漸變因子以合并的方式組合圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例的又一方面，所述合并包括持續(xù)地顯示圖像中的ー個(gè)同時(shí)使圖像中的另ー個(gè)周期性地漸顯和漸隱。根據(jù)示范性實(shí)施例，持續(xù)地顯示所述至少ー個(gè)第二圖像并使經(jīng)變換的整合的第一圖像周期性地漸顯和漸隱。通過漸顯和漸隱所述整合的第一圖像，例如，基于引線的支架增強(qiáng)圖像，或增強(qiáng)前支架圖像，可能顯示具有其所有信息的第二圖像而不受與增強(qiáng)前支架圖像本身的組合的任何覆蓋。換言之，向用戶提供諸如注射造影剤的圖像的第二圖像中示出的信息，其中，示出關(guān)于血管結(jié)構(gòu)和血管狀況的詳細(xì)信息，而僅示出第一特征，例如標(biāo)記物。通過漸顯所述整合的第一圖像，這ー額外的信息，例如，被疊加或添加到所述第二圖像，因而至少部分地覆蓋在原始第二圖像中示出的信息的一部分。但是之前已看到第二圖像的用戶已經(jīng)收到所述信息，使得他或她可以通過將，例如，增強(qiáng)前支架圖像與所述第二圖像的全部信息內(nèi)容組合，以ー種增強(qiáng)的方式理解所述狀況。在另ー范例中，假使用戶習(xí)慣閱讀增強(qiáng)前支架圖像，則在增強(qiáng)前支架圖像和第二圖像之間布置漸變也是可能的，其中，必須注意已向圖像中的任ー個(gè)應(yīng)用了恢復(fù)變換，使得兩個(gè)圖像示出同一恢復(fù)或變換狀態(tài)，從而，例如，從變換的增強(qiáng)前支架圖像開始，持續(xù)地增加第二圖像的顯示以至兩個(gè)圖像大概相互融合的程度并且之后漸隱增強(qiáng)前支架圖像以使得在沒有增強(qiáng)前支架圖像的情況下示出第二圖像。當(dāng)然，之后該漸顯和漸隱過程可以以相反的方式應(yīng)用以提供類似電影回放的圖像序列。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，持續(xù)地顯示所述整合的第一圖像并且使經(jīng)變換的至少ー個(gè)第二圖像周期性地漸顯和漸隱。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，持續(xù)地顯示經(jīng)變換的至少ー個(gè)第二圖像并使經(jīng)變換的整合的第一圖像周期性地漸顯和漸隱。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，持續(xù)地顯示經(jīng)變換的整合的第一圖像并使經(jīng)變換的至少ー個(gè)第二圖像周期性地漸顯和漸隱。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，針對(duì)至少ー個(gè)心臟周期采集所述第一多個(gè)第一圖像；其中，針對(duì)心臟周期的不同時(shí)相生成幾個(gè)不同的整合的第一圖像；并且其中，針對(duì)至少一個(gè)心臟周期采集第二多個(gè)第二圖像；并且其中，針對(duì)心臟周期的不同時(shí)相生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。這允許計(jì)入運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)并觀察血管和內(nèi)假體的時(shí)間變形。
根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，將組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像顯示為電影回放。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述系統(tǒng)包括適于顯示組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像的顯示器。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述圖像采集設(shè)備是X射線采集設(shè)備，并且其中，所述第一多個(gè)第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像是X射線圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述處理裝置単元適于根據(jù)所述至少ー個(gè)第二圖像的時(shí)相屬性內(nèi)插至少兩個(gè)所記錄的扭曲映射的相對(duì)彈性扭曲變換事例。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述處理裝置適于根據(jù)所生成的恢復(fù)變換來變換所述整合的第一圖像；并且將經(jīng)變換的整合的第一圖像與所述至少ー個(gè)第二圖像組合。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述圖像采集設(shè)備適于根據(jù)第二標(biāo)準(zhǔn)采集第二多個(gè)第二圖像；并且其中，所述處理裝置適于將第二多個(gè)圖像中的至少ー個(gè)圖像選擇為所述至少ー個(gè)第二圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例的另一方面，所述處理裝置適于在一段時(shí)間內(nèi)以合并的方式利用變化的漸變因子組合所述圖像，用于組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。在本發(fā)明的另ー示范性實(shí)施例中，提供一種計(jì)算機(jī)程序或計(jì)算機(jī)程序単元，其特征在于其適于在合適的系統(tǒng)上執(zhí)行根據(jù)前述實(shí)施例中的ー個(gè)的方法的方法步驟。所述計(jì)算機(jī)程序単元因而可能存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)単元上，其可能也是本發(fā)明的實(shí)施例的一部分。這ー計(jì)算單元可以適于執(zhí)行或引起執(zhí)行以上描述的方法的步驟。此外，其可適于操作以上描述的裝置的部件。所述計(jì)算単元可適于自動(dòng)操作和/或執(zhí)行用戶的指令。計(jì)算機(jī)程序可被載入到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。所述數(shù)據(jù)處理器因而可以被裝備為實(shí)施本發(fā)明的方法。本發(fā)明的示范性實(shí)施例包括從ー開始就使用本發(fā)明的計(jì)算機(jī)程序和通過升級(jí)將已有程序變?yōu)槭褂帽景l(fā)明的程序的計(jì)算機(jī)程序兩者。更進(jìn)一歩，所述計(jì)算機(jī)程序可能能夠提供完成如上所述的本方法的示范性實(shí)施例的程序的所有步驟。根據(jù)本發(fā)明的又一示范性實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，例如CD-ROM，其中，所述計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)在其上存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序単元，該計(jì)算機(jī)程序単元如先前部分所描述。然而，所述計(jì)算機(jī)程序也可通過諸如萬維網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)并且可被從這樣的網(wǎng)絡(luò)中下載到數(shù)據(jù)處理器的工作存儲(chǔ)器中。根據(jù)本發(fā)明的又一示范性實(shí)施例，提供ー種使得計(jì)算機(jī)程序單元可被下載的介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)程序單元被布置為執(zhí)行根據(jù)之前描述的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的方法。必須指出，本發(fā)明的實(shí)施例是根據(jù)不同主題描述的。特別是，一些實(shí)施例是關(guān)于方法類型權(quán)利要求描述的而其他實(shí)施例是關(guān)于裝置類型權(quán)利要求描述的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員從以上和以下的描述中將得出，除非另外指出，否則，除屬于ー個(gè)主題類型的特征的任意組合以外，本申請(qǐng)也公開關(guān)于不同主題的特征之間的任意組合。然而，能夠組合所有特征以提供比所述特征的簡單加和更大的協(xié)同效應(yīng)。必須指出，本發(fā)明的示范性實(shí)施例是根據(jù)不同主題描述的。特別是，ー些示范性實(shí)施例是關(guān)于裝置類型權(quán)利要求描述的而其他示范性實(shí)施例是關(guān)于方法類型權(quán)利要求描述的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員從以上和以下的描述中將得出，除非另外指出，否則，除屬于ー個(gè)主題類型的特征的任意組合以外，本申請(qǐng)也公開關(guān)于不同主題的特征之間的任意組合，特別是裝置類型權(quán)利要求的特征和方法類型權(quán)利的特征之間的任意組合。


也可從下文中將要描述的實(shí)施例的范例導(dǎo)出本發(fā)明的以上定義的方面和其他方面、特征和優(yōu)勢(shì)，并參照實(shí)施例的范例進(jìn)行了解釋，但是本發(fā)明不限于其。下文中將參考附圖更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。圖I示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的系統(tǒng)；圖2a示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的方法的示范性實(shí)施例的基本步驟；圖2b示意性地示出了圖2a的方法的又一示范性實(shí)施例；圖3示意性地示出了圖2b的方法的又一示范性實(shí)施例的進(jìn)ー步的子步驟；圖4示意性地示出了圖2b的方法的又一示范性實(shí)施例；圖5示意性地示出了圖2b的方法的又一示范性實(shí)施例；圖6示意性地示出了圖2b的方法的又一示范性實(shí)施例；圖7示意性地示出了圖2b的方法的又一示范性實(shí)施例；圖8示意性地示出了用于匹配引線上的點(diǎn)的范例；圖9示出了將圖8的引線匹配延伸到圖像中其他點(diǎn)的范例。
具體實(shí)施例方式圖I示意性地示出了用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的系統(tǒng)10，所述物理對(duì)象例如是通過介入設(shè)備12插入到患者14的諸如心臟血管的血管中的支架。作為范例，介入設(shè)備12是用于插入支架的導(dǎo)絲。系統(tǒng)10包括具有提供用于生成X射線輻射的X射線輻射源18的X射線成像采集設(shè)備16。提供臺(tái)20用于接收將要被檢查的受試者，例如患者14。此外，X射線圖像采集設(shè)備16包括定位于X射線輻射源18對(duì)面的探測(cè)模塊22。在輻射程序中，受試者或患者14被定位于X射線輻射18和探測(cè)模塊22之間。后者向通過線纜連接26向與X射線圖像采集設(shè)備16連接的控制單元或處理裝置24發(fā)送數(shù)據(jù)。當(dāng)然，線纜連接26也可以以無線連接(未示出)的形式提供。介入設(shè)備12連接到接ロ 28，其連接在圖I中未示出并且其也可以作為基于有線的或基于無線的連接實(shí)現(xiàn)。接ロ 28通過連接29和30分別連接到處理裝置24和X射線采集設(shè)備16。此外，顯示器32連接到處理裝置24。X射線圖像采集設(shè)備16以所謂的C型X射線圖像采集設(shè)備的形式提供，其中X射線源18和探測(cè)模塊16被布置在C型臂32的相對(duì)的兩端。C型臂32繞表示為z軸的水平軸被能旋轉(zhuǎn)地安裝。C型臂還可如箭頭34指示地以圓形或半圓形的形式旋轉(zhuǎn)。此外，根據(jù)示出的范例，C型臂32被安裝于從密封40懸掛的支撐36，其中，該支撐能夠繞表示為X軸的豎直軸旋轉(zhuǎn)。因而，X射線圖像可以從患者14的不同感興趣區(qū)域的不同方向采集。接ロ設(shè)備28被布置為由用戶輸入信息或命令。如果用戶需要的話，例如因?yàn)閺?fù)雜醫(yī)學(xué)介入，接ロ設(shè)備28也適于連接處理單元并且因而也連接X射線圖像采集設(shè)備與其他設(shè)備。應(yīng)該注意，該范例示出為CT型X射線圖像采集設(shè)備，但是本發(fā)明也涉及其他類型的X射線圖像采集設(shè)備，例如CT系統(tǒng)。當(dāng)然，作為X射線圖像采集設(shè)備，也可替代圖I中示出的那個(gè)而使用更加簡化的C型臂設(shè)備或者甚至是不能繞患者旋轉(zhuǎn)的固定X射線圖像采集 設(shè)備。X射線圖像采集設(shè)備16適于采集表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像并采集表明第ニ標(biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第ニ圖像。處理裝置24包括追蹤單元24a、關(guān)聯(lián)單元24b、確定單元24c、恢復(fù)單元24d和生成単元24e。追蹤單元24a適于在表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像中追蹤預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征。追蹤單元24a也適于在表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第二圖像中追蹤預(yù)定第一特征。確定單元24c適于確定第一特征變換和確定相對(duì)于第一特征變換的第二特征變形向量場(chǎng)。確定單元24c也適于確定基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換。關(guān)聯(lián)單元24b適于關(guān)聯(lián)和記錄與至少兩個(gè)時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)?；謴?fù)單元24d適于通過編排基于第一特征的跨階段變換和與匹配的時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)來恢復(fù)當(dāng)前物理變形。此外，生成単元24e適于基于恢復(fù)的物理變形生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例，未進(jìn)ー步示出，處理裝置24適于接收所采集的表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像以及識(shí)別并記錄針對(duì)第一多個(gè)第一圖像的每ー圖像的時(shí)相屬性。處理裝置24也適于在第一多個(gè)第一圖像的每ー圖像中至少檢測(cè)預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征并且確定第一特征的位置并追蹤；追蹤第一多個(gè)第一圖像的每ー圖像中的第一特征和第ニ特征并且將那些圖像配準(zhǔn)到第一圖像中的ー個(gè)，該ー個(gè)圖像被確定為參考圖像，計(jì)算所述配準(zhǔn)以使其對(duì)應(yīng)于每個(gè)第一圖像的第一特征和第二特征與參考圖像的第一特征和第二特征的空間匹配；其中，所述配準(zhǔn)通過彈性扭曲(warping)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)。處理裝置24還適于將弾性恢復(fù)場(chǎng)分解為仿射變換和相對(duì)彈性扭曲變換的組合。此外，處理裝置24還適于記錄所述相對(duì)彈性扭曲變換事例或值并用相應(yīng)的時(shí)相屬性標(biāo)記他們，其中創(chuàng)建扭曲映射，以及通過整合第一多個(gè)第一圖像中的至少兩個(gè)圖像生成整合的第一圖像，其中所述整合是時(shí)間整合，并且其中對(duì)所述至少兩個(gè)圖像進(jìn)行弾性運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。處理裝置24也適于接收至少ー個(gè)第ニ圖像并針對(duì)至少ー個(gè)第二圖像識(shí)別和記錄時(shí)相屬性并在所述至少ー個(gè)第二圖像中檢測(cè)第一特征并且通過確定它們的位置以追蹤第一特征。處理裝置24還進(jìn)ー步適于計(jì)算基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換用于將整合圖像中的第一特征與所述至少ー個(gè)第二圖像中的第一特征隨時(shí)間相互對(duì)應(yīng)，其中，所述計(jì)算基于之前確定的第一特征的位置和之前追蹤的第一特征的位置；并且通過以下來生成恢復(fù)變換將所記錄的扭曲映射的相對(duì)彈性扭曲變換事例或值中的一個(gè)與和所述至少ー個(gè)第二圖像的時(shí)相屬性匹配的時(shí)相屬性相關(guān)聯(lián)并且將經(jīng)關(guān)聯(lián)的相對(duì)彈性扭曲變換與計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換組合。最后處理裝置24也適于通過組合整合的第一圖像和至少ー個(gè)第二圖像來生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像，其中，所述整合的第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像中的至少ー個(gè)已根據(jù)所生成的恢復(fù)變換進(jìn)行了變換。以下更加詳細(xì)地描述將要用于如上所描述的系統(tǒng)10的根據(jù)本發(fā)明的程序。圖2a示出了用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的方法50的示范性實(shí)施例，包括如下步驟；首先，在追蹤步驟52，追蹤表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像中的預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征。同樣，確定第一特征變換和相對(duì)于第一特征變換的第二特征變形向量場(chǎng)。接下來，在關(guān)聯(lián)步驟54，關(guān)聯(lián)并記錄與至少兩個(gè)時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)。在進(jìn)一歩的追蹤步驟56，追蹤表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少ー個(gè)第二圖像中的所述預(yù)定第一特征。然后， 在確定步驟58，確定基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換。進(jìn)ー步地，在恢復(fù)步驟60，通過編排基于第一特征的跨階段變換和與匹配的時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)恢復(fù)當(dāng)前物理變形。然后，在生成步驟62，基于恢復(fù)的物理變形生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。輸入以及步驟的關(guān)系由箭頭64指示，該箭頭從在前步驟指向隨后或依賴步驟并示出影響的方向或輸入。例如，在圖2a中未進(jìn)ー步示出，由箭頭66指示在第一時(shí)間段或根據(jù)部分時(shí)間中在圖像中表明的第一標(biāo)準(zhǔn)，并且由箭頭68指示在第二時(shí)間段或根據(jù)部分時(shí)間在圖像中表明的第二標(biāo)準(zhǔn)。這也由將示意圖分為左或第一部分和右或第二部分的線70指示。在示出的范例中，箭頭代表圖像鏈接，或變換鏈接，或特征鏈接。例如，從52向58分出的箭頭64a指示特征鏈接。從52向54分出的箭頭64b指示變換鏈接。從52向62分出的箭頭64c指示圖像鏈接。從56向58分出的箭頭64d指示特征鏈接。從58向60分出的箭頭64e指示變換鏈接。從54向60分出的箭頭64f指示變換鏈接。從60向62分出的箭頭64g指示變換鏈接。從56向62分出的箭頭64h指示圖像鏈接。根據(jù)示范性實(shí)施例，例如，造影剤前的時(shí)間階段作為第一標(biāo)準(zhǔn)，箭頭64a可代表參考圖像中作為第一特征的第一標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)記物，以及支架的引線作為第二特征。箭頭64b可代表諸如心臟時(shí)相的任何時(shí)相屬性與參考圖像之間的相對(duì)彈性變換。箭頭64c可代表所謂的支架增強(qiáng)圖像(為進(jìn)一歩解釋這ー術(shù)語，也參見下文)。箭頭64d可代表，例如造影剤的時(shí)間階段作為第二標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，第二標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前圖像中作為第一特征的標(biāo)記物。箭頭64e可代表當(dāng)前圖像和參考圖像之間的仿射變換。箭頭64f可代表當(dāng)前心臟時(shí)相和參考圖像之間的相對(duì)彈性變換。箭頭64g可代表相對(duì)彈性變換與仿射變換的編排。箭頭64h可代表通過將當(dāng)前圖像帶入62指示的生成步驟。在圖2a中示出的范例中，可以貫穿諸步驟提供諸如心臟時(shí)相的時(shí)相屬性。如圖2b中可以看到的，另ー示范性實(shí)施例提供用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的方法110，包括如下步驟第一，在接收步驟112接收表明第一標(biāo)準(zhǔn)118的第一多個(gè)114第一圖像116a、116b、116c。針對(duì)第一多個(gè)114圖像116a、b、c的每ー圖像通過時(shí)相屬性識(shí)別步驟122識(shí)別并記錄時(shí)相屬性120。用時(shí)間線121指示隨時(shí)間t的時(shí)相屬性120的識(shí)別。對(duì)進(jìn)ー步步驟提供時(shí)相屬性120由箭頭123a和123b指示,該箭頭從指示時(shí)相屬性識(shí)別步驟122的方框中引出到其他步驟(見下文)。例如，第一多個(gè)114圖像包括包含物理對(duì)象的對(duì)象的感興趣區(qū)域的圖像序列。例如，所述對(duì)象是患者14，其中，物理對(duì)象是插入患者血管中的支架。作為范例，第一標(biāo)準(zhǔn)118指代未注射造影剤的第一階段，其中采集第一多個(gè)114圖 像。第二標(biāo)準(zhǔn)119指代，例如，注射了造影剤的第二階段。兩個(gè)階段的分隔在圖2b中用虛線125指示，其將示意圖分為指代第一標(biāo)準(zhǔn)118的左半部，或者換言之，未注射造影劑的階段。線125的右側(cè)的圖2b的右側(cè)部分指代具有第ニ標(biāo)準(zhǔn)119的第二階段，其中已注射造影剤。針對(duì)兩個(gè)階段的分離，可提供檢測(cè)器，其中檢測(cè)器基于預(yù)定的閾值將沒有注射造影劑的第一階段與注射了造影剤的第二階段分離。例如，一旦注射了造影剤，檢測(cè)器(未示出)檢測(cè)到造影劑團(tuán)劑的到達(dá)。時(shí)相屬性120識(shí)別122指代，例如，患者14的心臟時(shí)相。在檢測(cè)步驟124，檢測(cè)第一多個(gè)114第一圖像的每ー圖像中的預(yù)定第一特征126和預(yù)定第二特征128并確定第一特征126的位置。此外，如在具有支架的范例中，預(yù)定第一特征126包括標(biāo)記物并且預(yù)定第二特征128包括引線，例如，用干支架植入程序的導(dǎo)絲。此外，在追蹤和配準(zhǔn)步驟127，追蹤第一多個(gè)114第一圖像的每ー圖像中的第一特征126和第二特征128。那些圖像被配準(zhǔn)到第一圖像中的ー個(gè)，該ー個(gè)圖像116a被確定為參考圖像116k。計(jì)算所述配準(zhǔn)以使其對(duì)應(yīng)于每ー第一圖像的第一特征和第二特征與參考圖像的第一特征和第二特征的空間匹配。所述配準(zhǔn)是通過弾性恢復(fù)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)的。此外，在分解步驟130，彈性恢復(fù)場(chǎng)被分解為仿射變換和相對(duì)彈性扭曲變換的組
ム
ロ o由于檢測(cè)步驟124、追蹤和配準(zhǔn)步驟127和分解步驟130相互之間直接相關(guān)，因此在示意圖中這些步驟用公用方框129指示。此外，針對(duì)這些步驟，S卩，檢測(cè)步驟124、追蹤和配準(zhǔn)步驟127和分解步驟130，提供所接收的第一多個(gè)114第一圖像，其由進(jìn)入指示那些步驟的方框的箭頭131指示。根據(jù)ー個(gè)范例，方框129包括標(biāo)記物和引線追蹤。在記錄步驟132，記錄并用相應(yīng)的時(shí)相屬性120標(biāo)記相對(duì)彈性扭曲變換事例、或值，該相應(yīng)的時(shí)相屬性從時(shí)相屬性識(shí)別步驟122導(dǎo)出。因而，創(chuàng)建扭曲映射134。扭曲映射提供ー組事例或值1外...其也被引用為/め巧ノ。時(shí)相屬性的輸入用進(jìn)入指示記錄步驟132的方框的箭頭123a指示。針對(duì)記錄步驟132，提供檢測(cè)步驟124、追蹤和配準(zhǔn)步驟127及分解步驟130的結(jié)果，其由箭頭133指示，該箭頭從方框129出來進(jìn)入指示記錄步驟132的方框。在生成步驟136，通過整合第一多個(gè)114第一圖像中的至少兩個(gè)圖像生成整合的第一圖像138，其中所述整合是時(shí)間整合。也對(duì)所述至少兩個(gè)圖像進(jìn)行弾性運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。因而，針對(duì)這一生成步驟136，提供所接收的多個(gè)圖像114，其由進(jìn)入指示生成步驟136的方框的箭頭137指示。根據(jù)示出的示范性實(shí)施例，方法110涉及產(chǎn)生支架的圖像。所述整合的第一圖像138，例如，是基于引線的支架增強(qiáng)圖像。在進(jìn)ー步的接收步驟140，接收表明第二標(biāo)準(zhǔn)119的至少ー個(gè)第二圖像142，其中針對(duì)所述至少ー個(gè)第二圖像142識(shí)別和記錄時(shí)相屬性120。在進(jìn)ー步的檢測(cè)步驟146，在所述至少ー個(gè)第二圖像142中檢測(cè)預(yù)定第一特征126并且通過確定他們的位置來追蹤所述第一特征126。針對(duì)所述進(jìn)ー步的檢測(cè)步驟146，提供所述至少ー個(gè)第二圖像142，其由進(jìn)入指示進(jìn)ー步檢測(cè)步驟146的方框的箭頭145指示。然后，在計(jì)算步驟148，計(jì)算基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換149，用于將所述參考圖 像116k中的第一特征126與所述至少ー個(gè)第二圖像142中的第一特征126沿時(shí)間相互對(duì)應(yīng)。所述計(jì)算是基于在步驟124中確定的所述第一特征126的位置和步驟146中追蹤的第ー特征126的位置的，其由進(jìn)入指示計(jì)算步驟148的方框的箭頭147指示。此外，從檢測(cè)步驟124直接或經(jīng)由生成步驟136向計(jì)算步驟148提供第一多個(gè)114第一圖像中的第一特征126的位置。第一特征位置的這ー提供由箭頭150a和150b指示，箭頭150a從方框129引出指向指示生成步驟136的方框，箭頭150b從指示生成步驟136的方框引出指向指示計(jì)算步驟148的方框。在生成步驟152，通過以下生成恢復(fù)變換153 :將所記錄的扭曲映射134的相對(duì)彈性扭曲變換事例或值中的一個(gè)與和所述至少ー個(gè)第二圖像142的時(shí)相屬性匹配的時(shí)相屬性相關(guān)聯(lián)并組合經(jīng)關(guān)聯(lián)的相對(duì)彈性扭曲變換和所計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換149。根據(jù)示范性實(shí)施例,未進(jìn)ー步示出，所述恢復(fù)變換(153)是變形恢復(fù)變換。根據(jù)示范性實(shí)施例，未進(jìn)ー步圖示，在構(gòu)建扭曲映射吋，將相應(yīng)的相對(duì)彈性變換平均，例如，在對(duì)應(yīng)同一時(shí)相值9的幾個(gè)圖像，即，對(duì)應(yīng)于不連續(xù)幀索引tA、tB等的圖像，的情況下。優(yōu)勢(shì)是，針對(duì)條目中，僅獲得計(jì)入圖像tA、tB等的ー個(gè)變換。由時(shí)相屬性識(shí)別步驟122提供的時(shí)相屬性的關(guān)系由從右側(cè)進(jìn)入指示生成步驟152的方框的箭頭123b指示。圖2b中從左側(cè)進(jìn)入指示生成步驟152的方框的箭頭156指示提供扭曲映射134的子步驟，該扭曲映射具有所記錄的相對(duì)彈性扭曲變換事例或值，其中選擇這些中與時(shí)相屬性匹配的ー個(gè)。所計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換149進(jìn)入生成步驟152，由從上方進(jìn)入該方框的箭頭158指示。如果Wt是沿時(shí)間與作為第二特征128的引線匹配的完全彈性變換，并且如果At是沿時(shí)間與標(biāo)記物匹配的仿射變換，那么所述相對(duì)彈性扭曲變換被定義為Rt=Wt*At'關(guān)于恢復(fù)變換153，首先，基于當(dāng)前心臟時(shí)相并使用造影劑前扭曲映射134，獲取相應(yīng)的彈性變換是可能的。然而，從扭曲映射134獲取的是相對(duì)弾性變換/ ル。這ー變換與當(dāng)前標(biāo)記物匹配變換At組合以形成恢復(fù)場(chǎng):R(pMし在進(jìn)ー步生成步驟160中，通過組合所述整合的第一圖像138和所述至少ー個(gè)第ニ圖像142生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162，其中所述整合的第一圖像138和所述至少ー個(gè)第二圖像142中的至少ー個(gè)已根據(jù)生成的恢復(fù)變換153變換，該變換以來自生成步驟152的結(jié)果的形式提供，并由進(jìn)入指示所述進(jìn)一歩的生成步驟160的方框的箭頭159指示。提供所述整合的第一圖像138由箭頭161指示，該箭頭進(jìn)入方框指示進(jìn)ー步的生成步驟160的方框。例如，生成步驟160包括及爐メAt[房/翁f]，其中在這ー項(xiàng)中，[圖像]可包括所述整合的第一圖像138和/或所述至少ー個(gè)第二圖像142。例如，然后提供或輸出進(jìn)一歩的生成步驟160的結(jié)果，即，組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162，用于進(jìn)一歩使用，其由箭頭163指示，例如用于顯示組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162。以上描述的方法的ー個(gè)優(yōu)勢(shì)是在生成步驟152中計(jì)算所述恢復(fù)，扭曲映射134計(jì)入弾性變換并且計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換149計(jì)入仿射變換。因而，組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162提供例如是X射線圖像的第二圖像142中示出的信息，加上在增強(qiáng)前支架圖像中提供的信息，該增強(qiáng)前支架圖像也被變換到第二圖像142中的實(shí)際狀況。因而，為用戶提供關(guān)于例如插入到血管中的支架的狀況增強(qiáng)的詳細(xì)信息。因而，根據(jù)本發(fā)明的方法提供這 樣的優(yōu)勢(shì)盡管關(guān)于引線，其為第二特征128，的狀況的信息在第二圖像142中不可見，然而還是在組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162中提供了可以說是丟失的信息，就像其在圖像142中是可見的一祥。因而，假使所述對(duì)象是患者并且所述感興趣區(qū)域涉及心臟血管，仿射變換補(bǔ)償呼吸運(yùn)動(dòng)和平移的心臟運(yùn)動(dòng)而彈性變換補(bǔ)償由心臟運(yùn)動(dòng)造成的彎曲運(yùn)動(dòng)。從圖2b中，可以看出幾個(gè)步驟相互依賴，其意味著一些步驟必須在后續(xù)步驟能夠執(zhí)行前實(shí)施，然而也可看出與圖2b中的布置相反，一些步驟也可并行地或在其他步驟之后執(zhí)行。由于方法步驟和子步驟用圓角方框表示并且用指示單個(gè)步驟的相關(guān)性的箭頭表示從一歩到另ー步的數(shù)據(jù)流，因此以下變得清晰生成步驟136可以在接收步驟112之后但是執(zhí)行生成步驟160之前執(zhí)行。作為另ー范例，生成步驟136可以在檢測(cè)步驟124、追蹤步驟126、分解步驟130和記錄步驟132的序列之前或并行地執(zhí)行。作為另ー范例，記錄步驟132可以在生成步驟152生成恢復(fù)變換153之前執(zhí)行。根據(jù)示范性實(shí)施例，未進(jìn)ー步詳細(xì)示出，向用戶顯示組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162，例如在圖I中示出的顯示器32上顯示。根據(jù)示范性實(shí)施例，所述第一多個(gè)114第一圖像和所述至少ー個(gè)第二圖像142由X射線圖像采集，例如通過圖I中的X射線采集設(shè)備16。但是，應(yīng)該注意，這ー實(shí)施例沒有在圖2b中進(jìn)ー步示出，但是可以很容易地理解。必須注意，在圖3到6中示出的進(jìn)ー步示范性實(shí)施例中，使用同樣的附圖標(biāo)記表示相似、分別相同的方法步驟和結(jié)果。此外，應(yīng)該注意，僅描述了其他實(shí)施例的不同或額外的特征。換言之，如果沒有指出相反情況，實(shí)施例具有如參照?qǐng)D2b所描述的相同特征和步驟。根據(jù)圖3中所示的方法210的另ー示范性實(shí)施例，詳細(xì)示出了所述組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162的生成。在生成步驟260提供兩個(gè)子步驟在第一子步驟，提供變換步驟272，其中所提供的整合的第一圖像138根據(jù)生成的恢復(fù)變換153被變換為經(jīng)變換的整合的第一圖像273。針對(duì)變換步驟272，整合的第一圖像138從左手側(cè)通過箭頭161進(jìn)入指示變換步驟272的方框并且生成的恢復(fù)變換153如箭頭159指示從上方進(jìn)入指示變換步驟272的方框。作為第二子步驟，提供整合步驟278，其中組合所述經(jīng)變形的整合的第一圖像273與所述至少ー個(gè)第二圖像142。這由從指示變換步驟272的方框從上方進(jìn)入整合方框278的箭頭280和指示第二圖像142從右手側(cè)進(jìn)入到指示整合步驟278的方框的箭頭282指示。
換言之，生成步驟260包括變換子步驟272和整合子步驟278，因而提供組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162。根據(jù)另ー示范性實(shí)施例，提供在圖4中圖解地示出的方法310。在該實(shí)施例中，提供生成步驟360，其包括以變換步驟384的形式的第一子步驟，其中所述至少ー個(gè)第二圖像142根據(jù)生成的恢復(fù)變換153被變換為經(jīng)變換的第二圖像385。這由從上方進(jìn)入變換步驟384的方框的箭頭159指示。作為第二子步驟，提供組合步驟386，其中，所述經(jīng)變換的第二圖像385與所述整合的第一圖像138組合。這由從左手側(cè)進(jìn)入指示組合步驟386的方框的箭頭374和從上方進(jìn)入指示組合步驟386的方框的箭頭380指示。根據(jù)示出的范例，為了扭曲血管圖像，必須在合適的方向中使用變換。這通過在映射中存儲(chǔ)的“逆”變換實(shí)現(xiàn)。這也通過直接存儲(chǔ)正確指向的變換實(shí)現(xiàn)。例如，正確指向的變換指代從參考圖像到當(dāng)前(或?qū)崨r)圖像或從當(dāng)前圖像到參考圖像的變換。當(dāng)然，這也可以包括從當(dāng)前圖像和從參考圖像到兩者之間的預(yù)定圖像的變換。
根據(jù)另ー示范性實(shí)施例，圖3、4和5中的實(shí)施例涉及映射中的ー些特定的預(yù)計(jì)算，或步驟153中ー些特定的計(jì)算。然而，由于逆變換是繁鎖的，因此根據(jù)另ー示范性實(shí)施例在映射中計(jì)算和存儲(chǔ)所需的變換。因而，生成了組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162。必須注意，與圖3中示出的示范性實(shí)施例相比，根據(jù)圖4，第二圖像142在與所述整合的第一圖像138組合之前被變換，而在圖3中，所述第二圖像142與經(jīng)變換的整合的第一圖像138組合。根據(jù)另ー示范性實(shí)施例，未進(jìn)ー步具體示出，所述至少ー個(gè)第二圖像142和所述整合的第一圖像138兩者均根據(jù)生成的恢復(fù)變換153被變換。然后，經(jīng)變換的圖像相互組合以生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162。根據(jù)未進(jìn)一歩示出的另ー示范性實(shí)施例，所述至少ー個(gè)第二圖像142和所述整合的圖像138均以生成的恢復(fù)變換153的預(yù)定比例變換。參考圖5，在另ー示范性實(shí)施例中示出了方法410，其中針對(duì)生成步驟152，根據(jù)所述至少ー個(gè)第二圖像142的時(shí)相屬性120對(duì)內(nèi)插子步驟488提供至少兩個(gè)所記錄的扭曲映射134的相對(duì)彈性扭曲變換事例，該時(shí)相屬性120是從時(shí)相識(shí)別步驟122導(dǎo)出的。時(shí)相屬性的貢獻(xiàn)由從右側(cè)進(jìn)入指示內(nèi)插步驟488的方框的箭頭454指示。在圖5中，從上方進(jìn)入指示內(nèi)插步驟488的方框的箭頭158指示提供生成步驟152中使用且實(shí)際不在內(nèi)插步驟488中使用的計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換149。在內(nèi)插步驟488，所述至少兩個(gè)所記錄的相對(duì)彈性扭曲變換事例被內(nèi)插。所述至少兩個(gè)所記錄的扭曲映射434的相對(duì)彈性扭曲變換值的輸入由箭頭456指示。將內(nèi)插步驟488的結(jié)果提供給生成步驟152，該步驟的結(jié)果是恢復(fù)變換153。由箭頭489指示提供結(jié)果到生成步驟152。內(nèi)插步驟488提供獲得增強(qiáng)的結(jié)果的可能性，因?yàn)榧词乖谂で成渲袥]有關(guān)于所述第二圖像142的時(shí)相屬性的真正匹配的值，也可通過內(nèi)插創(chuàng)建針對(duì)所述扭曲映射的準(zhǔn)確值。因而，生成步驟152中生成的恢復(fù)變換153是基于扭曲映射134的內(nèi)插值的。因而，為了生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像162，扭曲映射134可包括幾個(gè)值而沒必要為該扭曲映射本身提
供高的分辨率。
因而，僅須為扭曲映射生成較少數(shù)量的值，因?yàn)楸M管扭曲映射具有較低分辨率，但是內(nèi)插提供了可以說是高的分辨率。根據(jù)本發(fā)明的另ー示范性實(shí)施例，圖5描述了方法510，其中采集表明第二標(biāo)準(zhǔn)119的第二多個(gè)543第二圖像542a、542b、542c。該第二多個(gè)543進(jìn)入選擇步驟590，其中選擇所述第二多個(gè)543中的至少ー個(gè)圖像作為至少ー個(gè)第二圖像542，以與如上所述相似的方式用于進(jìn)一歩的步驟?；谔峁r(shí)相屬性120的時(shí)相屬性識(shí)別程序122針對(duì)選擇的至少ー個(gè)第二圖像542識(shí)別和記錄時(shí)相屬性。以與如上所述的方法相似的方式，為進(jìn)一歩的步驟提供所選擇的第二圖像542，特別是參考圖2b，S卩，第二圖像542進(jìn)入進(jìn)一步的檢測(cè)步驟146，其中，在所述至少ー個(gè)第二圖像542中檢測(cè)預(yù)定第一特征126。這由進(jìn)入指示檢測(cè)步驟146的方框的箭頭563指示。第二圖像542也進(jìn)入生成步驟160，其由從右手側(cè)進(jìn)入指示生成步驟160的方框的箭頭561指示。 圖7示出了方法610的另ー示范性實(shí)施例，其中，提供生成步驟660，其包括作為子步驟的組合692，其中，在一段時(shí)間內(nèi)以合并的方式利用變化的漸變因子組合所述圖像。在組合步驟692之前，所述整合的第一圖像138和所述至少ー個(gè)第二圖像142中的至少ー個(gè)已在變換步驟694中根據(jù)生成的恢復(fù)變換153進(jìn)行了變換。因而，針對(duì)變換步驟694提供整合的第一圖像138，其由從左側(cè)進(jìn)入指示變換步驟694的方框的箭頭695指示。此外，針對(duì)變換步驟694也提供第二圖像142，其由從右側(cè)進(jìn)入指示變換步驟694的方框的箭頭697指示。然后為以變化的漸變因子合并圖像的組合步驟692提供變換步驟694的結(jié)果，其中所述圖像中的至少ー個(gè)已被變換。由從上方進(jìn)入指示組合步驟692的箭頭698指示提供所述結(jié)果。因而，生成步驟660的結(jié)果是變化的組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像662。根據(jù)ー個(gè)范例，未進(jìn)ー步示出，組合子步驟692中的合并包括持續(xù)地示出圖像中的一個(gè)同時(shí)使圖像中的另ー個(gè)周期性地漸顯和漸隱。例如，在使經(jīng)變換的整合的第一圖像周期性地漸顯和漸隱的同時(shí)持續(xù)地示出所述至少ー個(gè)第二圖像142。因而，保證了第二圖像142中沒有任何信息由于經(jīng)變換的整合的第一圖像的不斷疊加而丟失。換言之，因?yàn)槟芸吹降诙D像142而沒有周期性地處于漸顯或疊加的經(jīng)變換的整合第一圖像之間的任何額外信息，所以用戶可以得到否則將隱藏在組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像中的信息。根據(jù)又ー示范性實(shí)施例，未進(jìn)ー步示出，針對(duì)至少ー個(gè)心臟周期采集第一多個(gè)第ー圖像并且針對(duì)心臟周期的不同時(shí)相生成幾個(gè)不同的整合的第一圖像。針對(duì)至少ー個(gè)心臟周期采集第二多個(gè)第二圖像并且針對(duì)心臟周期的不同時(shí)相生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。作為范例，組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像顯示為電影回放?，F(xiàn)在參考圖8和9描述針對(duì)線從ー個(gè)圖像到另ー圖像的扭曲步驟的示范性實(shí)施例。圖8圖解地示出了匹配引線上的點(diǎn)的程序，包括標(biāo)記物。圖8示出了第一引線W，由附圖標(biāo)記712指示，和第二引線W，由附圖標(biāo)記714指示。第一引線712和第二引線714是來自同一物理弓I線的兩個(gè)不同圖像。第一引線712由附圖標(biāo)記716指示的第一標(biāo)記物W(O)和由附圖標(biāo)記718指示的第二標(biāo)記物W(I)限定。第一箭頭720指示第一引線712上第一標(biāo)記物716和第二標(biāo)記物718之間的距離C。在第一引線712上指示第一點(diǎn)721。第一引線712上任意點(diǎn)的距離可被定義為s，由針對(duì)第一點(diǎn)721的第二箭頭722指示。因而第一引線712上的第一點(diǎn)721通過w(s/c)來定義。第二引線714由附圖標(biāo)記724指示的第三標(biāo)記物W(O)和附圖標(biāo)記726指示的第四標(biāo)記物W(I)定義。第三箭頭728指示第二引線714上第三標(biāo)記物724和第四標(biāo)記物726之間的距離C。在第二引線714上指示第二點(diǎn)729。第二引線上任意點(diǎn)的距離可被定義為S，由針對(duì)第二點(diǎn)729的第四箭頭730指示。因而第二引線714上的第二點(diǎn)通過W(S/C)來定義。根據(jù)第一引線712上扭曲第二引線714以使s/c=S/C或以另一定義 s=S*c/C執(zhí)行所述扭曲以使得第二引線714 (W)匹配第一引線712 (W)，使得保留沿引線的相對(duì)距離。第二引線714到第一引線712的扭曲由三個(gè)虛線箭頭指示，其中的一個(gè)由從第三標(biāo)記物724指向第一標(biāo)記物716的732指示，第二個(gè)箭頭由從第四標(biāo)記物726指向第二標(biāo)記物718的734指示，并且第三個(gè)箭頭由從第二點(diǎn)729指向第一點(diǎn)721的736指示。關(guān)于所述引線，這正確地推廣了具有沿標(biāo)記物之間的段的縮放的仿射變換的情形，即，分別為第一標(biāo)記物716和第二標(biāo)記物718之間的及第三標(biāo)記物724和第四標(biāo)記物726之間的段。一旦計(jì)算了引線上的點(diǎn)的變換，所謂的引線匹配的扭曲被擴(kuò)展到圖像中其他點(diǎn)，其在圖9中描述。例如，由附圖標(biāo)記738指示的第一點(diǎn)p位于第一引線712的周圍，但是與第一引線712有一定距離。第一點(diǎn)738具有第一引線712上相應(yīng)的最近點(diǎn)，其在下面被引用為第二點(diǎn)Wp，由附圖標(biāo)記740指示，具有與第一點(diǎn)738最近的距離，該距離是第一點(diǎn)738在第一引線712上的正投影，由第一距離箭頭742指示。通過744引用的第一引線角a(s/c)被定義為水平線746和第二點(diǎn)740處的邊緣(peripheral)線748，或者換言之，與第一距離線742垂直的線，之間的夾角。所述邊緣線748也可被定義為第一引線在點(diǎn)Wp處的切線。此外，邊緣線750也可被定義為第二引線在點(diǎn)Wp處的切線。關(guān)于第二引線714，第三點(diǎn)P由附圖標(biāo)記750指示，其位于第二引線714的周圍，但是再次與第二引線714有一定距離。第三點(diǎn)750具有第二引線714上相應(yīng)的最近點(diǎn)，其在下面被引用為第四點(diǎn)Wp，由附圖標(biāo)記752指示，具有與第三點(diǎn)750最近的距離，該距離是第三點(diǎn)750在第二引線714上的正投影，由第二距離箭頭754指示。通過756引用的第二引線角A (S/C)被定義為水平線758和第三點(diǎn)752處的邊緣線748，或者換言之，與第一距離線754垂直的線，之間的夾角。針對(duì)扭曲，第三點(diǎn)750，或者點(diǎn)P，被映射到點(diǎn)p，即，第一點(diǎn)738，以使得點(diǎn)到引線的有符號(hào)的距離被保留并且使得與引線的角被保留。術(shù)語“有符號(hào)的距離”指代考慮引線的左側(cè)和右側(cè)。
這轉(zhuǎn)化為P = w+R (a-A) *WP其中-w 通過 s=S*c/C 定義
-WP是連接W至P的向量-R( 0 )是角度0的旋轉(zhuǎn)矩陣-w+V是點(diǎn)和向量的仿射相加
根據(jù)示范性實(shí)施例，在整個(gè)圖像上提供仿射情形的正確推廣。應(yīng)該明確指出，盡管附圖示出了不同實(shí)施例，每ー附圖關(guān)注本發(fā)明很多方面中的特定方面，但此處所述實(shí)施例也公開為所有可能的組合。例如，圖2b中的基本方法步驟可以與關(guān)于圖3和圖4描述的特征相組合。例如，圖2b中的基本方法步驟，以及之前提及的組合可以與關(guān)于圖5描述的公開內(nèi)插的特征組合。例如，圖2b中的基本方法步驟，以及之前提及的組合可以與關(guān)于圖6描述的圖像選擇的特征組合。例如，圖2b中的基本方法步驟，以及之前提及的組合可以與關(guān)于圖7描述的使用變化的漸變因子的合并組合。作為又ー實(shí)施例，圖2b中的基本方法步驟可以與圖3中描述的特征、圖5中描述的內(nèi)插的特征和圖6中描述的圖像選擇的特征組合。作為仍又ー實(shí)施例，以上描述的組合可以與關(guān)于圖7描述的使用變化的漸變因子的合并的特征組合。此外，應(yīng)該注意，本發(fā)明的ー些方面是參考涉及方法類型方面的實(shí)施例描述的，而本發(fā)明的ー些方面是參考裝置類型方面描述的。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將從實(shí)施例的描述中推斷出，除非另外指出，否則，除屬于ー個(gè)主題類型的特征的任意組合以外，本文中也公開關(guān)于不同主題的特征之間的任意組合，特別是裝置類型方面的特征和方法類型方面的特征之間的任意組合。盡管在附圖和以上的描述中圖解和描述了本發(fā)明，但這樣的圖解和描述應(yīng)被理解為圖解性或示范性的而非限制性的。本發(fā)明不限于所公開的實(shí)施例。通過研究附圖、公開和從屬權(quán)利要求，在實(shí)施所主張的本發(fā)明的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解和實(shí)現(xiàn)公開實(shí)施例的其他變型。在權(quán)利要求中，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“ー個(gè)”并不排除復(fù)數(shù)。單個(gè)處理器或其他単元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中記載的幾項(xiàng)功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中記載特定措施的這ー僅有事實(shí)并不指示不能有利地組合這些措施。計(jì)算機(jī)程序可以被存儲(chǔ)和/或分布于合適的介質(zhì)中，例如光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或與其他硬件一起或作為其他硬件的一部分提供的固態(tài)介質(zhì)，但也可以以其他形式分布，例如通過互聯(lián)網(wǎng)或其他有線或無線的遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)。權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記均不應(yīng)被理解為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的系統(tǒng)(10),所述系統(tǒng)包括 圖像采集設(shè)備(16);以及 處理裝置(24)，其包括追蹤單元(24a)、關(guān)聯(lián)單元(24b)、確定單元(24c)、恢復(fù)單元(24d)和生成單元(24e)； 其中，所述圖像采集設(shè)備(16)適于采集表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像并且采集表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少一個(gè)第二圖像；并且 其中，所述追蹤單元(24a)適于在表明第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像中追蹤預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征；并且在表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少一個(gè)第二圖像中追蹤所述預(yù)定第一特征； 其中，所述確定單元(24c)適于確定第一特征變換；確定相對(duì)于所述第一特征變換的第二特征變形向量場(chǎng)；并且確定基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換； 其中，所述關(guān)聯(lián)單元(24b)適于關(guān)聯(lián)并記錄與至少兩個(gè)時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)； 其中，所述恢復(fù)單元(24d)適于通過編排基于第一特征的跨階段變換和與匹配的時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的所述第二特征變形向量場(chǎng)來恢復(fù)當(dāng)前物理變形；并且 其中，所述生成單元(24e)適于基于所恢復(fù)的物理變形生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述處理裝置(24)適于接收所采集的表明所述第一標(biāo)準(zhǔn)的第一多個(gè)第一圖像并針對(duì)第一多個(gè)圖像的每一圖像識(shí)別和記錄時(shí)相屬性；在所述第一多個(gè)第一圖像中的每一圖像中至少檢測(cè)所述預(yù)定第一特征和所述預(yù)定第二特征并且確定所述第一特征的位置；在所述第一多個(gè)第一圖像中的每一圖像中追蹤所述第一特征和所述第二特征，并且將那些圖像配準(zhǔn)到所述第一圖像中的一個(gè)，該一個(gè)圖像被確定為參考圖像，計(jì)算所述配準(zhǔn)以使其對(duì)應(yīng)于每一第一圖像的所述第一特征和所述第二特征與所述參考圖像的所述第一特征和所述第二特征的空間匹配；其中，所述配準(zhǔn)通過恢復(fù)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)；將所述恢復(fù)場(chǎng)分解為仿射變換和相對(duì)扭曲變換的組合；記錄所述相對(duì)扭曲變換事例并且利用相應(yīng)的時(shí)相屬性標(biāo)記它們，其中，創(chuàng)建扭曲映射；通過整合所述第一多個(gè)第一圖像中的至少兩個(gè)圖像來生成整合的第一圖像，其中，所述整合是時(shí)間整合；并且其中，所述至少兩個(gè)圖像是經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)?；接收表明所述第二?biāo)準(zhǔn)的所述至少一個(gè)第二圖像并且針對(duì)所述至少一個(gè)第二圖像識(shí)別和記錄時(shí)相屬性；在所述至少一個(gè)第二圖像中檢測(cè)所述第一特征并且通過確定所述第一特征的位置來追蹤所述第一特征；計(jì)算所述基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換，用于將整合的圖像中的所述第一特征和所述至少一個(gè)第二圖像中的所述第一特征沿時(shí)間相互對(duì)應(yīng)，其中，所述計(jì)算是基于之前確定的所述第一特征的位置和之前追蹤的所述第一特征的位置的；通過以下操作來生成用于恢復(fù)當(dāng)前物理變形的恢復(fù)變換將所記錄的所述扭曲映射的相對(duì)彈性扭曲變換事例與和所述至少一個(gè)第二圖像的所述時(shí)相屬性匹配的時(shí)相屬性相關(guān)聯(lián)，并且編排經(jīng)關(guān)聯(lián)的相對(duì)扭曲變換與所計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換；以及通過組合所述整合的第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像來生成所述組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像，其中，所述整合的第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像中的至少一個(gè)已根據(jù)所生成的恢復(fù)變換進(jìn)行了變換。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的系統(tǒng)，包括顯示器(32);其中，所述顯示器(32)適于顯示所述組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述圖像采集設(shè)備(16)是X射線圖像采集設(shè)備；并且其中，所述第一多個(gè)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像是X射線圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中，所述處理裝置(24)適于根據(jù)所述至少一個(gè)第二圖像的所述時(shí)相屬性內(nèi)插至少兩個(gè)所記錄的所述扭曲映射的相對(duì)扭曲變換事例。
6.一種用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的方法(50)，所述方法包括如下步驟 a)在表明第一標(biāo)準(zhǔn)(66)的第一多個(gè)第一圖像中追蹤(52)預(yù)定第一特征和預(yù)定第二特征；并且確定第一特征變換；并且確定相對(duì)于所述第一特征變換的第二特征變形向量場(chǎng)； b)關(guān)聯(lián)(54)并記錄與至少兩個(gè)時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)； c)在表明第二標(biāo)準(zhǔn)的(68)的至少一個(gè)第二圖像中追蹤(56)所述預(yù)定第一特征； d)確定(58)基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換； e)通過編排基于第一特征的跨階段變換和與匹配的時(shí)相屬性對(duì)應(yīng)的所述第二特征變形向量場(chǎng)來恢復(fù)(60)當(dāng)前物理變形；以及 f)基于所恢復(fù)的物理變形生成(62)組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法， 其中，步驟a)包括如下的子步驟 al)接收(112)表明所述第一標(biāo)準(zhǔn)(118)的所述第一多個(gè)(114)第一圖像(116);針對(duì)所述第一多個(gè)(114)第一圖像(116a、116b、116c)中的每一圖像識(shí)別并記錄所述時(shí)相屬性(120)； a2)在所述第一多個(gè)(114)第一圖像中的每一圖像(116a、116b、116c)中至少檢測(cè)(124)所述預(yù)定第一特征(126)和所述預(yù)定第二特征(128)并確定所述第一特征(126)的位置； a3)在所述第一多個(gè)第一圖像(114)中的每一圖像(116a、116b、116c)中追蹤(127)所述第一特征(126)和所述第二特征(128)，并且將那些圖像配準(zhǔn)到所述第一圖像中的一個(gè)(116a)，該一個(gè)圖像被確定為參考圖像(116R)，計(jì)算所述配準(zhǔn)以使其對(duì)應(yīng)于每一第一圖像的所述第一特征和所述第二特征與所述參考圖像的所述第一特征和所述第二特征的空間匹配；其中，所述配準(zhǔn)通過恢復(fù)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)； a4)將所述恢復(fù)場(chǎng)分解(130)為仿射變換和相對(duì)扭曲變換的組合；以及a5)通過整合所述第一多個(gè)(114)第一圖像的至少兩個(gè)圖像來生成(136)整合的第一圖像(138);其中，所述整合是時(shí)間整合；并且其中，所述至少兩個(gè)圖像是經(jīng)過運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)?；其中，步驟b)包括將所述相對(duì)扭曲變換事例記錄(132)為所述第二特征變形向量場(chǎng)并且利用相應(yīng)的時(shí)相屬性(120)標(biāo)記它們；其中，創(chuàng)建扭曲映射(134)； 其中，步驟c)包括如下的子步驟 Cl)接收(140)表明所述第二標(biāo)準(zhǔn)(119)的所述至少一個(gè)第二圖像(142);其中，針對(duì)所述至少一個(gè)第二圖像(142)識(shí)別和記錄時(shí)相屬性(120)； c2)在所述至少一個(gè)第二圖像(142)中檢測(cè)(146)所述第一特征(126)并且通過確定所述第一特征(126)的位置來追蹤所述第一特征(126)； 其中，步驟d)包括計(jì)算(148)所述基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換(149)，用于將整合的圖像(138)中的所述第一特征(126)和所述至少一個(gè)第二圖像(142)中的所述第一特征(126)沿時(shí)間相互對(duì)應(yīng)；其中，所述計(jì)算是基于在步驟a2) (124)中確定的所述第一特征的位置和在步驟c2) (146)中追蹤的所述第一特征的位置的； 其中，針對(duì)恢復(fù)所述當(dāng)前物理變形，步驟e)包括通過以下操作生成(152)恢復(fù)變換(153):將所記錄的所述扭曲映射(134)的相對(duì)扭曲變換事例與和所述至少一個(gè)第二圖像(142)的所述時(shí)相屬性(120)匹配的時(shí)相屬性(120)相關(guān)聯(lián)，并且編排經(jīng)關(guān)聯(lián)的相對(duì)扭曲變換與所計(jì)算的基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換(149);并且 其中，步驟f)包括通過組合所述整合的第一圖像(138)和所述至少一個(gè)第二圖像(142)來生成(160)所述組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像(162)，其中，所述整合的第一圖像(138)和所述至少一個(gè)第二圖像(142)中的至少一個(gè)已根據(jù)所生成的恢復(fù)變換(153)進(jìn)行了變換。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，所述第一多個(gè)(114)第一圖像和所述至少一個(gè)第二圖像(142)是X射線圖像。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中，在步驟f)(260)根據(jù)所生成的恢復(fù)變換(153)變換(272)所述整合的第一圖像(138);并且其中，將經(jīng)變換的整合的第一圖像與所述至少一個(gè)第二圖像(142)組合(278)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7至9中一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟e)(152)之前根據(jù)所述至少一個(gè)第二圖像(142)的所述時(shí)相屬性(120)內(nèi)插(488)至少兩個(gè)所記錄的所述扭曲映射(134)的相對(duì)扭曲變換事例。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至10中一項(xiàng)所述的方法，其中，在步驟Cl)之前采集表明所述第二標(biāo)準(zhǔn)(119)的第二多個(gè)(543)第二圖像(542a、542b、542c);并且其中，選擇(590)所述第二多個(gè)(543)的至少一個(gè)圖像作為所述至少一個(gè)第二圖像(542)。
12.根據(jù)權(quán)利要求6至11中一項(xiàng)所述的方法，其中，步驟f)(660)包括在一段時(shí)間內(nèi)以合并的方式利用變化的漸變因子組合(692)所述圖像。
13.一種用于控制根據(jù)權(quán)利要求I至5中一項(xiàng)所述的系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序單元，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序單元被處理單元執(zhí)行時(shí)，其適于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求6至12中的一項(xiàng)所述的方法步驟。
14.一種存儲(chǔ)了根據(jù)權(quán)利要求13所述的程序單元的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于產(chǎn)生物理對(duì)象的圖像的系統(tǒng)和方法并涉及計(jì)算機(jī)程序單元和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。為了提供也示出引線狀態(tài)信息的改善的支架增強(qiáng)減影，提供一種系統(tǒng)和方法，所述方法包括如下步驟a)在表明第一標(biāo)準(zhǔn)(118)的第一多個(gè)(114)第一圖像(116)中追蹤預(yù)定第一特征(126)和預(yù)定第二特征(128)；以及確定第一特征變換；以及確定相對(duì)于第一特征變換的第二特征變形向量場(chǎng)；b)關(guān)聯(lián)和記錄與至少兩個(gè)時(shí)相屬性(120)對(duì)應(yīng)的第二特征變形向量場(chǎng)；c)在表明第二標(biāo)準(zhǔn)的至少一個(gè)第二圖像(142)中追蹤所述預(yù)定第一特征(126)；d)確定基于第一特征的跨標(biāo)準(zhǔn)變換；e)通過編排所述基于第一特征的跨階段變換與和匹配的時(shí)相屬性(120)對(duì)應(yīng)的所述第二特征變形向量場(chǎng)恢復(fù)當(dāng)前物理變形；以及f)基于恢復(fù)的物理變形生成組合的跨標(biāo)準(zhǔn)圖像(162)。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102812493SQ201180015209
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月24日
發(fā)明者R·弗洛朗, P·W·范登豪藤 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司