Система и способ формирования изображения физического объекта



Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта
Система и способ формирования изображения физического объекта

 


Владельцы патента RU 2577464:

КОНИНКЛЕЙКЕ ФИЛИПС ЭЛЕКТРОНИКС Н.В. (NL)

Изобретение относится средствам формирования изображения в компьютерной программе. Техническим результатом является повышение качественной информативности формируемого изображения. Система (10) содержит: устройство (16) получения изображений; устройство (24) обработки, содержащее блок (24а) отслеживания, блок (24b) привязки, блок (24с) определения, блок (24d) восстановления и блок (24е) формирования. Устройство (16) получения изображений получает множество первых изображений с первым критерием, вторичное изображение со вторым критерием. Блок (24а) отслеживания отслеживает предварительно определенные первый признак и второй признак в первых изображениях и во вторичном изображении. Блок (24с) определения определяет преобразование первого признака, векторные поля искажения второго признака относительно первого признака. Блок (24b) привязки привязывает и записывает векторные поля искажения второго признака, соответствующие атрибутам фазы. Блок (24d) восстановления восстанавливает текущее физическое искажение. Блок (24е) формирования формирует объединенное межкритериальное изображение на основе восстановленного физического искажения. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение имеет отношение к формированию изображения физического объекта. В частности изобретение имеет отношение к системе и способу формирования изображения физического объекта и к элементу компьютерной программы и к машиночитаемому носителю.

Уровень техники

Способы формирования изображений физического объекта широко распространены во многих областях техники, например в медицине. Один пример в области медицины для визуализации физического объекта на изображении представляет собой область коронарных стентов. Для предоставления пользователю, например врачу, хирургу или интервенционному кардиологу, информации о том, находится ли стент в правильном положении или правильно ли стент расширен и хорошо ли он примыкает стенкам сосуда, изображение стента получают и отображают пользователю. Очень важно определить, правильно ли развернут стент, поскольку неправильное развертывание или частичное расширение являются существенными факторами рестеноза или позднего тромбоза. Кроме того, когда используются, например, так называемые стенты с лекарственным покрытием, полное примыкание является обязательным, поскольку распорки стента покрыты препаратом, который медленно рассасывается в тканях сосуда, чтобы предотвратить чрезмерное врастание. В случае неправильного развертывания плохо примыкающие распорки будут не в состоянии оказывать свое профилактическое воздействие. Однако, например, стент не всегда ясно видим при флюороскопии или даже при кинофлюороскопии. Поэтому для улучшения видимости стента известно применение воздействия рентгеновского излучения, например, чтобы дать возможность интервенционному кардиологу оценить текущую ситуацию. Первым этапом является так называемая методика StentBoost®, первая реализация которой полагается на обнаружение баллонного маркера для регистрации и временного усиления набора изображений, содержащих стент перед развертыванием. В документе DE 10 2007 023 719 A1 описано улучшение методики StentBoost, которое также называют вычитанием с усилением стента (stent boost subtract). В методике вычитания с усилением стента, попросту говоря, традиционное изображение с усиленным стентом, реализованное до введения контрастного агента, регистрируется и сливается с изображением сосуда, полученным после введения контрастного агента. Но было показано, что в методике вычитания с усиленным стентом недостаток заключается в том, что в присутствии контрастного агента невозможно обнаружить или отследить проводник, который своей формой отражает реальный изгиб стента, что особенно важно при применении стентов с довольно продолжительным расширением.

Раскрытие изобретения

Таким образом, может иметься потребность в обеспечении улучшенной методики вычитания с усилением стента, также показывающей информацию о состоянии проводника.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления обеспечен способ формирования изображения физического объекта, содержащий следующие этапы, на которых:

a) отслеживают заданный первый признак и заданный второй признак в первом множестве первых изображений, которые раскрывают первый критерий; и определяют преобразование первого признака; и определяют векторные поля искажения второго признака относительно преобразования первого признака;

b) привязывают и записывают векторные поля искажения второго признака, соответствующие по меньшей мере двум атрибутам фазы;

c) отслеживают заданный первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении, которое раскрывает второй критерий;

d) определяют основанное на первом признаке межкритериальное преобразование;

e) восстанавливают текущее физическое искажение посредством компоновки основанного на первом признаке межфазового преобразования и векторных полей искажения второго признака, соответствующих согласующемуся атрибуту фазы; и

f) формируют объединенное межкритериальное изображение на основе восстановленного физического искажения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления обеспечен способ,

в котором этап a) содержит подэтапы, на которых:

a1) принимают первое множество первых изображений, раскрывающих первый критерий; идентифицируют и записывают атрибут фазы для каждого изображения первого множества первых изображений;

a2) обнаруживают по меньшей мере заданный первый и заданный второй признаки в каждом изображении первого множества первых изображений и определяют местоположение первого признака;

a3) отслеживают первый и второй признаки в каждом изображении первого множества первых изображений и регистрируют эти изображения с одним из первых изображений, которое определено как опорное изображение, упомянутая регистрация вычисляется таким образом, чтобы она соответствовала пространственному согласованию первого и второго признаков каждого первого изображения с первым и вторым признаками опорного изображения; причем регистрация достигается с помощью полей восстановления;

a4) раскладывают поля восстановления в комбинацию аффинного преобразования и преобразования относительной деформации; и

a5) формируют интегрированное первое изображение посредством интеграции по меньшей мере двух изображений из первого множества первых изображений; причем интеграция представляет собой интеграцию по времени; и причем по меньшей мере два изображения подвергнуты компенсации движения;

в котором этап b) содержит подэтап, на котором записывают экземпляры преобразования относительной деформации как векторные поля искажения второго признака и помечают их соответствующим атрибутом фазы; причем создается карта деформации;

в котором этап c) содержит следующие подэтапы, на которых:

c1) принимают по меньшей мере одно вторичное изображение, раскрывающее второй критерий; причем атрибут фазы идентифицирован и записан по меньшей мере для одного вторичного изображения; и

c2) обнаруживают первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении и отслеживают первые признаки посредством определения их местоположения;

в котором этап d) содержит подэтап, на котором вычисляют основанное на первом признаке межкритериальное преобразование для приведения первых признаков в интегрированном изображении и первых признаков по меньшей мере в одном вторичном изображении в соответствие друг с другом по времени; причем вычисление основано на местоположениях первых признаков, определенных на этапе a), и местоположениях первых признаков, отслеженных на этапе c);

в котором для восстановления текущего физического искажения этап e) содержит подэтап, на котором формируют преобразование восстановления посредством привязки одного из записанных экземпляров преобразования относительной деформации карты деформации к атрибуту фазы, согласующемуся с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения и компоновки соответствующего преобразования относительной деформации с вычисленным основанным на первом признаке межкритериальном преобразовании; и

в котором этап f) содержит подэтап, на котором формируют объединенное межкритериальное изображение посредством объединения интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения, причем по меньшей мере одно из интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения было преобразовано в соответствии со сформированным преобразованием восстановления.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления обеспечена система для формирования изображения физического объекта, система содержит устройство получения изображений и устройство обработки, которое содержит блок отслеживания, блок привязки, блок определения, блок восстановления и блок формирования.

Устройство получения изображений выполнено с возможностью получать первое множество первых изображений, раскрывающих первый критерий, и получать по меньшей мере одно вторичное изображение, раскрывающее второй критерий.

Блок отслеживания выполнен с возможностью отслеживать заданный первый признак и заданный второй признак в первом множестве первых изображений, которые раскрывают первый критерий; и отслеживать заданный первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении, которое раскрывает второй критерий. Блок определения выполнен с возможностью определять преобразование первого признака; определять векторные поля искажения второго признака относительно преобразования первого признака; и определять основанное на первом признаке межкритериальное преобразование. Блок привязки выполнен с возможностью привязывать и записывать векторные поля искажения второго признака, соответствующие по меньшей мере двум атрибутам фазы. Блок восстановления выполнен с возможностью восстанавливать текущее физическое искажение посредством компоновки основанного на первом признаке межфазового преобразования и векторных полей искажения второго признака, соответствующих согласующемуся атрибуту фазы. Блок формирования выполнен с возможностью формировать объединенное межкритериальное изображение на основе восстановленного физического искажения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления устройство обработки выполнено с возможностью принимать полученное первое множество первых изображений, раскрывающих первый критерий, и идентифицировать и записывать атрибут фазы для каждого изображения первого множества изображений; обнаруживать по меньшей мере заданный первый и заданный второй признак в каждом изображении первого множества первых изображений и определять местоположение первого признака; отслеживать первый и второй признаки в каждом изображении первого множества первых изображений и регистрировать эти изображения с одним из первых изображений, которое определено как опорное изображение, упомянутая регистрация вычисляется таким образом, чтобы она соответствовала пространственному согласованию первого и второго признаков каждого первого изображения с первым и вторым признаками опорного изображения; причем регистрация достигается посредством полей восстановления; раскладывать поля восстановления в комбинацию аффинного преобразования и преобразования относительной деформации; записывать экземпляры преобразования относительной деформации и помечать их соответствующим атрибутом фазы, причем создается карта деформации; формировать интегрированное первое изображение посредством интеграции по меньшей мере двух изображений первого множества первых изображений, причем интеграция представляет собой интеграцию по времени; и причем по меньшей мере два изображения подвергнуты компенсации движения; принимать по меньшей мере одно вторичное изображение, раскрывающее второй критерий, и идентифицировать и записывать атрибут фазы по меньшей мере для одного вторичного изображения; обнаруживать первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении и отслеживать первые признаки посредством определения их местоположения; вычислять основанное на первом признаке межкритериальное преобразование для приведения первых признаков в интегрированном изображении и первых признаков по меньшей мере в одном вторичном изображении в соответствие друг с другом по времени, причем вычисление основано на местоположениях первых признаков, определенных ранее, и местоположениях первых признаков, отслеженных ранее; формировать преобразование восстановления для восстановления текущего физического искажения посредством привязки одного из записанных экземпляров преобразования относительной деформации карты деформации с атрибутом фазы, совпадающим с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения, и компоновки соответствующего преобразования относительной деформации с вычисленным основанным на первом признаке межкритериальным преобразованием; и формировать объединенное межкритериальное изображение посредством объединения интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения, причем по меньшей мере одно из интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения было преобразовано в соответствии со сформированным преобразованием восстановления.

Среди прочего описанные выше способ и система обеспечивают преимущество в том, что формируется изображение, содержащее информацию о заданных первых признаках и о заданных вторых признаках. Хотя только первые признаки могут быть обнаружены во вторичном изображении, объединенное межкритериальное изображение также отражает движение заданных вторых признаков, поскольку они присутствуют во вторичном изображении, посредством применения восстановления на основе полученной ранее карте деформации.

Поскольку первые изображения раскрывают первый критерий, и по меньшей мере одно второе изображение раскрывает второй критерий, термин «объединенное межкритериальное изображение» относится к тому факту, что объединенное изображение основано на информации преобразования и данных изображения из обоих критериев.

Термин «межкритериальный» относится к вычислению преобразования первого признака первых изображений, раскрывающих первый критерий, относительно вторых изображений, раскрывающих второй критерий.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления на этапе a3) регистрация достигнута с эластичными полями восстановления.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления на этапе a4) поля эластичного восстановления раскладываются в комбинацию аффинного преобразования и преобразования относительной эластичной деформации.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления на этапе a5) по меньшей мере два изображения подвергаются эластичной компенсации движения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этап b) содержит запись экземпляров преобразования относительной эластичной деформации как векторных полей искажения второго признака.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления на этапе e) формируется преобразование восстановления посредством привязки одного из записанных экземпляров преобразования относительной эластичной деформации карты деформации с атрибутом фазы, согласующимся с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения, и компоновки соответствующего преобразования относительной эластичной деформации с вычисленным основанным на первом признаке межкритериальным преобразованием.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления по меньшей мере в одном вторичном изображении второй признак не может быть обнаружен.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления формирование интегрированного первого изображения (этап a5)) основано на результате отслеживания и регистрации (этап a3)). Например, интеграция по времени непосредственно применяется к зарегистрированным изображениям этапа a3).

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления преобразование восстановления представляет собой преобразование восстановления искажения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления первое множество изображений содержит по меньшей мере два изображения.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления первое множество изображений содержит последовательность изображений интересующей области объекта, содержащей физический объект.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления первое множество первых изображений и по меньшей мере одно вторичное изображение являются рентгеновскими изображениями.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления изображения получают посредством устройства получения рентгеновских изображений, такого как устройство получения рентгеновских изображений с C-образной консолью или компьютерной томографии (CT).

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления первый критерий относится к первой фазе без введенного контрастного агента, и второй критерий относится ко второй фазе с введенным контрастным агентом.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления обеспечен детектор для разделения первой фазы без введенного контрастного агента и второй фазы с введенным контрастным агентом.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления для разделения задан порог.

Для облегчения процедуры разделение первой фазы и разделение второй фазы могут быть достигнуты автоматически.

Автоматическое обнаружение, например, возможно посредством обнаружения появления контрастного агента при введении контрастного агента.

Однако в результате этого при применении системы и способа в соответствии с изобретением, например, при внутрикоронарных интервенциях, когда стенты вставляются в сосудистую систему, изобретение поддается обнаружению, поскольку результат объединяет результаты методики вычитания с усилением стента видимым образом на изображении с деформацией на основе проводника, которая может быть измерена, и тем самым изобретение поддается обнаружению.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления атрибут фазы содержит атрибут, имеющий отношение к сердечной фазе объекта.

Посредством обеспечения идентификатора сердечной фазы, предпочтительно все время в течение процесса, то есть до и после введения контрастного агента, например, может быть идентифицирована сердечная фаза, соответствующая каждому рассматриваемому изображению или кадру. Например, эта идентификация может полагаться на анализ изображения, например, если обнаружены маркеры, траектории этих маркеров могут быть проанализированы для отделения сердечных движений от дыхательных движений либо идентификация может быть получена от внешних средств, таких как электрокардиография (ECG).

Посредством идентификации и записи атрибута фазы возможно пометить или индексировать каждый кадр или изображение из последовательности изображений с помощью индекса сердечной фазы.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления заданный первый признак содержит маркер.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления заданный первый признак содержит по меньшей мере два маркера.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления заданный второй признак содержит проводник.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления заданный второй признак содержит ведущий проводник, или баллонный проводник, или монорельсовое устройство доставки для процедуры имплантации стента.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления заданный второй признак содержит стент.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления поля эластичного восстановления содержат эластичное преобразование.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления первое из первого множества первых изображений определено для опорного изображения

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления аффинное преобразование составлено из линейных преобразований и перемещения.

Например, линейные преобразования содержат вращение, масштабирование и/или сдвиг. Перемещение содержит движение со смещением.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления деформация содержит процесс преобразования, который по меньшей мере частично исправляет восстановления, такие как восстановления искажения в изображении.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления деформация содержит изменение формы, которое определяет изменение первого изображения во второе изображение посредством применения гладкого перехода.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, деформируется все изображение. Зарегистрированное преобразование, которое сопоставляет маркеры и проводник, действительно однозначно задано только для тех точек изображения,, которые соответствуют сопоставленным точкам (маркерам и точкам проводника). Таким образом, например, преобразование расширяется на другие не относящиеся к признакам точки в изображении. Например, возможно отобразить две пары маркеров с помощью большого (бесконечного) количества преобразований; но имеется лишь несколько возможных аффинных преобразований, среди которых выбраны этапы смещения + вращения + масштабирования в направлении сегмента между маркерами. Но когда аффинное преобразование задано, оно применяется ко всему изображению. Для проводника ситуация идентична, но более сложна, поскольку нет в этом случае возможности обратиться к понятию аффинного преобразования. Таким образом, требуется «естественное расширение» преобразования, заданного на редких точках, до сплошного пространства, которое, например, достигается посредством жесткого преобразования.

Во время первой фазы, другими словами, во время последовательности до введения контрастного агента поля эластичного восстановления, соответствующие совпадающим парам проводника и маркера во время этой фазы, записываются и помечаются соответствующими сердечными фазами. Это создает упомянутую выше карту деформации, которая индексирована сердечными фазами. Но прежде чем сохранить эти эластичные преобразования, они раскладываются в комбинацию аффинного преобразования, которое является преобразованием, совмещающим маркеры, и относительной эластичной деформации, которая является эластичной деформацией, остающейся, когда для нее исправлено аффинное преобразование.

Карта деформации обеспечивает множество Rφt..., которое также может упоминаться как {Rφt}.

Если Wt - полное эластичное преобразование, совмещающее проводники по времени, и если At - аффинное преобразование, совмещающее маркеры по времени, то преобразование относительной эластичной деформации задается как Rt=Wt·At-1.

Оно сохраняется как функция от сердечной фазы Rφt.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления при создании карты соответствующие относительные эластичные преобразования усредняются, например, в случае, если несколько изображений, то есть изображения, соответствующие не последовательным индексам кадра tA, tB и т.д., соответствуют одинаковому значению фазы φ. В качестве преимущества получается только одно преобразование для элемента φ, которое учитывает изображения tA, tB и т.д.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления, аффинное преобразование, исключая масштабирование, представляет собой жесткое преобразование.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления интегрированное первое изображение представляет собой изображение по методике StentBoost® на основе проводника.

Например, интегрированное первое изображение достигается посредством использования изображений до введения контрастного агента и использования проводника и результатов отслеживания пары маркеров. Это дает изображение или последовательность изображений, содержащих усиленный стент, который был получен через интеграцию по времени с эластичной компенсацией движения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этап c2) содержит отслеживание маркера.

После введения контрастного агента проводник становится невидимым при контрастном агенте. Однако маркеры по-прежнему видимы и могут быть правильно отслежены с помощью улучшенных версий способов обнаружения маркера, используемых на упомянутом выше этапе C.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления этап e) выполняется таким образом, чтобы получить аффинное преобразование.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления с помощью вычисления преобразования восстановления карта деформации учитывает эластичное преобразование, и вычисленное на основе первого признака межкритериальное преобразование учитывает аффинное преобразование.

Другими словами, сначала на основе текущей сердечной фазе и с использованием карты деформации до введения контрастного агента возможно получить соответствующее эластичное преобразование. Однако из карты деформирования извлекается относительное эластичное преобразование Rφa. Это преобразование компонуется преобразованием At, сопоставляющим текущие маркеры, для формирования поля восстановления: Rφa*At.

Взяв на вооружение это эластичное преобразование, которое применяется, например, к текущему изображению с введенным контрастным агентом, и после объединения с усиленным изображением или изображениями до введения контрастного агента, возможно сформировать или получить заключительное изображение (или изображения), которое в соответствии с изобретением также упоминается как результат вычитания с усилением стента на основе проводника.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления объект является пациентом, и интересующая область имеет отношение к сердечным сосудам, причем аффинное преобразование компенсирует дыхательные движения и поступательное движение сердца, и эластичное преобразование компенсирует движение с изгибом вследствие движения сердца.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления этап a5) выполняется после этапа a1), но перед этапом f).

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления этап a5) выполняется до последовательности этапов с a2) по a4) или параллельно с ней.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления этап b) выполняется перед этапом e).

Однако конкретный порядок выполнения этапов может быть выполнен таким образом, чтобы обеспечить оптимизированную производительность конкретной системы, используемой с изобретением. Например, в случае, если результат необходим как можно быстрее, вычислительные этапы могут выполняться параллельно на адаптированной системе с помощью устройства обработки или блока обработки, выполненного с возможностью выполнять нескольких вычислительных операций одновременно, чтобы обеспечить результаты подэтапов насколько возможно быстрее, и это тем самым ведет к близкому к реальному времени результату отображенного изображения, например к результату вычитания с усилением стента на основе проводника.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления объединенное межкритериальное изображение отображается пользователю.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления физический объект представляет собой стент.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления атрибут фазы имеет отношение к сердечной фазе.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления первый признак представляет собой маркеры, присутствующие в первом множестве первых изображений и по меньшей мере в одном вторичном изображении, причем вторые признаки представляют собой ведущие проводники стента.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления этап f) содержит слияние двух изображений.

В соответствии с дополнительным аспектом слияние содержит вычитание.

В качестве примера термин вычитание использован для добавления одного изображения к другому. В качестве дополнительного примера термин вычитание имеет отношение к вычитанию одного изображения из другого.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления слияние содержит наложение.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления слияние содержит отображение с пространственным или временным чередованием.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления на этапе f) интегрированное первое изображение преобразуют в соответствии со сформированным преобразованием восстановления; причем преобразованное интегрированное первое изображение объединяется по меньшей мере с одним вторичным изображением.

Это обеспечивает преимущество в том, что текущая или фактическая ситуация, представленная во вторичном изображении, например изображение после введения контрастного агента, показывается пользователю в так называемом окружении реального мира, то есть на рентгеновском изображении, например на флюороскопическом изображении. Поскольку это вторичное изображение не было далее преобразовано, подробное содержание, показанное в рентгеновском изображении, далее не затрагивается и, таким образом, может быть легко воспринято пользователем.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления на этапе f) по меньшей мере одно вторичное изображение преобразуют в соответствии со формированным преобразованием восстановления; и причем преобразованное по меньшей мере одно вторичное изображение объединяется с интегрированным первым изображением.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления на этапе f) по меньшей мере одно вторичное изображение и интегрированное изображение преобразуют в соответствии со сформированным преобразованием восстановления; причем преобразованные изображения объединяются друг с другом.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления каждое из по меньшей мере одного вторичного изображения и интегрированного изображения преобразуют с заданным отношением сформированного преобразования восстановления.

Это обеспечивает возможность преобразовать оба изображения таким образом, что результат может быть приспособлен для предоставления изображения с оптимальной воспринимаемостью, то есть изображения, которое пользователь, например такой сотрудник клиники как хирург, находит простым для считывания и интерпретации показанных на изображении признаков. Например, в случае, если само вторичное изображение показывает скорее искаженную или не настолько простую для считывания ситуацию и одновременно с этим интегрированное изображение некоторым образом также не настолько просто понять, может быть желательно найти виртуальное промежуточное преобразование для сопоставления обоих изображений.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления перед этапом e) по меньшей мере два записанных экземпляра преобразования относительной эластичной деформации карты деформации интерполируются в соответствии с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения.

Интерполяция обеспечивает преимущество в том, чтобы получить улучшенные экземпляры или значения преобразования относительной эластичной деформации без необходимости формировать карту деформации с высоким разрешением, другими словами, нет необходимости формировать большое множество экземпляров преобразования относительной эластичной деформации для карты. Например, в случае, если записано несколько вторичных изображений, и одно из этих изображений выбрано, поскольку оно обеспечивает наилучшую видимость вторых признаков, например маркеров, и это выбранное изображение имеет атрибут фазы, например индекс сердечной фазы, который непосредственно не совпадает с атрибутом фазы одного из экземпляров или значений, сохраненных в карте деформации, интерполяция формирует, если можно так выразиться, недостающий экземпляр или значение, чтобы обеспечить восстановление, которое основано на корректной привязке атрибутов фазы, с наиболее высокой возможной точностью. Это также позволяет получать хорошие результаты деформации даже с картой деформации низкого разрешения, что могло произойти, если скорость получения изображений во время первой фазы ограничена. Это позволяет работать с более низкими частотами кадров, которые соответствуют более низкой дозе рентгеновского облучения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления термин экземпляр относится к «значению» в широком смысле.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления преобразование задано посредством параметров. В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления преобразование задано полным векторным полем.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления перед этапом d) получается второе множество вторичных изображений в соответствии со вторым критерием; причем по меньшей мере одно изображение второго множества выбирается в качестве по меньшей мере одного вторичного изображения.

Это обеспечивает возможность выбрать вторичное изображение, на котором первые признаки, например маркеры, легко обнаруживаются. Это также подразумевает преимущество в том, что доза, необходимая для получения изображения, например, с помощью устройства получения рентгеновских изображений, может быть уменьшена, что является большим облегчением как для пациента, так и для персонала клиники.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления этап f) содержит объединение изображений способом слияния с изменяющимся по времени коэффициентом затухания.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления слияние содержит непрерывный показ одного из изображений, пока другое одно из изображений периодически постепенно появляется и исчезает.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления по меньшей мере одно вторичное изображение непрерывно показывается, и преобразованное интегрированное первое изображение периодически постепенно появляется и исчезает.

Посредством постепенного появления и исчезновения интегрированного первого изображения, например изображения с усиленным стентом на основе проводника или изображения с предварительно усиленным стентом, возможно показать вторичное изображение со всей своей информацией без какого-либо покрытия посредством объединения с изображением с усиленным стентом непосредственно. Другими словами, пользователю предоставляется информация, показанная во вторичном изображении, например изображение с введенным контрастным агентом, причем показывается подробная информация о структуре сосудов и ситуации в сосудах, тогда как показаны только первые признаки, например маркеры. Посредством постепенного появления интегрированного первого изображения эта дополнительная информация, например, накладывается или добавляется к вторичному изображению, тем самым покрывая по меньшей мере частично часть информации, показанной на первоначальном вторичном изображении. Но пользователь, видевший до этого вторичное изображение, уже получил информацию, и, таким образом, он может лучше понять ситуацию посредством объединения, например, изображения с усиленным стентом с полной информацией вторичного изображения.

В другом примере, в случае, если пользователь привык считывать изображения с предварительно усиленным стентом, также возможно обеспечить постепенное появление и исчезновение между изображением с предварительно усиленным стентом и вторичным изображением, причем следует позаботиться о том, что преобразование восстановления было применено к любому из изображений, с тем чтобы оба изображения показывали одинаковое восстановление или преобразованное состояние таким образом, что, начиная с преобразованного изображения с предварительно усиленным стентом, например, вторичное изображение непрерывно все более и более показывается до такой степени, когда оба изображения могут быть слиты друг с другом, и затем изображение с предварительно усиленным стентом постепенно исчезает таким образом, что вторичное изображение показывается без изображения с предварительно усиленным стентом. Безусловно, затем процесс постепенного появления и исчезновения может быть применен обратным образом, чтобы обеспечить последовательность анимированных изображений.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления интегрированное первое изображение показывается непрерывно, и преобразованное по меньшей мере одно вторичное изображение периодически постепенно появляется и исчезает.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления преобразованное по меньшей мере одно вторичное изображение показывается непрерывно, и преобразованное интегрированное первое изображение периодически постепенно появляется и исчезает.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления преобразованное интегрированное первое изображение показывается непрерывно, и преобразованное по меньшей мере одно вторичное изображение периодически постепенно появляется и исчезает.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления первое множество первых изображений получается по меньшей мере за один сердечный цикл; причем несколько разных интегрированных первых изображений формируется для разных фаз сердечного цикла; причем второе множество вторичных изображений получается по меньшей мере за один сердечный цикл; и причем объединенные межкритериальные изображения формируются для разных фаз сердечного цикла. Это позволяет учесть динамику движения и наблюдать деформацию сосуда и эндопротеза во времени.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления объединенные межкритериальные изображения отображаются как анимированный цикл.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления система содержит дисплей, выполненный с возможностью отображать объединенное межкритериальное изображение.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления устройство получения изображений представляет собой устройство получения рентгеновских изображений; причем первое множество первых изображений и по меньшей мере одно вторичное изображение представляют собой рентгеновские изображения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления устройство обработки выполнено с возможностью интерполировать по меньшей мере два записанных экземпляра преобразования относительной эластичной деформации карты деформации в соответствии с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления устройство обработки выполнено с возможностью преобразовывать интегрированное первое изображение в соответствии со сформированным преобразованием восстановления; и объединять преобразованное интегрированное первое изображение по меньшей мере с одним вторичным изображением.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления устройство получения изображений выполнено с возможностью получать второе множество вторичных изображений в соответствии со вторым критерием; причем устройство обработки выполнено с возможностью выбирать по меньшей мере одно изображение второго множества в качестве по меньшей мере одного вторичного изображения.

В соответствии с другим аспектом иллюстративного варианта осуществления устройство обработки выполнено с возможностью объединять изображения для объединенного межкритериального изображения способом слияния с изменяющимся по времени коэффициентом затухания.

В другом иллюстративном варианте осуществления настоящего изобретения обеспечена компьютерная программа или элемент компьютерной программы, которые характеризуются тем, что выполнены с возможностью исполнять этапы способа в соответствии с одним из предыдущих вариантов осуществления на соответствующей системе.

Элемент компьютерной программы может быть сохранен в компьютерном блоке, который также может являться частью варианта осуществления настоящего изобретения. Этот вычислительный блок может быть выполнен с возможностью выполнять или вызывать выполнение этапов описанного выше способа. Кроме того, он может быть выполнен с возможностью управлять компонентами описанного выше устройства. Компьютерный блок может быть выполнен с возможностью работать автоматически и/или исполнять команды пользователя. Компьютерная программа может быть загружена в оперативную память процессора. Процессор может тем самым быть оборудован для выполнения способа изобретения.

Этот иллюстративный вариант осуществления изобретения охватывает и компьютерную программу, которая с самого начала использует изобретение, и компьютерную программу, которая посредством обновления превращает существующую программу в программу, которая использует изобретение.

Кроме того, элемент компьютерной программы может обеспечить все необходимые этапы для выполнения процедуры иллюстративного варианта осуществления описанного выше способа.

В соответствии с дополнительным иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения представлен машиночитаемый носитель, такой как компакт-диск (CD-ROM), причем машиночитаемый носитель имеет сохраненный на нем элемент компьютерной программы, который описан в предыдущем разделе.

Однако компьютерная программа также может быть предоставлена по сети, например, Интернет и может быть загружена в оперативную память процессора из такой сети. В соответствии с дополнительным иллюстративным вариантом осуществления настоящего изобретения обеспечена среда для того, чтобы сделать доступным для загрузки элемент компьютерной программы, который выполнен с возможностью выполнять способ в соответствии с одним из описанных ранее вариантов осуществления изобретения.

Следует отметить, что варианты осуществления изобретения описаны со ссылкой на разные предметы. В частности, некоторые варианты осуществления описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения типа способа, тогда как другие варианты осуществления описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения типа устройства. Однако специалист в области техники сможет понять из предыдущего и последующего описания, что если не указано иначе, в дополнение к любой комбинации признаков, принадлежащих одному типу предмета, также предполагается раскрытой с помощью этой заявки любая комбинация между признаками, имеющими отношение к разным предметам, в частности между признаками аспектов типа устройства и признаками аспектов типа способа. Однако все признаки могут быть объединены, что обеспечивает синергетические эффекты, которые являются более чем простым суммированием признаков.

Следует отметить, что иллюстративные варианты осуществления изобретения описаны со ссылкой на разные предметы. В частности некоторые иллюстративные варианты осуществления описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения типа способа, тогда как другие иллюстративные варианты осуществления описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения типа устройства. Однако специалист в области техники сможет понять из предыдущего и последующего описания, что если не указано иначе, в дополнение к любой комбинации признаков, принадлежащих одному типу предмета, также предполагается раскрытой с помощью этой заявки любая комбинация между признаками, имеющими отношение к разным предметам, в частности между признаками аспектов типа устройства и признаками аспектов типа способа.

Краткое описание чертежей

Определенный выше аспект и дополнительные аспекты, признаки и преимущества настоящего изобретения также могут быть получены из примеров вариантов осуществления, которые будут описаны здесь далее, и пояснены со ссылкой на примеры вариантов осуществления, которыми изобретение не ограничено. Далее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на чертежи.

Фиг. 1 схематично показывает систему для получения изображения физического объекта в соответствии с изобретением;

Фиг. 2a схематично показывает основные этапы иллюстративного варианта осуществления способа получения изображения физического объекта в соответствии с изобретением;

Фиг. 2b схематично показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа, показанного на фиг. 2a;

Фиг. 3 схематично показывает дополнительные подэтапы дополнительного иллюстративного варианта осуществления способа, показанного на фиг. 2b;

Фиг. 4 схематично показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа, показанного на фиг. 2b;

Фиг. 5 схематично показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа, показанного на фиг. 2b;

Фиг. 6 схематично показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа, показанного на фиг. 2b;

Фиг. 7 схематично показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа, показанного на фиг. 2b;

Фиг. 8 схематично показывает пример для сопоставления точек на проводнике; и

Фиг. 9 показывает пример для расширения сопоставления проводника, показанного на фиг. 8, на другие точки на изображении.

Осуществление изобретения

Фиг. 1 схематично показывает систему 10 для получения изображения физического объекта, например стента, вставленного интервенционным устройством 12 в сосуд, например в сердечный сосуд пациента 14. В качестве примера интервенционное устройство 12 представляет собой проволочный проводник для вставки стента.

Система 10 содержит устройство 16 получения рентгеновских изображений с источником 18 рентгеновского излучения, обеспеченным для формирования рентгеновского излучения. Стол 20 обеспечен для приема объекта исследования, например, пациента 14. Кроме того, устройство 16 получения рентгеновских изображений содержит блок 22 обнаружения, расположенный напротив источника 18 рентгеновского излучения. Во время процедуры облучения объект или пациент 14 расположен между источником 18 рентгеновского излучения и блоком 22 обнаружения. Последний из них отправляет данные в блок управления или устройство 24 обработки, соединенное с устройством 16 получения рентгеновских изображений посредством кабельного соединения 26. Безусловно кабельное соединение 26 также может быть обеспечено в виде беспроводного соединения (не показано). Интервенционное устройство 12 соединено с интерфейсом 28, это соединение не показано на фиг. 1 и оно может быть реализовано также как проводное или беспроводное соединение. Интерфейс 28 соединен с устройством 24 обработки и устройством 16 получения рентгеновских изображений посредством соединений 29 и 30 соответственно. Кроме того, дисплей 32 соединен с устройством 24 обработки.

Устройство 16 получения рентгеновских изображений обеспечено как так называемое устройство получения рентгеновских изображений C-типа, в котором источник 18 рентгеновского излучения и блок 16 обнаружения расположены на противоположных концах C-образной консоли 32. C-образная консоль 32 смонтирована с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, обозначенной как ось Z. C-образная консоль также может поворачиваться по кругу или полукругу, обозначенному стрелкой 34. Кроме того, в соответствии с показанным примером C-образная консоль 32 смонтирована на основе 36, подвешенной к потолку 40, причем основа может вращаться вокруг вертикальной оси, обозначенной как ось X. Таким образом, рентгеновские изображения могут быть получены с разных направлений разных интересующих областей пациента 14. Устройство 28 интерфейса размещено для ввода информации или команд пользователем. Устройство 28 интерфейса также выполнено с возможностью соединять блок обработки и тем самым также устройство получения рентгеновских изображений с другими устройствами, если это требуется пользователем, например вследствие сложного медицинского вмешательства.

Следует отметить, что пример показан как устройство получения рентгеновских изображений типа CT, хотя изобретение также имеет отношение к другим типам устройств получения рентгеновских изображений, таких как системы CT. Безусловно, в качестве устройства получения рентгеновских изображений может использоваться намного более упрощенное устройство с C-образной консолью или даже стационарное устройство получения рентгеновских изображений, которое неподвижно относительно пациента, вместо показанного на фиг. 1.

Устройство 16 получения рентгеновских изображений выполнено с возможностью получать первое множество первых изображений, раскрывающих первый критерий, и получать по меньшей мере одно вторичное изображение, раскрывающее второй критерий.

Устройство 24 обработки содержит блок 24a отслеживания, блок 24b привязки, блок 24c определения, блок 24d восстановления и блок 24e формирования. Блок 24a отслеживания выполнен с возможностью отслеживать заданный первый признак и заданный второй признак в первом множестве первых изображений, которые раскрывают первый критерий. Блок 24a отслеживания также выполнен с возможностью отслеживать заданный первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении, которое раскрывает второй критерий. Блок 24c определения выполнен с возможностью определять преобразование первого признака и определять векторное поле искажения второго признака относительно преобразования первого признака. Блок 24c определения также выполнен с возможностью определять основанное на первом признаке межкритериальное преобразование. Блок 24b привязки выполнен с возможностью привязывать и записывать векторные поля искажения второго признака, соответствующие по меньшей мере двум атрибутам фазы. Блок 24d восстановления выполнен с возможностью восстанавливать текущее физическое искажение посредством компоновки основанного на первом признаке межфазового преобразования и векторных полей искажения второго признака, соответствующего согласующемуся атрибуту фазы. Кроме того, блок 24e формирования выполнен с возможностью формировать объединенное межкритериальное изображение на основе восстановленного физического искажения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, не показанным далее, устройство 24 обработки выполнено с возможностью принимать полученное первое множество первых изображений, раскрывающих первый критерий, и идентифицировать и записывать атрибут фазы для каждого изображения первого множества изображений. Устройство 24 обработки также выполнено с возможностью обнаруживать по меньшей мере заданный первый и заданный второй признак в каждом изображении первого множества первых изображений и определять местоположение первого признака и отслеживать первый и второй признаки в каждом изображении первого множества первых изображений и регистрировать эти изображения с одним из первых изображений, которое определено как опорное изображение, упомянутая регистрация вычисляется таким образом, чтобы она соответствовала пространственному согласованию первого и второго признаков каждого первого изображения с первым и вторым признаками опорного изображения; причем регистрация достигается с помощью полей эластичной деформации. Устройство 24 обработки дополнительно выполнено с возможностью раскладывать поля эластичного восстановления в комбинацию аффинного преобразования и преобразования относительной эластичной деформации. Кроме того, устройство 24 обработки выполнено с возможностью записывать экземпляры или значения преобразования относительной эластичной деформации и помечать их соответствующим атрибутом фазы, причем создается карта деформации, и формировать интегрированное первое изображение посредством интеграции по меньшей мере двух изображений из первого множества первых изображений, причем интеграция представляет собой интеграцию по времени и причем по меньшей мере два изображения подвергнуты эластичной компенсации движения. Устройство 24 обработки также выполнено с возможностью принимать по меньшей мере одно вторичное изображение, и идентифицировать и записывать атрибут фазы по меньшей мере для одного вторичного изображения, и обнаруживать первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении, и отслеживать первый признак посредством определения его местоположения. Устройство 24 обработки, кроме того, выполнено с возможностью вычислять основанное на первом признаке межкритериальное преобразование для приведения первых признаков в интегрированном изображении и первых признаков по меньшей мере в одном вторичном изображении в соответствие друг с другом по времени, причем вычисление основано на местоположениях первых признаков, определенных ранее, и местоположениях первых признаков, отслеженных ранее, и формировать преобразование восстановления посредством привязки одного из записанных экземпляров или значений преобразования относительной эластичной деформации карты деформации к атрибуту фазы, соответствующему атрибуту фазы по меньшей мере одного вторичного изображения, и объединения соответствующего преобразования относительной эластичной деформации с вычисленным основанным на первом признаке межкритериальном преобразовании. Наконец, устройство 24 обработки также выполнено с возможностью формировать объединенное межкритериальное изображение посредством объединения интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения, причем по меньшей мере одно из интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения было преобразовано в соответствии со сформированным преобразованием восстановления.

Ниже более подробно описана процедура в соответствии с изобретением, которая будет использоваться с описанной выше системой 10.

Фиг. 2a показывает иллюстративный вариант осуществления способа 50 получения изображения физического объекта, содержащего следующие этапы.

Сначала на этапе 52 отслеживания отслеживаются заданный первый признак и заданный второй признак в первом множестве первых изображений, которые раскрывают первый критерий. Кроме того, определяются преобразование первого признака и векторные поля искажения второго признака относительно преобразования первого признака. Затем на этапе 54 привязки векторные поля искажения второго признака, соответствующие по меньшей мере двум атрибутам фазы, привязываются и записываются. На дальнейшем этапе 56 отслеживания отслеживается заданный первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении, которое раскрывает второй критерий. Затем на этапе 58 определения определяется основанное на первом признаке межкритериальное преобразование. Далее на этапе 60 восстановления восстанавливается текущее физическое искажение посредством компоновки основанного на первом признаке межфазового преобразования и векторных полей искажения второго признака, соответствующих согласующемуся атрибуту фазы. Затем на этапе 62 формирования формируется объединенное межкритериальное изображение на основе восстановленного физического искажения. Входы и отношения этапов обозначены стрелками 64, направленными от предыдущего этапа к следующему или зависимому этапу, показывая направление влияния или входа. Например, первый критерий, не показанный на фиг. 2a, раскрыт в изображениях в первом периоде времени или части, которые соответствуют времени, обозначенному стрелкой 66, и второй критерий раскрыт в изображениях во втором периоде времени или части, которые соответствуют времени, обозначенному стрелкой 68. Это также обозначено линией 70, делящей схему на левую или первую часть и на правую или вторую часть.

В показанном примере стрелки представляют связи изображения, или связи преобразования, или связи признака. Например, стрелка 64a, идущая от номера 52 к номеру 58, обозначает связь признака. Стрелка 64b, идущая от номера 52 к номеру 54, обозначает связь преобразования. Стрелка 64c, идущая от номера 52 к номеру 62, обозначает связь изображения. Стрелка 64d, идущая от номера 56 к номеру 58, обозначает связь признака. Стрелка 64e, идущая от номера 58 к номеру 60, обозначает связь преобразования. Стрелка 64f, идущая от номера 54 к номеру 60, обозначает связь преобразования. Стрелка 64g, идущая от номера 60 к номеру 62, обозначает связь преобразования. Стрелка 64h, идущая от номера 56 к номеру 62, обозначает связь изображения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления стрелка 64a может представлять маркеры первого критерия в качестве первых признаков в опорном изображении, например фаза времени «до контрастного агента» в качестве первого критерия с проводником стента в качестве вторых признаков.

Стрелка 64b может представлять относительно эластичное преобразование между любым атрибутом фазы, таким как сердечная фаза, и опорным изображением.

Стрелка 64c может представлять так называемое изображение с усиленным стентом (для дополнительного объяснения этого термина также см. ниже).

Стрелка 64d может представлять маркеры в качестве первых признаков в текущем изображении второго критерия, например фаза времени контрастного агента в качестве второго критерия.

Стрелка 64e может представлять аффинное преобразование между текущим изображением и опорным изображением.

Стрелка 64f может представлять относительно эластичное преобразование между текущей сердечной фазой и опорным изображением.

Стрелка 64g может представлять компоновку относительно эластичного преобразования с аффинными преобразованиями.

Стрелка 64h может представлять приведение текущего изображения к этапу формирования, обозначенному номером 62.

В примере, показанном на фиг. 2a, атрибут фазы, такой как сердечные фазы, может быть обеспечен на всех этапах.

Как можно видеть на фиг. 2b, другой иллюстративный вариант осуществления обеспечивает способ 110 получения изображения физического объекта, содержащий следующие этапы.

Сначала на этапе 112 приема принимается первое множество 114 первых изображений 116a, 116b, 116c, раскрывающих первый критерий 118. Атрибут 120 фазы идентифицируется посредством этапа 122 идентификации атрибута фазы и записывается для каждого изображения первого множества 114 изображений 116a, b, c.

Идентификация атрибута 120 фазы вдоль времени t обозначена временной шкалой 121.

Обеспечение атрибута 120 фазы дальнейшим этапам обозначено стрелками 123a и 123b, ведущими от прямоугольника, обозначающего этап 122 идентификации атрибута фазы, к другим этапам (см. ниже).

Например, первое множество 114 изображений содержит последовательность изображений интересующей области объекта, содержащей физический объект. Например, объект представляет собой пациента 14, причем физический объект представляет собой стент, вставленный в сосуд пациента.

В качестве примера первый критерий 118 относится к первой фазе без введенного контрастного агента, когда получается первое множество 114 изображений. Второй критерий 119 относится, например, ко второй фазе с введенным контрастным агентом.

Разделение этих двух фаз обозначено на фиг. 2b пунктирной линией 125, делящей схему на левую половину, относящуюся к первому критерию 118, или, другими словами, к фазе, в которой контрастный агент не введен. Правая часть фиг. 2b справа от линии 125 относится ко второй фазе со вторым критерием 119, при котором был введен контрастный агент.

Для разделения этих двух фаз может быть обеспечен детектор, который разделяет первую фазу без введенного контрастного агента и вторую фазу с введенным контрастным агентом согласно заданному порогу. Например, детектор (не показан) обнаруживает появление шарика контрастного агента, когда контрастный агент был введен.

Идентификация 122 атрибута 120 фазы относится, например, к сердечной фазе пациента 14.

На этапе 124 обнаружения обнаруживаются по меньшей мере заданный первый признак 126 и заданный второй признак 128 в каждом изображении первого множества 114 первых изображений и определяется местоположение первого признака 126.

Далее, как в примере со стентом, заданный первый признак 126 содержит маркер, и заданный второй признак 128 содержит проводник, например ведущий проводник для процедур имплантации стента.

Далее, на этапе 127 отслеживания и регистрации отслеживаются первый и второй признаки 126, 128 в каждом изображении первого множества 114 первых изображений. Эти изображения регистрируются с одним из первых изображений, и это одно изображение 116a определяется как опорное изображение 116R. Регистрация вычисляется таким образом, чтобы она соответствовала пространственному согласованию первого и второго признаков каждого первого изображения с первым и вторым признаками опорного изображения. Регистрация достигается посредством полей эластичного восстановления.

Далее, на этапе 130 разложения поля эластичного восстановления раскладываются в комбинацию аффинного преобразования и преобразование относительной эластичной деформации.

Поскольку этап 124 обнаружения, этап 127 отслеживания и регистрации и этап 130 разложения непосредственно связаны друг с другом, этапы обозначены на схеме общим прямоугольником 129. Далее, для этих этапов, то есть этапа 124 обнаружения, этапа 127 отслеживания и регистрации и этапа 130 разложения, обеспечивается принятое первое множество 114 первых изображений, что обозначено стрелкой 131, входящей в прямоугольник, обозначающий эти этапы.

В соответствии с одним примером прямоугольник 129 содержит отслеживание маркера и проводника.

На этапе 132 записи экземпляры или значения преобразования относительной эластичной деформации записываются и помечаются соответствующим атрибутом 120 фазы, который соответствует атрибуту фазы, полученному на этапе 122 идентификации атрибута фазы. Таким образом, создается карта 134 деформации. Карта деформации обеспечивает набор экземпляров или значений Rφt..., который также может упоминаться как {Rφt}.

Ввод атрибутов фазы обозначен стрелкой 123, входящей в прямоугольник, обозначающего этап 132 регистрации.

Для этапа 132 записи обеспечиваются результаты этапа 124 обнаружения, этапа 127 отслеживания и регистрации и этапа 130 разложения, что обозначено стрелкой 133, идущей от прямоугольника 139 и входящей в прямоугольник, обозначающий этап 132 регистрации.

В этапе 136 формирования формируется интегрированное первое изображение 138 посредством интеграции по меньшей мере двух изображений первого множества 114 первых изображений, причем интеграция представляет собой интеграцию по времени. Эти по меньшей мере два изображения также подвергаются эластичной компенсации движения. Таким образом, для этого этапа 136 формирования после формирования обеспечивается принятое множество изображений 114, что обозначено стрелкой 137, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 136 формирования.

В соответствии с показанным иллюстративным вариантом осуществления способ 110 имеет отношение к получению изображения стента. Интегрированное первое изображение 138, например, является изображением с усиленным стентом на основе проводника.

На дальнейшем этапе 140 приема принимается по меньшей мере одно вторичное изображение 142, раскрывающее второй критерий 119, причем атрибут 120 фазы идентифицируется и записывается по меньшей мере для одного вторичного изображения 142.

На дальнейшем этапе 146 обнаружения заданный первый признак 126 обнаруживается по меньшей мере в одном вторичном изображении 142, и первые признаки 126 отслеживаются посредством определения их местоположений.

Для дальнейшего этапа 146 обнаружения обеспечивается по меньшей мере одно вторичное изображение 142, что обозначено стрелкой 145, входящей в прямоугольник, обозначающий дальнейший этап 146 обнаружения.

Затем на этапе 148 вычисления вычисляется основанное на первом признаке межкритериальное преобразование 149 для приведения первых признаков 126 в опорном изображении 116R и первых признаков 126 по меньшей мере в одном вторичном изображении 142 в соответствие друг с другом по времени. Вычисление основано на местоположениях первых признаков 126, определенных в этапе 124, и местоположениях первых признаков 126, отслеженных на этапе 146, что обозначено стрелкой 147, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 148 вычисления.

Далее, местоположения первых признаков 126 в первом множестве 114 первых изображений подаются от этапа 124 обнаружения непосредственно или через этап 136 формирования на этап 148 вычисления. Это обеспечение местоположений первых признаков обозначено стрелкой 150a, ведущей от прямоугольника 129 к прямоугольнику, обозначающему этап 136, и стрелкой 150b, ведущей оттуда к прямоугольнику, обозначающему этап 148 вычисления.

На этапе 152 формирования формируется преобразование 153 восстановления посредством привязки одного из записанных экземпляров или значений преобразования относительной эластичной деформации карты 134 деформации к атрибуту фазы, согласующемуся с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения 142, и объединения соответствующего преобразования относительной эластичной деформации с вычисленным основанным на первом признаке межкритериальным преобразованием 149.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, далее не показанным, преобразование (153) восстановления представляет собой преобразование восстановления искажения.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, далее не проиллюстрированным, при построении карты деформации соответствующие относительные эластичные преобразования усредняются, например в случае, если несколько изображений, то есть изображения, соответствующие непоследовательным индексам tA, tB и т.д. кадров, соответствуют одному и тому же значению φ фазы. В качестве преимущества получается только одно преобразование для значения φ, которое учитывает изображения tA, tB и т.д.

Отношение к атрибутам фазы, обеспечиваемым посредством этапа 122 идентификации атрибута фазы, обозначено стрелкой 123b, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 152 формирования, с правой стороны. Стрелка 156, входящая в прямоугольник, обозначающий этап 152 формирования, с левой стороны на фиг. 2b, обозначает подэтап обеспечения карты 134 деформации с ее записанными экземплярами или значениями преобразования относительной эластичной деформации, в которой выбирается один из экземпляров, совпадающих по атрибуту фазы. Вычисленное основанное на первом признаке межкритериальное преобразование 149 подается на этап 152 формирования, что обозначено стрелкой 158, входящей в прямоугольник сверху.

Если Wt - полное эластичное преобразование, согласующее проводники как вторые признаки 128 по времени и если At- аффинное преобразование, согласующее маркеры по времени, то преобразование относительной эластичной деформации определяется как Rt=Wt·At-1. Что касается преобразования восстановления 153, сначала на основе текущей сердечной фазы и с использованием карты 134 деформации до введения контрастного агента возможно получить соответствующее эластичное преобразование. Однако из карты 134 деформации извлекается относительное эластичное преобразование Rφa. Это преобразование объединяется с текущим маркером, согласующимся преобразованием At для формирования поля восстановления: Rφa·At.

На дальнейшем этапе 160 формирования объединенное межкритериальное изображение 162 формируется посредством объединения интегрированного первого изображения 138 и по меньшей мере одного вторичного изображения 142, причем по меньшей мере одно из интегрированного первого изображения 138 и по меньшей мере одного вторичного изображения 142 было преобразовано в соответствии со сформированным преобразованием восстановления 153, которое обеспечено в результате этапа 152 формирования, что обозначено стрелкой 159, входящей в прямоугольник, обозначающего дальнейший этап 160 формирования. Обеспечение интегрированного первого изображения 138 обозначено стрелкой 161, входящей в прямоугольник, обозначающий дальнейший этап 160 формирования.

Например, этап 160 формирования содержит Rφa·At [Imaget], причем в этом выражении [Image] может содержать интегрированное первое изображение 138 и/или по меньшей мере одно вторичное изображение 142.

Например, результат дальнейшего этапа 160 формирования, то есть объединенное межкритериальное изображение 162, затем обеспечивается или выводится для дополнительного использования, что обозначено стрелкой 163, например для отображения объединенного межкритериального изображения 162.

Одно из преимуществ описанного выше способа состоит в том, что вычисление восстановления на этапе 152 формирования карта 134 деформации учитывает эластичное преобразование, и вычисленное основанное на первом признаке межкритериальное преобразование 149 учитывает аффинное преобразование. Таким образом, объединенное межкритериальное изображение 162 предоставляет информацию, показанную во вторичном изображении 142, которая является, например, рентгеновским изображением, плюс информацию, предоставленную на изображении с предварительно усиленным стентом, которое также было преобразовано к фактической ситуации во вторичном изображении 142. Таким образом, пользователю предоставляют усовершенствованную подробную информацию о ситуации, например о стенте, вставленном в сосуд. Таким образом, способ в соответствии с изобретением обеспечивает преимущество в том, что, хотя информация о ситуации проводника, который является вторым признаком 128, не видима на вторичном изображении 142, тем не менее недостающая, если можно так выразиться, информация предоставляется в объединенном межкритериальном изображении 162, как если бы она была видима на изображении 142.

Таким образом, в случае, если объект представляет собой пациента и интересующая область имеет отношение к сердечным сосудам, аффинное преобразование компенсирует дыхательное движение и поступательное движение сердца, тогда как эластичное преобразование компенсирует движение с изгибом вследствие движения сердца.

Из фиг. 2b можно видеть, что несколько этапов зависят друг от друга, что означает, что некоторые этапы должны быть выполнены прежде, чем могут быть выполнены следующие этапы, тогда как также видно, что некоторые этапы могут быть выполнены параллельно с другими этапами или после других этапов вопреки расположению на фиг. 2b. Поскольку этапы способа и подэтапы обозначены прямоугольниками, имеющими скругленные углы и обозначающими поток данных от одного этапа к другому стрелками, обозначающими зависимость отдельных этапов, становится ясно, что этап 136 формирования может быть выполнен после этапа 112 приема, но до выполнения этапа 160 формирования. В качестве дополнительного примера, этап 136 формирования может быть выполнен до последовательности этапа 124 обнаружения, этапа 126 отслеживания, этапа 130 разложения и этапа 132 записи или параллельно с ней. В качестве другого примера, этап 132 записи может быть выполнен перед этапом 152 формирования преобразования 153 восстановления.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления, далее не показанным подробно, объединенное межкритериальное изображение 162 отображается пользователю, например, отображается на дисплее 32, показанном на фиг. 1.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления первое множество 114 первых изображений и по меньшей мере одно вторичное изображение 142 получаются посредством рентгеновских изображений, например, устройством 16 получения рентгеновских изображений, показанным на фиг. 1. Этот вариант осуществления далее не показан на фиг. 2b, но может легко быть понят.

Следует отметить, что в дополнительных иллюстративных вариантах осуществления, показанных на фиг. 3-6, одинаковые номера для ссылок использовались для аналогичных, соответственно тех же самых этапов способа и результатов. Кроме того, следует отметить, что описаны только отличающиеся или дополнительные признаки других вариантов осуществления. Другими словами, если не упомянуто иначе, варианты осуществления имеют те же самые признаки и этапы, которые описаны со ссылкой на фиг. 2b.

В соответствии с дополнительным иллюстративным вариантом осуществления способа 210, показанным на фиг. 3, подробно показано формирование объединенного межкритериального изображения 162. На этапе 260 формирования обеспечены два подэтапа. В качестве первого подэтапа обеспечен этап 272 преобразования, на котором обеспеченное интегрированное первое изображение 138 преобразуют в преобразованное интегрированное первое изображение 273 в соответствии со формированным преобразованием 153 восстановления. Для этапа 272 преобразования интегрированное первое изображение 138 входит в прямоугольник, обозначающий этап 272 преобразования, с левой стороны через стрелку 161, и сформированное преобразование 153 восстановления входит сверху в прямоугольник, обозначающий этап 272 преобразования, что обозначено стрелкой 159.

В качестве второго подэтапа обеспечен этап 278 интеграции, на котором преобразованное интегрированное первое изображение 273 объединяется по меньшей мере с одним вторичным изображением 142. Это обозначено стрелкой 280, входящей в прямоугольник 278 интеграции сверху от прямоугольника, обозначающего этап 272 преобразования, и стрелкой 280, обозначающей ввод вторичного изображения 142, с правой стороны в прямоугольник, обозначающий этап 278 интеграции.

Другими словами, этап 260 формирования содержит подэтап 272 преобразования и подэтап 278 интеграции, тем самым обеспечивая объединенное межкритериальное изображение 162.

В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления обеспечен способ 310, который схематично показан на фиг. 4. В этом варианте осуществления обеспечен этап 360 формирования, содержащий первый подэтап в виде этапа 384 преобразования, на котором по меньшей мере одно вторичное изображение 142 преобразуют в преобразованное вторичное изображение 385 в соответствии со формированным преобразованием 153 восстановления. Это обозначено стрелкой 159, входящей в прямоугольник этапа 384 преобразования сверху. В качестве второго подэтапа обеспечен этап 386 объединения, на котором преобразованное вторичное изображение 385 объединяется с интегрированным первым изображением 138. Это обозначено стрелкой 374, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 386 комбинации, с левой стороны, и стрелкой 380, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 386 комбинации, сверху.

В соответствии с показанным примером, чтобы деформировать изображение сосуда, преобразование должно быть использовано в правильном направлении. Это достигается посредством «обратного» преобразования, сохраненного в карте. Это также достигается посредством непосредственного хранения правильно направленного преобразования.

Например, правильно направленное преобразование относится к преобразованию из опорного изображения в текущее (или живое) изображению или из текущего изображения в опорное изображение. Безусловно, оно также может содержать преобразование из текущего изображения и из опорного изображения в заданное промежуточное изображение.

В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления варианты осуществления, показанные на фиг. 3, 4 и 5 включают в себя либо некоторые заданные предварительные вычисления в карте, либо некоторые заданные вычисления на этапах 153.

Однако, поскольку инвертирование преобразования является трудоемким, в соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления обеспечивается для вычисления и сохранения необходимых преобразований в карте.

Таким образом, формируется объединенное межкритериальное изображение 162. Следует отметить, что по сравнению с иллюстративным вариантом осуществления, показанным на фиг. 3, в соответствии с фиг. 4 вторичное изображение 142 преобразуют перед комбинацией с интегрированным первым изображением 138, тогда как на фиг. 3 вторичное изображение 142 объединяется с преобразованным интегрированным первым изображением 138.

В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления, далее не показанным подробно, по меньшей мере одно вторичное изображение 142 и интегрированное изображение 138 оба преобразуют в соответствии со сформированным преобразованием 153 восстановления. Затем преобразованные изображения объединяются друг с другом для формирования объединенного межкритериального изображения 162.

В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления, далее не показанным, каждое из по меньшей мере одного вторичного изображения 142 и интегрированного изображения 138 преобразуют с заданным отношением сформированного преобразования 153 восстановления.

Со ссылкой на фиг. 5 в другом иллюстративном варианте осуществления показан способ 410, в котором для этапа 152 формирования по меньшей мере два записанных экземпляра преобразования относительной эластичной деформации карты 134 деформации обеспечиваются для подэтапа 488 интерполяции в соответствии с атрибутом 120 фазы по меньшей мере из одного вторичного изображения 142, и этот атрибут 120 фазы получен из этапа 122 идентификации фазы. Вклад атрибута фазы обозначен стрелкой 454, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 488 интерполяции, с правой стороны. На фиг. 5 стрелка 158, входящая в прямоугольник, обозначающий этап 488 интерполяции, сверху, обозначает обеспечение вычисленного основанного на первом признаке межкритериального преобразования 149, используемого на этапе 152 формирования и фактически не на этапе 488 интерполяции. На этапе 488 интерполяции интерполируются по меньшей мере два записанных экземпляра преобразования относительной эластичной деформации.

Ввод по меньшей мере двух записанных значений преобразования относительной эластичной деформации карты 434 деформации обозначен стрелкой 456. Результат этапа 488 интерполяции подается на этап 152 формирования, который дает в результате преобразование 153 восстановления. Обеспечение результата этапу 152 формирования обозначено стрелкой 489.

Этап 488 интерполяции обеспечивает возможность получить улучшенный результат, поскольку даже если в карте деформации нет действительно согласующегося значения относительно атрибута фазы вторичного изображения 142, точное значение для карты деформации создается посредством интерполяции. Таким образом, преобразование 153 восстановления, сформированное на этапе 152 формирования, основано на интерполированном значении для карты 134 деформации. Таким образом, для формирования объединенного межкритериального изображения 162 карта 134 деформации может содержать несколько значений без необходимости обеспечения высокого разрешения для самой карты деформации.

Таким образом, для карты деформации должно быть сформировано только сокращенное количество значений, поскольку интерполяция обеспечивает, если можно так выразиться, более высокое разрешение, хотя карта деформации имеет более низкое разрешение.

В соответствии с другим иллюстративным вариантом осуществления изобретения фиг. 5 описывает способ 510, в котором получается второе множество 543 вторичных изображений 542a, 542b, 542c, раскрывающих второй критерий 119. Это второе множество 543 входит в этап 590 выбора, на котором выбирается по меньшей мере одно изображение второго множества 543 как по меньшей мере одно вторичное изображение 542, используемое для дальнейших этапов аналогично тому, как описано выше. Атрибут фазы идентифицируется и записывается для выбранного по меньшей мере одного вторичного изображения 542 на основе процедуры 122 идентификации атрибута фазы, обеспечивающего атрибуты 120 фазы.

Выбранное вторичное изображение 542 подается на дальнейшие этапы аналогичным образом, как в описанных выше способах, в частности в отношении фиг. 2b, то есть вторичное изображение 542 подается на дальнейший этап 146 обнаружения, на котором заданные первые признаки 126 обнаруживаются по меньшей мере в одном вторичном изображении 542. Это обозначено стрелкой 563, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 146 обнаружения.

Вторичное изображение 542 также подается на этап 160 формирования, что обозначено стрелкой 561, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 160 формирования, с правой стороны.

Фиг. 7 показывает дополнительный иллюстративный вариант осуществления способа 610, в котором обеспечен этап 660 формирования, содержащий объединение 692 как подэтап, на котором изображения объединяются способом слияния с изменяющимся по времени коэффициентом затухания. Перед этапом 692 объединения по меньшей мере одно из интегрированного первого изображения 138 и по меньшей мере одного вторичного изображения 142 было преобразовано на этапе 694 преобразования в соответствии со формированным преобразованием 153 восстановления.

Таким образом, для этапа 694 преобразования обеспечивается интегрированное первое изображение 138, что обозначено стрелкой 695, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 694 преобразования, с левой стороны. Далее, для этапа 694 преобразования также обеспечивается вторичное изображение 142, что обозначено стрелкой 697, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 694 преобразования, с правой стороны. Результат этапа 694 преобразования затем подается на этап 692 объединения, выполняющий слияние изображений, из которых по меньшей мере одно было преобразовано с помощью изменяющегося коэффициента затухания. Обеспечение результата обозначено стрелкой 698, входящей в прямоугольник, обозначающий этап 692 комбинации, сверху. Таким образом, результатом этапа 660 формирования является изменяющееся объединенное межкритериальное изображение 662.

В соответствии с одним примером, далее не показанным, слияние на подэтапе 692 объединения содержит непрерывный показ одного из изображений, при этом одно из других изображений периодически постепенно появляется и исчезает.

Например, по меньшей мере одно вторичное изображение 142 непрерывно показывается, в то время как преобразованное интегрированное первое изображение периодически постепенно появляется и исчезает. Таким образом, гарантировано, что информация вторичного изображения 142 не теряется вследствие постоянного наложения преобразованного интегрированного первого изображения. Другими словами, поскольку вторичное изображение 142 может периодически быть видимым без какой-либо дополнительной информации в промежутках между постепенным появлением или наложением преобразованного интегрированного первого изображения, пользователь получает информацию, которая иначе была бы скрыта в объединенном межкритериальном изображении.

В соответствии с дополнительным иллюстративным вариантом осуществления, далее не показанным, первое множество первых изображений получается по меньшей мере за один сердечный цикл, и несколько разных интегрированных первых изображений формируются для разных фаз сердечного цикла. Второе множество вторичных изображений получается по меньшей мере за один сердечный цикл, и объединенные межкритериальные изображения формируются для разных фаз сердечного цикла. В качестве примера, объединенные межкритериальные изображения отображаются как анимированный цикл.

Теперь со ссылкой на фиг. 8 и 9 описан иллюстративный вариант осуществления для этапов деформации проводника из одного изображения на другое изображение.

Фиг. 8 схематично показывает процедуру сопоставления точек на проводнике, включающем в себя маркеры. Фиг. 8 показывает первый проводник w, обозначенный номером 712, и второй проводник W, обозначенный номером 714. Первый и второй проводники 712, 714 представляют собой два разных изображения одного и того же физического проводника.

Первый проводник 712 задан первым маркером w(0), обозначенным номером 716, и вторым маркером w(1), обозначенным номером 718. Первая стрелка 720 указывает расстояние c между первым и вторым маркерами 716, 718 на первом проводнике 712. Первая точка 721 обозначена на первом проводнике 712. Расстояние любой точки на первом проводнике 712 может быть задано посредством расстояния s, обозначенного второй стрелкой 722, для первой точки 721. Таким образом, первая точка 721 на первом проводнике 712 задана как w(s/c).

Второй проводник 714 задан третьим маркером W(0), обозначенным номером 724, и четвертым маркером W(1), обозначенным номером 726. Третья стрелка 728 указывает расстояние C между третьим и четвертым маркерами 724, 726 на втором проводнике 714. Вторая точка 729 обозначена на втором проводнике 714. Расстояние любой точки на втором проводнике 714 может быть задано посредством расстояния S, обозначенного четвертой стрелкой 730, для второй точки 729. Таким образом, вторая точка на втором проводнике 714 задана как W(S/C).

Второй проводник 714 деформирован по отношению к первому проводнику 712 таким образом, что:

s/c=S/C

или в другом определении:

s=S·c/C

Деформация выполняется таким образом, что второй проводник 714 (W) совмещается с первым проводником 712 (w) так, чтобы относительные расстояния вдоль проводников были сохранены. Деформация второго проводника 714 по отношению к первому проводнику 712 обозначена тремя пунктирными стрелками, одна из которых, обозначенная номером 732, ведет от третьего маркера 724 до первого маркера 716, вторая, обозначенная номером 734, ведет от четвертого маркера 726 до второго маркера 718, и третья, обозначенная номером 736, ведет от второй точки 729 до первой точки 721.

Что касается проводника, это правильным образом обобщает случай аффинного преобразования с масштабированием вдоль сегмента между маркерами, то есть сегмента между первым и вторым маркерами 716, 718 и, соответственно, между третьим и четвертым маркерами 724, 726.

Когда преобразование точек на проводнике было вычислено, деформация так называемого совмещения проводника расширяется на другие точки на изображении, что описано на фиг. 9.

Например, первая точка p, обозначенная номером 738, расположена в окрестности первого проводника 712, но на некотором расстоянии от первого проводника 712. Первая точка 738 имеет соответствующую ближайшую точку на первом проводнике 712, которая в дальнейшем упоминается как вторая точка wp, обозначенная номером 740 и имеющая самое близкое расстояние до первой точки 738, и это расстояние представляет собой ортогональную проекцию первой точки 738 на первый проводник 712 и обозначено стрелкой 742 первого расстояния. Угол a(s/c) первого проводника, обозначенный номером 744, задан как угол между горизонтальной линией 746 и внешней линией 748 во второй точке 740, или, другими словами, линией, перпендикулярной по отношению к линии 742 первого расстояния 742.

Внешняя линия 748 также может быть определена как касательная линия к первому проводнику в точке wp. Далее, внешняя линия 750 также может быть определена как касательная линия ко второму проводнику в точке Wp.

Что касается второго проводника 714, третья точка P, обозначенная номером 750, расположена в окрестности второго проводника 714, но снова на некоторым расстоянии от второго проводника 714. Третья точка 750 имеет соответствующую ближайшую точку на втором проводнике 714, которая в дальнейшем упоминается как четвертая точка Wp, обозначенную номером 752 и имеющую самое близкое расстояние до третьей точки 750, и это расстояние представляет собой ортогональную проекцию третьей точки 750 на второй проводник 714, обозначенную стрелкой 754 второго расстояния. Угол A(S/C) второго проводника, обозначенный номером 756, задан как угол между горизонтальной линией 758 и внешней линией 760 в третьей точке 752 или, другими словами, линией, перпендикулярной по отношении к линии 754 первого расстояния.

Для деформации третья точка 750, или точка P, отображается на точку p, то есть первую точку 738, таким образом, что сохраняется расстояние со знаком от точки до проводника и сохраняется угол с проводником. Термин «расстояние со знаком» обозначает учет левой и правой сторон проводника.

Это переводится в:

p=w+R (a-A)·WP

где

- w задано как s=S·c/C,

- WP - вектор, соединяющий W и P,

- R(θ) - матрица вращения на угол θ,

- w+V - аффинное сложение точки и вектора.

В соответствии с иллюстративным вариантом осуществления корректное обобщение аффинного случая обеспечивается по всему изображению.

Явно отмечено, что хотя фигуры показывают разные варианты осуществления, каждая фигура фокусируется на заданном аспекте из многих аспектов изобретения, варианты осуществления при этом также раскрыты во всех возможных комбинациях.

Например, основные этапы способа на фиг. 2b могут быть объединены с признаками, описанными в отношении фиг. 3 и 4.

Например, основные этапы способа на фиг. 2b, а также упомянутые выше комбинации, могут быть объединены с признаками, описанными в отношении фиг. 5, раскрывающей интерполяцию.

Например, основные этапы способа на фиг. 2b, а также упомянутые выше комбинации, могут быть объединены с признаками выбора изображения, описанного в отношении фиг. 6.

Например, основные этапы способа на фиг. 2b, а также любая из упомянутых комбинаций, могут быть объединены со слиянием с изменяющимся коэффициентом затухания, описанным в отношении фиг. 7.

В качестве дополнительного примера основные этапы способа на фиг. 2b могут быть объединены с признаками, описанными на фиг. 3, признаками интерполяции, описанными на фиг. 5, и признаками выбора изображения, описанными на фиг. 6.

В качестве еще одного дополнительного примера описанная выше комбинация может быть объединена способом слияния с изменяющимся коэффициентом затухания, описанным в отношении фиг. 7.

Кроме того, следует отметить, что некоторые аспекты изобретения были описаны со ссылкой на варианты осуществления, относящиеся к аспектам типа способа, и некоторые аспекты изобретения были описаны со ссылкой на аспекты типа аппарата. Однако специалист в области техники сможет понять из описания вариантов осуществления, что если не указано иначе, в дополнение к любой комбинации признаков, принадлежащих одному типу предмета, также предполагается раскрытой любая комбинация между признаками, имеющими отношение к разным предметам, в частности между признаками аспектов типа устройства и признаками аспектов типа способа.

Хотя изобретение было проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеприведенном описании, такую иллюстрацию и описание следует считать иллюстративными, но не ограничивающими. Изобретение не ограничено раскрытыми вариантами осуществления. Другие изменения для раскрытых вариантов осуществления могут быть поняты и выполнены специалистами в данной области техники при осуществлении заявленного изобретения на основе изучения чертежей, описания и зависимых пунктов формулы изобретения.

В формуле изобретения слово «содержит» не исключает другие элементы или этапы и употребление единственного числа не исключает множества. Один процессор или другой блок может выполнить функции нескольких элементов, описанных в формуле изобретения. Тот лишь факт, что некоторые средства описаны во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает, что комбинация этих средств не может быть использована с достижением преимущества.

Компьютерная программа может быть сохранена и/или распространена на подходящем носителе, таком как оптический носитель или твердотельный носитель, поставляемый вместе с другими аппаратными средствами, или как их часть, но также может быть распространена в других формах, например, через Интернет или другие проводные или беспроводные системы связи.

Любые условные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничение объема изобретения.

1. Система (10) для формирования изображения физического объекта, причем система содержит:
устройство (16) получения изображений; и
устройство (24) обработки, содержащее блок (24а) отслеживания, блок (24b) привязки, блок (24с) определения, блок (24d) восстановления и блок (24е) формирования;
причем устройство (16) получения изображений выполнено с возможностью получать первое множество первых изображений, раскрывающих первый критерий, и получать по меньшей мере одно вторичное изображение, раскрывающее второй критерий; и
причем блок (24а) отслеживания выполнен с возможностью отслеживать предварительно определенный первый признак и предварительно определенный второй признак в первом множестве первых изображений, которые раскрывают первый критерий; и отслеживать предварительно определенный первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении, которое раскрывает второй критерий;
причем блок (24с) определения выполнен с возможностью определять преобразование первого признака; определять векторные поля искажения второго признака относительно преобразования первого признака; и определять основанное на первом признаке межкритериальное преобразование;
причем блок (24b) привязки выполнен с возможностью привязывать и записывать векторные поля искажения второго признака, соответствующие по меньшей мере двум атрибутам фазы;
причем блок (24d) восстановления выполнен с возможностью восстанавливать текущее физическое искажение посредством компоновки основанного на первом признаке межфазового преобразования и векторных полей искажения второго признака, соответствующих согласующемуся атрибуту фазы; и
причем блок (24е) формирования выполнен с возможностью формировать объединенное межкритериальное изображение на основе восстановленного физического искажения.

2. Система по п. 1, в которой устройство (24) обработки выполнено с возможностью принимать полученное первое множество первых изображений, раскрывающих первый критерий, и идентифицировать и записывать атрибут фазы для каждого изображения первого множества изображений; обнаруживать по меньшей мере предварительно определенный первый и предварительно определенный второй признак в каждом изображении первого множества первых изображений и определять местоположение первого признака; отслеживать первый и второй признаки в каждом изображении первого множества первых изображений и регистрировать эти изображения с одним из первых изображений, которое определено как опорное изображение, причем упомянутая регистрация вычисляется таким образом, чтобы она соответствовала пространственному согласованию первого и второго признаков каждого первого изображения с первым и вторым признаками опорного изображения; причем регистрация достигается посредством полей восстановления; раскладывать поля восстановления в комбинацию аффинного преобразования и преобразования относительной деформации; записывать экземпляры преобразования относительной деформации и помечать их соответствующим атрибутом фазы, причем создается карта деформации; формировать интегрированное первое изображение посредством интеграции по меньшей мере двух изображений первого множества первых изображений, причем интеграция представляет собой интеграцию по времени; и причем по меньшей мере два изображения подвергнуты компенсации движения; принимать по меньшей мере одно вторичное изображение, раскрывающее второй критерий, и идентифицировать и записывать атрибут фазы по меньшей мере для одного вторичного изображения; обнаруживать первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении и отслеживать первые признаки посредством определения их местоположения; вычислять основанное на первом признаке межкритериальное преобразование для приведения первых признаков в интегрированном изображении и первых признаков по меньшей мере в одном вторичном изображении в соответствие друг с другом по времени, причем вычисление основано на местоположениях первых признаков, определенных ранее, и местоположениях первых признаков, отслеженных ранее; формировать преобразование восстановления для восстановления текущего физического искажения посредством привязки одного из записанных экземпляров преобразования относительной гибкой деформации карты деформации с атрибутом фазы, совпадающим с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения, и компоновки соответствующего преобразования относительной деформации с вычисленным основанным на первом признаке межкритериальным преобразованием; и формировать объединенное межкритериальное изображение посредством объединения интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения, причем по меньшей мере одно из интегрированного первого изображения и по меньшей мере одного вторичного изображения было преобразовано в соответствии со сформированным преобразованием восстановления.

3. Система по п. 1 или 2, содержащая дисплей (32); причем дисплей (32) выполнен с возможностью отображать объединенное межкритериальное изображение.

4. Система по п. 1, в которой устройство (16) получения изображений является устройством получения рентгеновских изображений; и причем первое множество первых изображений и по меньшей мере одно вторичное изображение являются рентгеновскими изображениями.

5. Система по п. 2, в которой устройство (24) обработки выполнено с возможностью интерполировать по меньшей мере два записанных экземпляра преобразования относительной деформации карты деформации в соответствии с атрибутом фазы по меньшей мере одного вторичного изображения.

6. Способ (50) формирования изображения физического объекта, причем способ содержит следующие этапы, на которых:
a) отслеживают (52) предварительно определенный первый признак и предварительно определенный второй признак в первом множестве первых изображений, которые раскрывают первый критерий (66); и определяют преобразование первого признака; и определяют векторные поля искажения второго признака относительно преобразования первого признака;
b) привязывают (54) и записывают векторные поля искажения второго признака, соответствующие по меньшей мере двум атрибутам фазы;
c) отслеживают (56) предварительно определенный первый признак по меньшей мере в одном вторичном изображении, которое раскрывает второй критерий (68);
d) определяют (58) основанное на первом признаке межкритериальное преобразование;
e) восстанавливают (60) текущее физическое искажение посредством компоновки основанного на первом признаке межфазового преобразования и векторных полей искажения второго признака, соответствующих согласующемуся атрибуту фазы; и
f) формируют (62) объединенное межкритериальное изображение на основе восстановленного физического искажения.

7. Способ по п. 6,
в котором этап а) содержит следующие подэтапы, на которых:
a1) принимают (112) первое множество (114) первых изображений (116), раскрывающих первый критерий (118); идентифицируют и записывают атрибут (120) фазы для каждого изображения первого множества (114) первых изображений (116a, 116b, 116c);
a2) обнаруживают (124) по меньшей мере предварительно определенный первый признак (126) и предварительно определенный второй признак (128) в каждом изображении (116a, 116b, 116c) первого множества (114) первых изображений и определяют местоположение первого признака (126);
a3) отслеживают (127) первый и второй признаки (126, 128) в каждом изображении (116a, 116b, 116c) первого множества первых изображений (114) и регистрируют эти изображения с одним из первых изображений (116a), которое определено как опорное (116R) изображение, упомянутая регистрация вычисляется таким образом, чтобы она соответствовала пространственному согласованию первого и второго признаков каждого первого изображения с первым и вторым признаками опорного изображения; причем регистрация достигается с помощью полей восстановления;
a4) раскладывают (130) поля восстановления в комбинацию аффинного преобразования и преобразования относительной деформации; и
a5) формируют (136) интегрированное первое изображение (138) посредством интеграции по меньшей мере двух изображений из первого множества (114) первых изображений; причем интеграция представляет собой интеграцию по времени; и причем по меньшей мере два изображения подвергнуты компенсации движения;
причем этап b) содержит подэтап, на котором записывают (132) экземпляры преобразования относительной деформации как векторные поля искажения второго признака и помечают их соответствующим атрибутом (120) фазы; причем создается карта (134) деформации;
причем этап с) содержит следующие подэтапы, на которых:
c1) принимают (140) по меньшей мере одно вторичное изображение (142), раскрывающее второй критерий (119); причем атрибут (120) фазы идентифицирован и записан по меньшей мере для одного вторичного изображения (142); и
c2) обнаруживают (146) первый признак (126) по меньшей мере в одном вторичном изображении (142) и отслеживают первые признаки (126) посредством определения их местоположения;
причем этап d) содержит подэтап, на котором вычисляют (148) основанное на первом признаке межкритериальное преобразование (149) для приведения первых признаков (126) в интегрированном изображении (138) и первых признаков (126) по меньшей мере в одном вторичном изображении (142) в соответствие друг с другом по времени; причем вычисление основано на местоположениях первых признаков, определенных на этапе a2) (124), и местоположениях первых признаков, отслеженных на этапе c2) (146);
причем для восстановления текущего физического искажения этап е) содержит подэтап, на котором формируют (152) преобразование (153) восстановления посредством привязки одного из записанных экземпляров преобразования относительной деформации карты (134) деформации к атрибуту (120) фазы, согласующемуся с атрибутом (120) фазы по меньшей мере одного вторичного изображения (142) и компоновки соответствующего преобразования относительной деформации с вычисленным основанным на первом признаке межкритериальном преобразовании (149); и
причем этап f) содержит подэтап, на котором формируют (160) объединенное межкритериальное изображение (162) посредством объединения интегрированного первого изображения (138) и по меньшей мере одного вторичного изображения (142), причем по меньшей мере одно из интегрированного первого изображения (138) и по меньшей мере одного вторичного изображения (142) было преобразовано в соответствии со сформированным преобразованием (153) восстановления.

8. Способ по п. 6 или 7, в котором первое множество (114) первых изображений и по меньшей мере одно вторичное изображение (142) являются рентгеновскими изображениями.

9. Способ по п. 7, в котором на этапе f) (260) интегрированное первое изображение (138) преобразуют (272) в соответствии со сформированным преобразованием (153) восстановления; и в котором преобразованное интегрированное первое изображение объединяют (278) по меньшей мере с одним вторичным изображением (142).

10. Способ по п. 7, в котором перед этапом е) (152) по меньшей мере два записанных экземпляра преобразования относительной деформации карты (134) деформации интерполируют (488) в соответствии с атрибутом (120) фазы по меньшей мере одного вторичного изображения (142).

11. Способ по п. 6 или 7, в котором перед этапом c1) получают второе множество (543) вторичных изображений (542a, 542b, 542c), раскрывающих второй критерий (119); и в котором по меньшей мере одно изображение второго множества (543) выбирают (590) в качестве по меньшей мере одного вторичного изображения (542).

12. Способ по одному из пп. 6-7, в котором на этапе f) (660) объединяют (692) изображения способом слияния с изменяющимся в течение времени коэффициентом затухания.

13. Машиночитаемый носитель, на котором сохранен элемент компьютерной программы для управления системой по одному из пп. 1-5, который при его исполнении блоком обработки выполнен с возможностью выполнять этапы способа по одному из пп. 6-12.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологиям отображения изображений. Техническим результатом является повышение реалистичности изображения, за счет передачи семантических метаданных от стороны создателя контента.

Изобретение относится к системе и способу для идентификации объектов. Техническим результатом является улучшение быстродействия системы идентификации и точности идентификации.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых системах получения трехмерных моделей физических объектов. Техническим результатом является повышение качества сканирования сцены с неламбертовыми эффектами освещения.

Изобретение относится к идентификации нарушений анатомических структур. Техническим результатом является повышение точности диагностирования анатомических структур пациента.

Изобретение относится к системам определения цвета цветового образца по изображению цветового образца. Техническим результатом является устранение искажения изображения известных калибровочных цветов за счет применения преобразования перспективы в зависимости от местоположения идентифицированных точек на изображении.

Группа изобретений относится к вариантам выполнения устройства обнаружения трехмерных объектов. Устройство содержит: модуль 41 задания областей обнаружения для задания области обнаружения позади с правой стороны и с левой стороны от транспортного средства; модули 33, 37 обнаружения трехмерных объектов для обнаружения трехмерного объекта, который присутствует в правосторонней области A1 обнаружения или левосторонней области A2 обнаружения позади транспортного средства, на основе информации изображений из камеры 10 сзади транспортного средства; модуль 34 оценки трехмерных объектов для определения того, представляет или нет обнаруженный трехмерный объект собой другое транспортное средство VX, которое присутствует в правосторонней области A1 обнаружения или левосторонней области A2 обнаружения.

Изобретение относится к области сегментации текущих диагностических изображений. Техническим результатом является повышение точности сегментации диагностических изображений.

Изобретение относится к навигации интервенционного устройства. Техническим результатом является повышение точности навигации интервенционного устройства внутри трубчатой структуры объекта.

Изобретение относится к области техники медицинской диагностики методом визуализации. Техническим результатом является повышение точности регистрации двумерных/трехмерных изображений.

Изобретение относится к области техники выравнивания упорядоченного стека изображений разрезанного образца. Техническим результатом является повышение точности выравнивания каждого изображения образца, разделенного на части.

Изобретение относится к области дистанционного зондирования Земли из космоса. Технический результат заключается в повышении устойчивости и достоверности результатов контроля. Для осуществления контроля проводят дистанционное зондирование подстилающей поверхности средствами, установленными на космическом носителе, синхронно, в ИК и СВЧ диапазонах, с получением изображений участков поверхности, раздельно, в каждом канале, осуществляют попиксельное перемножение матриц изображений с получением синтезированной матрицы, нормируют функцию сигнала синтезированной матрицы в стандартной шкале 0…255 уровней квантования, калибруют функции сигнала синтезированной матрицы по значениям коэффициента пожарной опасности эталонных площадок, выделяют изолинии контуров пожарной опасности методами пространственного дифференцирования и визуализируют их распечаткой с нанесением на контурную карту региона. 5 ил.

Изобретение относится к совмещению данных изображения. Техническим результатом является повышение точности определения движения подвижной структуры. Способ совмещения набора данных 4-мерного изображения с контрастированием содержит этап, на котором: совмещают данные изображения, соответствующие множеству разных периодов времени, с опорным изображением из одного из периодов времени, данные изображения совмещаются с использованием итерационного алгоритма совмещения на основе градиентов и показателя подобия, алгоритм совмещения основывается на алгоритме оптимизации методом стохастического градиентного спуска, и показатель подобия включает в себя показатель подобия, основывающийся на нормированной кросс-корреляции с нулевым средним. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение раскрывает сканирующее устройство для формирования трехмерного голографического изображения в миллиметровом диапазоне волн. Техническим результатом является повышение скорости и точности сканирования. Устройство включает в себя первый модуль трансивера миллиметрового диапазона; второй модуль трансивера миллиметрового диапазона; первое направляющее устройство рельсового типа; второе направляющее устройство рельсового типа; и приводное устройство, выполненное с возможностью приведения в действие первого/второго модуля трансивера миллиметрового диапазона вместе с первым/вторым направляющим устройством рельсового типа; при этом первое сканирование, выполняемое первым модулем трансивера миллиметрового диапазона, и второе сканирование, выполняемое вторым модулем трансивера миллиметрового диапазона, представляют собой плоскостное сканирование и первое и второе сканирование могут выполняться с разной скоростью. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу определения местоположения наземных объектов. Техническим результатом является повышение точности определения местоположения наземного объекта в условиях городской застройки. В способе выделяют из изображения массив одномерных сигнатур контуров рельефа застройки. Способ содержит алгоритм фильтрации мешающих объектов, распознавание характера застройки, построение для точек области позиционирования эталонных одномерных сигнатур модели контуров рельефа застройки с учетом данных о направлениях и углах обзора объективов, оценку местоположения объекта посредством многоэтапной процедуры поиска координат области позиционирования с наименьшим различием эталонных и выделенных сигнатур контуров рельефа застройки, использование при оценке координат объекта переменного шага поиска, вычисляемого на основе оценки плотности застройки в текущем районе, применение изображений видимого и инфракрасного диапазонов. 3 ил.

Изобретение относится к идентификации обрабатываемого объема на медицинском изображении. Техническим результатом является обеспечение возможности автоматической быстрой и точной оценки объема и визуализации ткани. Система содержит: систему обработки ткани для обработки целевого объема субъекта; компьютерную систему и память, содержащую машиночитаемые инструкции для исполнения процессором, причем исполнение инструкций предписывает процессору: получать исходную точку сегментации изображения из плана обработки; получать данные медицинского изображения посредством управления системой формирования медицинских изображений; реконструировать медицинское изображение, используя данные медицинского изображения; принимать исходную точку сегментации изображения, полученную из плана обработки, план обработки является описательным для целевого объема, и идентифицировать обрабатываемый объем на медицинском изображении посредством сегментирования медицинского изображения в соответствии с исходной точкой сегментации изображения. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно к лучевой терапии. Предложен машиночитаемый долговременный запоминающий носитель, в котором хранится набор команд, исполняемых процессором. Этот набор команд функционирует с возможностью приема медицинского изображения текущего пациента, сравнения медицинского изображения текущего пациента с множеством медицинских изображений предыдущих пациентов, выбора одного из предыдущих пациентов на основании геометрического подобия между медицинскими изображениями предыдущих пациентов и медицинским изображением текущего пациента, и определения исходного плана лучевой терапии на основании плана лучевой терапии для выбранного одного из предыдущих пациентов. Машиночитаемый долговременный запоминающий носитель обеспечивает качественное определение плана лучевой терапии, за счет исключения субъективных ошибок специалиста и уменьшения дозы облучения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Использование: для совмещения двумерных изображений с трехмерными объемными данными. Сущность изобретения заключается в том, что обеспечивают трехмерные объемные данные объекта, содержащие систему координат; задают первое и второе направление преобразования в отношении трехмерных объемных данных, которые вместе образуют плоскость преобразования в отношении трехмерных объемных данных; обеспечивают двумерное изображение объекта с плоскостью изображения; и проецируют плоскость преобразования на плоскость изображения; выравнивают систему координат с двумерным изображением, в которой по меньшей мере одно значение выравнивающего взаимодействия проецируется на плоскость преобразования, чтобы определить по меньшей мере одно преобразованное значение взаимодействия; и переносят систему координат с помощью по меньшей мере одного преобразованного значения взаимодействия. Технический результат: обеспечить двумерное/трехмерное совмещение с упрощенной последовательностью действий. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к технологиям обработки и генерации данных изображения, визуализации трехмерного (3D) изображения. Техническим результатом является обеспечение возможности отображать на видимом изображении реальную текстуру фото или видеоизображения объекта. Предложен способ отображения объекта. Согласно способу формируют 3D модель, получают фотоизображения или видеоизображения объекта, визуализируют 3D модель. Сохраняют в памяти устройства отображения 3D модель вместе с эталонным образом, а также координаты участков текстурирования, соответствующие полигонам 3D модели. Получают, по меньшей мере, один кадр фотоизображения или видеоизображения объекта, на основе эталонного образа осуществляют распознавание объекта на кадре. При наличии более одного кадра осуществляют выбор из них с точки зрения качества изображения, формируют матрицу преобразования координат фотоизображения в собственные координаты, окрашивают элементы 3D модели в цвета соответствующих элементов фотоизображения путем формирования текстуры области считывания изображения с использованием матрицы преобразования координат и интерполяции данных с последующим назначением текстуры 3D модели. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу получения карты глубины изображения повышенного качества, в частности используя данные автоматического расчета карты глубины 2D изображения. Технический результат - повышение качества карты глубины 2D изображения. Система повышения качества карты глубины 2D изображения содержит детектор распознавания лица, анализирующий 2D изображения с целью выявления лица на этом 2D изображении и определяющий положение такого выявленного лица на этом 2D изображении. Система, на основе положения лица, получает модель глубины, которая включает как минимум одну добавленную в модель глубины в ответ на выявление лица определенную форму в положении, соответствующем положению выявленного лица, являющуюся характерной для выявленного лица и комбинирует модель глубины с картой глубины для получения карты глубины изображения повышенного качества посредством модификации информации о глубине в карте глубины в месте, соответствующем положению указанной определенной формы в модели глубины, с информацией о глубине, связанной с указанной формой в модели глубины. 3 н. и 31 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области формирования медицинских изображений. Техническим результатом является повышение точности сегментации изображений. Устройство содержит: запоминающее устройство, в котором хранится медицинское яркостное изображение, подлежащее сегментированию; один или более процессоров, запрограммированных с возможностью: применять алгоритм предварительной сегментации к яркостному изображению для оценки границы целевого объема и увеличения упомянутой оцененной границы для гарантии включения упомянутого целевого объема в упомянутую увеличенную оцененную границу; обрабатывать яркостное изображение внутри увеличенной оцененной границы с помощью улучшающего фильтра, основываясь на массиве признаков, чтобы создать улучшенное изображение, в котором целевой объем отличается от соседней ткани, улучшенное изображение является трехмерным изображением, включающим в себя трехмерную матрицу вокселов, значение каждого воксела представляет вероятность, что каждый воксел принадлежит целевому объему; запоминающее устройство для хранения улучшенного изображения. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх