(57)【要約】【課題】処理や通信用にデータ量を低減するために画像空間ピクセル分解能を低減することは、情報や画像空間分解能の損失を伴う。本発明は、スマートマトリクスシステムを使用し、画像にわたる画像空間分解能の総合的損失を阻止する。【解決手段】本発明は、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変更することによって画像データを処理するシステムに関する。  撮像検出装置は、検出装置ピクセル分解能を有する検出画素マトリクスアレイを含み、  画像データ処理装置は、２次元画像内にて第１ピクセル分解能の第１エリアを決定し、第１ピクセル分解能より低い第２ピクセル分解能の第２エリアを決定し；  結合処理装置は、複数の隣接する検出画素を結合して前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供し；  ユーザインターフェースは、第１エリアと第２エリアとを含む２次元医用画像を表すデータを形成する。【選択図】図８
2009273886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変更することによって画像データを処理するシステムにおいて、
撮像検出装置と、画像データ処理装置と、結合処理装置と、ユーザインターフェースとを有し、
前記撮像検出装置は、患者の解剖体を通過するＸ線を検出するために検出画素マトリクスアレイを含み、
前記検出画素は、検出装置ピクセル分解能を有し；
前記画像データ処理装置は、２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを決定し、２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定し；
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素を結合して前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供し；
前記ユーザインターフェースは、前記第１ピクセル分解能を有する前記第１エリアと、前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能を有する前記第２エリアとを含む２次元医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアと前記第２エリアを、予め決められたコンフィグレーションデータに応じて決定し、
該コンフィグレーションデータは、前記第１エリアが前記２次元画像内の中心部に集中したエリアであると識別し、前記第２エリアは前記第１エリアの外側に位置していると識別する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて適応的に選択する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアの形状を、解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて適応的に選択する、
ことを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアの形状を、（ａ）ユーザコマンドおよび（ｂ）予め決められたユーザプレファレンス、のうちの少なくとも１つに応じて適応的に選択する、
ことを特徴とする請求項３記載のシステム。
【請求項６】
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、前記２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて適応的に選択する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、該第１エリアを含む１つ以上の画像エリア内における累積ピクセル輝度変化が所定の閾値を超えたことの検出に応じて適応的に決定し、
前記第２エリアは、少なくとも部分的に、前記第１エリアの外側に位置していることに基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
【請求項８】
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、該第１エリアを含む１つ以上の画像エリア内における累積ピクセル輝度変化が所定の閾値を超えたことの検出に応じて適応的に決定する、
ことを特徴とする請求項７記載のシステム。
【請求項９】
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合して前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記結合処理装置は、前記２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて、前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される前記複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させる、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記結合処理装置は、（ａ）ユーザコマンド、（ｂ）予め決められたユーザプレファレンス、（ｃ）解剖学的特徴についてのユーザ選択、のうちの少なくとも１つに応じて、前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される前記複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させる、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合して前記第１ピクセル分解能の各ピクセルを提供する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記画像データ処理装置は、前記２次元画像内にて前記第２ピクセル分解能よりも低い第３ピクセル分解能が割り当てられる第３エリアを決定し、
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合して前記第３ピクセル分解能の各ピクセルを提供し、
前記ユーザインターフェースは、前記第３エリアを含む２次元医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
２次元Ｘ線医用画像内にてピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理する方法において、該方法は以下の動作を含む；
患者の解剖体を通過するＸ線を撮像検出装置を用いて検出し；
該撮像検出装置は、検出装置ピクセル分解能を有する検出画素マトリクスアレイを含み、
２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを、解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて適応的に選択し；
２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定し；
前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させることによって、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供し；
前記第１ピクセル分解能を有する前記第１エリアと、前記第１ピクセル分解能よりも低い前記第２ピクセル分解能を有する前記第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記第１エリアの形状を、前記解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて適応的に選択する、
ことを特徴とする請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
複数の隣接する検出画素の画像データを、前記解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて結合する、
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記解剖学的特徴についてのユーザ選択は、予め決められたユーザプレファレンスである、
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
２次元Ｘ線医用画像内にてピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理する方法において、該方法は以下の動作を含む；
患者の解剖体を通過するＸ線を撮像検出装置を用いて検出し；
該撮像検出装置は、検出装置ピクセル分解能を有する検出画素マトリクスアレイを含み、
２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを、前記２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて適応的に選択し；
２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定し；
前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させることによって、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供し；
前記第１ピクセル分解能を有する前記第１エリアと、前記第１ピクセル分解能よりも低い前記第２ピクセル分解能を有する前記第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１９】
前記複数の隣接する検出画素の数を、２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて適応的に変化させる、
ことを特徴とする請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、適応的に決定される画像（および別の）特徴に応じて、もしくは予め決められたコンフィグレーションデータに応じて、２次元（２Ｄ）Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることにより画像データを処理するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
実時間Ｘ線システムを含む公知のＸ線システムは、Ｘ線検出装置を使用し、脈管系の介入作業または診断作業のための医用画像シーケンス、または個々の医用画像を提供する。検出装置は、データを獲得するために内部の物理的なピクセルマトリクスを使用し、このデータはフルピクセル分解能または低減されたピクセル分解能で読み出すことができる。一般的に、マトリクス分解能およびデータサイズを低減するために２ｘ２ビニングステップが使用される。高度な実時間画像処理アルゴリズムを使用可能にし、また帯域幅限界を有する種々異なるインターフェースを介したデータ通信を可能とするために、データサイズが低減される。インターフェースの帯域幅限界は、種々異なるインターフェースにおいて、すなわち、Ｘ線検出装置内のインターフェース、検出装置と画像データ処理システムとの間のインターフェース、画像データ処理システム内のインターフェース、画像データ処理システムとディスプレイモニタとの間のインターフェースを含む種々異なるインターフェースにおいて発生し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えユーザにとって関心のあるエリアだけを獲得かつ処理するためにズーム機能が使用されたとしても、一般的に空間分解能の低減は、完全に獲得された画像を含む画像ピクセルデータにおいて実行される。しかしながら、処理や通信用にデータ量を低減するために画像空間ピクセル分解能を低減することは、情報や画像空間分解能の損失を伴う。本発明のシステムは、このような欠点および関連する課題に取り組み、スマートマトリクスシステムを使用し、画像にわたる画像空間分解能の総合的損失を阻止する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
システムは、医用Ｘ線診断システムまたは医用Ｘ線介入システムの画像の空間分解能を、分割された画像の各区画の画像空間分解能要求に応じて局所的に変化させる。この画像空間分解能要求は、実行アプリケーションによって決定されるか、もしくは処理される画像データの局所的画像内容に基づいて画像データ処理装置によって局所的に決定される。
【０００５】
システムは、２次元（２Ｄ）Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理する。このシステムは撮像検出装置を含み、この撮像検出装置は、患者の解剖体を通過するＸ線を検出するために、検出装置ピクセル分解能を有する検出画素マトリクスアレイを含む。画像データ処理装置は、２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを決定し、２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定する。結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供する。ユーザインターフェースは、前記第１ピクセル分解能を有する第１エリアと、第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能を有する第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理するシステムを含む、本発明の原理によるＸ線撮像構成を示す。
【図２】図２は、本発明の原理によるシステムにおいて使用される、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）をベースにした間接変換式平面検出装置と、非晶質シリコン製の読み出しアクティブマトリクスとを示す。
【図３】図３は、本発明の原理による、検出装置の種々異なる読み出しエリアを示す。
【図４】図４は、本発明の原理による、平面パネル形Ｘ線検出装置のアクティブピクセルマトリクスの小さな区画を示す。
【図５】図５は、Ｘ線検出装置アレイの中央部分がフル画像ピクセル分解能で読み出され、一方で外側のリング形エリアは、連続して低くなっていく画像ピクセル分解能で階層的に読み出される、本発明の原理による配列を示す。
【図６】図６は、局所的空間分解能が局所的検出画素データの結合を適応的に決定する、本発明の原理による配列を示す。
【図７】図７は、本発明の原理による、物理的Ｘ線検出装置マトリクスからのデータ読み出しおよびデータ処理のプロセスを示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の原理による、胸部のＸ線画像のスマートマトリクス画像データ検出を示す。
【図９】図９は、本発明の原理による、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理するプロセスを示すフローチャートである。
【０００７】
発明の詳細な説明
スマートマトリクスシステムは、２次元（２Ｄ）の解剖学的Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって、画像データを処理する。このシステムは有利には、１つ以上の画像エリアを含む１つの合成画像を形成し、前記画像エリアは、この画像の別の１つ以上のエリアのピクセル分解能に比べて比較的高いピクセル分解能を有する。これにより、骨、ワイヤ、ステントは、比較的高い分解能で描写される一方で、例えば細胞や、患者外の照射されたエリアなど、一般的に高い空間画像ピクセル分解能が要求されない低コントラスト画像の内容は、低いピクセル分解能で描写される。このスマートマトリクスシステムは、高分解能画像エリアにおいては、より高い分解能読出処理（例えば、フル検出装置ピクセル分解能）を使用し、低分解能画像エリアにおいては、より低い分解能読出処理を使用する。
【０００８】
スマートマトリクスシステムは、ユーザまたは実行アプリケーションによって予め決められたコンフィグレーションデータに応じて、もしくは画像内容の特徴に応じて、２次元（２Ｄ）の解剖学的医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させる。コンフィグレーションデータは、心臓手術の撮像において使用するために、画像の中心部分により高い分解能を割り当てる。心臓手術は、一般的に画像の中心部において最も高い分解能を要求し、この画像の中心では、器官を観察する必要があるか、もしくは高空間分解能の介入対象（例えばワイヤ、ステント、バルーン）を観察する必要がある。この画像の外側のエリアは重要度が低く、同じく高いピクセル分解能は必要としない。このシステムは、２次元画像内のピクセル分解能を、ピクセル分解能検出プロセスを用いて、画像内容の特徴に応じて適応的に変化させる。前記ピクセル分解能検出プロセスは、画像の局所的エリアのために使用するのに最適なピクセル分解能を決定する。スマートマトリクスシステムは有利には、処理、保存すべき画像データの量を低減し、特定のハードウェアプラットフォームにおけるより複雑かつより計算集約的な画像処理機能を使用可能にし、特定の画像処理機能のためのハードウェアコストを低減可能にする。
【０００９】
ここで使用される処理装置は、タスクを実行するための保存された機械読み出し可能な命令を実行する装置であり、ハードウェアおよびファームウェアのいずれか、もしくはこれらを組み合わせたものを含む。処理装置はメモリを含むこともでき、このメモリは、タスクを実行するための機械読み出し可能な実行命令を保存する。処理装置は、情報を操作、分析、変更、変換または伝送することによってこの情報に作用し、この情報が実行プロシージャまたは情報装置によって使用されるようにし、および／または情報を出力装置にルーティングすることによってこれが使用されるようにする。処理装置は、例えば、コントローラまたはマイクロプロセッサの機能を使用するかまたは含むことができる。処理装置を別の全ての処理装置と電気的に結合することができ、これらの間の相互作用および／または通信を可能にする。実行命令を含む処理装置は、保存された実行命令内にあることによって電気的に結合することができ、別の処理装置を含む実行命令との相互作用および／または通信を可能にする。ユーザインターフェース処理装置または発電機は、電子回路またはソフトウェアまたはこれらの組み合わせからなる公知のエレメントを含んでおり、ディスプレイ画像またはその一部を形成する。ユーザインターフェースは、１つ以上のディスプレイ画像を含んでおり、これらのディスプレイ画像によってユーザは、処理装置または別の装置と対話することができる。
【００１０】
実行アプリケーションは、処理装置を調節するためのコードまたは機械読み出し可能な命令を含み、ユーザコマンドまたはユーザ入力に応じて、予め決められた機能、例えばシステム操作、コンテクストデータ獲得システム、または別の情報処理システムの機能を実行する。実行プロシージャは、１つ以上の特定の処理を実行するための、コードまたは機械読み出し可能な命令のセグメントか、サブルーティンか、コードまたは実行アプリケーション部分の別の区画である。これらの処理は、入力データおよび／またはパラメータの受信、受信した入力データに基づく操作の実行および／または受信した入力パラメータに基づく機能の実行、および、結果として生じた出力データおよび／またはパラメータの提供、を含む。ユーザインターフェース（ＵＩ）は、ここで使用されるように１つ以上のディスプレイ画像を含み、ユーザインターフェース処理装置によって形成され、処理装置または別の装置とのユーザ対話や関連するデータ獲得や機能処理を可能にする。
【００１１】
ユーザインターフェース（ＵＩ）は、実行プロシージャまたは実行アプリケーションを含む。この実行プロシージャまたは実行アプリケーションは、ＵＩディスプレイ画像を表す信号を形成するために、ユーザインターフェース処理装置を必要条件としている。これらの信号は画像を表示するディスプレイ装置へと供給され、この画像はユーザによって観察される。さらにこの実行プロシージャまたは実行アプリケーションは、ユーザ入力装置、たとえばキーボード、マウス、ライトペン、タッチスクリーン、または、ユーザに処理装置へのデータ供給を可能とする別の手段から、信号を受信する。処理装置は、実行プロシージャまたは実行アプリケーションの制御下で、ＵＩディスプレイ画像を、入力装置から受信した信号に応じて処理する。このようにしてユーザは入力装置を用いてディスプレイ画像と対話し、処理装置と別の装置とのユーザ対話が可能となる。ここでの機能および処理ステップは、自動的に、完全に、もしくは部分的に、ユーザコマンドに応じて実行することができる。自動的に実行される動作（ステップを含む）は、ユーザによる直接の動作命令なしに、実行命令または装置の動作に応じて実行される。オブジェクトまたはデータオブジェクトは、データ、実行命令、またはこれらを組み合わせたものからなるグループ、または実行プロシージャを含む。
【実施例】
【００１２】
図１はＸ線撮像システム１０を示し、該Ｘ線撮像システムは、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理するシステムを含む。システム１０は、１つ以上の処理装置１２（例えばノートブックや、携帯情報端末ＰＤＡ、電話機等のワークステーションまたはポータブルデバイス）を含み、この処理装置１２は、それぞれメモリ２８とユーザインターフェース２６と、予め設定されたユーザ（例えば医師）特有プレファレンスとを含む。ユーザインターフェース２６は、タッチパネル３９によって入力されたユーザコマンドに応じて画像表示をサポートする。システム１０は、少なくとも１つのリポジトリ１７と、Ｘ線画像形成モダリティシステム２５（択一的実施形態においては、例えばＭＲ（磁気共鳴）、ＣＴスキャン、または超音波システムを含む）と、ネットワーク２１を介して相互通信するサーバ２０とを含む。ユーザインターフェース２６は、ディスプレイ画像を表示するデータを提供し、このディスプレイ画像は、処理装置１２に表示するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含む。少なくとも１つのリポジトリ１７は、多数の患者に関する医用画像研究を、ＤＩＣＯＭに適合したデータフォーマット（または別のデータフォーマット）で保存する。医用画像研究は、それぞれ患者の解剖学的構造部分の一連の多数の画像を含み、これらの画像そのものも、それぞれ多数の画像を含んでいる。サーバ２０は、画像データ処理装置１５と、システム・撮像制御装置３４とを含む。
【００１３】
システム１０は、Ｘ線モダリティシステム２５を用いて、患者の器官の、時間的に連続した個別画像を表すデータを獲得する。Ｘ線モダリティシステム２５は、Ｘ線放射源３１をサポートするＣアーム１９と、患者台の周りを回転する撮像検出装置２３とを含む。Ｘ線モダリティシステム２５は、Ｘ線放射システムのための電力を供給するための付属発電機を含む。撮像検出装置２３は、検出画素マトリクスアレイを含み、このマトリクスアレイは、患者の人体を通過するＸ線を検出するための検出装置ピクセル分解能を有する。前記Ｘ線は発生源３１によって供給される。画像データ処理装置１５は、２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを決定し、２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定する。撮像検出装置２３（もしくは別の実施形態においては、画像データ処理装置１５）内にある結合処理装置は、複数の隣接する検出画素を適応的に結合して、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供する。ユーザインターフェース２６は、前記第１ピクセル分解能を有する第１エリアと、第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能を有する第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する。
【００１４】
図２は、ＣｓＩ（ヨウ化セシウム）をベースにした間接変換方式の平面検出装置と、非晶質シリコン製の読み出しアクティブマトリクスとを示す。Ｘ線照射はヨウ化セシウム層により、検出画素マトリクスアレイによって検出可能な照射へと変換される。この検出画素マトリクスアレイは、駆動エレクトロニクスによって能動的に制御されるフォトダイオードを含む。各検出画素フォトダイオードによって形成される電気信号は、検出電子回路によって読み出され、この検出電子回路は、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させる際に使用される。撮像検出装置２３（図１）の検出電子回路は、検出装置の種々異なる読み出しエリアにおけるピクセル分解能を、適応的に変化させる。図３は、検出電子回路によって提供された種々異なるピクセル分解能を有する、種々異なる読み出しエリアを図示している。詳細に言えば、これらの種々異なる読み出しエリアは、フルエリア３０３（検出画素のうち完全なマトリクスアレイを含む）と、第１ズームエリア３０５と、第２ズームエリア３０７とを有し、前記第１ズームエリア３０５は、より小さな有効マトリクスアレイを備える低減された画素の読み出しエリアを含んでおり、前記第２ズームエリア３０７は、より小さな有効マトリクスアレイを備える一層低減された画素の読み出しエリアを含んでいる。
【００１５】
撮像検出装置２３（図１）は、非晶質シリコンベースの平面検出装置と、Ｘ線間接変換器（ヨウ化セシウム）またはＸ線間接変換器（セレニウム、ＣｄＴｅ、ＣｄＺＴｅ、ＰｂＯ、ＨｇＩ等）とを含むことができる。撮像検出装置２３は択一的に、Ｘ線直接変換または間接変換を備えるＣＭＯＳ（相補形金属酸化膜半導体）構造をベースにした集積平面検出装置を含むこともでき、Ｘ線直接変換または間接変換を備えるＣＭＯＳ構造をベースにした計数検出装置を含むこともできる。さらに、検出装置に関連した幾つかの画像処理（オフセット、ゲイン、ピクセル欠陥補正のような）を、スマートマトリクスを適用する前に適用することができる。
【００１６】
１つの実施例では、撮像検出装置２３（図１）の検出電子回路は、撮像検出装置の内部の検出画素源に近接配置されており、かつ複数の隣接する検出画素を適応的に変化させ、これらの検出画素はこの場所において結合される。このことはアナログ回路において、または択一的にデジタル回路において、もしくはその両方（例えば、ある検出画素のデータはアナログ形式で部分的に結合して、残りの検出画素のデータはデジタル形式で結合するなど）において、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために実施することができる。別の実施例においては、撮像検出装置２３（図１）内の検出電子回路は、画像データ処理パイプラインに、例えば画像受信基板（電子回路基板または検出画素を受信するコンピュータ回路）上に配置される。また別の実施形態においてはこの検出電子回路を、例えば撮像検出装置２３から離れて、画像データ処理装置１５内に配置することも可能である。検出電子回路は、選択可能なアレイにおける隣接する検出画素のデータを結合する。前記選択可能なアレイは、１ｘ１（オリジナル、フル分解能）、２ｘ２（１つのピクセルに結合される４画素）、３ｘ３（１つのピクセルに結合される９画素）、ｎｘｎまたは、例えば一般的に１ｘ２や２ｘ１や２ｘ３を含むｎｘｍ、を含む。
【００１７】
図４は、Ｘ線平面検出装置のアクティブピクセルマトリクスの小さな区画を示し、どのように検出画素が結合されるか（ビニングと呼ばれる処理）を図示している。撮像検出装置２３（図１）の結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、隣接するピクセルの輝度を表すデータを（２ｘ２、３ｘ３ビニングを用いて）平均化することによって結合し、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供している。検出画素アレイ３１０は、３６ピクセルを提供する３６の検出画素からなるフル分解能を示す。アレイ３１２は、９ピクセルを提供する３６の検出画素からなる低減された分解能を示し、この９ピクセルはそれぞれ平均化された２ｘ２のエレメントを含んでいる。アレイ３１４は、４ピクセルを提供する３６の検出画素からなる低減された分解能を示し、この４ピクセルはそれぞれ平均化された３ｘ３のエレメントを含んでいる。
【００１８】
図５は、Ｘ線検出装置アレイの中央部分がフル画像ピクセル分解能で読み出されており、一方で外側のリング形エリアは、連続して低くなっていく画像ピクセル分解能で階層的に読み出されている配列を示す。詳細に言えば、画像エリア３３０、３３３、３３６には、画像の中心から周囲に向かって連続的に低減される予め決められた画像ピクセル分解能が割り当てられており、エリア３３０は最も高い画像ピクセル分解能を有する。画像データ処理装置１５（図１）は予め決められたコンフィグレーションデータに応じて、第１画像エリア３３０、第２画像エリア３３３、第３画像エリア３３６をそれぞれ決定する。この予め決められたコンフィグレーションデータは、第１エリア３３０を、２次元画像３２９内において中央に集中したエリアであると識別し、第２エリア３３３は第１エリア３３０の外側に位置していると識別し、第３エリア３３６は第１エリア３３０および第２エリア３３３の外側に位置していると識別する。
【００１９】
図６は、局所的な空間分解能が、局所的な検出画素データの結合（例えば１ｘ１、２ｘ２、３ｘ３のエレメントを結合するアレイを用いた、検出画素の結合）を適応的に決定する配列を示す。画像内のエリアのピクセル分解能は、局所的輝度（例えばグレースケール）の変化を検出する処理装置１５（図１）によって、画像ごとに決定される。解剖学的特徴が描写されたＸ線に相応するランダムに思われるエリア３４０には、第１分解能が割り当てられ、エリア３４３および３４６には、予め決定された連続的に低減された画像ピクセル分解能が割り当てられる。画像データ処理装置１５（図１）は、画像エリア３４０、３４３、および３４６を、２次元画像内のピクセル輝度の変化に応じて適応的に決定する。画像データ処理装置１５は画像エリア３４０を、該画像エリア３４０を含む１つ以上の画像エリア内における累積ピクセル輝度変化が所定の閾値を超えたことの検出に応じて、適応的に決定する。画像エリア３４３は、少なくとも部分的に、画像エリア３４０の外側に位置していることに基づいて決定される。同様にして、画像データ処理装置１５は画像エリア３４３を、該画像エリア３４３を含む１つ以上の画像エリア内における累積ピクセル輝度変化が所定の閾値を超えたことの検出に応じて、適応的に決定する。画像エリア３４６は、少なくとも部分的に、画像エリア３４３の外側に位置していること基づいて決定される。
【００２０】
図７は、物理的Ｘ線検出装置マトリクス６０３からのデータの読み出しおよびデータ処理のプロセスを示すフローチャートである。この物理的Ｘ線検出装置マトリクス６０３は、オリジナルフル分解能である、第１ピクセル分解能の検出画素マトリクス６０５を含む。Ｘ線検出装置マトリクス６０３は、規則正しく配列された検出画素を備える物理的装置である。撮像検出装置２３（図１）（または、別の実施形態においては画像データ処理装置１５）内の結合処理装置は、ステップ６０７において、マトリクス６０５のうち複数の隣接する検出画素の第１部分の画像データを適応的に結合し、第２ピクセル分解能（画像６０９内）の各ピクセルを提供する。結合処理装置は、マトリクス６０５のうち複数の隣接する検出画素の第２部分の画像データを結合し、第３ピクセル分解能（画像６０９内）の各ピクセルを提供する。ステップ６１１において、画像データ処理装置１５（図１）は画像６０９を表すデータを処理し（例えば、画像のコントラストや輝度を調節するなど）、ステップ６１７において、画像６１３を表すデータを記憶装置に提供する。ステップ６２３において、画像データ処理装置１５は、画像６１３を表すデータ、もしくは記憶装置から引き出された保存された画像６１９を表すデータを再配置（remap）し、ディスプレイモニタ６２７のピクセル分解能に適合させる。マトリクス６０５の複数の検出画素の一部分が、画像６１３または画像６１９を形成するために結合処理装置によって処理され、ディスプレイモニタ６２７の物理的ピクセル構造のために再配置される。このことは例えば、双線形補間またはキュービック補間または類似の公知の方法によって達成される。検出画素マトリクス６０５（および、中間的分解能の画像６１３および６１９）の分解能がディスプレイモニタ６２７の分解能と適合しない場合には、画像６１３または画像６１９をリサイズしなければならないことがある。例えば、検出画素マトリクス６０５（および画像６１３および画像６１９の中間的分解能のマトリクス）は、フル分解能において１５００ｘ１８００マトリクスとすることができ、一方でディスプレイモニタ６２７の分解能は１０００ｘ１２００ピクセルを含むことができる。
【００２１】
図８は、胸部６０３のＸ線画像のスマートマトリクス画像データ検出を示す。画像データ処理装置１５は、ユーザが予め解剖学的特徴を胸部（胸部８０３により図示）と選択したことに応じて、第１エリア８０５を適応的に選択する。詳細に言えば、画像データ処理装置１５は、ユーザが予め決定した解剖学的特徴（胸部）の選択に応じて、第１エリア８０５の形状を適応的に選択する。画像データ処理装置１５は、（ａ）ユーザコマンドおよび（ｂ）予め決められたユーザプレファレンス、のうちの少なくとも１つに応じて、第１エリア８０５の形状（例えば胸部の形状）を適応的に選択する。形状は、リポジトリ１７に予め保存された多数の形状またはパターンから選択される。選択可能な形状またはパターンは、１つ以上のエリアまたは関連したピクセル分解能を示し、所期の解剖学的特徴の形状、例えば胸部８０３を含む。画像エリア８０７および８１１は、連続的にそれぞれ低減された分解能、およびエリア８０５よりも低い分解能を有する。さらに形状は、例えば正方形、長方形、楕円形、環形または別の所期の規則的な形状または不規則な形状を含む複数の形状ないしパターンから選択することができる。
【００２２】
図９は、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理するプロセスを示すフローチャートである。ステップ９１１におけるスタートの後、ステップ９１２において、撮像検出装置２３（図１）が、患者の解剖体を通過するＸ線を検出する。前記撮像検出装置は、検出装置ピクセル分解能を有する検出画素マトリクスアレイを含む。ステップ９１５においてデータ処理装置１５は、２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを、解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて、もしくはこの２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて適応的に選択し、そして前記第１エリアの形状を、前記解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて決定する。画像データ処理装置１５は、ステップ９１９において、前記２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定する。ステップ９２３にて、撮像検出装置２３内にある結合処理装置は、（ａ）ユーザコマンド、（ｂ）予め決められたユーザプレファレンス、（ｃ）解剖学的特徴についてのユーザ選択、のうちの少なくとも１つに応じて、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させることによって、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供する複数の隣接する検出画素の画像データを結合する。結合処理装置はまた、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、第１ピクセル分解能の各ピクセルも提供する。別の実施例では、結合処理装置は、２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて、または解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させる。
【００２３】
ステップ９２５においてユーザインターフェース２６は、前記第１ピクセル分解能を有する第１エリアと、第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能を有する第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する。ステップ９２７において、画像データ処理装置１５は、２次元画像内にて第２ピクセル分解能よりも低い第３ピクセル分解能が割り当てられる第３エリアを決定し、結合処理装置は、第３ピクセル分解能の各ピクセルを提供する複数の隣接する検出画素の画像データを結合する。ユーザインターフェース２６は、第３エリアを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する。図９に示したこのプロセスは、ステップ９３１で終了する。
【００２４】
図１〜９のシステムおよびプロセスは、これに限られない。同じ目的を達成するために別のシステムおよびメニューを本発明の基本設計にしたがって導き出すことが可能である。上では本発明を特定の実施形態に基づいて説明してきたが、ここで示しまた説明したこれらの実施形態および変形実施形態は説明のためだけのものであるこというまでもない。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく現在の設計に対する変更を実現することができる。このスマートマトリクスシステムは、ユーザまたは実行アプリケーションによって予め決められたコンフィグレーションデータに応じて、もしくは、画像内容の特徴に応じて、２次元（２Ｄ）の解剖学的医用画像（例えばＸ線、ＭＲ、ＣＴスキャン、超音波または別の医用画像）内のピクセル分解能を、適応的に変化させる。プロセスおよびアプリケーションは、択一的実施形態において、図１の構成要素にリンクするネットワークにアクセスする１つ以上の（例えば分散型の）処理装置に設けることができる。さらに、図１〜９にて示された全ての機能およびステップを、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせにおいて実行することができ、図１の構成要素にリンクするネットワーク、またはインターネットを含むリンクされた別のネットワークのあらゆる場所に配置された１つ以上の処理装置に設けることができる。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【外国語明細書】
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