Patent DE-102018116846-B4 (DE)
Title: Schnelles Registrierungsverfahren für Computertomographiebilder
Inventor: WANG CHUN-CHIEH
IPC: G06T7/32
Filed: 2018-07-11
Granted: 2023-11-16
Abstract: Schnelles Registrierungsverfahren für Computertomographiebilder, umfassenda) Erfassen eines ersten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (31) eines um einen ersten Winkel relativ zu einer Rotationsachse gedrehten Objekts (20) auf einer X-Y-Ebene (S01);b) Erfassen eines zweiten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (32) des um einen zweiten Winkel relativ zu einer Rotationsachse gedrehten Objekts (20) auf der X-Y-Ebene (S02);c) Anwenden einer Integralrechnung auf das erste X-Y-Projektionsintensitätsbild (31) entlang der X-Achse, um eine erste Intensitätsverteilung (41) des Objekts (20) im ersten Winkel zu berechnen (S03);d) Anwenden einer Integralrechnung auf das zweite X-Y-Projektionsintensitätsbild (32) entlang der X-Achse, um eine zweite Intensitätsverteilung (42) des Objekts (20) im zweiten Winkel zu berechnen (S04);e) Vergleichen, ob die erste Intensitätsverteilung (41) und die zweite Intensitätsverteilung (42) gleich sind (S05);f) Erhalten eines korrigierten ersten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (31') durch Drehen des ersten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (31) entlang der Z-Achse und durch Bewegen des ersten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (31) entlang der Y-Achse und Erhalten eines korrigierten zweiten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (32') durch Drehen des zweiten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (32) entlang der Z-Achse und durch Bewegen des zweiten X-Y-Projektionsintensitätsbilds (32) entlang der Y-Achse, wenn die erste Intensitätsverteilung (41) und die zweite Intensitätsverteilung (42) voneinander verschieden sind (S06);g) Anwenden der Integralrechnung auf das korrigierte erste X-Y-Projektionsintensitätsbild (31') entlang der X-Achse, um eine erste korrigierte Intensitätsverteilung (41') des Objekts (20) im ersten Winkel zu berechnen, und Anwenden der Integralrechnung auf das korrigierte zweite X-Y-Projektionsintensitätsbild (32') entlang der X-Achse, um eine zweite korrigierte Intensitätsverteilung (42') des Objekts (20) im zweiten Winkel zu berechnen (S07);h) Vergleichen der Differenz zwischen der ersten korrigierten Intensitätsverteilung (41') und der zweiten korrigierten Intensitätsverteilung (42') (S08);i) Wiederholen der Schritte f) bis h), bis der Differenzwert zwischen der ersten korrigierten Intensitätsverteilung (41') und der zweiten korrigierten Intensitätsverteilung (42') kleiner als ein erster Standardwert ist, wenn der Differenzwert zwischen der ersten korrigierten Intensitätsverteilung (41') und der zweiten korrigierten Intensitätsverteilung (42') größer als der erste Standardwert ist; und Definieren der ersten korrigierten Intensitätsverteilung (41') oder der zweiten korrigierten Intensitätsverteilung (42') als eine initiale Referenz-Intensitätsverteilung, wenn der Differenzwert der ersten korrigierten Intensitätsverteilung (41') und der zweiten korrigierten Intensitätsverteilung (42') kleiner als der erste Standardwert ist (S09);j) Erfassen von dritten X-Y-Projektionsintensitätsbildern in jedem Winkel des um einen Winkel von 0° bis 180° relativ zur Rotationsachse gedrehten Objekts (20) in einem vorgegebenen Winkelintervall auf der X-Y-Ebene (S10);k) Anwenden einer Integralrechnung auf die dritten X-Y-Projektionsintensitätsbilder in jedem Winkel des Objekts (20) entlang der X-Achse, um eine dritte Intensitätsverteilung in jedem Winkel des Objekts (20) zu berechnen (S11);I) Drehen der in jedem Winkel des Objekts (20) erzeugten dritten X-Y-Projektionsintensitätsbilder entlang der Z-Achse, um mehrere korrigierte dritte X-Y-Projektionsintensitätsbilder in jedem Winkel des Objekts (20) zu erzeugen (S12);m) Anwenden der Integralrechnung auf die korrigierten dritten X-Y-Projektionsintensitätsbilder in jedem Winkel des Objekts (20) entlang der X-Achse, um mehrere dritte korrigierte Intensitätsverteilungen in jedem Winkel des Objekts (20) zu berechnen (S13);n) Berechnen einer ersten Intensitätsverteilung mit minimaler Differenz zwischen der dritten Intensitätsverteilung oder den dritten korrigierten Intensitätsverteilungen und der initialen Referenz-Intensitätsverteilung (S14);o) Berechnen des Durchschnitts der ersten Intensitätsverteilungen mit minimaler Differenz in jedem Winkel des Objekts (20), um eine erste durchschnittliche Referenz-Intensitätsverteilung zu erzeugen (S15);p) Berechnen einer zweiten Intensitätsverteilung mit minimaler Differenz zwischen der dritten Intensitätsverteilung oder den dritten korrigierten Intensitätsverteilungen in jedem Winkel des Objekts (20) und der ersten durchschnittlichen Referenz-Intensitätsverteilung (S16);q) Berechnen des Durchschnitts der zweiten Intensitätsverteilungen mit minimaler Differenz in jedem Winkel des Objekts (20), um eine zweite durchschnittliche Referenz-Intensitätsverteilung zu erzeugen (S17);r) Bestimmen, ob der Differenzwert zwischen der ersten durchschnittlichen Referenz-Intensitätsverteilung und der zweiten durchschnittlichen Referenz-Intensitätsverteilung kleiner als ein zweiter Standardwert ist (S18); unds) Korrigieren der der zweiten Intensitätsverteilung mit minimaler Differenz in jedem Winkel des Objekts (20) entsprechenden dritten X-Y-Projektionsintensitätsbilder oder Korrigieren einer Versatzgröße der korrigierten dritten X-Y-Projektionsintensitätsbilder in der X-Achsenrichtung, um ein Computertomographiebild zu erstellen, wenn der Differenzwert zwischen der ersten durchschnittlichen Referenz-Intensitätsverteilung und der zweiten durchschnittlichen Referenz-Intensitätsverteilung kleiner als der zweite Standardwert ist (S19); dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt o) ferner umfasst:Durchführen einer Registrierung für die ersten Intensitätsverteilungen mit minimaler Differenz in jedem Winkel des Objekts (20) mittels eines Kreuzkorrelationsalgorithmus; und Ermitteln eines Durchschnitts der Intensitätswerte an der gleichen Position der ersten Intensitätsverteilungen mit minimaler Differenz, die nach dem Alignment in jedem Winkel des Objekts (20) erzeugt werden, um eine erste durchschnittliche Referenz-Intensitätsverteilung zu erzeugen.