CN114764759A - 具有非对称对比度增强的成像 - Google Patents

Abstract

本申请涉及具有非对称对比度增强的成像。在成像方法中，借助成像设备(1)产生图像(B)，该图像对要成像的对象(4)的血管结构(7)和/或布置在对象(4)中的装置(8)进行成像。借助计算单元(5)对图像(B)应用局部非对称对比度增强算法，以产生滤波后的图像(F)，借助显示装置(9)显示滤波后的图像。

Description

具有非对称对比度增强的成像

技术领域

本发明涉及一种成像方法，其中，借助成像设备产生如下图像，该图像对要成像的对象的血管结构和/或布置在对象中的装置进行成像。此外，本发明涉及相应的成像设备以及计算机程序产品。

背景技术

现代成像方法，特别是基于X射线的成像方法，例如荧光辅助的基于X射线的方法，有时用于支持介入(Interventionen)。在此，可以在介入期间，在对象内部，例如在对象的血管结构中，对引入或者插入要检查的对象的工具或者其它装置进行成像和跟踪。

为了能够实现装置相对于血管结构的尽可能准确的可跟踪性，由此实现对对象内的装置的尽可能准确的引导，期望实现尽可能高的图像质量。特别是在基于X射线的成像方法的情境下，可能难以清楚地识别装置并且将其与图像的其它组成部分、例如组织或骨骼结构或者血管结构的显示清楚地区分开。类似的情况适用于血管结构相对于其它组织等的可识别性。

发明内容

基于这种背景，本发明要解决的技术问题是，给出一种用于成像、特别是用于基于X射线的成像的改进的设计，通过这种设计，可以改善所产生的图像的图像质量。

上述技术问题通过本发明的相应的主题来解决。有利的扩展方案和优选实施方式是下面的描述的主题。

这种改进的设计基于以下构思，即，对如下图像应用局部非对称对比度增强算法，该图像对布置在要成像的对象中的装置和/或对象的血管结构进行成像，并且向用户显示滤波后的图像。

根据这种改进的设计，给出一种成像方法，其中，借助成像设备产生如下图像，该图像对要成像的对象的血管结构和/或布置在对象中的装置，特别是布置在血管结构中的装置进行成像。借助计算单元、特别是成像设备的计算单元，对该图像应用局部非对称对比度增强算法，以产生滤波后的图像。借助显示装置、特别是成像设备的显示装置，向成像设备的用户显示滤波后的图像。

成像设备例如可以包含成像模态和计算单元，其中，在不同的实施方式中，计算单元也可以视为成像模态的一部分。特别是，成像模态可以被构造为X射线成像装置，也就是说相应地包含X射线源和X射线敏感的传感器。

成像方法例如可以设计为减影血管造影方法。该图像于是特别是对应于掩模(也称为参考图像)与检查图像的叠加。

例如，该图像包含多个图像点或者像素，这些图像点或者像素与传感器的检测器阵列的相应的检测器相关联。在数字X射线成像的情况下，传感器例如包含光电二极管的阵列、特别是二维阵列，其能够检测由X射线源发射并且至少部分穿过对象的X射线量子，并且产生相应的检测器信号。相应地，可以为每个图像点分配信号强度，其中，例如可以将用于视觉显示的信号强度编码为灰度值或者其它亮度值，也可以编码为强度值。因此，每个图像点具有相应的强度值。

局部对比度增强算法例如可以理解为局部数字滤波器算法。也就是说，对比度增强算法特别是对相应的输入信息或者输入图像进行逐像素或者逐区域的处理。

局部对比度增强算法被设计为非对称对比度增强算法。换言之，对比度增强算法关于局部强度阈值非对称地起作用。换句话说，对比度增强算法对局部强度阈值以上的强度值，既不以与对局部强度阈值以下的强度值相同的方式，也不以完全相反的方式产生影响。

通过应用对比度增强算法，与未经过滤波的图像相比，滤波后的图像中的装置和/或血管结构的可识别性可以得到改善，因此最终可以改善图像质量。在此，通过对比度增强算法的非对称设计，特别是实现与相对于局部环境较亮的图像区域相比，更强烈地突出相对于局部环境较暗的图像区域，或者相反。由此，特别强烈地突出相关的图像区域、特别是对应于装置和/或血管结构的图像区域，而不突出或者不太强烈地突出不太相关的图像区域。

根据成像方法的至少一个实施方式，通过应用对比度增强算法，使局部强度阈值以下的强度值减小和/或使局部强度阈值以上的强度值增大。在此，对比度增强算法关于局部强度阈值非对称地起作用。

例如，可以使局部强度阈值以下的强度值减小，并且使局部强度阈值以上的强度值既不减小也不增大或者基本上既不减小也不增大。替换地，可以使局部强度阈值以上的强度值以某一增大程度增大，其中，与距离强度阈值一样远的局部强度阈值以下的强度值的减小相比，局部强度阈值以上的强度值的增大不太强烈地呈现；也就是说，以与减小程度相比更小的增大程度进行增大。这导致对比度增强算法的非对称效果。

这特别是导致，与相应的图像点的环境、特别是对象的组织相比，更强烈地突出由更不透X射线的材料构成的装置。

在与周围的组织相比不太透X射线的装置的情况下，对比度增强算法的非对称效果可以相反地呈现。

根据至少一个实施方式，借助计算单元，对于对比度增强算法的应用，基于与图像有关的输入图像，产生模糊的输入图像。通过从输入图像中减去模糊的输入图像来产生对比图像，并且通过将输入图像和对比图像或者和与对比图像有关的图像叠加来产生对比度增强的图像。

对比度增强的图像于是例如可以视为对比度增强算法的结果。

与图像有关的输入图像例如可以是图像本身，或者预处理后的图像的变形。其也可以是另外的滤波算法的结果。

例如可以使用低通滤波器、局部高斯滤波器、盒核滤波器(Boxkernelfilter)或者多标量滤波器(multiskalarer Filter)来进行模糊

其也可以称为柔焦(Weichzeichnung)。因为模糊的输入图像对应于具有降低的对比度的输入图像的变形，因此从输入图像中减去模糊的输入图像产生对比图像，在对比图像中，输入图像的在一定程度上造成其对比度的部分已被提取。换句话说，输入图像的在模糊的输入图像中不存在的部分对应于对比图像。

例如可以作为输入图像和对比图像的总和，或者作为输入图像和与对比图像有关的图像的总和，来产生对比度增强的图像。由此，在任何情况下都使输入图像的对比度部分地增大。最终，这导致装置和/或血管结构在滤波后的图像中的更好的可识别性。

根据至少一个实施方式，借助计算单元关于局部强度阈值局部非对称地修改对比图像，并且通过输入图像与修改后的对比图像的叠加来产生对比度增强的图像。

在此，修改表征为非对称特别是可以理解为，使得修改关于强度阈值既不对称地，也不反对称地进行。

例如，对于输入图像的不同的图像点或者输入图像的输入图像点区域，局部强度阈值可以是不同的。特别是，可以借助计算单元将局部强度阈值确定为输入图像的图像点的预先给定的环境的平均强度值。然后，为了应用对比度增强算法，例如考虑输入图像的所有图像点，计算相应的强度阈值作为相应的平均强度值，并且对比图像的非对称修改以此为基础。

根据至少一个实施方式，当对比图像的图像点的强度值小于强度阈值时，借助计算单元使对比图像的图像点的强度值减小，以修改对比图像。替换地或者附加地，当对比图像的图像点的强度值大于强度阈值时，可以借助计算单元使对比图像的图像点的强度值增大，以修改对比图像。

然而，在这两种情况下，关于强度阈值非对称地进行减小和/或增大。特别是，可以针对对比图像的所有图像点执行所描述的图像点的强度值的减小或者增大，以产生修改后的对比图像。

在此，增大的强度值对应于相应的图像点的变亮，而强度值的减小对应于图像点的变暗。通过使强度值小于强度阈值的图像点减小，趋势是使对比图像的暗的部分进一步变暗。在这样的实施方式中，在使暗的部分变暗时，不使对比图像的较亮的部分进一步变亮，或者使对比图像的较亮的部分不太强烈地变亮。也就是说，以这种方式，实现在修改后的对比图像中更强烈地突出更不透X射线的装置，并且相应地在对比度增强的图像中也更强烈地突出更不透X射线的装置。

如果使用与周围的组织相比不太透X射线的工具等，那么对对比图像的修改可以包含使对比图像的较亮的区域变亮，并且不包含使较暗的区域变暗或者不太强烈的变暗。

总而言之，通过对比度增强算法的非对称特性，实现仅增强特别令人感兴趣的装置图像的组成部分、即特别是装置和/或血管结构。

根据至少一个实施方式，借助成像设备产生参考图像和检查图像，其中，检查图像显示布置在对象中的装置，而参考图像不显示布置在对象中的装置。借助计算单元作为检查图像和参考图像的减影图像来产生图像。

因此，图像对装置进行成像，并且必要时也可以对血管结构进行成像。如果既不针对参考图像的产生、也不针对检查图像的产生使用造影剂，那么装置不对血管结构进行成像，或者仅以大大弱化的方式对血管结构进行成像。

根据至少一个实施方式，在使用造影剂的情况下产生检查图像，其因此也可以称为造影剂图像。在不使用造影剂的情况下产生参考图像，其例如也称为掩模图像。

也就是说，特别是，当装置布置在对象中时，可以在使用造影剂的情况下产生检查图像，并且在将装置布置在对象中之前，在不使用造影剂的情况下，可以产生参考图像，也就是说，参考图像特别是不对装置进行成像。

在不同的实施方式中，减影图像的产生也可以包括检查图像与参考图像的配准。

也就是说，可以通过例如将参考图像和检查图像彼此相减，或者将它们彼此配准，之后将它们彼此相减，来产生减影图像。在此，相减可以逐像素进行。

在此，参考图像特别是显示装置的周围环境、例如血管结构和血管结构的周围环境。检查图像同样显示血管结构和血管结构的周围环境，其中，然而，通过造影剂的应用，与参考图像相比，对应于血管结构的区域与其它区域之间的图像对比度提高。也就是说，通过产生减影图像，通过减去参考图像去除或者至少在任何情况下都减弱检查图像的没有通过应用造影剂突出的部分。因此，所产生的减影图像特别清楚地显示血管结构，相反，不显示或者仅以大大弱化的方式显示周围的其它结构和/或组织部分。由此改善图像中的血管结构的可识别性，最终改善滤波后的图像中的血管结构的可识别性。

检查图像和参考图像特别是可以对应于相应的X射线记录。

特别是，以成像模态、特别是X射线源和传感器的相同的成像参数记录检查图像和参考图像。这使得能够减少或者减轻减影图像中的伪影。

根据至少一个实施方式，借助成像设备，在不使用造影剂的情况下产生参考图像，并且在使用造影剂的情况下产生检查图像，其中，检查图像显示血管结构。借助计算单元，作为检查图像和参考图像的减影图像来产生图像。

例如，可以参考图像和检查图像都不对装置进行成像。

也就是说，在相应的实施方式中，主要提供减影图像的三个变形方案。在所有三个变形方案中，参考图像均不对装置进行成像。同样在所有三个变形方案中，在不使用造影剂的情况下产生参考图像。

在第一变形方案中，不使用造影剂来产生检查图像，并且检查图像对装置进行成像。然后，减影图像基本上仅显示装置。这例如可以对于装置的状态的检查可以是有利的。在第二变形方案中，使用造影剂来产生检查图像，并且检查图像对装置进行成像。减影图像于是不仅显示装置、而且显示血管结构。这例如对于确定装置相对于血管结构的位置可能是有利的。在第三变形方案中，使用造影剂来产生检查图像，并且检查图像不对装置进行成像。减影图像于是基本上仅显示血管结构。

根据至少一个实施方式，借助成像设备产生多个另外的图像，其中，这些另外的图像中的每一个对血管结构和/或布置在对象中的装置进行成像。分别利用不同的记录角度产生图像和这些另外的图像中的每一个。

在此，在相应的实施方式中，必要时以相同的记录角度产生检查图像和参考图像，以产生图像。

换言之，逐步改变记录角度，以相应地产生图像和另外的图像。在此，记录角度可以对应于三维空间中的记录方向关于预先给定的参考轴的角度。在此，记录方向可以例如平行于将X射线源与传感器的检测器阵列连接的直线。

例如可以通过使用C形臂X射线成像模态来实现记录角度的可变性。

根据至少一个实施方式，借助计算单元，基于图像，并且基于多个另外的图像，产生三维重建。借助显示装置和/或借助成像设备的另外的显示装置向用户显示重建。

根据至少一个实施方式，借助计算单元对这些另外的图像中的每一个应用对比度增强算法，以产生相应的另外的滤波后的图像。借助显示装置向用户显示这些另外的滤波后的图像。

在此，特别是单独显示滤波后的图像和另外的滤波后的图像，也就是说，不在三维重建的意义上对这些图像相互进行处理。

除了三维重建之外，滤波后的图像或者另外的滤波后的图像还为用户提供在介入或者检查期间进行定向的有价值的可能性。

因为重建需要原样的图像和原样的另外的图像，也就是说，特别是独立于滤波后的图像并且独立于另外的滤波后的图像地产生重建，因此滤波后的图像或者另外的滤波后的图像的(必要时附加的)直接显示为用户提供显著的附加值。

因此，在不同的实施方式中，附加地显示重建，例如与滤波后的图像和/或另外的滤波后的图像同时显示重建，例如并排显示重建。

由此，用户可以特别有效并且高效地获知一方面包含重建、另一方面包含滤波后的图像或者另外的滤波后的图像的不同类型的信息。

根据至少一个实施方式，特别是借助显示装置依次显示滤波后的图像和另外的滤波后的图像，从而在任何时间点，显示滤波后的图像或者显示另外的滤波后的图像中的刚好一个。

因此，例如可以按照设置的记录角度的顺序，来实现滤波后的图像和另外的滤波后的图像的时间上的动态显示。在此，例如可以由用户来预先给定显示的帧速率。也就是说，因此，可以在不执行附加的三维重建的情况下实现有效的三维显示。

根据至少一个实施方式，为多个另外的图像中的每个另外的图像创建相应的另外的参考图像和相应的另外的检查图像。另外的参考图像相应地不显示布置在对象中的装置。借助计算单元作为相应的检查图像和相应的参考图像的减影图像来产生相应的另外的图像。

根据实施方式，如关于检查图像所说明的，可以在使用或不使用造影剂的情况下产生另外的检查图像。根据实施方式，如关于检查图像所说明的，另外的检查图像可以对或者不对装置进行成像。

在此，特别是，利用相同的记录角度产生用于产生另外的图像中的一个的相应的检查图像和用于产生相同的另外的图像的另外的参考图像。

例如，参考图像和另外的参考图像首先分别可以在不使用造影剂且不对装置进行成像的情况下产生。随后，分别可以在使用造影剂的情况下和/或在布置在对象中的装置的情况下产生检查图像和另外的检查图像。在这两种运行中，以相同的方式改变或者通过记录角度，以得到减法的相应匹配的对。

根据这种改进的设计，还给出了一种包含成像模态的成像设备。成像设备、特别是成像模态还包含计算单元。成像模态被设计为用于，产生至少一个传感器数据组，该传感器数据组与要成像的对象的血管结构和/或布置在对象中、特别是血管结构中的装置有关。计算单元被设计为用于，基于至少一个传感器数据组产生图像，该图像对血管结构和/或装置进行成像。计算单元被设计为用于，通过将局部的非对称对比度增强算法应用于图像来产生滤波后的图像。成像设备还具有显示装置，其与计算单元耦合，以将滤波后的图像显示给成像设备的用户。

显示装置特别是包含用于显示滤波后的图像的显示器或者监视器，其中，为此可以由计算单元相应地控制显示装置。

特别是，至少一个传感器数据组可以包含检查图像，或者计算单元可以被设计为用于，基于至少一个传感器数据组产生检查图像。例如，至少一个传感器数据组也可以包含参考图像，或者计算单元可以被设计为用于，基于至少一个传感器数据组产生参考图像。

成像模态特别是被设计为X射线成像模态，例如被设计为数字X射线成像装置、特别是C形臂X射线成像模态。因此，成像模态特别是包含X射线源和传感器单元。传感器单元例如可以包含光学检测器、特别是光电二极管的检测器阵列、特别是二维的检测器阵列，其可以产生至少一个传感器数据组。

根据这种改进的设计的成像设备的另外的实施方式遵循根据这种改进的设计的成像方法的不同的设计方式，反之亦然。特别是，根据这种改进的设计的成像设备可以被设计为用于执行根据这种改进的设计的方法，或者其执行这样的成像方法。

根据这种改进的设计，还给出了一种具有指令的计算机程序产品。当由根据这种改进的设计的成像设备、特别是由成像设备的计算单元执行命令时，命令使成像设备执行根据这种改进的设计的成像方法。

在此，计算机程序产品可以设计为具有命令的计算机程序。计算机程序产品也可以设计为存储具有命令的计算机程序的计算机可读的存储介质。

附图说明

上面在说明书中提到的特征和特征的组合，以及下面在附图描述中提到的和/或在附图中单独对示出的特征和特征组合，不仅可以以分别说明的组合，而且还可以以其它组合应用，而不脱离本发明的范围。以下实施方案和特征组合也可视为是公开的，其不具有最初撰写的独立权利要求的所有特征和/或超出或者不同于在引用的权利要求中陈述的特征组合。

其中：

图1示出了根据改进的设计的成像设备的示例性的实施方式的示意图；

图2示出了根据改进的设计的成像方法的示例性的实施方式的示意性的流程图；

图3示出了按照根据改进的设计的成像方法的另一示例性的实施方式处理强度值的示意图；

图4示出了按照根据改进的设计的成像方法的另一示例性的实施方式处理强度值的示意图；

图5示出了按照根据改进的设计的成像方法的另一示例性的实施方式的图像和滤波后的图像；以及

图6示出了非对称局部对比度增强算法对人类视觉感知的影响的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出了根据改进的设计的成像设备1的示例性的实施方式，其例如设计为X射线成像设备。在图1的示例中示出了根据C形臂装置的原理的X射线成像装置的结构，C形臂装置具有可旋转并且可运动的C形臂6，该C形臂可以相应旋转和移动，以从不同的方向，即利用不同的记录角度对要成像的对象4进行成像。然而，根据改进的设计的成像设备1也可以根据其它结构来建造。特别是，改进的设计原则上不局限于基于X射线的成像方法。

因此，图1的成像设备1例如包含X射线源2，该X射线源被设计为用于，产生X射线射束，并且将它们朝对象4的方向发射。成像设备1的传感器3布置在对象4的与X射线源2对置的一侧，该传感器例如包含光电二极管的检测器阵列，以能够检测穿过对象4的X射线量子。传感器3然后例如可以将相应的检测器信号传输到成像设备1的计算单元5以用于进一步处理。

成像设备1特别是可以被设计为用于例如执行基于减影血管造影原理的旋转血管造影方法。在这种情况下，计算单元5例如可以产生从不同的角度记录的多个二维投影，并且计算单元5可以由此计算三维重建。

下面参考根据改进的设计的成像方法的不同的设计方式，特别是参考图2至图6更详细地阐述成像设备1的功能方式。

图2示意性地示出了根据改进的设计的成像方法的示例性的实施方式，其设计为基于减影血管造影原理的旋转血管造影方法。

在图2的上部区域中，为此示出了时间条，其示意性地示出了作为时间t的函数的两个记录阶段P1、P2。在此，记录阶段P1、P2不必直接相互跟随。

例如，在第一阶段P1中产生对象4的区域的多个参考图像RB、RB’、RB”，参考图像分别显示血管结构7(参见图5)和血管结构7的相应的组织环境。参考图像RB、RB’、RB”也可以称为掩模。在此，在应用C形臂6的上述的功能的情况下，以不同的记录角度产生不同的参考图像RB、RB’、RB”。

在第一阶段P1之后的第二阶段P2中，为每个参考图像RB、RB’、RB”分别以相同的记录角度产生相关的检查图像UB、UB’、UB”。检查图像UB、UB’、UB”在此显示对象4的与参考图像RB、RB’、RB”相同的区域。虽然不使用造影剂来产生参考图像RB、RB’、RB”，但是可以在使用造影剂的情况下产生检查图像UB、UB’、UB”，即，作为造影剂图像。

造影剂例如在第二阶段P2期间或者在第一阶段P1和第二阶段P2之间被引入血管结构7中，使得检查图像UB、UB’、UB”分别以突出的方式显示血管结构7。根据所使用的造影剂并且根据产生的图像的处理，血管结构7可以比周围的组织更亮或者更暗地显示。然而在此，造影剂本身的施用不应视为根据改进的设计的方法的一部分。

此外，与参考图像RB、RB’、RB”不同地，检查图像UB、UB’、UB”显示装置8(参见图5)，其在产生参考图像RB、RB’、RB”之后被导入对象4中，特别是血管结构7中。然而在此，将装置8导入对象4中或者装置8在对象4中的运动不应视为根据改进的设计的方法的一部分。因此，检查图像UB、UB’、UB”既显示血管结构7，并且必要时也显示周围环境以及装置8。

装置8通常是具有比周围的组织更高的X射线密度的对象。根据对输出图像的处理，装置8因此特别是可以比周围的组织更暗地显示。装置特别是8可以包含金属、例如铂、不锈钢或者金。装置8可以实现不同的功能。例如，装置8可以是血管导管的一部分、引导线(也称为导丝)或者其一部分、血管假体或者支架的一部分、标记物等。然而，装置8还可以包含比周围环境更不透X射线的材料、例如CO₂，特别是干冰。

计算单元5将参考图像RB、RB’、RB”中的每一个与以相同记录角度产生的分别相关的检查图像UB、UB’、UB”组合，以得到相应的图像RB、RB’、RB”，其也称为减影图像或者叠加图像。例如，参考图像RB、RB’、RB”与相关的检查图像UB、UB’、UB”的组合可以包含相应的配准。此外，该组合包括从相关的检查图像UB、UB’、UB”或者相应的配准的图像减去相应的参考图像RB、RB’、RB”或者相反。附加地，该组合可以包含对减影图像的进一步的处理。换句话说，图像B可以表示为B＝P(UB-RB)，其中，P表示任意的处理函数。

通常进行造影剂选择和图像RB、RB’、RB”、UB、UB’、UB”的处理，使得图像B、B’、B”将装置8显示为比组织周围更暗，并且特别是比血管结构7更暗(参见图5)。然而，情况并非一定如此。

计算单元5将局部非对称对比度增强算法用于图像B、B’、B”中的每一个，以得到相应的滤波后的图像F、F’、F”作为结果。

每个图像B、B’、B”在此由多个像素提供，像素分别对应于强度值。每个像素的空间位置可以通过相应的二维空间坐标来给出。在图3至图6中示例性示出了非对称对比度增强算法的功能方式。

图3示出了基于输入图像产生对比图像。输入图像可以对应于图像B、B’、B”中的一个或者与其相关的图像。图3示出了输入信号E，其作为示意性的空间变化过程对应于输入图像的区域中的强度值。输入信号E具有或者多或者少陡峭的阶跃，其对应于从不太透X射线的材料到更不透X射线的材料的转变、例如从组织到装置8的转变。计算单元5例如通过利用高斯滤波器或者盒核滤波器对输入信号E或者整个输入图像的卷积而产生空间模糊信号E’，其也可以称为柔焦的信号。替换地，例如也可以应用多标量滤波器方法。在此，滤波器核的大小、即最终本地环境的大小例如可以由用户参数化。因此，可以针对相关的对象、即装置8和/或血管结构7的不同的尺寸实现优化的结果。

然后，例如通过计算单元5从输入信号E中减去模糊的输入信号E’，以产生对比信号KS。替换地，该过程可以理解为，从输入图像中减去模糊的输入图像，以产生对比图像。

现在借助计算单元非对称地修改对比信号KS或者对比图像，如图4所示的那样。作为结果得到修改后的对比信号KS’或者相应的修改后的对比图像。

因为在X射线图像中，通常将更不透X射线的材料、例如导丝、支架、铂标记、碘等用作装置，因此这些材料以与周围环境相比负的或者暗的对比度包含在输入图像中。因此，对比信号KS可以通过修改而被处理，使得对比信号KS中的正值、即，亮值被减弱，而对比信号KS中的负值、即，暗值被放大。这可以例如通过可参数化的查找表或者其它预先给定的函数来实现，如例如在图4的最右侧所描绘的那样。

然后，将修改后的对比信号KS’与输入图像E叠加，例如将两者相加。相应地，在输入图像中，通过应用非对称对比度增强算法局部增强暗的部分，即，它们的亮度进一步降低，而亮的部分没有局部增强或者比暗的部分更小地增强。

在替换的实施方式中，在对比信号KS中，较亮的值也可以被放大，而较暗的值可以被抑制。这可能有利于更好地从环境中分离密度较低的材料、例如CO₂。

在图5的左侧示例性地示出了图像B，在右侧示出了相应的滤波后的图像F’。相比之下，在使用局部非对称对比度增强算法的叠加图像RMB中可以更清楚地看到装置8。

可选地，如果在不同的实施方式中，利用局部梯度强度的度量对修改后的对比信号KS’进行加权，那么还可以进一步增强装置8的更清晰的突出。在此例如，可以通过Sobel算子计算出局部梯度强度。

特别是与传统的局部或者全局对比度增强算法相比，非对称局部对比度增强算法的特殊的效果示意性地在图1中示出。在此再次示出了输入信号E和修改后的对比信号KS’，如关于图3和图4所描述的那样。对不同亮度的相邻的图像区域的人类感知被边界处的非对称夸大(其例如在对比信号KS’中给出)根据所谓的Cornsweet效应的变形方案所欺骗，使得在边界左侧和右侧的平均的亮度差异看起来比实际情况要大。换句话说，较暗的区域显然会更强烈地变暗，即，不仅直接在边界处变暗。亮度的产生的感知的变化过程KS”同样在图6下方示出。通过改进的设计，该效果用于更强烈地增强滤波后的图像F、F’、F”中的相关的区域.

滤波后的图像F、F’、F”'然后可以依次、特别是按照记录角度的顺序，以定义的、可能可变的帧速率显示在09上。由此可以实现三维显示的效果，特别是对象4中的装置8的效果。

除了滤波后的图像F、F’、F”以外，计算单元5可以根据未经过滤波的图像B、B’、B”计算三维重建R。重建R可以有利地与滤波后的图像F、F’、F”'的时间动态的显示同时显示在显示装置9或者另一显示装置(未示出)上。用户然后可以优选一目了然地获知二维的滤波后的图像F、F’、F”和三维重建R。已经证实，以这种方式，用户可以极其有效地和高效地记录由滤波后的图像F、F’、F”和重建R提供的信息。

关于附图特别是描述了将对比度增强算法应用于减影图像。然而也可以以类似的方式将对比度增强算法直接应用于检查图像，以节省计算时间和检查时间。

此外可以将对比度增强算法仅应用于减影图像或者检查图像的一部分。为此，可以手动或者例如借助训练的模型识别感兴趣的区域，并且可以相应地仅对该区域进行滤波。因此可以相应减少计算工作量。

Claims (16)

1.一种成像方法，其中，借助成像设备(1)产生图像(B)，所述图像对要成像的对象(4)的血管结构(7)和/或布置在对象(4)中的装置(8)进行成像，

其特征在于，

-借助计算单元(5)对所述图像(B)应用局部非对称对比度增强算法，以产生滤波后的图像(F)；以及

-借助显示装置(9)将所述滤波后的图像(F)显示给所述成像设备(1)的用户。

2.根据权利要求1所述的成像方法，

其特征在于，

-借助所述成像设备(1)产生参考图像(RB)并且产生检查图像(UB)，其中，所述参考图像(RB)不显示布置在对象(4)中的装置(8)，而所述检查图像(RB)显示布置在对象(4)中的装置(8)；以及

-借助所述计算单元(5)作为所述检查图像(UB)和所述参考图像(RB)的减影图像来产生所述图像(B)。

3.根据权利要求2所述的成像方法，

其特征在于，

在使用造影剂的情况下产生所述检查图像(UB)，并且在不使用造影剂的情况下产生所述参考图像(RB)。

4.根据权利要求1所述的成像方法，

其特征在于，

-借助所述成像设备(1)，在不使用造影剂的情况下产生参考图像(RB)，并且在使用造影剂的情况下产生检查图像(UB)，其中，检查图像(UB)显示血管结构(7)；以及

-借助所述计算单元(5)作为检查图像(UB)和参考图像(RB)的减影图像来产生所述图像(B)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，

其特征在于，

-借助所述成像设备(1)产生多个另外的图像(B’、B”)，其中，所述另外的图像(B’、B”)中的每一个对血管结构(7)和/或布置在对象(4)中的装置(8)进行成像；

-分别利用不同的记录角度产生所述图像(B)和所述另外的图像(B’、B”)中的每一个；

-借助所述计算单元(5)对所述另外的图像(B’、B”)中的每一个应用所述对比度增强算法，以产生相应的另外的滤波后的图像(F’、F”)；以及

-借助显示装置(9)向用户显示所述另外的滤波后的图像(F’、F”)。

6.根据权利要求5所述的方法，

其特征在于，

依次显示所述滤波后的图像(F)和所述另外的滤波后的图像(F’、F”)，从而在任何时间点，显示所述滤波后的图像(F)或者所述另外的滤波后的图像(F’、F”)中的刚好一个。

7.根据权利要求5或6所述的方法，

其特征在于，

借助所述计算单元(5)，基于所述图像(B)和所述多个另外的图像(B’、B”)产生三维重建(R)，并且借助显示装置(9)和/或借助另外的显示装置显示所述重建(R)。

8.根据权利要求7所述的方法，

其特征在于，

与所述滤波后的图像(F)无关并且与所述另外的滤波后的图像(F’、F”)无关地产生所述重建(R)。

9.根据前述权利要求中任一项所述的成像方法，

其特征在于，

借助所述计算单元(5)，为了应用所述对比度增强算法，

-基于与所述图像(B)有关的输入图像，产生模糊的输入图像；

-通过从所述输入图像中减去所述模糊的输入图像来产生对比图像；并且

-通过所述输入图像和所述对比图像或者和与所述对比图像有关的图像的叠加来产生对比度增强的图像。

10.根据权利要求9所述的成像方法，

其特征在于，

借助所述计算单元(5)，

-关于局部强度阈值局部非对称地对所述对比图像进行修改；并且

-通过所述输入图像与修改后的对比图像的叠加来产生所述对比度增强的图像。

11.根据权利要求10所述的成像方法，

其特征在于，

借助所述计算单元(5)将所述局部强度阈值确定为所述输入图像的图像点的预先给定的环境的平均强度值。

12.根据权利要求10或11所述的成像方法，

其特征在于，

-当所述对比图像的图像点的强度值小于所述强度阈值时，以一个减小程度减小所述对比图像的图像点的强度值，以修改所述对比图像；和/或

-当所述对比图像的图像点的强度值大于所述强度阈值时，不增大或者以与所述减小程度相比小的增大程度来增大所述对比图像的图像点的强度值，以修改所述对比图像。

13.根据权利要求1至8中任一项所述的成像方法，

其特征在于，

-通过应用所述对比度增强算法，使局部强度阈值以下的强度值减小和/或使局部强度阈值以上的强度值增大；

-其中，所述对比度增强算法关于局部强度阈值非对称地起作用。

14.根据权利要求13所述的成像方法，

其特征在于，

所述对比度增强算法以一个减小程度减小局部强度阈值以下的强度值，并且不增大或者以与所述减小程度相比小的增大程度来增大局部强度阈值以上的强度值。

15.一种成像设备(1)，具有：

-成像模态(2、3)，其被配置为用于，产生至少一个传感器数据组，所述传感器数据组与要成像的对象(4)的血管结构(7)和/或布置在对象(4)中的装置(8)相关；以及

-计算单元(5)，其被配置为用于，基于所述至少一个传感器数据组产生图像(B)，所述图像对血管结构(7)和/或布置在对象(4)中的装置(8)进行成像；

其特征在于，

-所述计算单元(5)被配置为用于，通过对所述图像(B)应用局部非对称对比度增强算法，来产生滤波后的图像(F)；

-所述成像设备(1)具有显示装置(9)，所述显示装置与所述计算单元(5)耦合，以便向所述成像设备(1)的用户显示所述滤波后的图像(F)。

16.一种计算机程序产品，具有指令，在由根据权利要求15所述的成像设备(1)执行时，所述指令使所述成像设备(1)执行根据权利要求1至14中任一项所述的成像方法。

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