Browse Prior Art Database

Bewegungsdetektion und zeitliche Filterung auf Bandpassbildern unter Verwendung mehrerer vorangegangener Bilder

IP.com Disclosure Number: IPCOM000166286D
Published in the IP.com Journal: Volume 8 Issue 1B (2008-01-25)
Included in the Prior Art Database: 2008-Jan-25
Document File: 4 page(s) / 205K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

In interventionellen Angiographie-Systemen werden fluoroskopische Roentgenbilder mit niedriger Dosis zum Navigieren von Fuehrungsdraehten, Kathetern, Stentplacement sowie zur Gefaessbildgebung verwendet. Durch die niedrige Dosis ergibt sich ein sehr niedriges Signal-Rausch-Verhaeltnis. Um die Bildqualitaet zu verbessern, werden bisher zeitliche und/oder oertliche Filterungen durchgefuehrt. Nachteile der zeitlichen Bildintegration sind Bewegungsunschaerfe und sog. Geistbilder, welche entstehen, wenn die Bewegung nicht als solche erkannt wird. Der Nachteil der oertlichen Tiefpassfilterung ist die daraus resultierende Unschaerfe der Objekte, z.B. der Gefaesskanten. Haeufig wird eine oertliche Filterung auch auf Bandpaessen durchgefuehrt. Diese koennen durch eine multiskalare Bildzerlegung (z.B. Laplace-Pyramide) berechnet werden.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 34% of the total text.

Page 1 of 4

Bewegungsdetektion und zeitliche Filterung auf Bandpassbildern unter Verwendung mehrerer vorangegangener Bilder

Idee: Sandra Martin, DE-Forchheim; Stefan Boehm, DE-Forchheim

In interventionellen Angiographie-Systemen werden fluoroskopische Roentgenbilder mit niedriger Dosis zum Navigieren von Fuehrungsdraehten, Kathetern, Stentplacement sowie zur Gefaessbildgebung verwendet. Durch die niedrige Dosis ergibt sich ein sehr niedriges Signal-Rausch- Verhaeltnis.

Um die Bildqualitaet zu verbessern, werden bisher zeitliche und/oder oertliche Filterungen durchgefuehrt. Nachteile der zeitlichen Bildintegration sind Bewegungsunschaerfe und sog. Geistbilder, welche entstehen, wenn die Bewegung nicht als solche erkannt wird. Der Nachteil der oertlichen Tiefpassfilterung ist die daraus resultierende Unschaerfe der Objekte, z.B. der Gefaesskanten. Haeufig wird eine oertliche Filterung auch auf Bandpaessen durchgefuehrt. Diese koennen durch eine multiskalare Bildzerlegung (z.B. Laplace-Pyramide) berechnet werden.

Um bei der zeitlichen Bildintegration Bewegungsunschaerfen und Geistbilder zu vermeiden, wird haeufig eine Bewegungserkennung durchgefuehrt, die fuer jeden Bildpunkt entscheidet, ob es sich bei diesem Grauwert um Rauschen oder ein bewegtes Objekt handelt. Da sich Bewegung in einer grossen Signaldifferenz von zwei zeitlich aufeinander folgenden Bildpunkten aeussert, basiert die Bewegungserkennung haeufig auf Grauwertdifferenzen zwischen Bildpunkten des aktuellen Bildes n und des vorangegangenen bereits gefilterten Bildes n-1. Je groesser die Differenz, desto groesser die Wahrscheinlichkeit fuer ein bewegtes Objekt. Die Differenz ist ein Mass fuer die Bewegungswahrscheinlichkeit a. Diese beschreibt einen weichen Uebergang zwischen Rauschen und Bewegung und wird dazu verwendet, die Staerke der zeitlichen Filterung zu kontrollieren. Die Formel fuer die zeitliche rekursive Filterung lautet:

n filtered s s

     − +

= − α

       α α nfiltered n

1 1 ∈

,

( ) [ ]

 1 , 0

s ,
wobei a abhaengig von der Grauwertdifferenz aus dem Intervall [0,1] gewaehlt werden kann.

Im Falle eines bewegten Objektes koennen bei diesem Verfahren zwei Szenarien auftreten. Wird die Bewegung als solche erkannt, kann der entsprechende Bildpunkt nicht gefiltert werden, d.h. an dieser Stelle bleibt Rauschen stehen. Sind mehrere Bildpunkte betroffen, entsteht dadurch eine artifizielle Struktur, die haeufig als "Rauschteppich" bezeichnet wird. Dies ist ein wesentlicher Nachteil dieses Verfahrens. Wird die Bewegung nicht als solche erkannt, entstehen durch die Filterung Geistbilder.

Im Folgenden wird ein Verfahren zur Bewegungserkennung und zeitlichen Filterung beschrieben, der das Signal-Rausch-Verhaeltnis verbessert, ohne Geistbilder zu erzeugen und ohne eine kuenstliche Rauschstruktur entstehen zu lassen. Dieser Algorithmus fuehrt eine zeitliche rekursive Fi...