用于处理暴露于X射线的对象的数字图像的至少一个污染区域的系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及一种计算机系统、一种设施和一种用于处理图像的方法。

背景技术

在医学射线照相领域，特别是在乳房X线摄影领域，放射科医师必须能够可靠地解释对应于所拍摄的X射线的图像，以便检测被X射线照射的对象中的任何异常。

对应于乳房X线摄影的图像可以包括一个或多个被称为感兴趣区域的区域，感兴趣区域可以表现出对应于病理的异常。

这些区域必须引起放射科医师的注意，而其它区域(被称为非感兴趣区域或污染区域)对应于被X线摄影的对象的不为放射科医师所特别感兴趣的部分，例如健康的线性结构(脉管、结缔组织)。

然而，这些区域的存在可能妨碍放射科医师对图像的分析，并且尤其可能干扰对感兴趣区域中的异常的识别。

已知通过将相同的强度值应用于污染区域的不同点，或者甚至增加感兴趣区域的强度，来修改污染区域，但是所获得的结果通常不令人满意，因为污染区域的这种处理也可能干扰放射科医师的分析，并且因此妨碍他对感兴趣区域的解释。

文献“用于乳房X线摄影的组织分割的乳房图像预处理(Breast image pre-processing for mammographic tissue segmentation)”和文献US2016133033A1特别公开了建议修改或重建由乳房X线摄影采集的图像处理方法。然而，这些修改或重建方法也可能干扰对放射科医师的分析的解释。

本发明的目的是提出一种用于减轻上述问题中的全部或一些的新的计算机系统、新的设施和新的方法。

发明内容

为此，本发明涉及一种使用计算机系统实施的方法，用于处理一个对象的数字图像的至少一个被称为污染区域的部分，

所述图像是由X射线设备通过将所述对象暴露于X射线而产生的，

所述图像被存储在数据存储器中，并且所述图像包括：

-点，每个所述点具有相关联的被称为初始强度I

-至少一个元数据项(item of metadata)，

其特征在于，所述至少一个元数据项包括以下元数据项中的至少一个：

-所述对象的一个或多个物理参数，例如所述对象的厚度，

-与获取图像所用的X射线的功率或能量有关的一个或多个参数，例如用于产生X射线的电压和电流值；

所述方法包括：

-基于所述图像中的点的初始强度值I

-生成新的图像，包括将所述至少一个污染区域的至少一些点的初始强度值I

根据一个特定方面，所述对象是人体或动物体的器官。

可以规定，特别是当为乳房图像时，将图像的污染区域的一个或多个部分(例如线性结构)替换为对应于视觉上不太吸引人的区域的一个或多个图像部分(例如脂肪区域)。

该方法还可以包括取自任何技术上可接受的组合的一个或多个以下特征。

根据本发明的一个有利特征，该方法还包括基于图像中点的初始强度值I

根据本发明的一个有利特征，将图像中的至少一个点组识别为污染区域的步骤包括将图像中的这些点与存储在数据库中的其他参考点组进行比较，每个参考点组与至少一个被称为参考元数据项的元数据项相关联。

根据本发明的一个有利特征，所述方法包括提供存储在数据存储器中的一组纹理元素(texturing elements)，

每个纹理元素包括多个点和与所述点相关联的强度值，

以及将所述至少一个污染区域的至少一些点的初始强度值I

-从多个纹理元素中选择纹理元素或从一个或多个所选择的纹理元素生成新的纹理元素，

-将所述至少一个污染区域的至少一些点的初始强度值I

根据一个特定方面，每个纹理元素包括至少一个元数据项，并且基于该元数据项来选择一个或多个纹理元素。

根据一个特定方面，为了掩蔽图像中被识别为形成污染区域的一部分的点组，该方法包括选择或生成这样的纹理元素：该纹理元素的特征(可以采取元数据的形式，例如尺寸数据、值数据或强度矩数据等)与污染区域的特征最密切地匹配，明显地与污染区域中的组织类型相对应的特征例外。

组织类型可以是例如脉管。健康脉管类型的污染区域因此可以用这样的纹理元素替换，该纹理元素的组织类型是脂肪，并且该纹理元素的特征(除组织类型以外)接近于原始污染区域的特征、相邻区域的特征和/或整个原始图像的特征。

根据一些实施例，所选择的纹理元素或所生成的新的纹理元素具有与下述组织类型相对应的元数据项，该组织类型例如为脂肪，且不同于待替换的污染区域的例如为血管的组织类型。

根据本发明的一个有利特征，与图像相关联的所述至少一个元数据项包括通过与对象的另一图像的至少一部分的相关性定义的元数据项。

用于相关性的所述另一图像可以是所述对象的图像，但是从另一角度或在另一时间获取。所述至少一个元数据项可以是例如污染区域或感兴趣区域的位置或区域类型，特别是当通过比较在不同时间获得的图像来执行相关性时。

根据本发明的一个有利特征，对于识别出的污染区域，所述方法包括：

-根据所述识别出的污染区域的至少一部分中的点的强度值计算出至少一个数学矩，例如平均强度值I

-从多个预定的被称为纹理元素的点组中选择纹理元素，或者从多个所选择的纹理元素生成新的纹理元素，

所述纹理元素是基于污染区域的所述至少一部分中点的所述至少一个所计算出的数学矩(例如所述平均强度值I

以及用所述所选择的纹理元素或所生成的新的纹理元素的至少一些点替换所述识别出的污染区域的所述至少一部分中的点。

根据一个特定方面，通过与参考图像样本的比较，使用图像的区域(点组)(诸如图像的单元中的点)的初始强度来将至少一个元数据项分配给该区域中的点，使得可以对该区域中的材料的类型(例如组织类型)进行分类。

接着，这个元数据项连同可能地其他数据被用于从一组预定的纹理元素中选择适当的预定的纹理元素，或者从多个所选择的预定的纹理元素中生成新的纹理元素，以便用该纹理元素的点替换图像的原始区域中的点。

因此，与图像的区域相关联的元数据项可以使得能够识别图像区域的生理类型，并且从之前存储在给定数据库中的多个纹理元素中选择至少一个适当的纹理元素。如下所述，来自原始图像的所述区域的其他元数据可以用于进行该选择。

可规定每个所存储的纹理元素本身也具备元数据，以便使得可以分析该纹理元素相对于图像的所述区域的可接受性或不可接受性，以便替换图像的所述区域。

形成该纹理元素的点(并且具有与初始图像的所述区域中的点的强度值不同的一组预定强度值)用于替换初始图像的所述区域中的点。

替换意味着，它不是如现有技术中可能存在的那样(现有技术中可以通过逆运算而可逆)应用于图像的数学强度处理操作，而是用源自原始图像外部(或外来)的至少一个纹理元素的其它点不可逆地替换图像的所述区域中的点。

根据一个特定方面，不存在使得可以从处理图像中已经替换了所述原始点的点强度恢复所述原始点的强度值的数学逆变换。因此，使用纹理元素替换所讨论的区域与对区域的强度的简单处理操作不同，因为使用纹理元素替换所讨论的区域涉及独立于图像可用的并且从多个纹理元素中选择的并且可能被修改/调整的纹理元素，或者涉及从所选择的(一个或多个)纹理元素生成的并且替换图像的所讨论区域的新的纹理元素。

因此，通过示例的方式并且特别地在乳房的图像的情况下，图像的区域中的点可以具有初始强度值，这些初始强度值使得有可能结合其他数据来识别其是健康脉管的一部分。可以使用统计学习算法来执行该识别，该统计学习算法使用例如形状和/或强度偏差特征来推断组织类型。然后，可以将对应于健康脉管的元数据项与图像的该区域中的点相关联。

例如，纹理元素可以包括作为元数据的、与该纹理元素相对应的材料在对象中的位置。因此，当纹理元素对应于脂肪组织时，元数据的附加项可以指定该纹理元素是皮下脂肪。

根据一个特定方面，感兴趣区域不被纹理元素替换。

然后，该区域中的点的元数据项可能与其他数据相结合，使得可以选择适当的纹理元素，然后使用该纹理元素的点来替换原始图像的区域中的点。

因此，可以从多个纹理元素中选择与表示该纹理元素的特征对应于脂肪的事实的元数据项相关联的纹理元素，以替换与所述健康脉管部分相对应的原始图像的区域，从而不将放射科医师的眼睛吸引到图像的该区域，同时保持放射科医师关注的乳房的真实和熟悉的视觉外观。

特别应当理解的是，在图像中，健康脉管是放射科医师不感兴趣的区域，并且如果健康脉管在图像中保持存在，则将有污染他的分析的风险。简单地修改图像，例如通过增加其他区域的强度值，仍然会存在妨碍放射科医师的风险。类似地，简单地归一化强度值将是不够的。用基于脉管的该区域的特征选择的纹理元素替换脉管的该区域，使得可以保留乳房的自然图像，同时防止放射科医师的注意被吸引到该区域。放射科医师因此能够自然地专注于被识别为感兴趣区域的(一个或多个)其他区域。

可以基于相邻点组的特征或元数据(诸如强度矩、分类参数)进一步修改被选择用于替换原始点的纹理元素的点的强度，以便确保被替换区域与(一个或多个)相邻区域之间的连续性或平滑的视觉过渡。

换言之，对于与污染区域的至少一部分相对应的区域，从所选择的纹理元素选择或生成纹理元素，该纹理元素的特征，特别是其强度，使得可以用所述纹理元素的点来替换该区域中的点，所述纹理元素与保持由此修改的图像的对象(例如乳房)的真实外观相兼容，同时减少吸引操作者的眼睛对该区域的关注，使得操作者能够集中于真实感兴趣的其他区域。

根据本发明的一个有利特征，也被称为掩蔽操作的所述替换步骤包括将对象的图像分解成称为单元(cell)的相邻点的块。

根据一个特定方面，当单元中的每个点属于感兴趣区域时，所述点在所生成的新图像中保持不变。

根据本发明的一个有利特征，当单元中的点属于污染区域并且相邻单元中的点也属于所述污染区域时，所述单元中的所述点被替换为从多个预定的纹理元素中选择的纹理元素的点。

根据一个特定实施例，从所述多个预定的纹理元素中选择所述纹理元素取决于单元中所述点的强度值。

根据本发明的一个有利特征，当单元中的点属于污染区域并且至少一个相邻单元中的点属于所述污染区域之外的类别，例如属于感兴趣区域或者另一类污染区域时，基于所述至少一个相邻单元中的点，从至少一个、优选地多个预定的纹理元素生成新的纹理元素，并且用所述新的纹理元素的点替换所述单元中的点。

根据本发明的一个有利特征，当单元包含感兴趣区域和污染区域的点两者时，将单元分解成子单元，子单元本身可以分解成子单元，直到每个子单元仅包含感兴趣区域的点或仅包含污染区域的点。

根据本发明的一个有利特征，所述方法包括处理所获取的图像的步骤，其中，图像的对应于对象的部分(被称为对象的图像)与所获取的图像的背景隔离。

根据本发明的一个有利特征，所述方法包括确定与对象的轮廓区域相对应的被称为轮廓区域的区域的步骤。

根据本发明的一个有利特征，所述方法包括在对应于对象的图像部分中识别至少一个几何结构，例如线性结构。所述方法包括当在所述几何结构与至少一个感兴趣区域之间建立相关性时，为所述至少一个识别出的几何结构分配具有与感兴趣类别对应的第一值的分类参数；以及当所述几何结构与感兴趣区域之间没有相关性时，为所述至少一个识别出的几何结构分配具有与不感兴趣类别对应的第二值的分类参数。

根据本发明的一个有利特征，在所述对象能够在给定压缩力的作用下被压缩的情况下，所述至少一个元数据项包括所述对象在压缩状态下的厚度和施加到所述对象的压缩力。

本发明还涉及一种非瞬态计算机程序产品，所述非瞬态计算机程序产品包括程序代码指令，所述程序代码指令用于当所述程序由计算机系统的处理器执行时执行如上所提出的方法的步骤。

本发明还涉及一种记录介质，在该记录介质上存储计算机程序。

本发明还涉及一种计算机系统，所述系统包括：存储器，其包含用于执行如上所提出的方法的步骤的程序代码指令；处理器，其用于执行所述程序代码指令；存储器，其用于存储图像数据和元数据；并且所述计算机系统优选地包括显示屏。

本发明还涉及一种包括如上所述的计算机系统和X射线设备的设施，所述X射线设备包括能够发射X射线束的发射器装置和能够接收由发射器装置发射的已经穿过对象后的X射线的接收器装置，并且X射线设备构造成向计算机系统传送与由接收器装置接收的已经穿过对象后的X射线对应的图像数据，以及可选地传送元数据，所述元数据包括例如与产生的X射线的功率或能量有关的一个或多个参数。

附图说明

从下面的描述中，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，下面的描述仅仅是说明性的而非限制性的，并且应该结合附图来阅读，其中：

-图1是根据本发明一个实施例的计算机系统的示意图；

-图2是根据本发明一个实施例的使用X射线设备采集的乳房图像的示意图；

-图3是根据本发明一个实施例的来自图2的图像在去除图像的背景之后的示意图；

-图4是根据本发明一个实施例的来自图3的图像的示意图，针对该图像示意性地示出了乳房的已确定的轮廓区域；

-图5是根据本发明一个实施例的来自图3的图像的示意图，其中示意性地示出了污染区域；

-图6是根据本发明一个实施例的来自图3的图像的示意图，其中示意性地示出了感兴趣区域的图像；

-图7是根据本发明一个实施例的来自图3的图像的示意图，其中示意性地示出了与感兴趣区域相关联的几何结构；

-图8是根据本发明一个实施例的来自图3的图像的示意图，其中示意性地示出了与一个或多个污染区域相关联的几何结构；

-图9是根据本发明一个实施例的来自图3的图像的示意图，其中示意性地示出了图4至图8中示意性示出的污染区域、感兴趣区域、以及轮廓区域和几何结构；

-图10是根据本发明一个实施例的图9的图像的示意图，其中将栅格施加到该图像以便将图像分解成单元；

-图11是根据本发明一个实施例的来自图10的图像的一部分的视图，示出了感兴趣区域的单元C1和相邻单元；

-图12是根据本发明一个实施例的来自图10的图像的一部分的视图，示出了第一污染区域的单元C2和相邻单元；

-图12A是示出了根据本发明一个实施例的多个纹理元素的示意图；

-图12B是根据本发明一个实施例的部分来自图12的图像在基于来自图12A的至少一个纹理元素修改了单元C2之后的示意图；

-图13是来自图10的部分图像的视图，示出了第二污染区域的单元C3和相邻单元；

-图13A是示出了根据本发明一个实施例的三个纹理元素的示意图；

-图13B是根据本发明一个实施例的部分来自图13的图像在基于来自图13A的至少一个纹理元素修改了单元C3之后的示意图；

-图14是根据本发明一个实施例的来自图10的部分图像的视图，示出了污染区域的单元C4和相邻单元；

-图14A是示出了根据本发明一个实施例的三个纹理元素的示意图，其中一个纹理元素(位于底部的一个)是基于另外两个生成的；

-图14B是根据本发明一个实施例的部分来自图14的图像在基于来自图14A的至少一个纹理元素修改了单元C4之后的示意图；

-图15是根据本发明一个实施例的来自图10的部分图像的视图，其示出了包括感兴趣区域点和污染区域点的单元C5；

-图15A是根据本发明一个实施例，在将更精细网孔应用于单元C5使得每个子单元仅包括感兴趣区域点或仅包括污染区域点之后从图15观察的；

-图16是根据本发明一个实施例的在使用纹理元素修改污染区域之后从图10的图像产生的图像的视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的概念，附图示出了本发明的概念的实施例。在附图中，为了清楚起见，元件的尺寸和相对尺寸可能被夸大。在所有附图中，相似的标号表示相似的元件。然而，本发明的该概念可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限于本文公开的实施例。相反，提供这些实施例是为了使本说明书完整，并且将本发明的概念的范围传达给本领域技术人员。为了简单起见，结合X射线设备和图像处理系统的术语和结构(特别是在乳房X线摄影的背景下的术语和结构)，来讨论以下实施例。

在整个说明书中，对“实施例/一个实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定功能、结构或特征被包括在本发明的至少一个实施例中。因此，在整个说明书的不同地方出现的表述“在一个实施例中”不一定是指相同的实施例。此外，特定功能、结构或特征可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施例中。

下面描述的图像处理旨在掩蔽在将诸如乳房的对象暴露于2D或3D X射线之后通过这些2D或3D X射线采集生成的图像的某些区域。该掩蔽以保持被观察对象的自然外观的方式进行。可以通过用其它点集(以下称为纹理元素)替换对象的图像中的一些点集来不可逆地执行掩蔽，所述纹理元素是独立于对象的图像而定义和存储的。因此，可以在获取对象的图像之前，将这些纹理元素存在于存储器中。换言之，用于替换图像的给定区域(被认为是污染区域)的纹理元素不是初始从要替换的区域的内容生成的，也不是从原始图像的另一区域的内容生成的。特别地，可以规定基于被认为是参考图像的其他图像的区域来定义纹理元素。

当然，并且如下所述，如果不基于要替换的图像的区域的特征来定义纹理元素，则在考虑要替换的图像区域的特征的情况下从纹理元素集合中选择或生成纹理元素。此外，在选择或生成该纹理元素之后，可以可选地修改该纹理元素，以便其与要替换的区域的相邻的(一个或多个)区域适配，特别是以便提供替换区域与其环境之间的视觉连续性。

该处理特别适用于弹性和可变形部位的2D和3D X射线图像。作为变型，所述对象可以是刚性的或可变形的，诸如肺，或更一般地为胸腔，但在图像采集期间不经受压缩力。

图1示出了计算机系统1和X射线放射摄影设备2。

如下所述，计算机系统1使得可以处理对象的数字图像的一个或多个区域(被称为污染区域)。在说明书的其余部分中，所述对象3是乳房，并且使用X射线设备2获得的图像是乳房X线摄影(照片)。当然，本发明可应用于其它弹性可压缩对象。作为变型，如上所述，所述对象可以是刚性的或可变形的，但其在图像采集期间不经受压缩力。

污染区域在其本身对于放射科医师必须执行的图像分析来说不被感兴趣的意义上被称为“污染”，而不像被称为感兴趣区域的其他区域，这些感兴趣区域是放射科医师例如为了识别异常而感兴趣的区域。

图像的一个或多个污染区域可能由于阻止放射科医师将其分析集中在感兴趣区域上，而干扰放射科医师对一个或多个感兴趣区域的分析。

如下所述，本发明使得可以保留感兴趣区域或每个感兴趣区域，并限制放射科医师的分析受到存在的一个或多个污染区域干扰的风险，同时保留乳房的基本图形特征(例如其形状、其纹理)，以便不再通过对污染区域不适当的图形处理操作而扰乱操作者。如果污染区域的点被简单地分配相同的强度值，或者如果污染区域的点经历关于它们强度值的数学运算而使得修改的区域将保留其污染图形特征，则可能出现对污染区域不适当的图形处理操作的情况。例如，以下区域将保留健康脉管的基本图形外观：该区域可能图形地示出了对应于乳房中的健康脉管的组织并且可能经历了这些强度值的可逆数学运算，这种情况下仍然存在干扰对对象的图像的分析的风险。根据本发明的解决方案，通过用初始独立于污染区域而定义的纹理元素替换污染区域来提供掩蔽，使得在乳房的具有健康脉管的污染区域的上述示例中，可以选择对应于乳房脂肪的纹理元素，并且用该纹理元素的点(可以在修改该纹理元素之后)替换污染区域的点，以便可视地示出乳房脂肪而非健康脉管。应当理解，对于乳房图像，乳房脂肪不像脉管，乳房脂肪是一种不会吸引分析图像的专业人员的注意的组织类型，使得专业人员能够将他的分析集中在一个或多个不受这种掩蔽的感兴趣区域，即，没有用纹理元素替代的区域。

·图像采集

X射线设备2用于通过将乳房3暴露于X射线(或X射线束)来获取乳房3的图像。特别地，设备2包括压缩板211、221，乳房3被定位在压缩板211、221之间。然后，乳房3在给定压缩力(优选为可调节的压缩力)的作用下在压缩板211、221之间被压缩。

然后，X射线发生器装置210产生X射线，乳房3暴露于X射线。为此，发生器装置210可以包括X射线发射管和电子系统，电子系统用于调节能量或功率，例如调节用于产生X射线的电压和电流。

接收器装置220接收已经穿过乳房3的X射线。接收器装置220也可以接收从对象周围经过而不穿过对象的射线，然后该射线定义了图像的背景。由接收器装置2接收的X射线根据乳房的被X射线穿过的各个区域的特征具有不同的强度值，并因此使得可以形成对应于乳房X线摄影的图像IMG1。

所获得的图像IMG1中的点对应于已经暴露于X射线的乳房3的点或对应于形成图像背景的乳房3环境的点。应当注意，图2至图16中所示的图像或图像部分是简化的图，以便于理解处理方法。

在计算机层面，图像由空间中的一组定义点表示。图像可以由其全部尺寸或一些尺寸来表征，例如由宽度、高度和深度来表征。

每个点由坐标，例如2D(即平面图像)、3D(例如体积或2D+时间)或4D(例如3D体积+时间)坐标，以及与每个点相关联对应于亮度值的数值来表征。数值可以是有界的。特别地，数值可以属于自然数或实数空间的子集。

因此，可以进行多种类型的图像采集。作为示例，可以在以下采集之间进行区分：

-2D图像；

-在曝光角度已知的不同入射角下或在所述角度未知的不同入射角下采集的多个2D图像；

-3D图像。

对于每种类型的采集，可以提供许多采集参数(即，元数据)。例如，以下参数中的全部或一些：

-采集装置的制造商和/或型号；

-X射线发射特性，诸如功率、持续时间等。

-采集的入射角(S)；

-所研究对象的厚度，优选为受压缩时的厚度。

这些参数中的全部或一些可以用作与所获取的图像相关联的元数据。

在说明书的其余部分中，描述仅针对一个图像，但是本说明书当然也适用于多个图像。特别地，如上所述，可以在对象暴露于X射线的不同角度下，即在射线相对于对象的不同入射角下，获取对象的多个图像。

计算机系统包括数据存储器103，数据存储器103存储使用接收器装置220获取的图像的数据D。因此，对于图像中的每个点P，数据D可以包括所述点的坐标和强度值I

计算机系统1还包括存储器101，存储器101包含用于执行包括如下所述步骤的方法的步骤的程序代码指令(计算机指令)。处理器102使得可以执行所述程序代码指令。

如上所述，存储器103使得可以存储使用接收器装置220获取的图像数据D。下面呈现的元数据M也存储在存储器103或另一存储器中。计算机系统还可以包括用于显示图像的显示屏104。

与乳房3的点相关联的图像中的点P的初始强度I

根据一个优选实施例，元数据M包括：

-乳房3在压缩状态下的厚度和施加到该对象(乳房)的压力，

-用于产生X射线的电压和电流值。

如上所述，可以添加其它元数据或附加元数据，或者可以用等效元数据替换某些元数据。例如，电压和电流值可以用代表用于产生X射线的功率或能量的变量来代替。同样，在没有压缩板221和222的情况下，可以不指定压缩对象的厚度。

可以通过将设备2连接到计算机系统1而由设备2提供全部元数据或部分元数据，或者可以根据初始数据来计算全部元数据或部分元数据。还可以由用户使用诸如键盘或触摸屏的数据输入接口将元数据输入到计算机系统1中。元数据可以包括在图像采集期间提供的所谓的一次元数据以及从一次数据(诸如初始强度值和一次元数据)计算的所谓的二次元数据。

元数据还可以包括乳房3的密度。密度可用于从与图像的区域相关联的给定类别中定义子类别。可以规定密度是根据初始数据计算的值，即根据初始分配给所获取图像的强度值和元数据而计算的值。

图像中对应于乳房3的部分在下文中被称为乳房的图像400(参见图2)。

根据一个特定方面并且如图3中示意性地示出的，乳房的图像部分400与所获取的图像的背景500隔离。因此，可以将处理的目标定位于图像的与乳房3相对应的部分400上。

·污染区域和感兴趣区域

图像中的点P的初始强度值I

在识别出污染区域之后，将具有与不感兴趣的类别以及(可能的话)子类别相对应的值的参数分配给所述污染区域的点。类似地，在识别出感兴趣区域之后，将具有与感兴趣的类别以及(可能的话)子类别相对应的值的参数分配给所述感兴趣区域的点。

在处理图像中的点之后，如下所述，通过将污染区域的点的初始强度值I

根据一个特定方面，也被称为掩蔽操作的替换方法对应于将不感兴趣区域(也被称为污染区域)中的点的强度值替换为图像样本的强度值。这些图像样本可以是以下呈现的纹理元素，其可以从预定的纹理元素中选择，或者从其他预定的纹理元素生成。纹理元素虽然初始独立于所获取的图像，但是还可以根据图像或部分图像的特征，例如相邻区域(其可能是污染的或感兴趣的)的点来适应性修改，以便确保视觉一致性。

·污染区域和感兴趣区域的识别

为了识别图像(图像的区域)中的点组对应于污染区域还是感兴趣区域，可以将图像中的该点组与存储在数据库BDD中的其他组参考点(例如，该点组PR1、PR2、PR3)进行比较。这些点组PR1、PR2、PR3可以对应于图像样本。

存储在数据库BDD中的每组参考点PR1、PR2、PR3包括参考强度值和参考元数据MrefPR，并且与对应于污染区域类型或感兴趣区类型的类别相关联，并且(可能的话还)与子类别，例如对应于低强度区域或高强度区域的子类别相关联。另一示例可以是子类别，例如感兴趣区域子类别，其对应于描述特定形状(例如星形)的点的分布。有利地，相同的元数据与属于同一点组的各个点相关联，并且每个点具有可以与其他点的强度值不同的强度值。

参考点PR1、PR2、PR3的参考元数据MrefPR优选地包括与获取的图像IMG1相关联的元数据相同类型的元数据。因此，以类似于与所获取的图像相关联的元数据的方式，参考元数据Mrefpr可以包括：

-压缩状态下的参考乳房厚度值和对应的压缩力值，

-与X射线的功率或能量有关的(一个或多个)参数的一个或多个值，诸如电压和电流值。

特别地，对于如下所述的可以对应于图像的一个单元的区域的一个给定点组，系统从存储在数据库BDD中的组PR1、PR2或PR3中识别出参考点组，该参考点组的元数据和点强度与期望识别其类别的所述给定点组的点的元数据以及初始强度最密切地匹配。

一旦已经识别出其特征与所述待分类的点组的特征最密切地匹配的参考点组，则向待分类的点组分配所识别的参考点组的类别(污染区域或感兴趣区域)，并且(可能的话还)分配所识别的参考点组的子类别或每个子类别。

待分类的点组(或对应的区域)可以从对应的识别出的参考点组继承所有或一些元数据、和/或类别参数、以及(可能的话)子类别参数。

可以使用相关函数来识别与图像中的给定点组最密切地匹配的参考点组。

例如，对于图像中的给定的点组GP，该点组GP具有元数据M

还使用该评价函数计算每个参考区域的分数V_PR_1、V_PR_2、V_PR_3。然后，系统针对每个参考区域评估目标函数或代价函数L(GP,PR_i)＝f(V(GP),V_PR_i)。将给出目标函数或代价函数的最大值或最小值的参考点组PR1、PR2、PR3选出。

在图中所示的例子中，识别出的污染区域(即，不感兴趣区域)是区域RP1、RP2(参见图5)，识别出的感兴趣区域是区域RI1(参见图6)。应当理解，本方法也适用于具有一个或多个污染区域和一个或多个感兴趣区域的其他图像构造。

·轮廓区域

根据一个特定方面并且如图4所示，可以确定乳房3的图像400的轮廓区域RC(对应于乳房3的轮廓区域)。

在图4的示例中，轮廓区域RC的较宽部分对应于乳房的与压缩板211、221直接接触的部分。

可以通过形状匹配来确定轮廓区域RC，并且(可能的话还)基于轮廓区域的强度值和施加到乳房3的力值来确定轮廓区域RC。

·具有特定几何构造或形状的几何结构的识别

该系统使得可以识别乳房图像400中的一个或多个几何结构SGI1、SGP1。几何结构包括例如线性结构。

因此，在第一步中，几何结构可以通过其几何构造，例如，断开或未断开的线性几何构造来识别。接下来，该系统搜索几何结构与一个或多个感兴趣区域或一个或多个污染区域(不感兴趣区域)之间的相关性。相关性可以取决于亮度值，并且(可能的话还)取决于元数据。相关函数可以类似于上面给出的相关函数。

该系统使得可以在所述几何结构和至少一个感兴趣区域之间建立相关性时，使用相关函数(例如类似于上面给出的相关函数)为所识别的几何结构分配具有对应于感兴趣类别的第一值的分类参数。相反，当所述几何结构和感兴趣区域之间没有任何(足够的)相关性时，将对应于不感兴趣类别(或污染类别)的第二值分配给该几何结构。

因此，如图7所示，该系统识别这样的几何结构SGI1：该几何结构与感兴趣区RI1建立了相关性，使得与感兴趣类别相对应的参数被分配给所述几何结构SGI1。如图8所示，该系统还识别这样的几何结构SGP1：该几何结构与污染区域RP1建立了相关性，使得与不感兴趣类别相对应的参数被分配给所述几何结构SGP1。可以规定几何结构继承与其相关的区域的所有或一些元数据、和/或类别参数、以及(可能的话)子类别参数。

·纹理元素

为了进行掩蔽，使用预先收集或定义的纹理元素ET1、ET2、ET3。纹理元素是示出了与已经被采集了图像的对象(在此为乳房3)相同种类的对象的一部分的X射线图像。

所述纹理元素例如对应于脂肪区域的图像，其与污染区域的区域相比在视觉上不太吸引人且因此破坏性较小。因此，当这些纹理元素(可能在被修改之后)将被用于替换图像的污染区域以便允许放射科医师专注于感兴趣区域时，乳房将仍然保持其基本特征(形状和纹理)，从而限制了这些替换扰乱放射科医师的风险。

纹理元素可以存储在分析期间可访问的(本地或远程)数据库中，例如数据库BDD。

每个纹理元素ET1、ET2、ET3包括点组和元数据。

以与参考点组PR1、PR2、PR3类似的方式，每个纹理元素ET1、ET2、ET3包括强度值和参考元数据MreFET，并且可能与污染区域子类别(例如与低强度区域或高强度区域相对应的子类别)相关联。

有利地，相同的元数据与属于同一组纹理元素点组的各个点相关联，并且每个点可以具有与其他点的强度值不同的强度值。

纹理元素ET1、ET2、ET3的参考元数据MreFET优选地包括和与获取的图像IMG1相关联的元数据相同类型的元数据。因此，参考元数据MreFET可以以类似于与所获取的图像相关联的元数据的方式包括：

-压缩状态下的参考乳房厚度值和对应的压缩力值，

-与X射线的功率或能量有关的(一个或多个)参数的一个或多个值，诸如电压和电流值。

诸如纹理元素的尺寸、组织类型或统计强度特征等各种数据也可以与每个纹理元素相关联。这些数据也可以与上面给出的参考点相关联。

根据一个特定实施例，一个或每个参考点组的强度方差(即，第二数学矩)高于一个或每个纹理元素的该强度方差。换言之，纹理元素可以具有比参考点组更高的强度均匀性。

根据一个特定实施例，一个或每个参考点组的点的平均强度值(即，第一数学矩)高于一个或每个纹理元素的该平均强度值。

应当理解，纹理元素不同于用于识别污染区域或感兴趣区域的参考点组。

根据一个优选实施例，掩蔽操作的目的是使一个或多个所谓的污染区域对操作者不可见，并且用能够在图像分析期间减少注意力的区域来代替这些污染区域。因此，根据纹理元素的强度特性，特别是元素点的强度值和相关数学矩的强度值，对纹理元素进行选择和分类。此外，还可以考虑纹理元素的点的统计分布，以便确定由所述纹理元素表示的组织类型。

可以通过将由一个或多个纹理元素形成的掩蔽施加到污染区域的全部或部分来掩蔽所述污染区域。

·纹理元素的选择或产生

对于识别出的污染区域RP1、RP2，计算所述区域的点的强度值的至少一个数学矩，例如平均强度值I

根据诸如污染区域(并且优选地，一个或多个相关元数据项)的一个或多个计算出的数学矩的特征，以及可选地根据所述区域附近的数学矩，从多个预定的纹理元素ET121、ET122、ET123；ET131、ET132、ET133选出纹理元素ET121；ET133。

特别地，对于如下所述可以与图像的单元(cell)对应的区域的给定的点组，在将栅格应用于图像之后，可由系统从数据库BDD中的预定纹理元素中选择纹理元素，所选择的纹理元素的元数据和点强度最密切地匹配污染区域以及(可能的话)其附近的点的元数据和点强度。纹理元素与污染区域之间的相关性可以通过考虑所述区域的元数据和初始强度中的一些或全部来分析目标函数或成本函数而建立。为此，可以使用与上述相似的相关性和目标或成本函数。

还可以基于多个纹理元素生成新的纹理元素，所述多个纹理元素例如基于强度的相应数学矩来识别。

一旦已经从所选择的纹理元素中选择或生成纹理元素，则系统使用该纹理元素作为掩蔽来修改污染区域的一个点组。特别地，系统可以基于所述纹理元素的点的强度值来修改该点组中点的强度值。这种修改可以是用所述纹理元素的点的强度值替换该点组中点的强度值。也可以基于纹理元素的点组的强度来修改污染区域的其他点组的强度，或由纹理元素的点组的强度替换污染区域的其他点组的强度。

例如，可以基于与应用掩蔽的区域或应用掩蔽的每个区域相邻的一个或多个区域，调整(即修改)用作掩蔽的纹理元素的特征，以便不偏离所获取图像的基本特征(强度、纹理)。

根据一个优选实施例，对被称为“污染”的不感兴趣区域的掩蔽旨在用由纹理元素或由所述纹理元素的成分构造的掩蔽来代替所述区域。

在一个优选实施例中，形成掩蔽的纹理元素呈现特定的强度特征。

例如，可以规定最小图像强度值对应于空气。

可以从所选择的纹理元素中选择或生成纹理元素，以便通过逼近不同于绝对最小值(例如空气强度)的预定阈值(表示为M

根据一个特定实施例，参考点组PR_i可具有与至少一个纹理元素相同的统计特征。

·将对象图像分解成单元

将乳房的图像400分解成相邻点的块，称为单元C1、C2、C3、C4、C5(图10)。

分解图像所产生的单元是通过将具有预定大小的网孔的栅格G400应用于图像而产生的。

最初，可以将栅格的网孔，并因此将单元的尺寸选择为与所使用的最大纹理元素的尺寸对应。如果需要，可随后将具有更精细网孔的栅格应用于图像或图像的一部分，例如应用于给定的单元，以便允许使用更小的纹理元素。

·单元的组成

当单元，例如图10中所示的单元C5，包含不同区域类别的点，或者各种子类别的点(例如感兴趣区域RI1和污染区域RP1、RP2的点)，或者两个不同污染区的点时，可以特别规定将相应的单元分解为子单元。

因此，如图15A所示，单元C5被分解为子单元C51，这些子单元C51本身可以被分解为子单元，直到每个子单元仅包含感兴趣区域RI1的点或污染区域RP1、RP2的点(图15和图15A)。然后将本说明书中所示的处理步骤应用于这些子单元。

因此，图15A示出了将更精细的网孔应用于单元C5，使得每个子单元C51仅包括感兴趣区域的点或污染区域的点。当属于给定区域的这些点在单元中的比例高于给定阈值(例如95％)时，可以认为单元“仅”包括给定区域的点。

换言之，为了进行更精细的分析，将单元分解为具有较小网孔的栅格。

这种分解可以是逐渐的并且进行若干次。在每次新的重复时，分析单元的内容以便识别对额外分解的任何需求。

·感兴趣单元的区域

当单元C1中的每个点属于感兴趣区域RI1时，所述点在生成的新图像IMG2中保持不变(图11)。特别地，无论相邻单元中的点属于污染区域还是感兴趣区域，所述点都保持不变。

·污染区域单元的处理

当单元中的每个点属于污染区域并且相邻单元中的点也属于所述污染区域时，用从多个预定的纹理元素中选择的纹理元素的点替换该单元中的所述点。

因此，如图12所示，单元C2被也属于污染区域RP1的相邻单元包围。该系统基于与单元中的点和纹理元素相关联的强度值以及元数据，从多个纹理元素ET121、ET122、ET123中确定与单元C2最密切地匹配的纹理元素ET121。类似地，图13中所示的单元C3被也属于污染区域RP2的相邻单元包围。该系统基于与单元中的点和纹理元素相关联的强度值以及元数据，从多个纹理元素ET131、ET132、ET133中确定与单元C3最密切地匹配的纹理元素ET133。

当单元中的每个点属于污染区域并且至少一个相邻单元中的点属于不同于所述污染区域的类别(例如属于感兴趣区域或另一类污染区域)时，从至少一个预定的纹理元素(优选地多个预定的纹理元素)并且基于所述至少一个相邻单元中的点来生成新的纹理元素。特别地，可以基于所述至少一个相邻单元中的所述点来选择纹理元素中的一个以用于产生新的纹理元素。所述单元中的点被替换为所述新的纹理元素的点。有利地，由基于所述待处理的单元的特征选择的预定纹理元素和由基于所述至少一个相邻单元的特征选择的另一纹理元素来生成新的纹理元素。

因此，如图14所示，单元C4中的每个点属于污染区域RP1，而相邻单元CV4包括属于感兴趣区域RI1的点。

然后，从与单元C4密切地匹配的预定纹理元素ET141以及与相邻单元CV4中的点密切地匹配的纹理元素ET142产生新的纹理元素ET143。然后，将所述单元C4中的点替换为所述新的纹理元素ET143的点(图14、图14A和图14B)。用作单元C4的掩蔽的所述纹理元素ET143的点也可以基于单元C4的周围环境而调整。

·所得图像

如图16所示，感兴趣区域RI1以及与其相关联的感兴趣几何结构SGI1被保留，而原始污染区域RP1、RP2已经使用纹理元素进行了修改，以将这些区域混合到其环境中，从而不再有吸引放射科医师注意的风险。在图16所示的示例中可以注意到，图5中表示为RP2的区域(靠近感兴趣区域或靠近图5中表示为RP1的污染区域)已经被修改得不同于区域RP2的其余部分，以便保留对象的基本形状和纹理，并确保适当的区域过渡，以便不产生视觉中断。

因此，放射科医师能够将其分析集中在感兴趣区域RI1和与其相关联的感兴趣几何结构SGI1上。

所描述的功能和步骤可以以计算机程序的形式或经由硬件组件(例如可编程门阵列)来实现。特别地，由计算机系统1执行的功能和步骤可以由在处理器或控制器中实现的指令集或计算机模块来执行，或者由专用电子组件或FPGA或ASIC组件来执行。也可以将计算机部件和电子部件结合。

当陈述“计算机系统构造成执行给定操作”时，这意味着该系统包括计算机指令和使得能够执行所述操作的相应执行装置，和/或意味着该系统包括相应的电子组件。

本发明并不限于附图中所示的实施例。

另外，术语“包括”不排除其他要素或步骤。另外，参考上面公开的实施例之一描述的特征或步骤也可以与上面公开的其它实施例的其它特征或步骤组合使用。