專利名稱：：使用逆空間濾波的數(shù)字圖像重建的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及數(shù)字成像領(lǐng)域，并且尤其涉及使用差異數(shù)字圖像來處理數(shù)字圖像以便重建原始圖像。
背景技術(shù)：
：信息技術(shù)對醫(yī)學(xué)成像具有重要的影響。圖片檔案(archive)及通信系統(tǒng)(PicturearchivingandcommunicationssystemsPACS)考慮到在數(shù)字的無膠片環(huán)境中對各種醫(yī)學(xué)成像模態(tài)(modality)進行數(shù)字獲取、圖像處理和顯示。數(shù)字醫(yī)學(xué)成像所承諾的優(yōu)點包括增加了利用圖像的健康護理專業(yè)人員的工作效率并且增加了使用醫(yī)學(xué)圖像來改進病人護理的方式的靈活性。醫(yī)學(xué)圖像的一個來源是對通過病人的感興趣區(qū)域而投射的X射線進行檢測以便利用有限區(qū)域的成像檢測器來測量X射線透射率。這樣的圖像通常被稱為投射射線照相(radiographic)圖像。在獲取之后，能夠使用數(shù)字圖像處理技術(shù)來增強圖像以便使所述圖像中的診斷信息的顯示最大化。對捕獲模態(tài)成功地自動應(yīng)用該處理提供了準(zhǔn)備好顯示的圖像并且用來增加健康護理專業(yè)人員的工作效率，這是因為能夠在計算機顯示器上觀看圖像或者打印所述圖像以便在光盒(lightbox)上觀看。在常規(guī)的膠片屏(film-screen)射線照片中，在捕獲和化學(xué)處理時鎖定射線照片的視覺顯示。與通常的膠片屏射線照片不同，數(shù)字射線照片可以在獲取之后被有選擇地增強以便提供不同的外觀。能夠修改/增強閨像的特定屬性(諸如亮度、范圍(latitude)、細節(jié)對比、清晰度和噪聲的外觀)。另外，可以對圖像執(zhí)行計算機輔助分析，例如對數(shù)字乳房X線照片中的疾患(lesion)進行計算機輔助檢測(CAD)。在多次使用醫(yī)學(xué)圖像的情況下，需要存儲、獲取和傳送增強和未增強的圖像這二者。優(yōu)選地是，這樣的存儲、獲取和傳送能夠發(fā)生在PACS系統(tǒng)內(nèi)以便滿足所述PACS中所有設(shè)備的需要。在諸如DICOM(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像通信DigitalImagingCommunicationsinMedicine)開》文系統(tǒng)環(huán)境中，才是供了對增強的和原始的醫(yī)學(xué)圖像這二者或者未增強的醫(yī)學(xué)圖像的支持。特別地，DICOM標(biāo)準(zhǔn)(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信PS3.3-1999，國家電氣制造商協(xié)會，1999)解決了對增強的圖像數(shù)據(jù)或未增強的圖像數(shù)據(jù)的管理。通過引入呈現(xiàn)意圖類型(PresentationIntentType)在DX系列模塊(DXSeriesModule)中給出了原理。該標(biāo)簽可以具有FORPRESENTATION(用于呈現(xiàn))或FORPROCESSING(用于處理)的值。如果標(biāo)簽值為FORPRESENTATION(供呈現(xiàn))，那么圖像已經(jīng)被增強以致可以在不需要附加處理的情況下顯示所述圖像。如果標(biāo)簽值為FORPROCESSING,那么所述圖像在顯示和解釋之前必須經(jīng)過附加增強處理。FORPROCESING圖像數(shù)據(jù)的旨在允許計算機輔助檢測處理并且允許更有能力的系統(tǒng)這樣做，同時仍然使用DICOM圖像對象，并且還保留用于提供圖像數(shù)據(jù)的能力，所述圖像數(shù)據(jù)通過使用FORPRESENTATION而準(zhǔn)備好顯示，其中所述系統(tǒng)能夠執(zhí)行所要求的增強處理。雖然DICOM標(biāo)準(zhǔn)提供了對增強和未增強版本的圖像的表示，但是它并未提供對處于未增強和增強狀態(tài)下的圖像進行歸檔和/或傳送的高效手段。因此，在DICOM中使用DX系列模塊處理增強的圖像和未增強的圖像這二者增加了PACS系統(tǒng)管理對相同圖像的不同版本請求的復(fù)雜度和額外的圖像檔案的存儲要求。2001年10月9日公開的美國專利號6，301，393(Spaulding)涉及使用表示兩個圖像之間差異的增量(delta)圖像的原理來表示處于一個以上圖像處理狀態(tài)下的圖像。Spaulding所公開的方法允許遠程用戶從增強圖像和增量圖像的組合重建原始的未增強圖像。然而，所公開的重建方法沒有考慮增量圖像文件大小對空間濾波操作的依賴，所述空間濾波操作可能已經(jīng)被應(yīng)用來產(chǎn)生增強圖像。因而，Spaulding所公開的方法并不特別適于依賴空間濾波操作來進行圖像增強的成像應(yīng)用，例如醫(yī)學(xué)成l象應(yīng)用。據(jù)此，需要一種允許用戶有選擇地顯示增強的數(shù)字圖像或重新處理原始數(shù)字圖像以使得能夠在不必獲取大的原始數(shù)字圖像的情況下觀看任何丟失的信息的方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于向處理站點高效地傳送任意修改的數(shù)字圖像。本發(fā)明的另一目的在于提供一種允許用戶有選擇地顯示增強的數(shù)字圖像或重新處理原始數(shù)字圖像以使得能夠在不必獲取原始數(shù)字圖像的情況下觀看任何丟失的信息的方法。本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種適合于醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用的方法。只借助說明性例子給出了所提供的任何目的，并且這樣的目的可以是本發(fā)明一個或多個實施例的示范。本公開發(fā)明原本獲得的其他想要的目的和優(yōu)點對那些本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是可以想到或者顯而易見的。本發(fā)明由所附權(quán)利要求來限定。依照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于處理數(shù)字圖像的方法。所述方法包括步驟訪問由多個像素組成的源數(shù)字圖像；向所述源數(shù)字圖像應(yīng)用空間濾波器以生成增強的數(shù)字圖像；向所述增強的源數(shù)字圖像應(yīng)用逆空間濾波器(inversespatialfilter)以生成估計的數(shù)字圖像；并且從估計的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像生成差異數(shù)字圖像，所述差異數(shù)字圖像表示源數(shù)字圖像和估計的數(shù)字圖像之間的差異。能夠把差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像從第一設(shè)備遠程傳送到第二設(shè)備。在第二設(shè)備處，能夠從差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像，其中重建的數(shù)字圖像基本上等效于源數(shù)字圖像。利用本發(fā)明，從增強的數(shù)字圖像和差異數(shù)字圖像重建源數(shù)字圖像，其中增強的數(shù)字圖像已經(jīng)被借助空間濾波器處理而從源數(shù)字圖像產(chǎn)生。本發(fā)明的優(yōu)點在于表示源數(shù)字圖像和重建的數(shù)字圖像之間差異的差異數(shù)字圖像能夠結(jié)合任意的圖像增強算法使用。更進一步地，能夠在整個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳送增強的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像，而不會有由能力差的系統(tǒng)引起的不當(dāng)顯示的風(fēng)險。與增強的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像的獨立表示相比，這種增強的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像的高效表示降低了檔案存儲量和通信帶寬。附圖簡要描述根據(jù)如附圖中所圖示的本發(fā)明實施例的更特定的描述，本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點變得很明顯。附圖的元件相互之間不一定是按比例繪制的。圖1是用于示出適于實施本發(fā)明的連接計算機的醫(yī)學(xué)成像通信網(wǎng)絡(luò)的示意視圖。圖2是示出借助于用于轉(zhuǎn)送(transfer)數(shù)字圖像的通信網(wǎng)絡(luò)來連接的兩個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器計算機的示意視圖。圖3是示出圖像處理計算機內(nèi)的處理模塊的框圖。圖4是示出診斷工作站計算機內(nèi)的處理模塊的框圖。圖5是示出圖像編碼模塊內(nèi)的處理模塊的框圖。圖6是示出圖像解碼模塊內(nèi)的處理模塊的框圖。圖7是示出診斷工作站計算機內(nèi)處理模塊的另一框圖。圖8是示出圖像增強處理器的細節(jié)的框圖，和圖9是示出逆圖像增強處理器的細節(jié)的框圖。發(fā)明詳細描述以下是本發(fā)明的優(yōu)選實施例的詳細描述，參考附圖，其中在每幅圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相同的結(jié)構(gòu)元件。能夠借助于圖片檔案及通信系統(tǒng)(picturearchiveandcommunicationssystemsPACS)來實現(xiàn)醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用。這些公知的系統(tǒng)提供了用于顯示借助各種醫(yī)學(xué)成像模態(tài)所獲取的數(shù)字圖像的裝置，所述成像模態(tài)諸如投射射線照相術(shù)(X射線圖像)、計算機斷層(CT圖像)、超聲波(US圖像)和磁共振(MR圖像)。典型地，所獲取的圖像像素數(shù)據(jù)表示所感測的強度范圍。能夠直接在電子顯示器上觀看所獲取的醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像。然而，大部分醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像都被增強。即，利用圖像增強軟件來處理原始數(shù)字圖像的像素數(shù)據(jù)以生成湟染(render)的數(shù)字圖像。當(dāng)在電子顯示器上直接觀看時，與觀看由所獲取的圖像像素數(shù)據(jù)組成的原始數(shù)字圖像相比較而言，渲染的數(shù)字圖像能夠為經(jīng)過訓(xùn)練的觀察者產(chǎn)生改進的診斷相關(guān)信息。盡管渲染的數(shù)字圖像通常產(chǎn)生較好的診斷結(jié)果，但是原始的數(shù)字圖像會包含一些在渲染過程中已經(jīng)丟失的數(shù)學(xué)信息。對于一些醫(yī)學(xué)成像應(yīng)用來說以及對于一些特定的醫(yī)學(xué)圖像來說，在最初觀看渲染的或增強的數(shù)字圖像之后重新處理原始數(shù)字圖像會是有益的。一般采用有目標(biāo)的方式來進行該重新處理以加重特定的圖像特征或所關(guān)注的區(qū)域。因此，使原始(即，未增強的)圖像和增強的數(shù)字圖像這二者對醫(yī)學(xué)觀察者可用上是有價值的。在PACS中可以從原點傳送原始的和增強的數(shù)字圖像。然而，發(fā)送這兩個圖像實質(zhì)上加倍了通過網(wǎng)絡(luò)傳送所需的數(shù)據(jù)量。由于網(wǎng)絡(luò)帶寬常常是有限的，所以發(fā)送原始和增強的數(shù)字圖像代價會很高。美國專利號6,301,393(Spaulding)公開了一種用于表示處于一個以上圖像處理狀態(tài)下的數(shù)字圖像的方法。Spaulding所公開的方法能夠被用來利用差異數(shù)字圖像來對增強的數(shù)字圖像進行編碼，其中所述差異數(shù)字圖像表示在原始數(shù)字圖像而不是增強的數(shù)字圖像中所包含的數(shù)學(xué)信息。所接收的增強數(shù)字圖像被用來產(chǎn)生估計的數(shù)字圖像并且額外的數(shù)學(xué)信息被編碼在差異數(shù)字圖像中。然后把估計的數(shù)字圖像與差異數(shù)字圖像相組合以便重建原始的數(shù)字圖像。雖然Spaulding所公開的方法確實允許遠程用戶重建原始的數(shù)字圖像，但是Spaulding所公開的重建方法沒有考慮到增量圖像文件大小對可能已經(jīng)被應(yīng)用來產(chǎn)生增強圖像的空間濾波操作的依賴。通常，空間濾波操作，并且特別是空間銳化操作表示被應(yīng)用來生成增強的數(shù)字圖像的圖像增強處理的效果顯著部分。因此，雖然Spaulding的方法已經(jīng)在其特定應(yīng)用中獲得一定程度的成功，但是它由于所產(chǎn)生的差異數(shù)字圖像很大，所以不是特別適于某些成像應(yīng)用。人們希望結(jié)合所應(yīng)用的效果顯著的增強空間濾波操作來減小差異數(shù)字圖像的大小。本發(fā)明公開了一種用于減少用來表示差異數(shù)字圖像所需的存儲器量的方法，其中所述存儲器量依賴于逆空間濾波操作或空間濾波估計操作的應(yīng)用。下面將更詳細地描述所增加的空間濾波操作的細節(jié)。在下面描述中，本發(fā)明的實施例將被描述為軟件程序。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)很容易地認識到，這樣的軟件的等效物也可以用硬件來構(gòu)造。因為圖像操縱算法和系統(tǒng)是公知的，所以本描述將特別針對形成依照本發(fā)明方法一部分或與之更直接協(xié)作的算法和系統(tǒng)。這樣的算法和系統(tǒng)的其他方面以及用于生成圖像信號和以其他方式處理與之相關(guān)的圖像信號的硬件和/或軟件(這里沒有特別示出或描述)可以從在本領(lǐng)域中已知的這樣的系統(tǒng)、算法、組件和元件中選^^?！┲Фㄈ缦旅嬲f明書所闡明的描述，其所有軟件的實現(xiàn)方式是常規(guī)的并且在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員掌握之內(nèi)。出于闡述目的，數(shù)字圖像能夠包括一個或多個數(shù)字圖像通道，其中每個數(shù)字圖像通道包括二維像素陣列。每個像素值涉及由圖像捕獲設(shè)備所接收的對應(yīng)于像素的幾何域的光量。對彩色成像應(yīng)用來說，數(shù)字圖像常常將由紅色、綠色和藍色數(shù)字圖像通道組成。還可以實施其他配置，例如青色、品紅色和黃色數(shù)字圖像通道。運動成像應(yīng)用可以被認為是數(shù)字圖像的時間序列。對于射線照相數(shù)字圖像來說，最典型的情況是像素數(shù)據(jù)被表示為僅一個單色數(shù)字圖像通道或者二維像素陣列。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到，本發(fā)明能夠被應(yīng)用于但不局限于用于上述應(yīng)用中的任何一個的數(shù)字圖像通道。盡管本發(fā)明把數(shù)字圖像通道描述為按照行和列排列的二維像素值陣列，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到本發(fā)明的方法能夠被應(yīng)用于具有同等效果的馬賽克(mosaic)(非直線)陣列。盡管參考醫(yī)學(xué)數(shù)字成像應(yīng)用描述了本發(fā)明，不過本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到可以在非醫(yī)學(xué)數(shù)字成像應(yīng)用的情況下實施本發(fā)明。例如，大部分醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像表示單色圖像，例如X射線圖像典型地不傳達顏色信息。然而，本發(fā)明可以被應(yīng)用于數(shù)字彩色圖像的每個顏色記錄。一些醫(yī)學(xué)圖像原本表示三維圖像數(shù)據(jù)，例如計算機斷層(CT)和磁共振(MR)圖像。能夠利用這些形式的三維數(shù)字圖像來實施本發(fā)明。CT或MR數(shù)字圖像能夠是并且常常被組織為一系列切片(slice),其中每個切片是二維數(shù)字圖像。因此，能夠單獨對三維數(shù)字圖像的切片實施本發(fā)明?？梢岳媒柚谕ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)連接的多個計算機來實現(xiàn)本發(fā)明。在圖1中圖示了示例性的醫(yī)學(xué)成像通信網(wǎng)絡(luò)(包括多個計算機)。這種連接的計^機網(wǎng)絡(luò)提供了在任何兩個或多個連接計算機之間發(fā)送和接收信息的手段。通信網(wǎng)絡(luò)110可以包括從一個計算機到另一個計算機的物理連接，諸如這能夠利用常規(guī)的以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。通信網(wǎng)絡(luò)還可以包括非物理上連接的通信線路，諸如這能夠利用微波通信鏈路、無線電通信鏈路、同軸電纜電視通信鏈路、光纖通信鏈路或蜂窩電話通信鏈路來實現(xiàn)。從而，本發(fā)明可以利用上述任何通信系統(tǒng)來實施，但是由于本發(fā)明依賴于信息交換而非依賴于實現(xiàn)信息交換的手段，所以本發(fā)明并不僅限于這些系統(tǒng)。具有圖像能力的計算機是能夠執(zhí)行一系列計算指令的任何設(shè)備，所述計,指令包括對數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的操縱。盡管在根本上任何具有圖像能力的計算機都能夠執(zhí)行任何計算指令，不過在圖1中所圖示的具有圖像能力的計算機已經(jīng)被給予專門名稱以強調(diào)它們所執(zhí)行的專用功能。具有圖像能力的計算機的一些例子是圖像處理計算機120、診斷工作站計算機130、圖像服務(wù)器計算機140、個人計算機、移動計算機、信息亭(kiosk)計算機等。本發(fā)明可以利用但不局限于以上所有具有圖像能力的計算機的例子來實施。還應(yīng)當(dāng)認為，給定計算機能夠被配置為執(zhí)行在圖1中所圖示的一個以上功能。然而，為了論述本發(fā)明，專門功能將被視為是獨立的實體，即便計算機硬件的物理實現(xiàn)方式可能并不總是獨立的也是如此。在圖1所示出的圖像服務(wù)器計算機140指的是專門的計算機設(shè)備，它已經(jīng)被配置成為連接到通信網(wǎng)絡(luò)110的其他計算機從圖像檔案(imagearchive)150中獲取數(shù)字圖像。由圖像檔案庫150所執(zhí)行的功能是對轉(zhuǎn)送或交換圖像信息而不是處理信息的幫助和支持。圖像檔案150充當(dāng)數(shù)字圖像及其他醫(yī)學(xué)信息的大型儲存庫(repository)。圖1中的箭頭表示信息交換，信息交換通常是雙向的，即能夠在任一方向上實現(xiàn)信息流動。由于對于計算機來說，信息能夠從一個計算機流動到另一個計算機，所以形成了連接的計算機網(wǎng)絡(luò)?？梢韵笳餍缘亟柚谕ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)110連接并未在圖1中示出的計算機。因此，連接到與通信網(wǎng)絡(luò)連接的另一計算機的任何計算機也被連接，并且能夠與連接到所述網(wǎng)絡(luò)的任何其他計算機交換信息。為了論述本發(fā)明，包括通信網(wǎng)絡(luò)的互連的計算機的集合也被稱作DICOM網(wǎng)絡(luò)，原因在于DICOM(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信，PS3.3-1999，國家電氣制造商協(xié)會，1999)格式化的數(shù)字圖像目前是用于醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像的最普遍的文件編碼。圖像處理計算機120和診斷工作站計算機130被示為連接到通信網(wǎng)絡(luò)110。這些計算機具有交換和顯示信息的能力。特別地，當(dāng)它涉及本發(fā)明時，這些計算機具有但不局限于顯示文字、圖形、圖像信息等的能力。這種計算機典型情況下通過利用理解各種協(xié)議并且管理信息的可一見顯示的軟件而連4矣到DICOM網(wǎng)絡(luò)。醫(yī)學(xué)成像網(wǎng)絡(luò)的單獨用戶可以利用連接的個人計算機來訪問因特網(wǎng)。個人計算機可以是諸如膝上型計算機之類的便攜單元。如果個人計算機以無線連接的方式連接到通信網(wǎng)絡(luò)110,那么它幾乎就能夠處在任何地方。在這種配置中，診斷工作站計算機130能夠表示移動計算機，例如膝上型計算機或手持式計算機設(shè)備。在根本上，移動計算機和個人計算機區(qū)別可能主要在于大小和重量。仍然參照圖1,圖像捕獲設(shè)備160表示醫(yī)學(xué)數(shù)字圖像模態(tài)設(shè)備，諸如但不局限于用于生成X射線數(shù)字圖像的投射射線照相設(shè)備(例如，計算的射線照相設(shè)備和數(shù)字射線照相設(shè)備)，用于生成3維CT數(shù)字圖像的計算機斷層設(shè)備(CT)和/或還生成3維MR數(shù)字圖像的磁共振成像設(shè)備(MR)。使用圖像捕獲設(shè)備160來對病人170成像以便產(chǎn)生源數(shù)字圖像201(未示出)，源數(shù)字圖像201通過直接連接或通過通信網(wǎng)絡(luò)IIO被傳送到圖像處理計算機120。電子顯示器180a和輸入控制設(shè)備190a(例如，鍵盤、鼠標(biāo)或定點設(shè)備)被連接到圖像處理計算機120并且能夠被用于輸入數(shù)據(jù)和輔助操作者。類似地，電子顯示器180b和180c以及輸入控制設(shè)備190b(例如，鍵盤、鼠標(biāo)或定點設(shè)備)能夠被連接到診斷工作站計算機130，用于輸入數(shù)據(jù)和輔助操作者?，F(xiàn)在參照圖2,示出了用于示出借助于用來轉(zhuǎn)送數(shù)字圖像的通信網(wǎng)絡(luò)而連接的兩個網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器計算機的示意視圖。圖像處理計算機120接收來自圖像捕獲設(shè)備160的源數(shù)字圖像201，并且執(zhí)行增強處理以便產(chǎn)生增強的數(shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203。典型地，源數(shù)字圖像201當(dāng)利用電子顯示器180a而被直接顯示時，將不會向諸如放射科醫(yī)師之類的經(jīng)過訓(xùn)練的觀察者顯露所有相關(guān)的診斷信息。通常，在電子顯示器180a上觀看之前，對源數(shù)字圖像201執(zhí)行某種形式的增強處理以改進圖像細節(jié)的可見度。應(yīng)當(dāng)注意實際上，并沒有任何新的信息因為應(yīng)用增強算法技術(shù)而被編碼到增強的數(shù)字圖像202中。更確切地講，可能會相反。與源數(shù)字圖像201相比，增強的數(shù)字圖像202包含相等或更少的數(shù)學(xué)上的信息量。實際上，為了調(diào)節(jié)圖像信息以使得放射科醫(yī)師及其他醫(yī)務(wù)人員可以看見更多的圖像細節(jié)而在從源數(shù)字圖像201到增強的數(shù)字圖像202的變換中，丟失了一些數(shù)學(xué)信息。增強數(shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203—起能夠被認為是源數(shù)字圖像201中數(shù)學(xué)圖像信息的可替換的表示。圖像處理計算機120借助于通信網(wǎng)絡(luò)110向診斷工作站計算機130傳送增強數(shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203這二者。診斷工作站計算機130能夠直接在多個電子顯示設(shè)備之一上顯示增強的數(shù)字圖像202，所述多個電子顯示設(shè)備在圖2中被示為180b和180c。然而，診斷工作站計算機130還能夠處理增強數(shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203以形成重建的數(shù)字圖像205(未示出)，所述重建的數(shù)字圖像205基本上等效于源數(shù)字圖像201或與之相同。這是在實際上沒有直接接收源數(shù)字圖像201的情況下實現(xiàn)的。采用增強的數(shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203的形式的圖像信息而不是和源數(shù)字圖像201—樣是有益的，這具有若干原因。增強的數(shù)字圖像202能夠被直接在電子顯示器180b上顯示，而利用源數(shù)字圖像201來這樣做將會導(dǎo)致源視覺上較差的結(jié)果。第二，盡管能夠處理源數(shù)字圖像201來生成另一增強的數(shù)字圖像202,不過該處理會花費時間，從而對于一些應(yīng)用來說，直接是增強的數(shù)字圖像202更加方便。第三，在對增強的數(shù)字圖像201進行觀看之后，放射科醫(yī)師可能想要重新處理原始的圖像信息(即，源數(shù)字圖像201)來使遺漏或丟失的圖像信息可見。放射科醫(yī)師可以請求源數(shù)字圖像201應(yīng)該借助于通信網(wǎng)絡(luò)110來發(fā)送。然而，由于與源數(shù)字圖像201相比，差異數(shù)字圖像203需要的是較小的存儲器，所以發(fā)送差異數(shù)字圖像203將從通信網(wǎng)絡(luò)110中占用更少的帶寬。因此，當(dāng)請求重新處理圖像信息時，差異數(shù)字圖像203只需要被傳送給工作站計算機130。當(dāng)請求時，診斷工作站計算機130把差異數(shù)字圖像203與增強的數(shù)字圖像202相組合，產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像205，并且應(yīng)用增強處理，所述增強處理被設(shè)計成用于使放射科醫(yī)師能夠看見另外丟失或遺漏的圖像細節(jié)。圖3示出了圖示圖像處理計算機內(nèi)的處理模塊的框圖。現(xiàn)在參考圖3來論述由圖像處理計算機120所執(zhí)行的圖像處理步驟的細節(jié)。圖像增強處理器220接收源數(shù)字圖像201。圖像增強處理器200對源數(shù)字圖像201的像素數(shù)據(jù)應(yīng)用一系列圖像處理操作(受一個或多個圖像處理參數(shù)206控制)。這些操作的結(jié)果是增強的數(shù)字圖像202。增強的數(shù)字圖像202能夠被傳送到通信網(wǎng)絡(luò)110上的另一計算機(如圖2所示)和/或在電子顯示器180a上觀看(如圖2所示)。圖像增強處理器220準(zhǔn)備源數(shù)字圖像201的原始像素數(shù)據(jù)以最佳觀看，并且因此考慮處于"渲染狀態(tài)"中的數(shù)字圖像或"渲染的圖像"，而源數(shù)字圖像201處于"未渲染狀態(tài)"。增強的數(shù)字圖像202通過源圖像預(yù)測器240被進一步處理以便產(chǎn)生估計的數(shù)字圖像204。由源圖像預(yù)測器240所執(zhí)行的處理近似于為撤消圖像增強處理器220的影響所必需的圖像處理。換句話說，圖像增強處理器220對源數(shù)字圖像201的像素數(shù)據(jù)進行變換以形成增強的數(shù)字圖像202。源圖像預(yù)測器240把所述像素數(shù)據(jù)向回變換成近似源數(shù)字圖像201的原始像素值。通常，估計的數(shù)字圖像204將會不同于源數(shù)字圖像201。這是由于所應(yīng)用的圖像處理步驟中的一個或多個是不可逆的而造成的。圖像減法器230接收估計的數(shù)字圖像204并且把它從源數(shù)字圖像201減去以便產(chǎn)生差異數(shù)字圖像203。現(xiàn)在參照圖4,示出了診斷工作站計算機內(nèi)的處理模塊的框圖以便圖示由診斷工作站計算機130所執(zhí)行的圖像處理步驟的細節(jié)。該處理開始于源圖像預(yù)測器240接收增強的數(shù)字圖像202和圖像處理參數(shù)206這二者。診斷工作站計算機130和(在圖3中所示出的)圖像處理計算機120的源圖像預(yù)測器240是相同的。如果不相同的話，那么在診斷工作站計算機130內(nèi)所生成的估計的數(shù)字圖像204b通常將不同于在(在圖3中所示出的)圖像處理計算機130內(nèi)生成的相應(yīng)估計的數(shù)字圖像204。在此實現(xiàn)方式中，圖像處理參數(shù)206被用來控制源圖像預(yù)測器240以產(chǎn)生估計的數(shù)字圖像204b。例如，圖像處理參數(shù)206能夠包括與所應(yīng)用的空間銳化的幅度相關(guān)的參數(shù)值和用來指示在可能的色階(tonescale)函數(shù)集內(nèi)的應(yīng)用的色階函數(shù)的不同參數(shù)值。圖像加法器250累加地組合估計的數(shù)字圖像204b和差異數(shù)字圖像203以便產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像205。應(yīng)當(dāng)注意，如圖2所描繪的圖像信息交換的流程示出了增強的數(shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203被從圖像處理計算機120直接傳送到診斷工作站130。雖然可以直接傳送這些數(shù)字圖像，但是在實踐中這兩個數(shù)字圖像典型地被圖像處理計算機120—起捆綁到單個圖像文件或圖像流中。圖5示出了能夠在圖像編碼模塊270內(nèi)實現(xiàn)捆綁操作的處理步驟。圖像壓縮模塊272被可選地應(yīng)用于增強的數(shù)字圖像202,以得到增強的數(shù)字圖像202b。差異數(shù)字圖像203能夠被可選的圖像壓縮模塊274類似地處理以便生成差異數(shù)字圖像203b。圖像流編碼器276組合增強的數(shù)字圖像202b、差異數(shù)字圖像203b和圖像處理參數(shù)206以便生成數(shù)字圖像文件207。用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用的公知圖像文件格式是DICOM。數(shù)字圖像文件207包括增強的數(shù)字圖像202b和差異數(shù)字圖像203b這二者?？梢园巡町悢?shù)字圖像203b并入到數(shù)字圖像文件207中，這是因為圖像常常包括其他非圖像信息，例如與病人170和圖像捕獲設(shè)備160相關(guān)的信息。能夠應(yīng)用無損圖像壓縮方法(例如，聯(lián)合圖像專家組(JointPhotographicExpertsGroupJPEG)無損算法)來通過在不丟失任何信息的情況下創(chuàng)建增強的數(shù)字圖像202b，從而減少存儲增強的數(shù)字圖像202所需的存儲器量。如果應(yīng)用了有損方法(例如JPEG2000有損算法)，那么在壓縮圖像像素數(shù)據(jù)中可能會丟失一些數(shù)學(xué)信息。無損或有損圖像壓縮都能夠被用來從差異數(shù)字圖像203創(chuàng)建壓縮的差異數(shù)字圖像203b。優(yōu)選地，有選擇地并獨立地應(yīng)用圖像壓縮模塊272和274這二者。即，能夠?qū)υ鰪姷臄?shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203應(yīng)用不同的圖像壓縮算法，或者能夠在這兩個模塊內(nèi)都應(yīng)用相同的圖像壓縮算法。在一些情況中，人們可能希望對差異數(shù)字圖像203而不是對增強的數(shù)字圖像202應(yīng)用圖像壓縮算法。如果任何圖像壓縮都沒有被應(yīng)用，那么不支持相應(yīng)的圖像解壓縮算法技術(shù)的診斷工作站就能夠解釋增強的數(shù)字圖像202的圖像數(shù)據(jù)。申請人認為與現(xiàn)有方法相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于差異數(shù)字圖像203通常將比增強的數(shù)字圖像202更能夠被壓縮，這是由于，對于許多圖像，在增強的和源圖像之間的差異遍及圖像大部分都會很小。結(jié)果，差異數(shù)字圖像203典型地被使用圖像壓縮算法(諸如公知的JPEG壓縮算法)而高度壓縮。因此，需要被發(fā)送到診斷工作站計算機130的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)量典型地小于直接發(fā)送差異數(shù)字圖像203會需要的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)量。這會使得穿過通信網(wǎng)絡(luò)110的傳輸時間更快，或者對可拆卸的計算機可讀存儲介質(zhì)的存儲要求更小。圖6提供了用于示出圖像解碼模塊280內(nèi)的處理模塊的框圖以便圖示能夠在所述圖像解碼模塊內(nèi)實現(xiàn)解捆綁操作的處理步驟。圖像流解碼器282接收(在圖5中所示的)數(shù)字圖像文件207并且把信息拆分為增強的數(shù)字圖像202b、差異數(shù)字圖像203b和圖像處理參數(shù)206。圖像解壓縮模塊284通過應(yīng)用對應(yīng)于在圖像壓縮模塊272(參見圖5)中已應(yīng)用的圖像壓縮算法的圖像解壓縮算法來把增強的數(shù)字圖像202b變換為增強的數(shù)字圖像202c。類似地，圖像解壓縮模塊286通過應(yīng)用對應(yīng)于在圖像壓縮模塊274(參見圖5)中已應(yīng)用的圖像壓縮算法的圖像解壓縮算法來把差異數(shù)字圖像203b變換為差異數(shù)字圖像203c。再次強調(diào)的是只有當(dāng)任何圖像壓縮算法沒有被應(yīng)用過或者已經(jīng)應(yīng)用過無損圖像壓縮算法的情況下，在所增強的數(shù)字圖像202b和202c中包含的圖像數(shù)據(jù)才會是相同的。如在圖4中所示，診斷工作站130從所輸入的增強的數(shù)字圖像202和差異數(shù)字圖像203產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像205。因而，只有當(dāng)任何圖像壓縮算法沒有被應(yīng)用過或者在已經(jīng)在圖像壓縮模塊272和274中應(yīng)用過無損圖像壓縮算法的情況下，則重建的數(shù)字圖像205才會與源數(shù)字圖像201是相同的(參見圖2和3)。當(dāng)已經(jīng)應(yīng)用了有損壓縮算法時，重建的數(shù)字圖像205通常就與源數(shù)字圖像201不相同，但是卻與源數(shù)字圖像201是基本上等效的。術(shù)語"基本上等效"在本發(fā)明的上下文情境內(nèi)應(yīng)當(dāng)被解釋為"在診斷上是等效的"。能夠依照作為壓縮和解壓縮操作的結(jié)果而不丟失或幾乎不丟失診斷信息的方式來控制有損的圖像壓縮算法技術(shù)(例如JPEG2000)。利用依照這種方式(即適度的有損壓縮)配置的本發(fā)明，從觀看已經(jīng)利用上述有損壓縮技術(shù)處理的數(shù)字圖像所得出的診斷基本上與沒有執(zhí)行任何圖像壓縮的情況下得出的診斷相同。在產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像205時，診斷工作站計算機130的操作者能夠執(zhí)行通常會被應(yīng)用于源數(shù)字圖像201的操作。例如，圖7描繪了重建的數(shù)字圖像205被圖像增強處理器220b重新處理以得到在電子顯示器180b上顯示的增強的數(shù)字圖像202d。圖像增強處理器220b可以與先前在圖3中所示出的圖像增強處理器220不同或相同。從而，增強的數(shù)字圖像202d看上去通常會不同于用來產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像205(在圖4中)所使用的增強的數(shù)字圖像202。可替換地，重建的數(shù)字圖像205能夠由CAD模塊290(計算機輔助檢測)使用，它需要采用未增強的源數(shù)字圖像201形式的像素數(shù)據(jù)。在美國專利號5,799，100(Clarke)中公開了計算機輔助檢測算法的例子。圖8更特別地描述了先前在圖3中所示的圖像增強處理器220。盡管能夠利用圖像增強處理器的不同實現(xiàn)方式來實施本發(fā)明，不過在圖8中描繪了級聯(lián)的圖像處理模塊的三元件模塊。每個圖像處理模塊接收輸入的數(shù)字圖像并且產(chǎn)生由下一圖像處理模塊接收的輸出數(shù)字圖像。在圖8中所示出的圖像增強處理器220接收源數(shù)字圖像201并且應(yīng)用連續(xù)的圖像處理模塊222、224和226以生成增強的數(shù)字圖像202?？臻g銳化模塊222通過應(yīng)用空間濾波器把輸入的數(shù)字圖像分解為多個頻率子帶(sub-band)圖像。這些子帶圖像然后被放大或取消放大以便改變增強的數(shù)字圖像202的銳化外觀(sharpnessappearance)。能夠利用用于空間銳化的各種方法來實施本發(fā)明，諸如在美國專利號6,069,979(VanMetter)題目為"Methodforcompressingthedynamicrangeofdigitalprojectionradiographicimages"和美國專利號6,351,571(VanMetter)題目為"Uniformconvolutionalgorithmforfrequencydecompositionofimageregions"中所^>開的方法。本發(fā)明還能夠與用于改變圖像像素數(shù)據(jù)的空間特性的多解(multi-resolution)方法一起使用，諸如在美國專利號5，978，518(Oliyide)中所公開的方法。圖8的曝光調(diào)整模塊224能夠被用來使增強的數(shù)字圖像202更亮或更暗。對于對數(shù)域(logdomain)像素數(shù)據(jù)來說，此操作能夠通過向每個像素值增加數(shù)值常數(shù)來實現(xiàn)，其中所述數(shù)值常數(shù)表示所想要的明度(lightness)改變程度。在優(yōu)選實施例中，曝光調(diào)整模塊224被實現(xiàn)為人工接口，其中系統(tǒng)的用戶能夠把增強的數(shù)字圖像202調(diào)整為所想要的明度。還可以在曝光調(diào)整模塊224內(nèi)并入自動明度算法。然而，優(yōu)選實施例在自適應(yīng)色階模塊226內(nèi)包括自動發(fā)亮(lightening)操作。使用(在圖8中所示出的)自適應(yīng)色階模塊226來通過應(yīng)用色階函數(shù)來變換輸入的數(shù)字圖像，所述色階函數(shù)即能夠在查找表(look-up誦tableLUT)中實現(xiàn)的單值函數(shù)。當(dāng)在電子顯示器上觀看圖像像素數(shù)據(jù)時，所產(chǎn)生的輸出數(shù)字圖像相對于輸入的數(shù)字圖像將具有不同的明度特性關(guān)系。即，數(shù)字圖像內(nèi)的亮和暗區(qū)域的明度關(guān)系或者對比度在應(yīng)用了色階函數(shù)之后是不同的。美國專利號5,541,028(Lee)涉及一種方法，該方法為醫(yī)學(xué)成^f象應(yīng)用構(gòu)造色階函數(shù)，以致當(dāng)在電子顯示器上觀看時，對象的X射線數(shù)字圖像的相等的對數(shù)曝光差在經(jīng)變換的數(shù)字圖像中引起基本上相等的亮度差。能夠利用構(gòu)造色階函數(shù)的各種方法來實施本發(fā)明，諸如在美國專利號6，323，869(Kohm)和美國專利號5,978,518(Oliyide)中所描述的方法。本發(fā)明的優(yōu)選實施例使用(在圖3中所示出的)圖像增強處理器220內(nèi)的圖像處理方法，諸如在于2003年7月24日提交的美國專利申請?zhí)?005/0018894(Couwenhoven)中所公開的方法，在此將其引入以供參考。在Couwenhoven中所描述的圖像處理方法包括多個空間頻率圖像處理算法，所述算法應(yīng)用與信號相關(guān)的空間頻率操縱和色階函數(shù)來創(chuàng)建增強的數(shù)字圖像202。更特別地是，用項I(i,j)所表示的源數(shù)字圖像201被分解為四個空間頻帶，所述空間頻帶是通過應(yīng)用三個低通空間濾波器Ko、Id和K2來產(chǎn)生的。通過將輸入的數(shù)字圖像I(i，j)與每個相應(yīng)的低通空間濾波器巻積來形成模糊的數(shù)字圖像Io(i，j)、Ii(ij)和12(i，j)。空間頻帶分解通過操縱原始和模糊的數(shù)字圖像I(i,j)、10(i,j)、L(i,j)和l2(i,j)而生成四個空間頻帶數(shù)字圖像Bo(i,j)、Bt(i，j)、B2(i,j)和B3(i,j)。此過程引起經(jīng)濾波的數(shù)字圖像之間的差異，如由下列等式(1)給出Bo(U)-(1)B2(ij)=fcOJ)—B3W)=一I2(ij).接下來，通過構(gòu)造四個空間頻率數(shù)字圖像的加權(quán)和來生成在空間上修改的數(shù)字圖像，如由下列等式(2)和(3)所給出的j>-B。(ij)+YiB，(g)+Ba(id)+"B3(ij)(2)和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>其中項gl(B。(i,j))、g2(B。(ij))和g3(B0(i,j))表示通過在輸入值由像素值B。(i,j)給出時對函數(shù)gl()、g2()和g3()求值而生成的標(biāo)量乘數(shù)。然后，應(yīng)用色階函數(shù)TSQ()變換在空間上修改的數(shù)字圖像I，(i,j)以生成增強的數(shù)字圖像202I"(i，j),如由下列等式(4)所給出的I"(ij)-TS(I，(ij))(4)函數(shù)gi()、g2()、g3()、TS()是借助于查找表(LUT)實現(xiàn)的點圖像處理操作并且在圖3和4中被表示為圖像處理參數(shù)206。本發(fā)明的一個方面體現(xiàn)于在圖3和4中所示出的源圖像預(yù)測器240的功能。，由(在圖3中所示出的)圖像增強處理器220所生成的增強的數(shù)字圖像202已經(jīng)相對于源數(shù)字圖像201被在空間上濾波。即，已經(jīng)修改了存在于源數(shù)字圖像201中的細和粗的空間細節(jié)來產(chǎn)生增強的數(shù)字圖像202。從而，通過從源數(shù)字圖像201中減去增強的數(shù)字圖像202而產(chǎn)生的差異圖像將會被高度調(diào)制。即，為了如實地記錄其中所包含的空間細節(jié)，這種差異圖像會需要較大的存儲器量。源圖像預(yù)測器240使用逆空間濾波器從增強的數(shù)字圖像202求源數(shù)字圖像201的空間細節(jié)的近似。從增強的數(shù)字圖像202的逆濾波版本而形成的差異圖像在數(shù)值上接近于原始源數(shù)字圖像201的值。即，為了如實地記錄其中所包含的空間細節(jié)，圖3中所示出的差異數(shù)字圖像203需要較小的存儲器。已經(jīng)把逆空間濾波方法纟務(wù)改成或者〗吏逆空間濾波方法匹配于由上面等式(1)到(4)所描述的優(yōu)選的空間濾波方法。應(yīng)當(dāng)注意，一般地說，能夠通過根據(jù)鄰近像素值的值來改變像素值的操作對空間濾波進行定義。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認識到本發(fā)明能夠與實現(xiàn)圖像增強的其他特定的空間濾波方法一起使用，并且用于使表示差異數(shù)字圖像203所需要的存儲器最小化的改進方法會是與特定的空間濾波方法相匹配的逆空間濾波方法。本領(lǐng)域才支術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)i人識到可能并不存在恰好的逆空間濾波方法，然而能夠針對任何特定的空間濾波方法來構(gòu)造近似的逆空間濾波方法。如上所指出，通過生成在數(shù)值上接近于原始數(shù)字圖像201的估計的數(shù)字圖像204來使表示差異數(shù)字圖像203所需要的存儲器最小化。此操作通過在圖3和4中所示出的源圖像預(yù)測器240來實現(xiàn)，并且現(xiàn)在參考圖9對其進行更詳細的描述。源圖像預(yù)測器240的圖像處理步驟是被設(shè)計成用于對圖像增強處理器220處理過的圖像處理步驟進行連續(xù)反轉(zhuǎn)的圖像處理模塊的級聯(lián)。然而，源圖像預(yù)測器240內(nèi)應(yīng)用的圖像處理模塊是相對于在圖像增強處理器220內(nèi)所應(yīng)用的圖像處理模塊次序以相反次序而被應(yīng)用的。因此，對于在圖8中所示出的圖像增強處理器220的通用例子來說，相應(yīng)的源圖像預(yù)測器240應(yīng)用逆色階模塊246,后面是逆曝光模塊244,再后面是逆空間模塊242。級聯(lián)的圖像處理模塊組的結(jié)果是估計的數(shù)字圖像204。用來使Couwenhoven的上述圖像增強實現(xiàn)方式反轉(zhuǎn)的圖像處理步驟開始于逆色階模塊246。所應(yīng)用的色階函數(shù)TS()的影響首先通過應(yīng)用由TS"()所給出的逆色階函數(shù)來去除，如下列等式(5)所給出的J，(W)=TS"(I"(iJ〉)(5)項j，(i，j)表示對上述在空間上修改的數(shù)字圖像r(i，j)的估計。如果色階函數(shù)TS()是單調(diào)的，那么逆色階函數(shù)T"()也會是單調(diào)的并且J，(i,j)可以與I，(ij)相同。然而，如果TS()不是單調(diào)的，那么函數(shù)TS"()將得到近似的逆并且所產(chǎn)生的數(shù)字圖像J，(i,j)可以與I，(i，j)不相同。有許多方法能夠用來計算逆色階函數(shù)。一種計算逆函數(shù)的方法涉及對函數(shù)值進行迭代。例如，為了確定輸入值y的函數(shù)TS"(y),檢查函數(shù)TS()以找到所有產(chǎn)生值y(或最接近值y的值)的函數(shù)值TS(x)。如果找到多個值x，那么能夠計算形成值TS—1(y)的平均值x。對感興趣的所有其他域值y迭代地地求解此過程。J，(i,j)和I，(i,j)之間的差可以為零，但是通常該差能夠被表示為DTS(i,j)，由下列等式(6)給出ATS(ij)=I，(ij)-J'(ij)(6)該差A(yù)TS(i,j)可以被存儲為差異數(shù)字圖像203的一部分并且用來通過重新計算r(ij)而從j，(i,j)恢復(fù)r(i,j)，如下列等式(7)所給出的I，(ij)-J'(iJ)+ATS(M')(7)由源圖像預(yù)測器240所執(zhí)行的逆處理中的下一步驟是應(yīng)用逆空間模塊242。在以下對逆空間頻率處理的描述中，將象征性地使用項M，(i,j)來針對不使用項ATS(i，j)的情況表示J，(i，j)，并且針對使用項ATS(i,j)的情況表示I，(i，j)。數(shù)字圖像M，(i,j)被分解為四個空間頻率數(shù)字圖像。每個空間頻率數(shù)字圖像近似于所修改的頻率數(shù)字圖像的各項之一，如等式(2)所述。采用與最初應(yīng)用于I(i，j)的圖像處理步驟的類似的方式，對M，(ij)應(yīng)用三個低通濾波器Ko、Kq和K2。把輸入圖像M，(i,j)與相應(yīng)的低通濾波器Ko、Ki和K2相巻積來得到模糊圖像M，。(ij)、M、(i,j)和M，2(i，j)。完成空間頻率分解來從圖像M，(i,j)、M，o(i,j)、M、(i，j)和M'2(i，j)生成四個近似空間頻率數(shù)字圖像A0(ij)、Ai(i，j)、A3(i,j)和A3(ij)，如下列等式(8)所給出的Ao(ij')-M，o(ij)(8)A"ij)-M',(ij)-M，o(ij)Aa(ij)M，"g)-M，'(ij)As(U)-M，(ij)—M，2(ij)數(shù)字圖像A。(ij)是B。(ij)的近似并且能夠與Ai(i，j)、A2(i,j)和A3(i，j)以及函數(shù)gK)、g2()和g3()的知識一起用來近似I(i，j)，如下列等式(9)所述給出的<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(9)其中J(i,j)表示在圖3中所示出的估計的數(shù)字圖像204。項gl、g2和g3表示圖3中的圖像處理參數(shù)206的一部分。J(i,j)和源數(shù)字圖像201I(i，j)之間的差異-被示為圖像減法器230的操作-通過下列等式(10)被表示為差異數(shù)字圖像203△(i，j):<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>(10)如上所述，使用增強的數(shù)字圖像202I"(i，j)和差異數(shù)字圖像203△(i，j)的組合來產(chǎn)生如圖4所示的重建的數(shù)字圖像205。源圖像預(yù)測器240生成估計的數(shù)字圖像204b,也被表示為J(i，j)。圖像加法器250(圖4)通過應(yīng)用等式(11)從J(i,j)和A(i，j)來產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像205H(i,j),如圖4所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>因此，增強的數(shù)字圖像202I"(i,j)能夠與低通濾波器Ko、IQ和K2、色階函數(shù)TS()、定標(biāo)函數(shù)g")、g2()、g3()以及差異數(shù)字圖像203△(i，j)的知識一起被使用來完全恢復(fù)源數(shù)字圖像201I(ij),即，當(dāng)利用表示J，(i，j)的M，(ij)來產(chǎn)生A(ij)時。可替換地，當(dāng)利用表示I，(i,j)的M，(i，j)來創(chuàng)建A(i,j)時，如(6)所給出，能夠利用ATS(i，j)的附加知識來確切地恢復(fù)I"(i,j)。通過應(yīng)用數(shù)據(jù)和圖像壓縮技術(shù)，應(yīng)用求逆處理就會變得有利。壓縮能夠減少計算機存儲器量、數(shù)據(jù)記錄介質(zhì)，并且降低圖像數(shù)據(jù)在通信信道上的傳輸時間。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到在每個處理階段對數(shù)據(jù)應(yīng)用無損或有損壓縮算法來創(chuàng)建或存儲差異圖像有許多選擇。應(yīng)用包括有損壓縮的壓縮仍然可以導(dǎo)致對原始圖^象I(i,j)的準(zhǔn)確無損的恢復(fù)。例如，當(dāng)使用ATS(i，j)和A(ij)這二者時，可以對圖4象△TS(i，j)應(yīng)用有損壓縮。如果在形成A(i，j)的過程中后續(xù)的計算使用壓縮繼而擴展的ATS(i,j),那么圖像求逆處理仍然能夠?qū)е聦斎雸D像I(i，j)的準(zhǔn)確再現(xiàn)。在逆圖像處理的其他應(yīng)用中，有損壓縮可以提供近似的輸入圖像I(i,j)。例如，有損壓縮A(i,j)甚至是完全損失A(i,j)也考慮到了對輸入圖像I(i,j)的近似的恢復(fù)。能夠在圖像處理計算機120和診斷工作站計算機130內(nèi)結(jié)合如圖2所示的計算機硬件軟件來實現(xiàn)本發(fā)明。還可以在圖1中所示出的圖像捕獲設(shè)備160內(nèi)實現(xiàn)本發(fā)明。盡管這是本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是在任何具有成像能力的計算機上都能夠?qū)崿F(xiàn)該技術(shù)。在附圖中所描繪以及這里所描述的圖像處理操作能夠被實現(xiàn)并存儲為在計算機可讀存儲介質(zhì)中所存儲的計算機程序。計算機可讀存儲介質(zhì)例如可以包括諸如磁盤(像軟盤)或磁帶之類的磁存儲介質(zhì)；諸如光盤、光帶或機器可讀條形碼之類的光存儲介質(zhì)；諸如隨機存取存儲器(RAM)或只讀存儲器(ROM)之類的固態(tài)電子存儲設(shè)備。本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的計算機程序?qū)崿F(xiàn)方式還可以被存儲在用來存儲計算機程序的任何其他物理設(shè)備或介質(zhì)上。還可以把本發(fā)明的軟件實現(xiàn)方式嵌入到電子電路上。還應(yīng)當(dāng)注意，用軟件和/或硬件組合所實現(xiàn)的本發(fā)明不限于在物理上被連接和/或位于相同物理場所內(nèi)的設(shè)備。例如，在圖3中所圖示的一個或多個設(shè)備可以被安置在遠處并且可以經(jīng)由無線連接來連接。已經(jīng)特別參考當(dāng)前優(yōu)選實施例而詳細描述了本發(fā)明，然而應(yīng)當(dāng)理解能夠在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)進行改變和修改。因此，當(dāng)前公開的權(quán)利要求1.一種用于處理源數(shù)字圖像的方法，包括步驟訪問由多個像素組成的源數(shù)字圖像；對源數(shù)字圖像應(yīng)用空間濾波器以生成增強的數(shù)字圖像；對增強的數(shù)字圖像應(yīng)用逆空間濾波器以生成估計的數(shù)字圖像，所述逆空間濾波器與所述空間濾波器相匹配；并且從估計的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像生成差異數(shù)字圖像，所述差異數(shù)字圖像表示源數(shù)字圖像和估計的數(shù)字圖像之間的差異。2.如權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括步驟從第一設(shè)備向遠離第一設(shè)備的第二設(shè)備傳送差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像；以及在第二設(shè)備處，從差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像，其中重建的數(shù)字圖像基本上等效于源數(shù)字圖像。3.如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括步驟識別在應(yīng)用空間濾波器中所使用的圖像處理參數(shù)集；從第一設(shè)備向第二設(shè)備傳送所述圖像處理參數(shù)集；以及使用所述圖像處理參數(shù)集產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像。4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中借助于通信網(wǎng)絡(luò)來傳送差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像。5.如權(quán)利要求2所述的方法，進一步包括步驟在傳送步驟之前在第一設(shè)備處壓縮差異數(shù)字圖像；以及在產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像的步驟之前在第二設(shè)備處對差異數(shù)字圖像進行解壓縮。6.如權(quán)利要求5所述的方法，進一步包括在沒有數(shù)據(jù)壓縮的情況下傳送增強的數(shù)字圖像的步驟。7.—種適于處理源數(shù)字圖像的設(shè)備，包括用于訪問由多個像素組成的源數(shù)字圖像的裝置；用于對源數(shù)字圖像應(yīng)用空間濾波器以生成增強的數(shù)字圖像的裝置；用于對增強的數(shù)字圖像應(yīng)用逆空間濾波器以生成估計的數(shù)字圖像的裝置，所述逆空間濾波器與所述空間濾波器相匹配；并且用于從估計的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像生成差異數(shù)字圖像的裝置，所述差異數(shù)字圖像表示源數(shù)字圖像和估計的數(shù)字圖像之間的差異。8.—種用于處理源數(shù)字圖像的方法，包括步驟訪問由多個像素組成的源數(shù)字圖像；對源數(shù)字圖像應(yīng)用圖像增強處理器以生成增強的數(shù)字圖像，所述圖像增強處理器包括空間濾波操作的應(yīng)用；對增強的數(shù)字圖像應(yīng)用逆處理器以生成估計的數(shù)字圖像，所述逆處理器包括逆空間濾波操作的應(yīng)用，所述逆空間濾波操作與所述空間濾波才喿作相匹配；并且從估計的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像生成差異數(shù)字圖像，所述差異表示源數(shù)字圖像和估計的數(shù)字圖像之間的差異。9.如權(quán)利要求8所述的方法，進一步包括步驟從第一設(shè)備向遠離第一設(shè)備的第二設(shè)備傳送差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像；以及在第二設(shè)備處，從差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像，其中重建的數(shù)字圖像基本上等效于源數(shù)字圖像。10.如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括步驟識別由圖像增強處理器所使用的圖像處理參數(shù)集；從第一設(shè)備向第二設(shè)備傳送所述圖像處理參數(shù)集；以及使用所述圖像處理參數(shù)集產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像。11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中借助于通信網(wǎng)絡(luò)傳送差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像。12.如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括步驟在傳送步驟之前在第一設(shè)備處壓縮差異數(shù)字圖像；以及在產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像的步驟之前在第二設(shè)備處對差異數(shù)字圖像進行解壓縮。13.如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括步驟在沒有數(shù)據(jù)壓縮的情況下傳送增強的數(shù)字圖像，在傳送步驟之前在第一設(shè)備處壓縮差異數(shù)字圖像；并且在產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像的步驟之前在第二設(shè)備處對差異數(shù)字圖像進行解壓縮。14.如權(quán)利要求8所述的方法，其中應(yīng)用圖像增強處理器的步驟進一步包括步驟對源數(shù)字圖像應(yīng)用曝光調(diào)整操作；以及對源圖像應(yīng)用色階調(diào)整操作。15.如權(quán)利要求8所述的方法，其中應(yīng)用逆處理器的步驟進一步包括步驟對增強的數(shù)字圖像應(yīng)用逆曝光調(diào)整操作；以及對增強的數(shù)字圖像應(yīng)用逆色階調(diào)整。16.—種用于處理源數(shù)字圖像的方法，包括步驟訪問由多個像素組成的源數(shù)字圖像；對源數(shù)字圖像應(yīng)用圖像增強處理器以生成增強的數(shù)字圖像，所述應(yīng)用包括步驟(a)應(yīng)用空間濾波器，(b)應(yīng)用曝光調(diào)整，以及(c)應(yīng)用色階函數(shù)；對增強的數(shù)字圖像應(yīng)用逆處理器以生成估計的數(shù)字圖像，所述應(yīng)用包括步驟(a)應(yīng)用逆色階函數(shù)，(b)應(yīng)用逆曝光調(diào)整，以及(c)應(yīng)用逆空間濾波器，其中所述逆空間濾波器與所述空間濾波器相匹配；以及從估計的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像生成差異數(shù)字圖像，所述差異表示源數(shù)字圖像和估計的數(shù)字圖像之間的差異。17.如權(quán)利要求16所述的方法，進一步包括步驟從第一設(shè)備向遠離第一設(shè)備的第二設(shè)備傳送差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像；以及在第二設(shè)備處，從差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像，其中重建的數(shù)字圖像基本上等效于源數(shù)字圖像。18.如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括步驟識別由圖像增強處理器所使用的圖像處理參數(shù)集；從第一設(shè)備向笫二設(shè)備傳送所述圖像處理參數(shù)集；以及使用所述圖像處理參數(shù)集產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像。19.如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括步驟在傳送步驟之前在第一設(shè)備處壓縮差異數(shù)字圖像；以及在產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像的步驟之前在第二設(shè)備處對差異數(shù)字圖像進行解壓縮。20.如權(quán)利要求17所述的方法，進一步包括步驟在沒有數(shù)據(jù)壓縮的情況下傳送增強的數(shù)字圖像，在傳送步驟之前在第一設(shè)備處壓縮差異數(shù)字圖像；以及在產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像的步驟之前在第二設(shè)備處對差異數(shù)字圖像進行解壓縮。全文摘要一種用于處理源數(shù)字圖像的方法，其中所述源數(shù)字圖像由多個像素組成。對源數(shù)字圖像應(yīng)用空間濾波器以生成增強的數(shù)字圖像。對增強的源數(shù)字圖像應(yīng)用逆空間濾波器以生成估計的數(shù)字圖像。然后，從估計的數(shù)字圖像和源數(shù)字圖像生成差異數(shù)字圖像，其中所述差異數(shù)字圖像表示源數(shù)字圖像和估計的數(shù)字圖像之間的差異。能夠把差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像從第一設(shè)備傳送到遠處的第二設(shè)備。在第二設(shè)備處，能夠從差異數(shù)字圖像和增強的數(shù)字圖像產(chǎn)生重建的數(shù)字圖像，其中重建的數(shù)字圖像基本上等效于源數(shù)字圖像。文檔編號G06T5/00GK101341509SQ200680048177公開日2009年1月7日申請日期2006年12月11日優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日發(fā)明者E·B·金代爾,M·D·赫思申請人:卡爾斯特里姆保健公司