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JP4489272B2 - Filter processing apparatus and MRI apparatus - Google Patents
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JP4489272B2 - Filter processing apparatus and MRI apparatus - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ処理方法、フィルタ処理装置、MRI装置およびソフトウエアに関し、更に詳しくは、原データ配列の原データの間に補間データを加えてデータ数を拡大した拡大データ配列に対して良好なフィルタ処理を施すことが出来るフィルタ処理方法、フィルタ処理装置、MRI装置およびソフトウエアに関する。
【0002】
【従来の技術】
MRI装置では、撮像時には例えば128×128,256×256などの所望のマトリクスサイズを選択できる。一方、撮像した画像を保存する場合は、管理や処理の簡単化の都合から、例えば256×256や512×512の固定のマトリクスサイズに統一している。このため、撮像時のマトリクスサイズが保存用のマトリクスサイズより小さい場合は、補間処理を行って、原データの間に補間データを加えている。
【0003】
図22は、撮像時のマトリクスサイズのデータ配列の概念図である。
黒丸が原データを表す。このデータ配列を一般的に原データ配列と呼ぶこととする。
【0004】
図23は、原データの間に補間データを加えて保存用にマトリクスサイズを拡大したデータ配列の概念図である。
白丸が補間データを表す。このデータ配列を一般的に拡大データ配列と呼ぶこととする。
【0005】
従来、拡大データ配列に対してフィルタ処理を施す場合、拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行し、図24に示すようなフィルタ処理した拡大データ配列を得ていた。
黒四角がフィルタ処理後の原データを表し、白四角がフィルタ処理後の補間データを表す。
なお、フィルタ処理は、例えば平滑化処理やエッジ強調処理や分散値化処理などである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
図25〜図28を参照して従来技術の問題点を説明する。なお、説明の簡単化のため、データ配列が1次元配列であり、フィルタ処理が平滑化処理であるとして説明する。
図25に示すように、原データ配列では、奇数位置のデータが値Lをとり、偶数位置のデータが値Hをとるものとする。
図26に示すように、隣接する原データの中間位置にそれらの平均値を持つ補間データを付加したものを拡大データ配列とする。
図27は、図26の拡大データ配列に対して、平滑化対象データの片側のみに隣接データがある場合は、平滑化対象データに0.5の重みを掛け且つ隣接データに0.5の重みを掛けて加算した値をとり、平滑化対象データの両側に隣接データがある場合は、平滑化対象データに0.5の重みを掛け且つ隣接データにそれぞれ0.25の重みを掛けて加算した値をとる平滑化処理を行った結果の拡大データ配列である。
【0007】
ところが、原データ配列に対して同じ平滑化処理を施すと、図28に示すようになる。
【0008】
図27と図28とを比較すれば判るように、拡大データ配列に対してフィルタ処理を施した場合は、良好な処理結果が得られていない。
このように、拡大データ配列に対する従来のフィルタ処理では、良好な処理結果が得られない問題点があった。
そこで、本発明の目的は、拡大データ配列に対して良好なフィルタ処理を施すことが出来るフィルタ処理方法、フィルタ処理装置、MRI装置およびソフトウエアを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、原データ配列の原データの間に補間データを加えてデータ数を拡大した拡大データ配列に対するフィルタ処理方法であって、原データ配列中の原データおよび補間データがそれぞれ分かれてまとまるようにデータを再配列し、その再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行し、そのフィルタ処理した拡大データ配列のデータを元の位置に復元することを特徴とするフィルタ処理方法を提供する。
従来のフィルタ処理では、均等に入り交じって位置している原データと補間データとにフィルタ処理が実行されているため、補間データの副作用により、良好なフィルタ処理結果が得られなくなっていると考えられる。
これに対して、上記第1の観点によるフィルタ処理方法では、原データと補間データがそれぞれ別個にまとまって集まって位置するようにデータを再配列し、これに対してフィルタ処理を実行する。すると、原データと補間データとが入り交じっていないため、フィルタ処理結果は良好になる。そして、フィルタ処理後、データを元の位置に戻すため、良好なフィルタ処理を施した拡大データ配列が得られることとなる。
【0010】
第2の観点では、本発明は、原データ配列の原データの間に補間データを加えてデータ数を拡大した拡大データ配列に対するフィルタ処理方法であって、原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比Rに近い整数値をIとするとき、(I−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し、その再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行し、そのフィルタ処理した拡大データ配列のデータを元の位置に復元することを特徴とするフィルタ処理方法を提供する。
従来のフィルタ処理では、均等に入り交じって位置している原データと補間データとにフィルタ処理が実行されているため、補間データの副作用により、良好なフィルタ処理結果が得られなくなっていると考えられる。
これに対して、上記第2の観点によるフィルタ処理方法では、原データと補間データがそれぞれ別個にまとまって集まって位置する確率が高くなるようにデータを再配列し、これに対してフィルタ処理を実行する。すると、原データと補間データとが入り交じっていないため、フィルタ処理結果は良好になる。そして、フィルタ処理後、データを元の位置に戻すため、良好なフィルタ処理を施した拡大データ配列が得られることとなる。
【0011】
第3の観点では、本発明は、上記構成のフィルタ処理方法において、原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比が1.7以下ならデータの再配列を行わないことを特徴とするフィルタ処理方法を提供する。
本発明の発明者の知見によれば、原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比が1.7以下では、従来のフィルタ処理方法との格別の差は得られなかった。
そこで、上記第3の観点のフィルタ処理方法では、原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比が1.7以下では、データの再配列を行わず、再配列や復元の処理負担を回避する。
【0012】
第4の観点では、本発明は、上記構成のフィルタ処理方法において、原データ配列および拡大データ配列が2次元配列であり、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rxおよびy方向についてのサイズ比Ryに近い整数比IxとIyとを求め、拡大データ配列のx方向の(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列するか又はy方向の(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し、次にy方向の(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列するか又はx方向の(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し、その再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行し、そのフィルタ処理した拡大データ配列のデータを元の位置に復元することを特徴とするフィルタ処理方法を提供する。
上記第4の観点のフィルタ処理方法では、拡大データ配列が2次元配列である場合に良好なフィルタ処理を施した拡大データ配列が得られる。すなわち、画像データに対して良好なフィルタ処理を施すことが出来る。
【0013】
第5の観点では、本発明は、上記構成のフィルタ処理方法において、原データ配列および拡大データ配列が3次元配列であり、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rx、y方向についてのサイズ比Ryおよびz方向についてのサイズ比Rzおよびに近い整数比IxとIyとIzとを求め、拡大データ配列のx方向の(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し、次にy方向の(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し、次に拡大データ配列のz方向の(Iz−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し、その再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行し、そのフィルタ処理した拡大データ配列のデータを元の位置に復元することを特徴とするフィルタ処理方法を提供する。
上記第5の観点のフィルタ処理方法では、拡大データ配列が3次元配列である場合に良好なフィルタ処理を施した拡大データ配列が得られる。すなわち、ボリュームデータに対して良好なフィルタ処理を施すことが出来る。
【0014】
第6の観点では、本発明は、原データ配列の原データの間に補間データを加えてデータ数を拡大した拡大データ配列に対するフィルタ処理装置であって、原データ配列中の原データおよび補間データがそれぞれ分かれてまとまるようにデータを再配列するデータ再配列手段と、再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するフィルタ処理実行手段と、フィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すデータ配列復元手段とを具備したことを特徴とするフィルタ処理装置を提供する。
上記第6の観点によるフィルタ処理装置では、上記第1の観点のフィルタ処理方法を好適に実施できる。
【0015】
第7の観点では、本発明は、原データ配列の原データの間に補間データを加えてデータ数を拡大した拡大データ配列に対してフィルタ処理を施すフィルタ処理装置であって、原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比を求める配列サイズ比取得手段と、前記サイズ比に基づいて整数比Iを求める整数比取得手段と、(I−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列するデータ再配列手段と、再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するフィルタ処理実行手段と、フィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すデータ配列復元手段とを具備したことを特徴とするフィルタ処理装置を提供する。
上記第7の観点によるフィルタ処理装置では、上記第2の観点のフィルタ処理方法を好適に実施できる。
【0016】
第8の観点では、本発明は、上記構成のフィルタ処理装置において、原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比が1.7以下の場合、前記フィルタ処理実行手段は、元の拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行することを特徴とするフィルタ処理装置を提供する。
上記第8の観点によるフィルタ処理装置では、上記第2の観点のフィルタ処理方法を好適に実施できる。
【0017】
第9の観点では、本発明は、上記構成のフィルタ処理装置において、原データ配列および拡大データ配列が2次元配列である場合、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rxおよびy方向についてのサイズ比Ryを求める配列サイズ比取得手段と、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rx、y方向についてのサイズ比Ryに近い整数比IxとIyとを求める整数比取得手段と、拡大データ配列のx方向の(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し次にy方向の(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にそれぞれまとまるようにデータを再配列するデータ再配列手段と、再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するフィルタ処理実行手段と、フィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すデータ配列復元手段とを具備したことを特徴とするフィルタ処理装置を提供する。
上記第9の観点によるフィルタ処理装置では、上記第4の観点のフィルタ処理方法を好適に実施できる。
【0018】
第10の観点では、本発明は、上記構成のフィルタ処理装置において、原データ配列および拡大データ配列が3次元配列である場合、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rx、y方向についてのサイズ比Ryおよびz方向についてのサイズ比Rzを求める配列サイズ比取得手段と、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rx、y方向についてのサイズ比Ryおよびz方向についてのサイズ比Rzに近い整数比IxとIyとIzとを求める整数比取得手段と、拡大データ配列のx方向の(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し次にy方向の(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にそれぞれまとまるようにデータを再配列し次にz方向の(Iz−1)個飛びに位置するデータ毎にそれぞれまとまるようにデータを再配列するデータ再配列手段と、再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するフィルタ処理実行手段と、フィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すデータ配列復元手段とを具備したことを特徴とするフィルタ処理装置を提供する。
上記第10の観点によるフィルタ処理装置では、上記第5の観点のフィルタ処理方法を好適に実施できる。
【0019】
第11の観点では、本発明は、上記構成のフィルタ処理装置を具備したことを特徴とするMRI装置を提供する。
上記第11の観点によるMRI装置では、MR画像データおよびMRボリュームデータに対して良好なフィルタ処理を施すことが出来る。
【0020】
第12の観点では、本発明は、原データ配列の原データの間に補間データを加えてデータ数を拡大した拡大データ配列に対してフィルタ処理を施すためのソフトウエアであって、原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比Rに近い整数値Iを求めるステップと、(I−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列するステップと、その再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するステップと、そのフィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すステップとを含むことを特徴とするソフトウエアを提供する。
上記第12の観点によるソフトウエアでは、上記第2の観点のフィルタ処理方法を好適に実施できる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0022】
−第1の実施形態−
図1は、本発明の第1の実施形態にかかるMRI装置を示すブロック図である。
このMRI装置100において、マグネットアセンブリ1は、内部に被検体を挿入するための空間部分(ボア)を有し、この空間部分を取りまくようにして、被検体に一定の静磁場を印加する静磁場コイル1pと、X軸,Y軸,Z軸の勾配磁場(X軸,Y軸,Z軸の組み合わせによりスライス勾配軸,リード勾配軸,位相エンコード勾配軸が形成される)を発生するための勾配磁場コイル1gと、被検体内の原子核のスピンを励起するためのRFパルスを与える送信コイル1tと、被検体からのNMR信号を検出する受信コイル1rとが配置されている。前記静磁場コイル1p,勾配磁場コイル1g,送信コイル1tおよび受信コイル1rは、それぞれ静磁場電源2,勾配磁場駆動回路3,RF電力増幅器4および前置増幅器5に接続されている。
【0023】
シーケンス記憶回路6は、計算機7からの指令に従い、記憶しているパルスシーケンスに基づいて勾配磁場駆動回路3を操作し、前記マグネットアセンブリ1の勾配磁場コイル1gから勾配磁場を発生させると共に、ゲート変調回路8を操作し、RF発振回路9の搬送波出力信号を所定タイミング・所定包絡線形状のパルス状信号に変調し、それをRFパルスとしてRF電力増幅器4に加え、RF電力増幅器4でパワー増幅した後、前記マグネットアセンブリ1の送信コイル1tに印加し、所望の撮像面を選択励起する。
【0024】
前置増幅器5は、マグネットアセンブリ1の受信コイル1rで検出された被検体からのNMR信号を増幅し、位相検波器10に入力する。位相検波器10は、RF発振回路9の搬送波出力信号を参照信号とし、前置増幅器5からのNMR信号を位相検波して、A/D変換器11に与える。A/D変換器11は、位相検波後のアナログ信号をデジタルデータに変換して、計算機7に入力する。
【0025】
計算機7は、A/D変換器11からデジタルデータを読み込み、画像再構成演算を行って例えばマトリクスサイズ256×256のMR画像の原データ配列を生成する。また、計算機7は、原データ配列に対して補間処理を施し、例えばマトリクスサイズ512×512のMR画像の拡大データ配列に統一して記憶装置13に記憶する。また、計算機7は、拡大データ配列に対してフィルタ処理を施す。さらに、計算機7は、操作コンソール12から入力された情報を受け取るなどの全体的な制御を受け持つ。
表示装置14は、前記フィルタ処理を施したMR画像などを表示する。
【0026】
図2および図3は、上記MRI装置100による第1の実施形態に係るフィルタ処理のフローチャートである。
なお、図4に示すマトリクスサイズ15×15の拡大データ配列を想定して説明する。この拡大データ配列の元になった原データ配列はマトリクスサイズ8×8とする。また、図4で黒丸は原データを表し、白丸は補間データを表す。
【0027】
ステップP1では、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向サイズ比Rxおよびy方向サイズ比Ryを求める。図4の例では、Rx=1.875、Ry=1.875である。
ステップP2では、x方向サイズ比Rx≦1.7か否かをチェックし、Rx>1.7ならステップP3へ進み、Rx≦1.7ならステップP5へ進む。図4の例では、Rx=1.875なので、ステップP3へ進む。
ステップP3では、x方向サイズ比Rxに近い整数値Ixを求める。図4の例では、Rx=1.875なので、四捨五入して、Ix=2を得る。
ステップP4では、x方向に(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるように拡大データ配列のデータを再配列する。図4の例では、x方向に1個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータをx方向に再配列し、図5の拡大データ配列を得る。
【0028】
ステップP5では、y方向サイズ比Ry≦1.7か否かをチェックし、Ry>1.7ならステップP6へ進み、Ry≦1.7ならステップP11へ進む。図4の例では、Ry=1.875なので、ステップP6へ進む。
ステップP6では、y方向サイズ比Ryに近い整数値Iyを求める。図4の例では、Ry=1.875なので、四捨五入して、Iy=2を得る。
ステップP7では、y方向に(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるように拡大データ配列のデータを再配列する。図5の例では、y方向に1個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータをy方向に再配列し、図6の拡大データ配列を得る。
【0029】
ステップP11では、拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行する。図4の例では、図6の拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行し、図7の拡大データ配列を得る。図7で黒四角はフィルタ処理後の原データを表し、白四角はフィルタ処理後の補間データを表す。
【0030】
図3のステップP23では、y方向サイズ比Ry≦1.7か否かをチェックし、Ry>1.7ならステップP24へ進み、Ry≦1.7ならステップP25へ進む。図4の例では、Ry=1.875なので、ステップP24へ進む。
ステップP24では、y方向に再配列したデータを元に戻す。図7の例では、図8に示すようにy方向の位置を復元する。
【0031】
ステップP25では、x方向サイズ比Rx≦1.7か否かをチェックし、Rx>1.7ならステップP26へ進み、Rx≦1.7なら処理を終了する。
ステップP26では、x方向に再配列したデータを元に戻す。図8の例では、図9に示すようにx方向の位置を復元する。そして、処理を終了する。
【0032】
図10〜図13を参照して本発明の原理を説明する。なお、説明の簡単化のため、データ配列が1次元配列であり、フィルタ処理が平滑化処理であるとして説明する。
図10に示すように、拡大データ配列では、黒丸の原データが交互に値Lと値Hをとり、隣接する原データの中間位置にそれらの平均値を持つ白丸の補間データが付加されている。この例では、サイズ比R=1.875である。
図11は、図10の拡大データ配列のデータを再配列した拡大データ配列である。I=2であり、1つ飛びのデータすなわち奇数番データと偶数番データとがそれぞれ別個にまとまるように再配列している。
図12は、図11の拡大データ配列に対して、平滑化対象データの片側のみに隣接データがある場合は、平滑化対象データに0.5の重みを掛け且つ隣接データに0.5の重みを掛けて加算した値をとり、平滑化対象データの両側に隣接データがある場合は、平滑化対象データに0.5の重みを掛け且つ隣接データにそれぞれ0.25の重みを掛けて加算した値をとる平滑化処理を行った結果の拡大データ配列である。
図13は、データを元の位置に復元した拡大データ配列すなわち本発明のフィルタ処理を施した結果の拡大データ配列である。
【0033】
本発明に係る図13と従来に係る図23とを比較すれば、本発明の方が従来よりも良好にフィルタ処理を施せることが理解されよう。
【0034】
図14〜図17を参照して本発明の原理を更に説明する。なお、説明の簡単化のため、データ配列が1次元配列であり、フィルタ処理が平滑化処理であるとして説明する。
図14に示すように、拡大データ配列では、黒丸の原データが交互に値Lと値Hをとり、隣接する原データの間に白丸と白長円の2個の補間データが付加されている。この例では、サイズ比R=2.75である。
図15は、図14の拡大データ配列のデータを再配列した拡大データ配列である。I=3であり、2つ飛びのデータがそれぞれ別個にまとまるように再配列している。
図16は、図15の拡大データ配列に対して、平滑化対象データの片側のみに隣接データがある場合は、平滑化対象データに0.5の重みを掛け且つ隣接データに0.5の重みを掛けて加算した値をとり、平滑化対象データの両側に隣接データがある場合は、平滑化対象データに0.5の重みを掛け且つ隣接データにそれぞれ0.25の重みを掛けて加算した値をとる平滑化処理を行った結果の拡大データ配列である。
図16は、データを元の位置に復元した拡大データ配列すなわち本発明のフィルタ処理を施した結果の拡大データ配列である。
【0035】
図14〜図17からサイズ比Rが2.5〜3.4の場合でも良好にフィルタ処理を施せることが理解されよう。それ以上のサイズ比Rの場合も同様である。
【0036】
上記MRI装置100によれば、補間データを加えてマトリクスサイズを拡大したMR画像に対しても良好にフィルタ処理を施すことができ、画質を改善することが出来る。
【0037】
−第2の実施形態−
図18および図19は、上記MRI装置100による第2の実施形態に係るフィルタ処理のフローチャートである。
ステップP1では、原データ配列に対する拡大データ配列のx方向サイズ比Rx、y方向サイズ比Ryおよびz方向サイズ比Rzを求める。
ステップP2では、x方向サイズ比Rx≦1.7か否かをチェックし、Rx>1.7ならステップP3へ進み、Rx≦1.7ならステップP5へ進む。
ステップP3では、x方向サイズ比Rxに近い整数値Ixを求める。
ステップP4では、x方向に(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるように拡大データ配列のデータを再配列する。
【0038】
ステップP5では、y方向サイズ比Ry≦1.7か否かをチェックし、Ry>1.7ならステップP6へ進み、Ry≦1.7ならステップP8へ進む。
ステップP6では、y方向サイズ比Ryに近い整数値Iyを求める。
ステップP7では、y方向に(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるように拡大データ配列のデータを再配列する。
【0039】
ステップP8では、z方向サイズ比Rz≦1.7か否かをチェックし、Rz>1.7ならステップP9へ進み、Rz≦1.7ならステップP11へ進む。
ステップP9では、z方向サイズ比Rzに近い整数値Izを求める。
ステップP10では、z方向に(Iz−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるように拡大データ配列のデータを再配列する。
【0040】
例えば、図20の3次元配列の拡大データ配列に対して前記ステップP4、P7、P10を実行すると、図21に示すように原データ(黒丸)と補間データ(白丸)とがそれぞれ分かれてまとまるように再配列された拡大データ配列となる。
【0041】
ステップP11では、拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行する。
【0042】
図19のステップP21では、z方向サイズ比Rz≦1.7か否かをチェックし、Rz>1.7ならステップP22へ進み、Rz≦1.7ならステップP23へ進む。
ステップP23では、y方向サイズ比Ry≦1.7か否かをチェックし、Ry>1.7ならステップP24へ進み、Ry≦1.7ならステップP25へ進む。
ステップP24では、y方向に再配列したデータを元に戻す。
【0043】
ステップP25では、x方向サイズ比Rx≦1.7か否かをチェックし、Rx>1.7ならステップP26へ進み、Rx≦1.7なら処理を終了する。
ステップP26では、x方向に再配列したデータを元に戻す。そして、処理を終了する。
【0044】
以上のように、拡大データ配列が3次元配列である場合にも本発明を適用できる。
【0045】
【発明の効果】
本発明のフィルタ処理方法、フィルタ処理装置、MRI装置およびソフトウエアによれば、補間データを加えて配列サイズを拡大した拡大データ配列に対しても良好にフィルタ処理を施すことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかるMRI装置のブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施形態にかかるフィルタ処理のフローチャートである。
【図3】図2の続きのフローチャートである。
【図4】2次元の拡大データ配列の例示図である。
【図5】x方向に再配列した拡大データ配列の例示図である。
【図6】y方向に再配列した拡大データ配列の例示図である。
【図7】再配列した拡大データ配列にフィルタ処理を実行した後の拡大データ配列の例示図である。
【図8】y方向のデータの位置を復元したフィルタ処理後の拡大データ配列の例示図である。
【図9】x方向のデータの位置を復元したフィルタ処理後の拡大データ配列の例示図である。
【図10】原データ間に1個の補間データを付加した拡大データ配列の例示図である。
【図11】再配列した図10の拡大データ配列の例示図である。
【図12】図11の拡大データ配列に平滑化処理を実行して得られた拡大データ配列の例示図である。
【図13】図12のデータの位置を復元して得られた拡大データ配列の例示図である。
【図14】原データ間に2個の補間データを付加した拡大データ配列の例示図である。
【図15】再配列した図14の拡大データ配列の例示図である。
【図16】図15の拡大データ配列に平滑化処理を実行して得られた拡大データ配列の例示図である。
【図17】図16のデータの位置を復元して得られた拡大データ配列の例示図である。
【図18】本発明の第2の実施形態にかかるMRI装置のブロック図である。
【図19】本発明の第2の実施形態にかかるフィルタ処理のフローチャートである。
【図20】3次元配列の拡大データ配列を示す模式図である。
【図21】再配列した3次元配列の拡大データ配列を示す模式図である。
【図22】2次元の原データ配列の例示図である。
【図23】図22の原データ間に1個の補間データを付加した拡大データ配列の例示図である。
【図24】図23の拡大データ配列にフィルタ処理を実行して得られた拡大データ配列の例示図である。
【図25】1次元の原データ配列の例示図である。
【図26】図25の原データ間に1個の補間データを付加した拡大データ配列の例示図である。
【図27】図26の拡大データ配列にフィルタ処理を実行して得られた拡大データ配列の例示図である。
【図28】図25の原データ配列にフィルタ処理を実行して得られた原データ配列の例示図である。
【符号の説明】
7 計算機
13 記憶装置
100 MRI装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a filter processing method, a filter processing apparatus, an MRI apparatus, and software. More specifically, the present invention is good for an enlarged data array in which interpolation data is added between original data of the original data array to increase the number of data. The present invention relates to a filter processing method, a filter processing apparatus, an MRI apparatus, and software capable of performing filter processing.
[0002]
[Prior art]
In the MRI apparatus, a desired matrix size such as 128 × 128 or 256 × 256 can be selected at the time of imaging. On the other hand, when the captured image is stored, it is standardized to a fixed matrix size of, for example, 256 × 256 or 512 × 512 for the convenience of management and processing. For this reason, when the matrix size at the time of imaging is smaller than the storage matrix size, interpolation processing is performed and interpolation data is added between the original data.
[0003]
FIG. 22 is a conceptual diagram of a matrix size data array during imaging.
Black circles represent the original data. This data array is generally called an original data array.
[0004]
FIG. 23 is a conceptual diagram of a data array in which interpolation data is added between original data and the matrix size is enlarged for storage.
White circles represent interpolation data. This data array is generally called an enlarged data array.
[0005]
Conventionally, when a filter process is applied to an enlarged data array, the filter process is executed on the enlarged data array to obtain a filtered enlarged data array as shown in FIG.
The black square represents the original data after the filtering process, and the white square represents the interpolation data after the filtering process.
Note that the filter processing is, for example, smoothing processing, edge enhancement processing, variance value processing, or the like.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
The problems of the prior art will be described with reference to FIGS. For simplification of description, the data array is assumed to be a one-dimensional array and the filtering process is assumed to be a smoothing process.
As shown in FIG. 25, in the original data array, the data at odd positions takes the value L, and the data at even positions takes the value H.
As shown in FIG. 26, an enlarged data array is obtained by adding interpolation data having their average values to the intermediate positions of adjacent original data.
FIG. 27 shows that when there is adjacent data on only one side of the data to be smoothed with respect to the enlarged data array of FIG. 26, the data to be smoothed is multiplied by a weight of 0.5 and the weight of the adjacent data is 0.5. When there is adjacent data on both sides of the data to be smoothed, the data to be smoothed is multiplied by a weight of 0.5 and the adjacent data is multiplied by a weight of 0.25 and added. It is the expansion data array of the result of having performed the smoothing process which takes a value.
[0007]
However, when the same smoothing process is performed on the original data array, it becomes as shown in FIG.
[0008]
As can be seen from a comparison between FIG. 27 and FIG. 28, when the filter process is applied to the enlarged data array, a satisfactory processing result is not obtained.
As described above, the conventional filter processing for the enlarged data array has a problem that a satisfactory processing result cannot be obtained.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a filter processing method, a filter processing apparatus, an MRI apparatus, and software capable of performing good filter processing on an enlarged data array.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In a first aspect, the present invention is a filtering method for an enlarged data array in which the number of data is expanded by adding interpolation data between the original data of the original data array, and the original data and the interpolation data in the original data array The data is rearranged so as to be separated and collected, the filtered processing is executed on the rearranged enlarged data array, and the data of the filtered extended data array is restored to the original position. A filtering method is provided.
In the conventional filter processing, since the filter processing is performed on the original data and the interpolation data that are evenly mixed and interpolated, it is considered that good filter processing results cannot be obtained due to the side effect of the interpolation data. It is done.
On the other hand, in the filtering method according to the first aspect, the data is rearranged so that the original data and the interpolation data are separately gathered and positioned, and the filtering process is executed on this. Then, since the original data and the interpolation data are not mixed, the filter processing result is good. Then, since the data is returned to the original position after the filtering process, an enlarged data array subjected to a favorable filtering process is obtained.
[0010]
In a second aspect, the present invention is a filtering method for an enlarged data array in which interpolation data is added to the original data of the original data array to increase the number of data, and the size ratio of the enlarged data array to the original data array When an integer value close to R is I, (I-1) data is rearranged so as to be grouped for each piece of data, and filter processing is executed on the rearranged enlarged data array. Provided is a filter processing method characterized by restoring the data of the filtered expanded data array to the original position.
In the conventional filter processing, since the filter processing is performed on the original data and the interpolation data that are evenly mixed and interpolated, it is considered that good filter processing results cannot be obtained due to the side effect of the interpolation data. It is done.
On the other hand, in the filtering method according to the second aspect, the data is rearranged so that the probability that the original data and the interpolation data are separately gathered and positioned is increased, and the filtering process is performed on this. Execute. Then, since the original data and the interpolation data are not mixed, the filter processing result is good. Then, since the data is returned to the original position after the filtering process, an enlarged data array subjected to a favorable filtering process is obtained.
[0011]
In a third aspect, the present invention provides a filtering method according to the above-described configuration, wherein the data is not rearranged if the size ratio of the enlarged data array to the original data array is 1.7 or less. provide.
According to the knowledge of the inventors of the present invention, when the size ratio of the enlarged data array to the original data array is 1.7 or less, no particular difference from the conventional filter processing method is obtained.
Therefore, in the filter processing method of the third aspect, when the size ratio of the enlarged data array to the original data array is 1.7 or less, the data is not rearranged, and the processing burden of rearrangement and restoration is avoided.
[0012]
In a fourth aspect, the present invention provides the filtering method of the above configuration, wherein the original data array and the enlarged data array are two-dimensional arrays, and the size ratio Rx and y direction in the x direction of the enlarged data array with respect to the original data array Integer ratios Ix and Iy that are close to the size ratio Ry are obtained, and the data is rearranged so as to be grouped for each (Ix-1) jump in the x direction of the enlarged data array, or ( Iy-1) rearrange the data so as to be grouped for each piece of data located in the jump, and then rearrange the data so as to be gathered for each piece of data located in the direction of (Iy-1) pieces, or x The data is rearranged so as to be grouped for each (Ix-1) pieces of data in the direction, and the filter processing is executed on the rearranged enlarged data array. To provide a filter processing method characterized by restoring the data of a large data array to the original position.
In the filter processing method according to the fourth aspect, an enlarged data array subjected to good filter processing can be obtained when the enlarged data array is a two-dimensional array. That is, good filter processing can be performed on the image data.
[0013]
In a fifth aspect, the present invention provides the filtering method of the above configuration, wherein the original data array and the enlarged data array are three-dimensional arrays, and the size ratios Rx and y directions in the x direction of the enlarged data array with respect to the original data array The size ratio Ry and the size ratio Rz in the z direction and the integer ratios Ix, Iy, and Iz that are close to the size ratio are obtained, and are collected for each piece of data that is located at (Ix-1) skips in the x direction of the enlarged data array The data is rearranged, and then the data is rearranged so as to be collected for each data located in the (Iy-1) jumps in the y direction, and then the (Iz-1) jumps in the z direction of the enlarged data array. The data is rearranged so as to be organized for each position data, the filtered processing is executed on the rearranged enlarged data array, and the data of the filtered extended data array is converted to the original data. To provide a filter processing method characterized by restoring the location.
In the filter processing method according to the fifth aspect, when the enlarged data array is a three-dimensional array, an enlarged data array subjected to good filter processing is obtained. That is, a good filter process can be performed on the volume data.
[0014]
In a sixth aspect, the present invention is a filter processing apparatus for an enlarged data array in which the number of data is expanded by adding interpolation data between the original data in the original data array, and the original data and the interpolation data in the original data array The data rearrangement means for rearranging the data so as to be divided into pieces, the filter execution means for executing the filtering process on the rearranged enlarged data array, and the data array of the filtered enlarged data array There is provided a filter processing device characterized by comprising data array restoring means for returning to (1).
In the filter processing apparatus according to the sixth aspect, the filter processing method according to the first aspect can be suitably implemented.
[0015]
In a seventh aspect, the present invention is a filter processing apparatus that performs a filtering process on an enlarged data array in which interpolation data is added between original data in an original data array to expand the number of data. Array size ratio obtaining means for obtaining the size ratio of the enlarged data array, integer ratio obtaining means for obtaining the integer ratio I based on the size ratio, and (I-1) data so as to be collected for each piece of data Data rearranging means for rearranging, filter processing executing means for executing filter processing on the rearranged enlarged data array, and data array restoring means for restoring the data array of the filtered enlarged data array A filter processing apparatus characterized by the above is provided.
In the filter processing apparatus according to the seventh aspect, the filter processing method according to the second aspect can be suitably implemented.
[0016]
In an eighth aspect, the present invention provides the filter processing device having the above configuration, wherein when the size ratio of the enlarged data array to the original data array is 1.7 or less, the filter processing execution means The filter processing device is characterized in that the filter processing is executed.
In the filter processing apparatus according to the eighth aspect, the filter processing method according to the second aspect can be suitably implemented.
[0017]
According to a ninth aspect, in the filter processing device having the above-described configuration, when the original data array and the enlarged data array are two-dimensional arrays, the size ratios Rx and y in the x direction of the enlarged data array with respect to the original data array are provided. An array size ratio acquisition unit for obtaining a size ratio Ry for the direction, a size ratio Rx for the x direction of the enlarged data array relative to the original data array, and an integer ratio for obtaining an integer ratio Ix and Iy close to the size ratio Ry for the y direction The data is rearranged so as to be collected for each of the acquisition means and (Ix-1) jumps in the x direction of the enlarged data array, and then for each data located in the (Iy-1) jumps in the y direction. Data rearranging means for rearranging the data so that they are collected together, and a filter processing execution unit for executing filter processing on the rearranged enlarged data array If, to provide a filter processing apparatus characterized by comprising a data sequence restoring means to restore the sequence of data of the enlarged data sequences filtering.
In the filter processing apparatus according to the ninth aspect, the filter processing method according to the fourth aspect can be suitably implemented.
[0018]
In a tenth aspect, according to the present invention, in the filter processing device having the above configuration, when the original data array and the enlarged data array are three-dimensional arrays, the size ratios Rx, y in the x direction of the enlarged data array with respect to the original data array Array size ratio acquisition means for obtaining a size ratio Ry for the direction and a size ratio Rz for the z direction, and a size ratio Rx for the x direction of the enlarged data array with respect to the original data array, a size ratio Ry for the y direction, and a z direction Integer ratio acquisition means for obtaining integer ratios Ix, Iy, and Iz that are close to the size ratio Rz, and rearrange the data so as to be grouped for each (Ix-1) skips in the x direction of the enlarged data array Next, the data is rearranged so as to be collected for each of the (Iy-1) pieces of data in the y direction, and then (Iz-1 Data rearranging means for rearranging the data so as to be grouped for each piece of data located in a discrete manner, filter processing executing means for executing filter processing on the rearranged enlarged data array, and There is provided a filter processing apparatus comprising a data arrangement restoring means for restoring the data arrangement.
In the filter processing apparatus according to the tenth aspect, the filter processing method according to the fifth aspect can be suitably implemented.
[0019]
In an eleventh aspect, the present invention provides an MRI apparatus comprising the filter processing apparatus having the above-described configuration.
In the MRI apparatus according to the eleventh aspect, MR image data and MR volume data can be satisfactorily filtered.
[0020]
In a twelfth aspect, the present invention is software for performing filtering on an enlarged data array in which interpolation data is added between original data in the original data array to expand the number of data, and the original data array A step of obtaining an integer value I close to the size ratio R of the enlarged data array to (I-1), a step of rearranging the data so as to be gathered for each piece of data located in a jump, and the rearranged enlarged data array There is provided software characterized by including a step of executing filtering processing and a step of restoring the data arrangement of the filtered enlarged data arrangement.
With the software according to the twelfth aspect, the filter processing method according to the second aspect can be suitably implemented.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments shown in the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0022]
-First embodiment-
FIG. 1 is a block diagram showing an MRI apparatus according to the first embodiment of the present invention.
In the MRI apparatus 100, the magnet assembly 1 has a space portion (bore) for inserting the subject therein, and a static magnetic field that applies a constant static magnetic field to the subject so as to surround the space portion. Gradient for generating the coil 1p and gradient magnetic fields of the X, Y, and Z axes (a slice gradient axis, a lead gradient axis, and a phase encode gradient axis are formed by a combination of the X, Y, and Z axes) A magnetic field coil 1g, a transmission coil 1t that applies an RF pulse for exciting spins of nuclei in the subject, and a reception coil 1r that detects an NMR signal from the subject are arranged. The static magnetic field coil 1p, gradient magnetic field coil 1g, transmission coil 1t and reception coil 1r are connected to a static magnetic field power source 2, a gradient magnetic field drive circuit 3, an RF power amplifier 4 and a preamplifier 5, respectively.
[0023]
The sequence storage circuit 6 operates the gradient magnetic field driving circuit 3 based on the stored pulse sequence in accordance with a command from the computer 7 to generate a gradient magnetic field from the gradient magnetic field coil 1g of the magnet assembly 1 and gate modulation. The circuit 8 is operated, and the carrier wave output signal of the RF oscillation circuit 9 is modulated into a pulse signal having a predetermined timing and a predetermined envelope shape, which is added as an RF pulse to the RF power amplifier 4 and power amplified by the RF power amplifier 4 Thereafter, it is applied to the transmission coil 1t of the magnet assembly 1 to selectively excite a desired imaging surface.
[0024]
The preamplifier 5 amplifies the NMR signal from the subject detected by the receiving coil 1 r of the magnet assembly 1 and inputs it to the phase detector 10. The phase detector 10 uses the carrier wave output signal of the RF oscillation circuit 9 as a reference signal, phase-detects the NMR signal from the preamplifier 5, and provides it to the A / D converter 11. The A / D converter 11 converts the analog signal after phase detection into digital data and inputs the digital data to the computer 7.
[0025]
The computer 7 reads the digital data from the A / D converter 11 and performs image reconstruction calculation to generate an original data array of MR images having a matrix size of 256 × 256, for example. Further, the computer 7 performs an interpolation process on the original data array, and stores it in the storage device 13 in a unified manner, for example, an enlarged data array of an MR image having a matrix size of 512 × 512. In addition, the computer 7 performs a filtering process on the enlarged data array. Further, the computer 7 is responsible for overall control such as receiving information input from the operation console 12.
The display device 14 displays the MR image subjected to the filtering process.
[0026]
2 and 3 are flowcharts of filter processing according to the first embodiment by the MRI apparatus 100. FIG.
The description will be made assuming an enlarged data array having a matrix size of 15 × 15 shown in FIG. The original data array from which the enlarged data array is based has a matrix size of 8 × 8. In FIG. 4, black circles represent original data, and white circles represent interpolation data.
[0027]
In Step P1, an x-direction size ratio Rx and a y-direction size ratio Ry of the enlarged data array with respect to the original data array are obtained. In the example of FIG. 4, Rx = 1.875 and Ry = 1.875.
In Step P2, it is checked whether or not the x-direction size ratio Rx ≦ 1.7. If Rx> 1.7, the process proceeds to Step P3. If Rx ≦ 1.7, the process proceeds to Step P5. In the example of FIG. 4, since Rx = 1.875, the process proceeds to Step P3.
In Step P3, an integer value Ix close to the x-direction size ratio Rx is obtained. In the example of FIG. 4, since Rx = 1.875, rounding is performed to obtain Ix = 2.
In step P4, the data of the enlarged data array is rearranged so as to be gathered for each data located in a distance of (Ix-1) in the x direction. In the example of FIG. 4, the data is rearranged in the x direction so as to be collected for each piece of data located in the x direction, and the enlarged data array of FIG. 5 is obtained.
[0028]
In Step P5, it is checked whether or not the y-direction size ratio Ry ≦ 1.7. If Ry> 1.7, the process proceeds to Step P6. If Ry ≦ 1.7, the process proceeds to Step P11. In the example of FIG. 4, since Ry = 1.875, the process proceeds to Step P6.
In Step P6, an integer value Iy close to the y-direction size ratio Ry is obtained. In the example of FIG. 4, since Ry = 1.875, rounding is performed to obtain Iy = 2.
In step P7, the data of the enlarged data array is rearranged so as to be gathered for each data located in a distance of (Iy-1) in the y direction. In the example of FIG. 5, the data is rearranged in the y direction so as to be collected for each piece of data positioned in the y direction so as to obtain the enlarged data array of FIG.
[0029]
In step P11, a filtering process is performed on the enlarged data array. In the example of FIG. 4, the filtering process is executed on the enlarged data array of FIG. 6 to obtain the enlarged data array of FIG. In FIG. 7, black squares represent original data after filtering, and white squares represent interpolation data after filtering.
[0030]
In step P23 of FIG. 3, it is checked whether the y-direction size ratio Ry ≦ 1.7. If Ry> 1.7, the process proceeds to step P24, and if Ry ≦ 1.7, the process proceeds to step P25. In the example of FIG. 4, since Ry = 1.875, the process proceeds to Step P24.
In step P24, the data rearranged in the y direction is restored. In the example of FIG. 7, the position in the y direction is restored as shown in FIG.
[0031]
In step P25, it is checked whether or not the x-direction size ratio Rx ≦ 1.7. If Rx> 1.7, the process proceeds to step P26, and if Rx ≦ 1.7, the process ends.
In step P26, the data rearranged in the x direction is restored. In the example of FIG. 8, the position in the x direction is restored as shown in FIG. Then, the process ends.
[0032]
The principle of the present invention will be described with reference to FIGS. For simplification of description, the data array is assumed to be a one-dimensional array and the filtering process is assumed to be a smoothing process.
As shown in FIG. 10, in the enlarged data array, the black circle original data alternately takes values L and H, and white circle interpolation data having their average value is added at an intermediate position between adjacent original data. . In this example, the size ratio R = 1.875.
FIG. 11 shows an enlarged data array obtained by rearranging the data of the enlarged data array shown in FIG. I = 2, and one rearranged data, that is, odd-numbered data and even-numbered data are rearranged so as to be collected separately.
FIG. 12 shows that when there is adjacent data on only one side of the smoothing target data with respect to the enlarged data array of FIG. 11, the smoothing target data is multiplied by a weight of 0.5 and the adjacent data is weighted by 0.5. When there is adjacent data on both sides of the data to be smoothed, the data to be smoothed is multiplied by a weight of 0.5 and the adjacent data is multiplied by a weight of 0.25 and added. It is the expansion data array of the result of having performed the smoothing process which takes a value.
FIG. 13 is an enlarged data array obtained by restoring data to the original position, that is, an enlarged data array obtained as a result of performing the filtering process of the present invention.
[0033]
If FIG. 13 according to the present invention is compared with FIG. 23 according to the prior art, it will be understood that the present invention can perform the filtering process better than the conventional one.
[0034]
The principle of the present invention will be further described with reference to FIGS. For simplification of description, the data array is assumed to be a one-dimensional array and the filtering process is assumed to be a smoothing process.
As shown in FIG. 14, in the enlarged data array, the original data of black circles alternately take values L and H, and two interpolation data of white circles and white oval are added between adjacent original data. . In this example, the size ratio R = 2.75.
FIG. 15 shows an enlarged data array obtained by rearranging the data of the enlarged data array shown in FIG. I = 3, and two rearranged data are rearranged so as to be collected separately.
FIG. 16 shows that when there is adjacent data on only one side of the data to be smoothed with respect to the enlarged data array of FIG. 15, the data to be smoothed is weighted by 0.5 and the weight of the adjacent data is 0.5. When there is adjacent data on both sides of the data to be smoothed, the data to be smoothed is multiplied by a weight of 0.5 and the adjacent data is multiplied by a weight of 0.25 and added. It is the expansion data array of the result of having performed the smoothing process which takes a value.
FIG. 16 shows an enlarged data array obtained by restoring data to the original position, that is, an enlarged data array obtained as a result of performing the filtering process of the present invention.
[0035]
It will be understood from FIGS. 14 to 17 that the filter process can be performed satisfactorily even when the size ratio R is 2.5 to 3.4. The same applies to a size ratio R larger than that.
[0036]
According to the MRI apparatus 100, it is possible to satisfactorily perform the filtering process on the MR image in which the matrix size is expanded by adding the interpolation data, and the image quality can be improved.
[0037]
-Second Embodiment-
18 and 19 are flowcharts of filter processing according to the second embodiment by the MRI apparatus 100. FIG.
In Step P1, the x-direction size ratio Rx, the y-direction size ratio Ry, and the z-direction size ratio Rz of the enlarged data array with respect to the original data array are obtained.
In Step P2, it is checked whether or not the x-direction size ratio Rx ≦ 1.7. If Rx> 1.7, the process proceeds to Step P3. If Rx ≦ 1.7, the process proceeds to Step P5.
In Step P3, an integer value Ix close to the x-direction size ratio Rx is obtained.
In step P4, the data of the enlarged data array is rearranged so as to be gathered for each data located in a distance of (Ix-1) in the x direction.
[0038]
In step P5, it is checked whether or not the y-direction size ratio Ry ≦ 1.7. If Ry> 1.7, the process proceeds to step P6. If Ry ≦ 1.7, the process proceeds to step P8.
In Step P6, an integer value Iy close to the y-direction size ratio Ry is obtained.
In step P7, the data of the enlarged data array is rearranged so as to be gathered for each data located in a distance of (Iy-1) in the y direction.
[0039]
In Step P8, it is checked whether or not the z-direction size ratio Rz ≦ 1.7. If Rz> 1.7, the process proceeds to Step P9, and if Rz ≦ 1.7, the process proceeds to Step P11.
In Step P9, an integer value Iz close to the z-direction size ratio Rz is obtained.
In Step P10, the data of the enlarged data array is rearranged so as to be collected for each data located in the z direction with (Iz-1) jumps.
[0040]
For example, when the steps P4, P7, and P10 are executed on the three-dimensional enlarged data array in FIG. 20, the original data (black circles) and the interpolation data (white circles) are separated as shown in FIG. The expanded data array is rearranged into
[0041]
In step P11, a filtering process is performed on the enlarged data array.
[0042]
In step P21 of FIG. 19, it is checked whether or not the z-direction size ratio Rz ≦ 1.7. If Rz> 1.7, the process proceeds to step P22. If Rz ≦ 1.7, the process proceeds to step P23.
In step P23, it is checked whether the y-direction size ratio Ry ≦ 1.7. If Ry> 1.7, the process proceeds to step P24. If Ry ≦ 1.7, the process proceeds to step P25.
In step P24, the data rearranged in the y direction is restored.
[0043]
In step P25, it is checked whether or not the x-direction size ratio Rx ≦ 1.7. If Rx> 1.7, the process proceeds to step P26, and if Rx ≦ 1.7, the process ends.
In step P26, the data rearranged in the x direction is restored. Then, the process ends.
[0044]
As described above, the present invention can also be applied when the enlarged data array is a three-dimensional array.
[0045]
【The invention's effect】
According to the filter processing method, filter processing apparatus, MRI apparatus, and software of the present invention, it is possible to satisfactorily perform filter processing on an enlarged data array in which the array size is expanded by adding interpolation data.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an MRI apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart of filter processing according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart continued from FIG. 2;
FIG. 4 is an exemplary diagram of a two-dimensional enlarged data array.
FIG. 5 is an exemplary view of an enlarged data array rearranged in the x direction.
FIG. 6 is an exemplary diagram of an enlarged data array rearranged in the y direction.
FIG. 7 is a view showing an example of an enlarged data array after performing a filtering process on the rearranged enlarged data array.
FIG. 8 is an exemplary diagram of an enlarged data array after filter processing in which the position of data in the y direction is restored.
FIG. 9 is an exemplary diagram of an enlarged data array after filter processing in which the position of data in the x direction is restored.
FIG. 10 is an illustration of an enlarged data array in which one piece of interpolation data is added between original data.
11 is a view showing an example of the enlarged data array of FIG. 10 rearranged. FIG.
12 is an exemplary diagram of an enlarged data array obtained by executing a smoothing process on the enlarged data array of FIG. 11;
13 is an exemplary diagram of an enlarged data array obtained by restoring the data position of FIG.
FIG. 14 is an exemplary diagram of an enlarged data array in which two interpolation data are added between original data.
15 is a view showing an example of the enlarged data array of FIG. 14 rearranged. FIG.
16 is an exemplary diagram of an enlarged data array obtained by executing a smoothing process on the enlarged data array of FIG. 15;
FIG. 17 is a view showing an example of an enlarged data array obtained by restoring the data position of FIG. 16;
FIG. 18 is a block diagram of an MRI apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a flowchart of filter processing according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a schematic diagram showing an enlarged data array of a three-dimensional array.
FIG. 21 is a schematic diagram showing an enlarged data array of a rearranged three-dimensional array.
FIG. 22 is a view showing an example of a two-dimensional original data array.
23 is an exemplary diagram of an enlarged data array in which one piece of interpolation data is added between the original data in FIG.
24 is a view showing an example of an enlarged data array obtained by performing filter processing on the enlarged data array of FIG. 23. FIG.
FIG. 25 is a view showing an example of a one-dimensional original data array.
26 is an exemplary diagram of an enlarged data array in which one piece of interpolation data is added between the original data in FIG. 25. FIG.
27 is a view showing an example of an enlarged data array obtained by performing a filtering process on the enlarged data array of FIG. 26. FIG.
28 is a view showing an example of an original data array obtained by executing a filtering process on the original data array of FIG.
[Explanation of symbols]
7 Calculator
13 Storage device
100 MRI system

Claims (5)

原データ配列の原データの間に補間データを加えてデータ数を拡大した拡大データ配列に対してフィルタ処理を施すフィルタ処理装置であって、
原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比を求める配列サイズ比取得手段と、
前記サイズ比に基づいて整数比Iを求める整数比取得手段と、
(I−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列するデータ再配列手段と、
再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するフィルタ処理実行手段と、
フィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すデータ配列復元手段とを具備したことを特徴とするフィルタ処理装置。
A filter processing device that performs a filtering process on an expanded data array in which the number of data is expanded by adding interpolation data between the original data of the original data array,
An array size ratio acquisition means for obtaining a size ratio of the enlarged data array to the original data array;
An integer ratio obtaining means for obtaining an integer ratio I based on the size ratio;
(I-1) data rearranging means for rearranging data so as to be grouped for each piece of data located in a jump;
Filter processing execution means for executing filter processing on the rearranged enlarged data array;
A filter processing apparatus comprising: a data array restoring unit that restores the data array of the expanded data array subjected to the filter process.
請求項1に記載のフィルタ処理装置において、
原データ配列に対する拡大データ配列のサイズ比が1.7以下の場合、
前記フィルタ処理実行手段は、元の拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行することを特徴とするフィルタ処理装置。
The filter processing apparatus according to claim 1,
When the size ratio of the enlarged data array to the original data array is 1.7 or less,
The filter processing execution means executes filter processing on the original enlarged data array.
請求項1または請求項2に記載のフィルタ処理装置において、
原データ配列および拡大データ配列が2次元配列である場合、
原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rxおよびy方向についてのサイズ比Ryを求める配列サイズ比取得手段と、
原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rxおよびy方向についてのサイズ比Ryに近い整数比IxとIyとを求める整数比取得手段と、
拡大データ配列のx方向の(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し次にy方向の(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にそれぞれまとまるようにデータを再配列するデータ再配列手段と、
再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するフィルタ処理実行手段と、
フィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すデータ配列復元手段とを具備したことを特徴とするフィルタ処理装置。
The filter processing apparatus according to claim 1 or 2,
When the original data array and the enlarged data array are two-dimensional arrays,
An array size ratio acquisition means for obtaining a size ratio Rx in the x direction and a size ratio Ry in the y direction of the enlarged data array with respect to the original data array;
An integer ratio acquisition means for obtaining an integer ratio Ix and Iy close to the size ratio Rx in the x direction of the enlarged data array relative to the original data array and the size ratio Ry in the y direction;
The data is rearranged so as to be collected for each of the (Ix-1) jumps in the x direction of the enlarged data array, and then is arranged for each of the data located in the (Iy-1) jumps in the y direction. Data rearrangement means for rearranging data;
Filter processing execution means for executing filter processing on the rearranged enlarged data array;
A filter processing apparatus comprising: a data array restoring unit that restores the data array of the expanded data array subjected to the filter process.
請求項1または請求項2に記載のフィルタ処理装置において、
原データ配列および拡大データ配列が3次元配列である場合、
原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rx、y方向についてのサイズ比Ryおよびz方向についてのサイズ比Rzを求める配列サイズ比取得手段と、
原データ配列に対する拡大データ配列のx方向についてのサイズ比Rx、y方向についてのサイズ比Ryおよびz方向についてのサイズ比Rzに近い整数比IxとIyとIzとを求める整数比取得手段と、
拡大データ配列のx方向の(Ix−1)個飛びに位置するデータ毎にまとまるようにデータを再配列し次にy方向の(Iy−1)個飛びに位置するデータ毎にそれぞれまとまるようにデータを再配列し次にz方向の(Iz−1)個飛びに位置するデータ毎にそれぞれまとまるようにデータを再配列するデータ再配列手段と、
再配列した拡大データ配列に対してフィルタ処理を実行するフィルタ処理実行手段と、
フィルタ処理した拡大データ配列のデータの配列を元に戻すデータ配列復元手段とを具備したことを特徴とするフィルタ処理装置。
The filter processing apparatus according to claim 1 or 2,
When the original data array and the enlarged data array are three-dimensional arrays,
An array size ratio acquisition means for obtaining a size ratio Rx in the x direction of the enlarged data array relative to the original data array, a size ratio Ry in the y direction, and a size ratio Rz in the z direction;
An integer ratio acquisition means for obtaining an integer ratio Ix, Iy, and Iz close to the size ratio Rx in the x direction of the enlarged data array relative to the original data array, the size ratio Ry in the y direction, and the size ratio Rz in the z direction;
The data is rearranged so as to be collected for each of the (Ix-1) jumps in the x direction of the enlarged data array, and then is arranged for each of the data located in the (Iy-1) jumps in the y direction. Data rearranging means for rearranging the data and then rearranging the data so as to be grouped for each of the (Iz-1) jumps in the z direction;
Filter processing execution means for executing filter processing on the rearranged enlarged data array;
A filter processing apparatus comprising: a data array restoring unit that restores the data array of the expanded data array subjected to the filter process.
請求項1から請求項4のいずれかに記載のフィルタ処理装置を具備したことを特徴とするMRI装置。  An MRI apparatus comprising the filter processing apparatus according to claim 1.
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