《CT图像重建方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《CT图像重建方法.pdf（10页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104077758A43申请公布日20141001CN104077758A21申请号201310104982422申请日20130328G06T5/50200601A61B6/0320060171申请人上海联影医疗科技有限公司地址201815上海市嘉定区嘉定工业区兴贤路1180号8幢72发明人刘宏颖张笛儿54发明名称CT图像重建方法57摘要本发明提供一种CT图像重建方法，包括如下步骤对空气进行CT扫描分别获得各角度下空气数据与边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，空气数据包括检测器接收到的X射线的强度值，边缘检测器通道位于检测器的两侧；在相同的扫描协议情况下对模体进行CT扫描。
2、分别获得各角度下的模体生数据与边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，模体生数据包括检测器接收到的X射线的强度值；分别判断扫描模体时边缘检测器通道是否被遮挡并确定各角度下的边缘通道值；使用各角度下的扫空气时检测器接收到的X射线的强度值、边缘通道值对模体生数据进行校正获得各角度下的空气校正后的数据；使用各角度下的空气校正后的数据进行图像重建获得CT重建图像。51INTCL权利要求书2页说明书5页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书5页附图2页10申请公布号CN104077758ACN104077758A1/2页21一种CT图像重建方法，其特征在于包括如下步骤。
3、A对空气进行CT扫描分别获得各角度下的空气数据与各角度下的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，所述空气数据包括扫描空气时检测器接收到的X射线的强度值，所述边缘检测器通道位于检测器的两侧；B在相同的扫描协议情况下对模体进行CT扫描分别获得各角度下的模体生数据与各角度下的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，所述模体生数据包括扫描模体时检测器接收到的X射线的强度值；C在各角度下，分别判断扫描模体时位于检测器两侧的边缘检测器通道是否被遮挡，并根据边缘检测器通道被遮挡与否的情况确定各角度下的边缘通道值；D使用各角度下扫描空气时检测器通道接收到的X射线强度值、边缘通道值对模体生数据进行校正获得各角度下。
4、的空气校正后的数据；E使用各角度下的空气校正后的数据进行图像重建获得CT重建图像。2如权利要求1所述的CT图像重建方法，其特征在于所述J角度下的空气校正后的数据PROJECTIONVALUEJ是通过如下公式获得的PROJECTIONVALUEJLOGRAWDATAINTENSITYOBJJLOGRAWDATAINTENSITYAIRJREFERENCEAJ，其中，RAWDATAINTENSITYOBJ为J角度下扫描模体时检测器接收到的X射线的强度值，RAWDATAINTENSITYAIR为J角度下空气扫描时检测器接收到的X射线的强度值，REFERENCEAJ为J角度下的边缘通道值。3如权利要求。
5、2所述的CT图像重建方法，其特征在于在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道未全部被模体或病床遮挡时，所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ是根据J角度下扫描模体时可用的各边缘检测器通道接收到的X射线的强度值、与扫描模体时可用的边缘检测器通道相应的扫描空气时的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值以及可用的边缘检测器通道的个数确定的。4如权利要求3所述的CT图像重建方法，其特征在于所述J角度下的边缘通道值REFRERNCEAJ是通过如下公式获得其中，为J角度下扫描模体时第I个可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，为J角度下扫描空气时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，N。
6、ALT为可用的边缘检测器通道的个数。5如权利要求4所述的CT图像重建方法，其特征在于在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道均未被模体或病床遮挡时，所述可用的边缘检测器通道为所有的边缘检测器通道，所述可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值是扫描模体时边缘检测器通道接收到的X射线的强度值。6如权利要求4所述的CT图像重建方法，其特征在于在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道中一侧边缘检测器通道被遮挡时，所述可用的边缘检测器通道为位于检测器另一侧未被遮挡的边缘检测器通道，所述可用的边缘检测器通道接收到的X射线的权利要求书CN104077758A2/2页3强度值是未被遮挡的边缘检测器通。
7、道接收到的X射线的强度值。7如权利要求2所述的CT图像重建方法，其特征在于在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道均被遮挡时，所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ是通过对相邻角度下的边缘通道值进行插值处理获得的，即REFERENCEAJINTERPOLATEREFERENCEAJ1，REFERENCEAJ1。8如权利要求3至7中任一项所述的CT图像重建方法，其特征在于各角度下的所述边缘检测器通道未被模体或病床遮挡需同时满足如下两个条件其中，为扫描模体时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，为扫描空气时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，NALT为可用的边缘检测器通道。
8、的个数，为对位于检测器两侧的边缘检测器通道的强度值分别取平均值，MAAIR为根据空气数据生成空气校正表时的电流信息，MAOBJ为扫描模体时的电流信息，TOLERANCE为CT设备在实际使用过程中所允许的公差，THRESHOULD为CT设备在实际使用过程中的临界值。9如权利要求8所述的CT图像重建方法，其特征在于所述CT重建图像是使用由各角度下的空气校正数据进行重排与卷积处理获得的卷积数据进行重建获得的。10如权利要求9所述的CT图像重建方法，其特征在于所述CT重建图像是通过对卷积数据进行反投影获得的。权利要求书CN104077758A1/5页4CT图像重建方法【技术领域】0001本发明涉及医学。
9、影像处理的技术领域，尤其涉及一种CT图像重建方法。【技术背景】0002临床上用于疾病诊断的计算机断层扫描COMPUTEDTOMOGRAPHY，简称CT成像是根据人体内不同的组织或器官对X射线产生的衰减程度不同的原理而利用X射线照射人体获得X射线经过人体的各组织衰减后的图像，并利用图像进行疾病诊断的。目前用于CT成像的CT扫描设备一般包括具有一个供被检测体进出的检测腔的机架、设置于机架上用于发射X射线的球管、与球管相对设于机架上的检测器阵列以及与检测器阵列电性连接的计算机。检测器阵列用于接收穿过被检测体的X射线并产生检测信号。计算机具有采集检测器阵列的检测信号的信号采集单元、根据检测信号进行图像。
10、重建的图像重建单元以及显示重建图像的显示单元。0003在利用CT扫描设备对被检测体进行扫描以获得CT重建图像的过程中均需要对信号采集单元采集的检测器阵列的检测信号进行空气校正，以防止因检测器间增益不一致、球管产生X射线随时间和空间变化不一致而致使信号采集单元采集的检测信号不准确，进而导致重建的CT图像存在大量环状伪影，从而保证CT重建图像的质量。现有的CT机普遍通过在机架上设置一个位于球管旁侧的参考检测器来进行空气校正。采用参考检测器进行空气校正的步骤包括选用待定的扫描协议对空气进行CT扫描获得空气数据；在相同的扫描协议下对模体进行CT扫描获得模体生数据；使用空气数据对模体生数据进行校正获得校。
11、正后的数据。空气数据包括扫描空气时参考检测器接收到的X射线强度值REFERENCEDATAINTENSITYAIR与检测器接收到的X射线强度值RAWDATAINTENSITYAIR。模体生数据包括扫描模体时参考检测器接收到的X射线强度值REFERENCEDATAINTENSITYOBJ与检测器接收到的X射线强度值RAWDATAINTENSITYOBJ。校正后的数据PROJECTIONVALUE是通过对模体数据、空气数据分别进行归一化处理后再作相减处理获得的，即0004现有的CT设备虽然可以采用在机架上安装参考检测器来完成CT图像重建过程中的空气校正步骤而保证CT图像重建的质量，但会存在因机架内。
12、安装空间有限且在安装参考检测器时还需要安装与参考检测器连接的电路而增加系统安装难度的问题，并且也会导致CT设备成本较高。0005因此，确有必要提供一种CT图像重建方法，以克服现有技术中存在的缺陷。【发明内容】0006本发明的目的在于提供一种CT图像重建方法，可在不增加成本的前提下完成CT图像重建过程中空气校正的步骤，进而保证CT重建图像的质量。说明书CN104077758A2/5页50007为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的一种CT图像重建方法，其包括如下步骤A对空气进行CT扫描分别获得各角度下的空气数据与各角度下的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，所述空气数据包括扫描空气时检。
13、测器接收到的X射线的强度值，所述边缘检测器通道位于检测器的两侧；B在相同的扫描协议情况下对模体进行CT扫描分别获得各角度下的模体生数据与各角度下的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，所述模体生数据包括扫描模体时检测器接收到的X射线的强度值；C在各角度下，分别判断扫描模体时位于检测器两侧的边缘检测器通道是否被遮挡，并根据边缘检测器通道被遮挡与否的情况确定各角度下的边缘通道值；D使用各角度下扫描空气时检测器通道接收到的X射线强度值、边缘通道值对模体生数据进行校正获得各角度下的空气校正后的数据；E使用各角度下的空气校正后的数据进行图像重建获得CT重建图像。0008优选地，所述J角度下的空气校正后的。
14、数据PROJECTIONVALUEJ是通过如下公式获得的PROJECTIONVALUEJLOGRAWDATAINTENSITYOBJJLOGRAWDATAINTENSITYAIRJREFERENCEAJ，其中，RAWDATAINTENSITYOBJ为J角度下扫描模体时检测器接收到的X射线的强度值，RAWDATAINTENSITYAIR为J角度下空气扫描时检测器接收到的X射线的强度值，REFERENCEAJ为J角度下的边缘通道值。0009优选地，在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道未全部被模体或病床遮挡时，所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ是根据J角度下扫描模体时可用的各边缘。
15、检测器通道接收到的X射线的强度值、与扫描模体时可用的边缘检测器通道相应的扫描空气时的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值以及可用的边缘检测器通道的个数确定的。0010优选地，所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ是通过如下公式获得其中，为J角度下扫描模体时第I个可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，为J角度下扫描空气时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，NALT为可用的边缘检测器通道的个数。0011优选地，在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道均未被模体或病床遮挡时，所述可用的边缘检测器通道为所有的边缘检测器通道，所述可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值是扫描。
16、模体时边缘检测器通道接收到的X射线的强度值。0012优选地，在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道中一侧边缘检测器通道被遮挡时，所述可用的边缘检测器通道为位于检测器另一侧未被遮挡的边缘检测器通道，所述可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值是未被遮挡的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值。0013优选地，在J角度下，当位于检测器两侧的边缘检测器通道均被遮挡时，所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ是通过对相邻角度下的边缘通道值进行插值处理获得的，即REFERENCEAJINTERPOLATEREFERENCEAJ1，REFERENCEAJ1。0014优选地，各角度下的所述边缘检。
17、测器通道未被模体或病床遮挡需同时满说明书CN104077758A3/5页6足如下两个条件其中，为扫描模体时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，为扫描空气时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，NALT为可用的边缘检测器通道的个数，为对位于检测器两侧的边缘检测器通道的强度值分别取平均值，MAAIR为根据空气数据生成空气校正表时的电流信息，MAOBJ为扫描模体时的电流信息，TOLERANCE为CT设备在实际使用过程中所允许的公差，THRESHOULD为CT设备在实际使用过程中的临界值。0015优选地，所述CT重建图像是使用由各角度下的空气校正数据进行重排与卷积处理获得的卷积数据进行重。
18、建获得的。0016优选地，所述CT重建图像是通过对卷积数据进行反投影获得的。0017本发明提供的CT图像重建方法利用各角度下的扫描空气时检测器接收到的X射线的强度值、边缘通道值对模体生数据进行空气校正，无需在CT扫描设备上安装参考检测器，可在保证重建的CT图像质量的前提下降低成本。【附图说明】0018图1为本发明CT图像重建方法的流程示意图。0019图2为本发明CT图像重建方法中确定J角度下的边缘通道值的流程示意图。【具体实施方式】0020以下结合附图和具体实施例对本发明的CT图像重建方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形。
19、式且均使用非精准的比率，仅用于方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。0021本发明提供一种CT图像重建方法利用边缘检测器通道来替代组设于CT设备上的参考检测器对模体生数据进行空气校正，可在保证重建的CT图像质量的前提下降低成本。0022图1为本发明CT图像重建方法的流程示意图。该CT图像重建方法包括以下步骤0023S11、对空气进行CT扫描分别获得各角度下的空气数据以及各角度下的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，并根据各角度下的空气数据生成空气校正表，所述空气数据包括扫描空气时检测器接收到的X射线的强度值，所述边缘检测器通道位于检测器的两侧；0024S12、在相同的扫描协议下对模体进行C。
20、T扫描分别获得各角度下的模体生数据以及各角度下边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，所述模体生数据包括扫描模体时检测器接收到的X射线的强度值；0025S13、根据各角度下扫描模体时位于检测器两侧的边缘检测器接收到的X射线的强度值来判断各角度下位于检测器两侧的边缘检测器通道是否被模体或病床遮挡，并根据边缘检测器通道的遮挡与否的情况来确定各角度下的边缘通道值；说明书CN104077758A4/5页70026S14、使用各角度下扫描空气时检测器通道接收到的X射线强度值、边缘通道值对模体生数据进行校正获得各角度下空气校正后的数据；0027S15、对各角度下空气校正后的数据进行重排处理获得重排数据；00。
21、28S16、对重排数据进行卷积处理获得卷积数据；0029S17、对卷积数据进行反投影获得CT重建图像。0030步骤S13中，J角度下空气校正后的数据PROJECTIONVALUEJ是通过如下公式获得的PROJECTIONVALUEJLOGRAWDATAINTENSITYOBJJLOGRAWDATAINTENSITYAIRJREFERENCEAJ，其中，RAWDATAINTENSITYOBJ为J角度下扫描模体时检测器接收到的X射线的强度值，RAWDATAINTENSITYAIR为J角度下空气扫描时检测器接收到的X射线的强度值，REFERENCEAJ为J角度下的边缘通道值。0031图2为确定J角度。
22、下的边缘通道值的步骤流程图。所述确定过程包括如下步骤0032S21、根据J角度下扫描模体时获得的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值分别判断扫描模体时位于检测器两侧的边缘检测器通道是否均被模体或病床遮挡，若是，则执行步骤S22；若否，则执行步骤S23；0033S22、对相邻角度下的边缘通道值进行插值处理，即INTERPOLATEREFERENCEAJ1，REFERENCEAJ1；0034S23、获得J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ。0035具体地，步骤S21中判断所述边缘检测器通道是否均被模体或病床遮挡的两个条件中其中一个为比较边缘检测器通道的公差与CT设备在实际使用过程中所允许的公。
23、差TOLERANCE两者的大小，另一个条件为比较边缘检测器通道的临界值与CT设备在实际使用过程中的临界值THRESHOULD两者的大小。所述边缘检测器通道的公差通过如下公式获得其中，为扫描模体时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，为扫描空气时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，NALT为有效边缘检测器通道的个数，为对位于检测器两侧的边缘检测器通道的强度值分别取平均值。所述边缘检测器通道的临界值通过如下公式获得其中，为对位于检测器两侧的边缘检测器通道的强度值分别取平均值，MAAIR为根据空气数据生成空气校正表时的电流信息，MAOBJ为扫描模体时的电流信息。0036当位于检测器两侧。
24、的边缘检测器通道未全部被模体或病床遮挡时，即TOLERANCE或THRESHOULD时，步骤S23中所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ是根据J角度下扫描模体时各可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值、与扫描模体时可用的边缘检测器通道相应的扫描空气时的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值以及可用的边缘检测器通道的个数确定的。即，所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ说明书CN104077758A5/5页8是通过如下公式获得其中，为J角度下扫描模体时第I个可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，为J角度下扫描空气时第I个边缘检测器通道接收到的X射线的强度值，NALT为可。
25、用的边缘检测器通道的个数。0037当位于检测器两侧的边缘检测器通道均未被模体或病床遮挡时，即位于检测器两侧的边缘检测器通道各自的误差均小于CT设备在实际使用中所允许的公差TOLERANCE且各自的临界值均小于CT设备在实际使用过程中的临界值THRESHOULD时，所述可用的边缘检测器通道为所有的边缘检测器通道，所述可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值是扫描模体时边缘检测器通道接收到的X射线的强度值。0038当位于检测器两侧的边缘检测器通道中一侧边缘检测器通道被遮挡时，即位于检测器两侧的边缘检测器通道中仅一侧边缘检测器通道的误差小于CT设备在实际使用中所允许的公差TOLERANCE且该侧边。
26、缘检测器通道的临界值小于CT设备在实际使用过程中的临界值THRESHOULD时，所述可用的边缘检测器通道为位于检测器另一侧未被遮挡的边缘检测器通道，所述可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值是未被遮挡的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值。0039当位于检测器两侧的边缘检测器通道均被遮挡时，即位于检测器两侧的边缘检测器通道各自的误差均不小于CT设备在实际使用中所允许的公差TOLERANCE且各自的临界值均不小于CT设备在实际使用过程中的临界值THRESHOULD时，所述J角度下的边缘通道值REFERENCEAJ是由对相邻角度下的边缘通道值进行插值处理获得的，即REFERENCEAJINTE。
27、RPOLATEREFERENCEAJ1，REFERENCEAJ1。0040结合图1与图2所示，结合步骤S21与步骤S23，所述J角度下空气校正后的数据是使用由可用的边缘检测器通道接收到的X射线的强度值获得的REFERENCEAJ对模体生数据进行校正获得的；结合步骤S22与S23，所述J角度下空气校正后的数据是使用插值处理获得的REFERENCEAJ对模体生数据进行校正获得的。0041综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，不应以此限制本发明的范围，即凡是依本发明的权利要求书及本发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，均应仍属本发明专利涵盖的范围内。说明书CN104077758A1/2页9图1说明书附图CN104077758A2/2页10图2说明书附图CN104077758A10。