CN100466976C - X-射线计算机断层系统和束硬化后处理方法 - Google Patents

X-射线计算机断层系统和束硬化后处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明的一个目的是即使在通过扫描相对较大的对象采集数据时根据束硬化效应相对于每个通道高精度地校正数据。本发明包括：根据束硬化效应校正第一投影信息以产生第二投影信息的束硬化校正块；将第一函数拟合到第二投影信息以产生第三投影信息的第一拟合块；将第二函数拟合到第三投影信息值的第二拟合块，该第三投影信息值作为将具有相对于所有的视图和X-射线检测器的每个通道采样的第二投影信息值作为独立变量的函数提供；和使用通过第一模型计算的第一校正系数修正使用比第一模型的尺度更大的第二模型计算的第二校正系数的校正系数修正块。

Description

X-射线计算机断层系统和束硬化后处理方法
技术领域
本发明涉及一种用于基于模型数据校正由对象透射的X-射线的强度的束硬化后处理方法和X-射线计算机断层(CT)系统。
背景技术
在X-射线CT系统中使用的X-射线源产生落在一定的能量范围的X-射线。在另一方面，通过对象透射的X-射线的吸收系数取决于在X-射线中的能量。X-射线在对象中透射的长度越大，平均能量越大。这种现象称为束硬化效应。因此，在所透射的X-射线的强度(即投影信息值)和透射X-射线的长度之间没有建立成比例的关系，而是非线性关系。
束硬化效应引起杯化效应(cupping effect)，这种杯化效应意味着在所重构的图像的中心检测的强度较低。根据X-射线检测器的每个通道计算用于校正投影信息值的校正系数，基于该投影信息值产生具有均匀强度的重构的图像，由此实现了校正(例如，参考专利文献1)。
为了获得更高的精度校正扫描具有不同直径的多个圆柱模型，这些圆柱模型的直径足够大到基本覆盖在X-射线场的中心界定的整个视场(FOV)(扫描野)。从模型中采集的投影信息用于改善校正精度。
[专利文献1]
日本专利申请No.Hei5(1993)-130987(p.2和3，Fig.1和Fig.2)
顺便指出，为更高精度地校正投影信息值，对于X-射线检测器的每个通道需要最大可能数量的不同的投影信息值。因此，必须扫描具有不同的直径的多个模型。
在另一方面，模型的直径越大，在所采集的投影信息值中反映的信号噪声比越低。如果从反映较低的信号噪声比的投影信息值中计算的校正系数用于校正投影信息，则重构的图像可能因环形假像等造成图像质量降低。因此，在扫描具有较大的尺寸的对象时，图像质量可能劣化。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种X-射线CT系统，在该X-射线CT系统中即使在扫描具有相对较大尺寸的对象时，仍然能够相对于X-射线检测器的每个通道根据束硬化效应高精度地校正投影数据，以及提供一种用于X-射线CT系统的束硬化后处理方法。
根据本发明，提供一种X-射线CT系统，其中使用具有多通道的X-射线检测器和多个X-射线检测元件从多个方向采集由已经穿过扫描野的X-射线束提供的作为多个视图的投影信息，和根据束硬化效应校正在每个通道上检测的投影信息，所述系统包括：从设置在扫描野中的模型中采集投影信息、并从该投影信息中计算用于校正的校正系数的校正系数产生装置；使用第一校正系数修正第二校正系数的校正系数修正装置，所述校正系数产生装置使用从比第一模型更大的第二模型中采集的投影信息计算该第二校正系数，所述校正系数产生装置使用从所述第一模型中采集的投影信息计算该第一校正系数；使用第一校正系数和经校正的第二校正系数校正从设置在扫描野中的对象中采集的投影信息的校正装置；和，所述校正系数修正装置从使用第二模型计算的所述第二校正系数数据中分离存在的多个高频分量，以便剩下对所述X-射线检测元件的多种检测特性的多种相关性，并将其中存在的高频分量已被分离的所述第二校正系数数据与使用第一模型计算的所述第一校正系数数据中存在的多个高频分量合成。
优选地，校正系数产生装置包括：相对于所有的视图从由模型中采集的投影信息中采样第一校正投影信息以产生一个正弦图(sinogram)的产生装置；根据束硬化效应校正第一投影信息以产生第二投影信息的束硬化校正装置；将第一函数拟合到第二投影信息以产生第三投影信息的第一拟合装置；和将第二函数拟合到第三投影信息值的第二拟合装置，该第三投影信息值作为具有将相对于所有的视图和X-射线检测器的每个通道采样的第二投影信息值作为独立变量的函数提供。
更为优选的是，X-射线检测器以多个检测模块形成，每个检测模块具有预定数量的通道。校正系数修正装置将高频分量的反映从使用第二模型计算的校正系数数据中分离出来以剩下对检测模块的检测特征的相关性。校正系数修正装置然后将从其中分离高频分量的反映的校正系数数据与在使用第一模型计算的校正系数数据中的高频分量的反映组合。
根据本发明的一种用于X-射线CT系统的束硬化后处理方法，根据这种方法具有多通道的X-射线检测器和多个X-射线检测器用于从多个方向检测作为多个视图、通过已经穿过扫描野的X-射线束提供的投影信息，以及根据束硬化效应校正在每个通道上检测的投影信息，所述方法包括：扫描设置在X-射线管和所述X-射线检测器之间的第一模型和比所述第一模型更大的第二模型，并使用具有多通道的所述X-射线检测器从多个方向采集投影信息作为多个视图的采集步骤；从自所述第一和第二模型中采集的投影信息中产生用于校正的第一和第二校正系数的产生步骤；以如下方式使用第一校正系数修正第二校正系数的校正系数修正步骤：从使用第二模型收集的所述第二校正系数数据中分离存在的高频分量以便剩下对所述X-射线检测元件的检测特性的相关性，并将存在的高频分量已被分离的所述第二校正系数数据与使用第一模型计算的所述第一校正系数数据中存在的高频分量合成；和，使用所述第一校正系数和经修正的所述第二校正系数校正从设置在扫描野中的对象中采集的投影信息的校正步骤。
根据本发明，扫描第一模型和在尺度上比第一模型更大的第二模型以采集投影信息。从该投影信息中计算用于校正的第一和第二校正系数。
模型的尺度越大，信号噪声比越低。因此，通过使用第二校正系数执行校正产生的CT图像比使用第一校正系数执行校正产生的CT图像更可能受到由于环形假像等引起的图像质量的劣化。
根据本发明，从反映相对较高的信号噪声比的投影信息中计算的第一校正系数用于修正第二校正系数。
因此，即使在使用具有较大的尺度的模型计算校正系数时，也能够高度精确地实现校正。
根据本发明，可以改善校正从较大的对象中采集的投影信息的精度。
通过下文对如在附图中所示的本发明的优选实施例的描述将会清楚本发明的进一步的目的和优点。
附图说明
附图1所示为X-射线CT系统的整个构造的方块图。
附图2所示为数据处理单元的功能性方块图。
附图3所示为描述在数据处理单元中执行的动作的流程图。
附图4所示为在模型和旋转组件之间的位置关系的实施例。
附图5所示为从模型中采集的投影信息值中产生的正弦图和投影信
息值的实施例。
附图6所示为存储在存储装置中的文件的方块图。
附图7所示为在通道的方向上对投影信息值执行的处理。
附图8所示为在视图的方向上对投影信息值执行的处理。
附图9所示为从投影信息值中计算的校正系数的实例。
附图10所示为从具有不同的直径的模型中采集的投影信息值中计算
的校正系数的实例。
附图11所示为解释修正校正系数信息的方法的实例的曲线图。
附图12所示为使用具有不同的直径的两个模型计算的校正系数的实例的曲线图。
附图13所示为拟合高阶函数的实例的曲线图。
具体实施方式
参考附图，下文描述根据本发明的束硬化后处理方法和X-射线CT系统的优选实施例。
下文首先描述一种实施例的X-射线CT系统的整体构造。附图1所示为一种X-射线CT系统的方块图。如附图1所示，该X-射线CT系统包括扫描器台架2和操作台6。
扫描器台架2包括X-射线管20。从X-射线管20中辐射的X-射线(未示)通过准直器22重组成例如扇形的X-射线束(即扇形束X-射线)，然后辐射到X-射线检测器24上。
X-射线检测器24在扇形束X-射线传播的方向上具有以阵列设置的多个X-射线检测元件。X-射线检测器24因此是一种具有呈阵列形式设置的多个X-射线检测元件的多通道检测器。
X-射线检测器24形成整体上类似于圆柱凹面表面的弧面X-射线入射表面。X-射线检测器24例如使用闪烁器和光电二极管的组合形成。本发明并不限于这种组合。例如，使用碲化镉(CdTe)的半导体X-射线检测元件或使用氙气的离子室型X-射线检测元件均可使用。X-射线管20、准直器22和X-射线检测器24构成了X-射线辐射/检测单元。
数据采集单元26连接到X-射线检测器24。数据采集单元26采集由构成X-射线检测器24的相应的X-射线检测元件所检测的数据项。X-射线控制器28控制来自X-射线管20的X-辐射。对在X-射线管20和X-射线控制器28之间的连接关系和在准直器22和准直器控制器30之间的连接关系的说明将被省去。准直器控制器30控制准直器22。
从X-射线管20开始到准直器控制器30结束的上述部件都并入在扫描器台架2的旋转组件34中。对象或模型安放在位于旋转组件34的中心的孔29内的托架上。在通过旋转控制器36控制的同时旋转该旋转组件34。X-射线从X-射线管20辐射。X-射线检测器24检测透过对象或模型的X-射线作为构成视图的投影信息。对旋转组件34和旋转控制器36之间的连接关系的说明将省去。
操作台6包括数据处理单元60。数据处理单元60例如以计算机实现。控制接口62连接到数据处理单元60，并且扫描器台架2连接到控制接口62。数据处理单元60通过控制接口62控制扫描器台架2。
并入在扫描器台架2中的数据采集单元26、X-射线控制器28、准直器控制器30和旋转控制器36通过控制接口62控制。对在这些部件和控制接口62之间的连接的说明将省去。
数据采集缓冲器64也连接到数据处理单元60。并入在扫描器台架2中的数据采集单元26连接到数据采集缓冲器64。通过数据采集单元26采集的数据通过数据采集缓冲器64传输给数据处理单元60。
数据处理单元60使用透射的X-射线信号(即通过数据采集缓冲器64传输的投影信息)重构图像。存储装置66也连接到数据处理单元60。通过数据采集缓冲器64传输的投影信息、从图像重构中导出的断层图像信息和实现该系统的功能的程序都存储在存储装置66中。
显示装置68和操作装置70也连接到数据处理单元60。从数据处理单元60传输的断层图像信息和其它信息显示在显示装置68上。操作员处理操作装置70以输入不同的指令或信息，然后将这些指令或信息传输给数据处理单元60。操作员使用显示装置68和操作装置70交互地操作X-射线CT系统。
顺便指出，扫描器台架2、射线照相工作台4和操作台6构成了扫描对象或模型以采集断层图像数据的采集系统。
附图2所示为根据本发明的实施例与束硬化后处理方法相关的数据处理单元60的一部分的功能性方块图。
数据处理单元60包括束硬化校正块201、第一拟合块202、第二拟合块204、校正系数修正块205和图像重构块206，这些块处理存储在存储装置66中的投影信息。
束硬化校正块201根据束硬化效应校正存储在存储装置66中的投影信息。假设在X-射线检测器24的每个通道上检测的投影信息值为Ih，根据束硬化效应校正的数据是IC，则如下根据束硬化效应校正投影信息：
IC＝B0·Ih+B1·Ih2+B2·Ih3+B3·Ih4际上　(1)
这里B0至B3表示校正系数。这些校正系数根据例如在专利文献1中所描述的方法的每个通道最终确定并以校正系数表的形式存储在存储装置66中。
第一拟合块202平滑投影信息值，从存储在存储装置66中的投影信息相对于所有的相应的视图和每个通道采样或相对于每个视图和所有的相应的通道采样这些投影信息值。第一拟合块202平均相对于每个通道和所有的相应的视图采样的或相对于所有的相应的通道和每个视图采样的投影信息值。否则，第一拟合块202将更高阶次的函数拟合到在通道的方向或在视图的方向上采样的投影信息值以平均投影信息值。
从拟合中导出的函数不反映比该函数的阶次所确定的频率分量更高的采集信号的高频分量。因此拟合提供了与平滑相同的效果。
第二拟合块204将线性或更高阶的函数拟合到在X-射线检测器24的每个通道上检测的并通过第一拟合块202将第一函数拟合到其中的投影信息值。这就得到了与通过束硬化校正块201所解出的表达式(1)所提供的校正系数相同的校正系数。
校正系数修正块205使用第二拟合块204已经使用从其它的模型中采集的投影信息作为函数计算的校正系数修正第二拟合块204刚才已经作为函数计算的校正系数，如果需要的话(如果模型的直径足够大到投影信息反映较低的信号噪声比)。下文描述具体的处理。
图像重构块206使用由多个视图所构成的投影信息产生的并存储在存储装置66中的正弦图以重构对象或模型的断层图像。对于图像重构，例如可采用滤波反向投影技术。经重构的图像显示在显示装置68上。
接着，参考附图3的流程图描述用于计算作为后处理执行的校正所需的校正系数以处理在X-射线CT系统1中的束硬化效应的过程的实例。
扫描模型
首先，扫描模型(步骤S501)。具体地说，将模型设置在孔29中的X-射线场的中心的位置上。模型由聚丙烯等制成并具有圆柱体形状。可以使用具有各种不同直径的模型。本实施例应用其直径为35厘米和48厘米的模型。其直径为35厘米和48厘米的模型以该顺序扫描。
在扫描该模型时，模型设置在偏离在孔29中的X-射线场的中心的位置上。这是因为通过模型透射的X-射线形成的路径的长度从一个视图到另一个视图不同。为了根据束硬化效应高精度地校正投影信息值，相对于每个通道需要最大可能的数量的不同的投影信息值。在模型设置在孔29中的X-射线场的中心之外的某一位置上时，从一个模型中可以采集许多不同的投影信息值。
附图4所示为设置在扫描器台架2的孔29中的模型310。
模型310具有圆形截面，模型310的中心位于不同于孔29的X-射线场的中心的一个位置上。通过蝶结形滤波器(bow-tie filter)将由X-射线管20所产生的X-射线重新组合的X-射线扇形束透射过模型310并通过X-射线检测器24检测。
X-射线检测器24具有在X-射线扇形束传播的方向上以阵列形式设置的多个X-射线检测元件。在指定给呈阵列设置的X-射线检测元件的通道上检测从模型310采集的投影信息。在此，X-射线管20和准直器22与X-射线检测器24相对着，孔29在它们之间。X-射线管20、准直器22和X-射线检测器24绕孔29旋转，但它们的相对位置没有任何改变，同时并入在旋转组件34中，由此采集投影信息。采集与旋转角度相关的每个视图数的投影信息，并产生一个正弦图。
附图5(A)所示为使用模型310产生的正弦图的实例。正弦图包括在与通道数相关的正弦图的一个尺度的中心周围界定的投影信息部分和连同与通道数相关的尺度在投影信息部分的两侧上界定的空气数据部分。模型310设置成偏离X-射线场的中心。因此，以投影信息部分的通道-方向宽度确定的通道数随着旋转组件34的旋转角度的变化(即视图数的变化)而改变。如附图5(A)所示，投影信息部分在视图数的方向上扭曲。出于相同的原因，投影信息部分的通道-方向的宽度随着视图数的变化而改变。
附图5(B)所示为其横坐标轴表示通道数、其纵坐标轴表示投影信息值的曲线图，其中指出了在附图5(A)中表示的视图数j的投影信息。投影信息值与在模型310中X-射线束所透过的长度成比例。通过模型310的中心附近的X-射线在较大的长度上传输并提供较大的投影信息值。通过模型310的周边附近的X-射线在较小的长度上传输并提供较小的投影信息值，基于这些值显示类似于在附图5(B)中所示的半圆形的投影图像。
现在，以视图数j和通道数i所表示的投影信息值为例。以在附图4中虚线所示的X-射线束提供视图数j的视图并落在X-射线检测器24的通道数i的通道上。这时，在模型310中传输X-射线束的长度应该是l。在通道i中检测的并在附图5(B)中示出的投影信息值h和长度l具有如下的关系。
L∝h
参考附图4，模型310位于偏离X-射线场的中心的位置上。X-射线束透射过并到达通道i的长度l随着视图变化。因此，在通道i上检测到的并在附图5(B)中示出的投影信息值随着视图变化。
附图5(C)所示为其横坐标轴表示通道数、其纵坐标轴表示投影信息值的曲线图，其中指出了在附图5(A)中表示的在视图数i的通道上检测的投影信息。投影信息值随着视图数变化，并与在模型310中透射X-射线束的长度成比例。因此，将投影信息值作为由具有如在附图5(C)中所示的周期性的曲线表示的函数提供。
附图6所示为存储在存储装置66中的文件的方块图。
通过如上地扫描该模型，采集在附图6中所示的第一投影信息601。
预处理
此后，对由扫描模型所产生的正弦图进行预处理(步骤S502)。
对从第一投影信息中产生的正弦图执行预处理，并预处理包括噪声消除和灵敏度校正。
根据束硬化效应校正数据
此后，使用表达式(1)，根据束硬化效应校正投影信息值Ih以产生经校正的投影信息值Ic(步骤S503)。
因此，产生了在附图6中所示的第二投影信息602。这个文件具有从其中一般地消除的束硬化效应。然而，束硬化效应仍然轻微地保留，因为X-射线检测器24的每个通道彼此间不同。
附图7(A)实例性地示出了第二投影信息602的一个实例。第二投影信息602一般绘制为半圆形，因为它从具有圆形截面的模型中采集。相对某些通道采样的投影信息值Ic绘制为脉冲状的波动，因为X-射线对每个通道的灵敏度彼此不同。这是通道固有的现象，因此必须相对每个通道校正。
附图8(A)实例性地示出了相对于一个通道在视图的方向上从第二投影信息602中采样的投影信息值的一个实例。关于某些视图采样的投影信息值Ic绘制为脉冲状的波动。
在通道方向上平滑
此后第一拟合块202平滑在通道的方向上的第二投影信息602(步骤S504)。
因此，产生了在附图6中所示的第三′投影信息603。第三′投影信息603具有投影信息值Ic，它们被绘制成由一个通道与其它通道不同引起的波动、被平滑并消除。附图7(B)实例性地示出了第三′投影信息603的一个实例。半圆形曲线单独以从具有圆形截面的模型中采集的投影信息绘制。
在视图的方向上平滑
此后，第一拟合块202在视图的方向上平滑第三′投影信息603(步骤S505)。
因此，产生了附图6中所示的第三投影信息604。第三投影信息604具有投影信息值，它们被绘制成由在一个通道上检测的一个视图与其它视图的不同引起的波动并进行平滑。
附图8(B)实例性地示出了第三投影信息的一个实例。对在视图的方向上相对于一个通道采样并具有周期性的投影信息值进行平滑。
计算校正系数
此后，第二拟合块204使用第二投影信息602和第三投影信息603计算校正系数(步骤S506)。
在此，相对通道数i从第二投影信息中采样的投影信息值应该是S(j)，以及相对通道数i从第三投影信息中采样的投影信息值应该是F(j)。附图9(A)所示为相对所有的视图数采样的投影信息值，其中横坐标轴表示投影信息值S(j)和纵坐标轴表示投影信息值F(j)。投影信息值一般单独绘制为通过原点的直线。该直线表示与通道i相关的校正函数。假设该直线的斜率是K1i，K1i与在附图6中所示的校正系数信息605相关。因此，S(j)和F(j)具有如下表示的关系：
Figure C200410036883D0014144407QIETU
根据通道i从自对象中采集的并根据束硬化效应校正的投影信息中采样的投影信息值Ic乘以线性函数的校正系数Ki。因此，投影信息值Ip作为从对象中采集之后的已经平滑并校正的投影信息值产生。
投影信息值S(j)与X-射线透射过的并在附图4中示出的长度l成比例。因此，投影信息值S(j)和所采用的域取决于模型310的直径和模型在孔29中的位置。
此后，校正系数Ki作为校正系数信息605保存在存储装置66中(步骤S507)。
此后，确定是否扫描具有不同的尺寸的模型以采集数据(步骤S508)。
例如，在扫描具有直径为35厘米的模型以产生校正系数信息之后，如果具有直径为48厘米的模型要扫描以产生校正系数信息，则具有直径为48厘米的模型设置X-射线CT系统1中。然后重新开始前述的步骤S501至S507。
附图10所示为相对每个通道产生校正系数信息605的实例的曲线图。附图10(a)表示使用直径为35厘米的模型计算的校正系数，附图10(b)所示为使用直径为48厘米的模型计算的校正系数。
使用直径为35厘米和48厘米的模型计算的校正系数相对于通道绘制为类似的特征的曲线。然而，使用直径为48厘米的模型计算的校正系数具有更大的值。
X-射线检测器24包括多个检测模块，每个检测模块指定预定数量的通道。将检测模块以16个通道为单元制造为统一体。换句话说，每个指定16个通道的预定数量的检测模块成阵列设置以构成X-射线检测器24。
因此，在相同的检测模块内的通道上检测的值反映类似的检测特性。换句话说，检测模块具有不同的检测特性。
由于X-射线检测器24的上述特性，根据如在附图10(a)和附图10(b)所示的通道顺序地设置的校正系数值包含对模块的检测特性的相关性。
此外，从附图10(a)和附图10(b)中可以看出，相对通道顺序设置的校正系数值包含取决于相应的通道的检测特性的高频分量的反映。
模型的直径越大，在通过X-射线检测器24所检测的投影信息中反映的信号噪声比越低。此外，在每个通道上检测的投影信息的精度越低。在附图10(b)中所示的校正系数值中的高频分量的反映包括比在附图10(a)中所示的校正系数值中噪声的反映更大的噪声的反映。
因此，在按照原样采用例如使用具有直径为48厘米的模型计算的校正系数时，所重构的图像可能具有缺陷比如环形假像。
修正校正系数
在通过执行步骤S501至S507使用具有直径为48厘米的模型产生校正系数信息605之后，判断是否应该修正校正系数信息605(步骤S509)。
这时，修正如附图10(b)所示反映较低的信号噪声比的校正系数信息605。不修正使用具有较小的35厘米的直径的模型产生的校正系数信息。
附图11包括解释修正校正系数信息605的方法的实例的曲线图。
参考附图11(a)，SA表示通过从使用具有48厘米的直径的模型计算的并在附图10(b)中所示的校正系数中消除高频分量的反映所获得的校正系数。
校正系数SA包含对检测模块的检测特性的相关性，但不包含取决于通道的检测特性并降低信号噪声比的高频分量的反映。
参考附图11(b)，波SB表示从使用具有直径35厘米的模型计算的并在附图10(a)中示出的校正系数中分离出的高频信号分量的反映。
波SB表示使用直径为35厘米的模型计算的并取决于相应的通道的检测特性的校正系数中的高频信号分量的反映。高频分量的反映包含以比使用直径为48厘米的模型计算的校正系数中的高频分量的反映更小的比率的噪声反映。
在本实施例中应用的校正系数信息605的修正期间，如附图11(c)所示，消除高频分量的反映的校正系数SA与使用直径为35厘米的模型计算的校正系数中的高频分量的反映合成。所得的校正系数作为新的校正系数SC采用。
这改进了在使用直径为48厘米的模型计算的校正系数信息的精度。如附图6所示，修正的校正系数信息作为修正的校正系数信息606存储在存储装置66中。
附图12所示为使用具有不同的直径(35厘米和48厘米)的两个模型计算的校正系数的实例。
参考附图12，域A包括从具有直径为35厘米的模型中采集的投影信息值，域B包括从具有直径为48厘米的模型中采集的投影信息值。
拟合高阶函数
此后，将高阶函数拟合到使用直径为35厘米的模型计算的校正系数和使用直径为48厘米的模型计算的校正系数(步骤S511)。
附图13所示为使用在附图12中所示的校正系数信息执行的高阶函数的拟合的实例。
在下面的表达式(2)中给出的三阶函数拟合到从域A中计算的校正系数值和从域B中计算的校正系数值，由此确定校正系数K0、K1和K2。
If＝K0·S(j)+K1·S(j)2+K2·S(j)3       (2)
顺便指出，从由较小的投影信息值构成的域A中计算的校正系数被认为比从由较大的投影信息值构成的域B中计算的校正系数更加精确。因此，将权重应用到相应的域中以使三阶函数更加精确地拟合到从域A中计算的校正系数，然后确定在表达式(2)中的校正系数。
此后，如附图6所示，包含校正系数K0、K1和K2的高阶校正函数信息607保存在存储装置66中(步骤S512)。然后结束该过程。
在扫描对象时，使用关于每个通道计算的校正系数K0、K1和K2校正从对象中采集的并根据束硬化效应校正的投影信息值Ic。然后根据表达式(2)计算经校正的投影信息值If。基于投影信息值If，图像重构块206重构图像以采集断层图像信息。
如上文所述，根据本实施例，使用较大的模型计算的并反映较低的信号噪声比的校正系数信息被使用比该模型更小的模型计算的并反映较高的信号噪声比的校正系数信息校正。因此，根据束硬化效应校正的并相对每个通道采样的投影信息值被高度精确地校正。
在不脱离本发明的精神范围的前提下可以构造出许多不同的实施例。应该理解的是本发明并不限于在说明书中所描述的特定的实施例，而是以所附加的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种X-射线CT系统，其中使用具有多通道的X-射线检测器从多个方向采集由已经穿过扫描野的X-射线束提供的作为多个视图的投影信息，和根据束硬化效应校正在每个通道上检测的投影信息，所述X-射线检测器包括多个X-射线检测元件，所述系统包括:
从设置在扫描野中的模型中采集投影信息、并从该投影信息中计算用于校正的校正系数的校正系数产生装置；
使用第一校正系数修正第二校正系数的校正系数修正装置，所述校正系数产生装置使用从比第一模型更大的第二模型中采集的投影信息计算该第二校正系数，所述校正系数产生装置使用从所述第一模型中采集的投影信息计算该第一校正系数；
使用第一校正系数和经校正的第二校正系数校正从设置在扫描野中的对象中采集的投影信息的校正装置；和
所述校正系数修正装置从使用第二模型计算的所述第二校正系数数据中分离存在的多个高频分量，以便剩下对所述X-射线检测元件的多种检测特性的多种相关性，并将其中存在的高频分量已被分离的所述第二校正系数数据与使用第一模型计算的所述第一校正系数数据中存在的多个高频分量合成。
2.根据权利要求1所述的X-射线CT系统，其中所述校正系数产生装置包括:
使用相对于所有的视图从由模型中采集的投影信息中采样的第一投影信息产生一个正弦图的产生装置；
根据束硬化效应校正第一投影信息以产生第二投影信息的束硬化校正装置；
将第一函数拟合到第二投影信息以产生第三投影信息的第一拟合装置；和
将第二函数拟合到第三投影信息值的第二拟合装置，该第三投影信息值作为具有将相对于所有的视图和所述X-射线检测器的每个通道采样的第二投影信息值作为独立变量的函数提供。
3.根据权利要求1所述的X-射线CT系统，其中所述第一和第二模型具有圆形截面，以及所述第二模型的直径大于所述第一模型的直径。
4.根据权利要求1所述的X-射线CT系统，其中所述检测元件制造为以通道为单位的结合体。
5.根据权利要求1所述的X-射线CT系统，其中所述X-射线检测器使用闪烁器和光电二极管的组合形成。
6.根据权利要求1所述的X-射线CT系统，其中所述X-射线检测器具有形状弯曲为圆柱凹面表面的X-射线入射表面。
7.根据权利要求1所述的X-射线CT系统，其中所述多个X-射线检测元件呈阵列方式设置在X-射线以扇形形式传播的方向上。
8.一种用于X-射线CT系统的束硬化后处理方法，根据这种方法具有多通道的X-射线检测器用于从多个方向检测作为多个视图、通过已经穿过扫描野的X-射线束提供的投影信息，以及根据束硬化效应校正在每个通道上检测的投影信息，所述X-射线检测器包括多个X-射线检测元件，所述方法包括:
扫描设置在X-射线管和所述X-射线检测器之间的第一模型和比所述第一模型更大的第二模型，并使用具有多通道的所述X-射线检测器从多个方向采集投影信息作为多个视图的采集步骤；
从自所述第一和第二模型中采集的投影信息中产生用于校正的第一和第二校正系数的产生步骤；
以如下方式使用第一校正系数修正第二校正系数的校正系数修正步骤:从使用第二模型收集的所述第二校正系数数据中分离存在的高频分量以便剩下对所述X-射线检测元件的检测特性的相关性，并将存在的高频分量已被分离的所述第二校正系数数据与使用第一模型计算的所述第一校正系数数据中存在的高频分量合成；和
使用所述第一校正系数和经修正的所述第二校正系数校正从设置在扫描野中的对象中采集的投影信息的校正步骤。
9.根据权利要求8所述的X-射线CT系统的束硬化后处理方法，其中:
在所述采集步骤中，相对于所有的视图从所述第一和第二模型中采集的投影信息中采样第一投影信息，以产生多个正弦图；
在所述产生步骤中，根据束硬化效应校正第一投影信息，以产生第二投影信息；
将第一函数拟合到第二投影信息，以产生第三投影信息；和
将第二函数拟合到第三投影信息值，该第三投影信息值作为将具有相对于所有的视图和所述X-射线检测器的每个通道采样的第二投影信息值作为独立变量的函数提供，以计算第一和第二校正系数。
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