CN101109719A - 辐射成像装置和辐射成像方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及辐射成像装置和辐射成像方法。本发明通过防止伪影的生成而使图像质量得到提高。根据对对象成像区域执行扫描而得到的投影数据，重建成像区域横截面的断层摄影图像。然后基于该断层摄影图像，计算对象成像区域(29)的密度分布。此后，根据该密度分布计算散射辐射束数据，并利用散射辐射束数据校正投影数据。最后基于经校正的投影数据重建校正图像。

Description

辐射成像装置和辐射成像方法
技术领域
[1]本发明涉及一种辐射成像装置和一种辐射成像方法。本发明尤其涉及一种辐射成像装置和一种辐射成像方法，该装置和方法允许对实施了散射辐射校正处理的散射辐射校正图像进行重建。
背景技术
[2]包括X射线CT(计算断层摄影法)装置的辐射成像装置向对象的成像区域发射诸如X射线的放射线，然后进行扫描，探测穿过对象成像区域的放射线，以便获得投影数据。基于由所进行的扫描获得的投影数据，将重建关于成像区域横截面的断层摄影图像。这种辐射成像装置已经被广泛地应用在诸如医疗应用和工业应用的广阔领域中。
[3]更具体地，当对对象进行成像时，X射线CT装置移动其X射线管和多列X射线探测器，以绕对象的体轴方向在对象的外周旋转，然后进行扫描。这里，在沿围绕对象旋转的探测器旋转方向的通道方向上，并且在沿着旋转的旋转轴方向的行方向上，X射线管将X射线分散为放射状或者锥面束的形式，并且，具有多个沿通道方向和行方向排列的探测元件的多列X射线探测器对穿过对象的X射线束进行探测，由此进行扫描。这种扫描可被实现为轴向扫描、螺旋扫描等等。
[4]然后，基于由所进行的扫描获得的投影数据，将重建依次布置在对象体轴方向上的多个轴向平面中的一系列断层摄影图像。在这一点上，例如，根据基于诸如Feldkamp方法的图像重建方法，包括被称为三维反向投影方法和锥面束反向投影方法的图像重建方法，对彼此相对的投影数据进行加权相加处理，对应于轴平面对断层摄影图像重建，该轴平面是与被定义为垂直线的体轴方向相垂直的平面。
[5]当利用X射线CT装置对对象进行成像时，扫描时从X射线管向对象的成像区域发射的一部分X射线可以在散射方向上作为散射辐射束被散射，由于它们之间的对象的成像区域，所以该散射方向与从X射线管到多列X射线探测器的每个探测元件的辐射方向不同。这种现象使得投影数据包括有作为噪声分量的散射辐射束数据。因此，由于散射辐射束的影响，基于投影数据重建的断层摄影图像可能具有一些伪像，造成图像质量降低。
[6]为了抑制这些麻烦的发生，可用准直仪屏蔽多列X探测器中每个探测元件之间的散射辐射束，以便防止散射辐射束的辐射到达探测元件(参见例如参考专利1)。
[7]此外，为了抑制这些麻烦的发生，作为噪声包含在扫描得到的投影数据中的散射辐射束数据可以通过计算而计算出来，然后可以通过利用散射辐射束数据来进行散射辐射校正处理。例如，确定的散射辐射束数据可用于校正投影数据，断层摄影图像可基于校正投影数据来重建，以使用校正的散射辐射束获得散射校正图像(参见例如参考专利2和3)。
[8]参考专利1：日本未审查专利公开号：2005-87618
[9]参考专利2：日本未审查专利公开号：2000-197628
[10]参考专利3：日本未审查专利公开号：H7(1995)-213517
[11]当实施如上所述的散射辐射校正处理时，由于诸如光电效应、瑞利散射、康普顿散射现象，X射线管发射的X射线散射在对象上的散射辐射束的特征，可以通过计算对应于辐射的X射线的能量分布来计算，以便确定投影数据中包括的散射辐射束数据。然后，这样确定的散射辐射束可用于校正投影数据。可替换地，存在一种情况，即计算散射辐射束数据，使得其适应该辐射在对象中传输的传输长度，以便对投影数据实施非常精确的校正。以这种方式实现高度精确的散射辐射校正。
[12]然而，存在这样的情况，即，即使使用上述校正，如上所述的麻烦也不能被好好地改善。
[13]更具体地，当对象的成像区域中包含有高密度区域和低密度区域时，散射辐射束的性质会根据密度分布图(density profile)而变化。然而，由于校正是基于在对象成像区域中密度是均匀的假设，所以为使得不包括作为噪声的散射辐射束数据，投影数据的校正可能充分地实施，也可能不充分地实施，因此通过使用该投影数据重建的断层摄影图像会具有一些伪影，导致图像质量的降低。
[14]特别地，目前，多列X射线探测器设备中的探测元件数目在行方向上正在增加，以便允许从更宽的区域采集投影数据。这就造成伪影在图像上大量出现，并且有时使图像质量降低的麻烦会变得明显。例如，当将包括对象肝脏的区域作为成像区域进行成像时，在行方向上存在包括肝脏的区域和不包括肝脏的区域。由于在两个成像区域中区域的密度不同，因此散射辐射束的性质各自变化，使得由散射辐射束引起的噪声不会从投影数据中被充分地消除。这涉及在图像上发生的严重阴影，造成图像质量的降低。
[15]因此，本发明的主要目的是提供一种辐射成像装置和辐射成像方法，使图像质量得到提高。
发明内容
[16]在本发明的一个方面中，辐射成像装置包括：执行扫描的扫描单元，该扫描单元包括用于发射辐射束的辐射部分和具有多个探测元件的探测部分，布置该多个探测元件用于探测从该辐射部分发射的辐射，其中该辐射部分向对象的成像区域发射辐射束，探测部分探测穿过成像区域的辐射束，以获得成像区域的投影数据；为扫描单元执行的扫描设置扫描条件的扫描条件设置单元；散射辐射束数据计算单元，在根据扫描条件设置单元设置的扫描条件从辐射部分发射到对象成像区域的辐射束中，通过估计在散射方向上散射的散射辐射束来计算散射辐射束数据，该散射方向与辐射束从辐射部分发射到探测部分的每个探测元件的辐射方向不同；图像重建单元，用于利用扫描单元根据扫描条件设置单元设置的扫描条件执行扫描而得到的投影数据以及由散射辐射束数据计算单元计算的散射辐射束数据，对执行了散射辐射校正处理的关于对象成像区域中横截面的散射辐射校正图像进行重建，其中：该图像重建单元基于投影数据重建关于成像区域横截面的断层摄影图像；并且，该散射辐射束数据计算单元包括基于由图像重建单元重建的断层摄影图像来计算成像区域的密度分布的密度分布计算单元，且该散射辐射束数据计算单元基于由密度分布计算单元计算的密度分布来计算散射辐射束数据。
[17]在本发明的另一个方面中，提供了一种允许扫描单元根据扫描条件执行扫描的辐射成像方法，该扫描单元包括用于发射辐射束的辐射部分和具有多个探测元件的探测部分，布置该多个探测元件用于探测从辐射部分发射的辐射，其中该辐射部分向对象的成像区域发射辐射束，探测部分探测穿过成像区域的辐射束，以获得成像区域的投影数据，该方法包括：散射辐射束数据计算步骤，通过估计在散射方向上散射的散射辐射束来计算散射辐射束数据，该散射方向与根据扫描条件辐射束从辐射部分到探测部分中每个探测元件发射到对象的成像区域的辐射方向不同；以及散射辐射校正图像重建步骤，利用所述扫描单元执行扫描而得到的投影数据以及在所述散射辐射束数据计算步骤中计算的散射辐射束数据，对执行了散射辐射校正处理的关于对象成像区域中横截面的散射辐射校正图像进行重建；其中：该散射辐射束数据计算步骤包括：断层摄影图像重建步骤，基于投影数据重建关于成像区域横截面的断层摄影图像；以及密度分布计算步骤，基于在断层摄影图像重建步骤中重建的断层摄影图像来计算成像区域的密度分布，且该数据计算步骤基于在密度分布计算步骤中计算的密度分布来计算散射辐射束数据。
[18]根据本发明，可提供图像质量得到改善的辐射成像装置和辐射成像方法。
附图说明
[19]图1示出了说明根据本发明第一优选实施例的X射线CT装置1概貌的示意性框图；
图2示出了说明根据本发明第一优选实施例的X射线CT装置1的一些重要组件的示意图；
图3示出了说明根据本发明第一优选实施例的中央处理单元30的布置的示意性框图；
图4示出了说明根据本发明第一优选实施例的目标传送单元4的布置的示意性透视图；
图5示出了说明根据本发明第一优选实施例的X射线CT装置1的操作的示意性流程图；
图6示出了说明根据本发明第一优选实施例的散射辐射性质的示意性侧视图，所述散射辐射因利用扫描门架2在扫描对象成像区域时的该对象的成像区域而被散射；
图7示出了说明根据本发明第二优选实施例的中央处理单元30的布置的示意性框图；
图8示出了说明根据本发明第二优选实施例的X射线CT装置1的操作的示意性流程图；
图9示出了说明根据本发明第三优选实施例的X射线CT装置1的操作的示意性流程图。
具体实施方式
[20]下面将更细致地描述用于执行本发明的一些最佳方式。
<第一实施例>
[21]从现在开始将对本发明的第一优选实施例进行更加详细的描述。
[22]现在参见图1，其示出了简要说明根据本发明第一优选实施例的X射线CT装置1概貌的示意性框图。参见图2，其示出了根据本发明第一优选实施例的X射线CT装置1的一些重要部分的透视图。
[23]如图1所示，X射线CT装置1具有扫描门架2、操作台3和对象传送单元4。X射线CT装置1利用投影数据来为对象重建图像，该投影数据是通过向对象发射X射线然后探测穿过对象的X射线进行扫描而得到的。
[24]现在将对扫描门架2进行更加详细的描述。
[25]如图1所示，扫描门架2具有X射线管20、X射线管传送单元21、准直仪22、X射线探测器23、数据采集系统24、X射线控制器25、准直仪控制器26、旋转单元27和门架控制器28。扫描门架2将根据扫描而获得对象成像区域的投影数据，该扫描通过从X射线管20向对象的成像区域发射X射线然后由X射线探测器23来探测穿过成像区域的X射线来完成。在该优选实施例中，基于来自操作台3的控制信号CTL30a，根据操作台3的扫描条件设置单元302设置的扫描条件，使用X射线对由对象传送单元4传送至成像空间29中的对象进行扫描，以便获得对象的投影数据，这将在后面进行描述。
[26]更具体地，在扫描门架2中，如图2所示，X射线管20和X射线探测器23被相对地布置在将容纳对象的成像空间29的两侧。准直仪22放置于X射线管20和X射线探测器23之间，用于对从X射线管20向成像空间29内部的对象发射的X射线进行整形。扫描门架2使X射线管20、准直仪22和X射线探测器23绕着对象旋转或转动以执行扫描，所述扫描也就是在围绕对象的每个给定的视角v处从X射线管20发射X射线，并利用X射线探测器23来探测穿过对象的X射线，以便获得对象成像区域的投影数据。这里，如图1所示，视角v是X射线管20从y方向，即被设置为0度的垂直方向开始已经旋转的角度。接下来，将一个一个地描述扫描门架2的各部分。
[27]例如可以是旋转阳极型的X射线管20向对象发射X射线。如图2所示，该X射线管20基于从X射线控制器25发送来的控制信号CTL251，通过准直仪22将给定强度的X射线发射到对象的成像区域。然后X射线管20通过位于体轴方向z中心的旋转单元27而绕对象旋转，该体轴方向z与对象传送单元4将对象送入成像空间29的移动方向一致，以便从对象周围发射X射线。X射线管20发射X射线，使得X射线在通道方向i上和行方向j上呈放射状分散。这里，通道方向i是X射线管20被旋转单元27旋转的旋转方向，而行方向j是旋转的旋转轴方向。从X射线管20发射的X射线由准直仪22整形为锥形束，并朝X射线探测器23辐射。
[28]如图2所示，基于从X射线控制器25来的控制信号CTL252，X射线管传送单元21移动X射线管20，使得X射线管20的中心在行方向j上移动。
[29]如图2所示，准直仪22布置在X射线管20和X探测器23之间。准直仪22例如包括用于阻挡X射线并防止X射线穿透的防护罩，并且在通道方向i和行方向j上分别具有两个防护罩。基于来自准直仪控制器26的控制信号CTL261，准直仪22独立地移动分别布置在通道方向i和行方向j上的两个防护罩，以便遮蔽在各个方向上从X射线管20发射的X射线，将光束整形为锥形束，以调整要被发射到对象上的X射线的辐射区域。换句话说，准直仪22通过在通道方向i上移动防护罩来调节辐射的X射线从X射线管20发射到对象所穿过的孔径尺寸，以便将X射线的辐射角调节为预先确定的扇形角，而另一方面，通过在行方向j上移动防护罩来改变尺寸的孔径，以便将X射线的辐射角调节为预先确定的圆锥角。
[30]X射线探测器23探测从X射线管20发射并穿过置于成像空间29中的对象的X射线，以获得对象的投影数据。旋转单元27还使X射线探测器23与X射线管20一起绕着对象旋转。然后X射线探测器23从对象周围探测从X射线管20发射并穿过对象的X射线，以生成投影数据。
[31]如图2所示，X射线探测器23具有多个探测元件23a，用于探测从X射线管20发射的X射线。X射线探测器23是所谓的多列型X射线探测器，所述多列型X射线探测器具有例如二维阵列的探测元件23a，各探测元件23a以沿着旋转方向的通道方向i和沿着旋转轴方向的行方向j布置，所述旋转方向是旋转单元27使X射线管20绕成像空间29中的对象旋转的方向，而旋转轴方向是旋转单元27旋转X射线管20时中心轴的方向。例如X射线探测器23可以在通道方向i上具有大约1000个探测元件23a且在行方向j上具有大约8个探测元件23a。X射线探测器23由多个二维阵列的探测单元23a形成了凹形探测平面。
[32]形成X射线探测器23的探测元件23a可以由任意类型的固体探测器组成，并且其包括将X射线转换为光的闪烁器(图中未示出)以及将由闪烁器转换的光转换为电荷的光电二极管(图中未示出)。这里，应该注意的是，X射线探测元件23a不限制于此，还可以利用镉-碲(Cd-Te)将其制作成半导体探测元件，或者利用氙(Xe)气将其制作成离子室型探测元件。还有用于防止散射的X射线透入X射线探测器23通道方向i上的探测元件23a的准直仪(图中未示出)。
[33]提供数据采集系统24用于从X射线探测器23采集投影数据。数据采集系统24采集由X射线探测器23的探测元件23a从被探测的X射线得到的投影数据，并向操作台3输出采集的投影数据。如图2所示，数据采集系统24具有多路复用器-加法器选择器(MUX，ADD)电路241和A/D转换器(ADC)242。多路复用器-加法器选择器电路241根据来自中央处理单元30的控制信号CTL303，从X射线探测器23的探测元件23a中选择所采集的投影数据，或者通过改变它们的组合进行相加，并将结果输出到A/D转换器242。A/D转换器242将由多路复用器-加法器选择器电路241选择或作为给定组合相加的投影数据从模拟信号转换为数字信号，并将转换的投影数据输出到中央处理单元30，然后将数据存储在存储单元61中。
[34]如图2所示，X射线控制器25基于来自中央处理单元30的控制信号CTL301，向X射线管20输出控制信号CTL251，以便控制X射线的发射。X射线控制器25例如控制X射线管20的管电流和发射时间。X射线控制器25还基于来自中央处理单元30的控制信号CTL301，向X射线管传送单元221输出控制信号CTL252，以进行控制使得X射线管20的辐射中心在行方向j上移动。
[35]如图2所示，准直仪控制器26基于来自中央处理单元30的控制信号CTL302，向准直仪22输出控制信号CTL261，以便控制准直仪22，使其对从X射线管20发射到对象的X射线进行整形。
[36]如图1所示，旋转单元27是圆柱的形式，并具有在中心部分形成的成像空间29。旋转单元27基于来自门架控制器28的控制信号CTL28，驱动例如发动机(图中未示出)，以绕成像空间29内部对象的体轴方向z来旋转。换句话说，旋转单元27绕作为旋转轴的行方向j在通道方向i上旋转。旋转单元27配备有X射线管20、X射线管传送单元21、准直仪22、X射线探测器23、数据采集系统24、X射线控制器25和准直仪控制器26，并支撑着这些单元。旋转单元27通过集电环(图中未示出)向这些单元提供电力。旋转单元27使这些单元绕对象旋转，以便在旋转方向上改变这些单元与被送入成像空间29中的对象之间的相对位置。
[37]如图1和图2所示，门架控制器28基于来自操作台3的中央处理单元30的控制信号CTL304，向旋转单元27输出控制信号CTL28，以便控制旋转单元27的旋转。
[38]现在将更详细地描述操作台3。
[39]如图1所示，操作台3具有中央处理单元30、输入设备41、显示设备51和存储单元61。
[40]操作台3中的中央处理单元30基于由操作者输入到输入设备41的指令进行各种处理。中央处理单元30可以包括计算机以及用于使计算机起到各种装置功能的程序。
[41]现在参见图3，示出了简要说明根据本发明第一优选实施例的中央处理单元30布置的示意性框图。
[42]如图3所示，中央处理单元30具有控制器单元301、扫描条件设置单元302、图像重建单元303和散射辐射数据计算单元304。每个部分包括用于使计算机起到各种装置功能的程序。
[43]提供控制器单元301用来控制X射线CT装置1的各部分。控制器单元301基于由操作者输入到输入设备41的指令来控制各单元。例如，控制器单元301根据由扫描条件设置单元302基于由操作者输入到输入设备41的指令而设置的扫描条件，控制每一部分进行扫描。更具体地，控制器单元301将控制信号CTL30b输出到对象传送单元4中，使得对象传送单元4将对象载入并移动到成像空间29中。控制器单元301将控制信号CTL304输出到门架控制器28，使得扫描门架2的旋转单元27旋转。控制器单元301将控制信号CTL301输出到X射线控制器25中，使得X射线管20发射X射线。控制器单元301将控制信号CTL302输出到准直仪控制器26中，以便控制准直仪22来对X射线整形。控制器单元301还将控制信号CTL303输出到数据采集系统24，以便进行控制使其采集由X射线探测器23的探测元件23a得到的投影数据。
[44]当执行扫描时，扫描条件设置单元302基于由操作者输入到输入设备41的扫描参数，为操作每个部分设置扫描条件。例如，扫描条件设置单元302设置包括切片厚度、扫描起始位置、扫描终止位置、扫描螺距、X射线束宽度、管电流值、管电压值等的扫描条件。然后扫描条件设置单元302向控制器单元301输出扫描条件数据以便控制每一部分。[45]图像重建单元303基于由数据采集系统24在执行扫描后采集的投影数据，将对象横截面的断层摄影图像重建为由多个像素构成的数字图像。例如，图像重建单元303根据通过执行扫描而得到的投影数据，利用CT值作为像素值，对对象多个横截面的图像进行重建。例如，利用锥面束反向投影方法实施图像重建。这样图像重建单元303利用多个对应于图像重建平面上的像素的投影数据集，来重建对象横截面的图像。在优选实施例中，图像重建单元303将对由数据采集系统24采集的投影数据实施预处理，包括诸如偏移校正、对数校正、X射线剂量校正、灵敏度校正等。图像重建单元303然后对经预处理的投影数据实施滤波处理。在该优选实施例中，图像重建单元303实施包括傅立叶变换的滤波、图像重建函数的卷积，然后进行逆傅立叶变换。其后，对这样滤波得到的投影数据实施三维反向投影处理，然后对其实施后处理，以生成图像数据。
[46]在优选实施例中，图像重建单元303利用扫描门架2适应由扫描条件设置单元302设置的扫描条件而执行扫描所得到的投影数据，并利用由散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据，来重建已经对散射辐射进行校正的关于对象成像区域横截面的散射辐射校正图像。
[47]尽管后面将对细节进行描述，但当重建散射辐射校正图像时，图像重建单元303从存储单元61接收通过执行扫描所得到的投影数据，然后图像重建单元303利用投影数据来重建对象的成像区域横截面的断层摄影图像，所述扫描由扫描门架2根据扫描条件设置单元302设置的扫描条件进行实施。然后，这样重建的断层摄影图像将用于由散射辐射束数据计算单元304计算对象成像区域中的密度分布，由密度分布导出散射辐射束数据，且图像重建单元303又一次从存储单元61接收由执行扫描而得到的投影数据，以便利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据，对投影数据实施散射辐射校正。此后，基于已实施了散射辐射校正处理的投影数据，图像重建单元303将重建已对散射辐射束实施了校正的图像。
[48]对于根据扫描条件设置单元302设置的扫描条件由X射线管21发射到对象成像区域的X射线，通过估计对象的成像区域在散射方向上散射的散射辐射束，散射辐射数据计算单元304计算散射辐射束数据，其中所述散射方向与从X射线管21向X射线探测器23的每个探测元件23a发射X射线的辐射方向不同。
[49]如图3所示，散射辐射束数据计算单元304包括密度分布计算单元341。在本实施例中，该密度分布计算单元341利用图像重建单元303重建的断层摄影图像来计算在对象成像区域中的分布密度。然后该散射辐射束数据计算单元304利用密度分布计算单元341这样计算的密度分布来计算散射辐射束数据。基于存储在后面将要描述的存储单元61中的分布辐射束特征信息，散射辐射束数据计算单元304通过估计与扫描条件设置单元320设置的扫描条件相对应以及与密度分布计算单元341计算的密度分布对应的散射辐射束，来计算散射辐射束数据。
[50]操作台3的输入设备41可以包括例如键盘和鼠标。输入设备41响应操作者的输入操作，向中央处理单元30输入各种信息和指令，诸如扫描参数和对象信息。例如，当设置实际的扫描条件时，输入设备41根据来自操作者的指令，输入扫描起始位置、扫描终止位置、扫描螺距、X射线束宽度、管电流值和切片厚度的数据作为扫描参数。
[51]操作台3的显示设备51包括基于来自中央处理单元30的指令在显示屏上显示一个或更多图像的CRT。在本实施例中，显示设备51在显示屏上显示例如由图像重建单元303重建的散射辐射校正图像。
[52]操作台3的存储单元61包括用于存储各种数据的存储设备。存储单元61通过中央处理单元30访问以便在需要的时候获得存储的数据。在本优选实施例中，存储单元61存储散射辐射束特征信息，其中散射辐射束的特征与扫描条件和对象成像区域中的密度相关联。
[53]现在将更详细地描述对象传送单元4。
[54]对象传送单元4将对象送入成像空间29并从成像空间29中送出来。
[55]现在参照图4，示出了说明根据本发明第一优选实施例的对象传送单元4的布置的透视图。
[56]如图4所示，对象传送单元4具有桌台401和桌台传送单元402。
[57]对象传送单元4的桌台401这样形成，即使承载对象的对象台面沿着水平面，以便平台支撑着对象。例如，对象将会背靠着桌台躺下并由对象传送单元4的桌台401来支撑。
[58]对象传送单元4的桌台传送单元402具有水平传送单元402a，用于在水平方向H上沿对象的体轴z移动桌台401，其还具有垂直传送单元402b，用于在垂直于水平方向H的垂直方向V上移动对象传送单元4的桌台401。桌台传送单元402基于来自中央处理单元30的控制信号CTL30b移动桌台401，以将对象送入成像空间29的内部。
[59]现在将在下面对根据本发明优选实施例的X射线CT装置1的操作进行更详细的描述。
[60]现在参照图5，其示出了说明根据本发明第一优选实施例的X射线CT装置1操作的示意性流程图。
[61]如图5所示，首先进行扫描，以获得投影数据(S11)。
[62]这里，扫描门架2根据由扫描条件设置单元302设置的扫描条件，利用X射线扫描被对象传送单元4移入成像空间29的对象的成像区域，以获得成像区域的投影数据。例如，作为螺旋扫描执行扫描。
[63]接下来，如图5所示，根据投影数据重建断层摄影图像(S21)。
[64]图像重建单元303将基于通过执行扫描而得到的投影数据，重建对象成像区域横截面的断层摄影图像。
[65]更具体地，将对数据采集系统24所采集的投影数据进行预处理，诸如偏移校正、对数校正、X射线剂量校正、灵敏度校正，然后对经过预处理的投影数据进行滤波。滤波包括傅立叶变换，然后是图像重建函数的卷积，最后是逆傅立叶变换。此后，将对经过这样滤波的投影数据实施三维反向投影，然后将进行后处理来重建断层摄影图像。在优选实施例中，图像重建单元303根据执行扫描而得到的投影数据为每个像素计算CT值，以便重建断层摄影图像。
[66]接下来，如图5所示，利用断层摄影图像来计算散射辐射束数据(S31)。
[67]当执行对象的扫描时，对于从X射线管21发射到对象成像区域的X射线，散射辐射束数据计算单元304估计对象的成像区域散射的散射辐射束，以便计算散射辐射束数据。
[68]现在参照图6，示出了说明当本发明第一优选实施例中的扫描门架2在对象的成像区域上执行扫描时，对象的成像区域散射的散射辐射束性质的侧视图。在图6中，图6(a)示出了y-z平面，图6(b)示出了x-y平面。
[69]如图6(a)和图6(b)所示，对于根据扫描条件设置单元302设置的扫描条件而发射到对象成像区域的X射线，散射辐射束数据计算单元304估计由对象的成像区域在散射方向上散射的散射辐射束SL，所述散射方向与X射线管21向X射线探测器23的每个探测元件23a发射辐射束的辐射方向RD不同，由此来计算散射辐射束数据。在对象的成像区域中，在具有彼此不同密度的目标OBJ部分和除了目标OBJ部分以外的任意部分之间，相对于辐射方向RD的散射角θ1和θ2各不相同，考虑这些不同密度的每个密度，来计算散射辐射束数据。
[70]在本优选实施例中，散射辐射束数据计算单元304的密度分布计算单元341基于图像重建单元303重建的断层摄影图像，计算对象成像区域的密度分布。这里，密度分布计算单元341根据断层摄影图像中每个像素的CT值计算对象成像区域的密度分布。然后，基于由密度分布计算单元341计算的密度分布，散射辐射束数据计算单元304计算散射辐射束数据。在本优选实施例中，散射辐射束数据计算单元304根据存储在存储单元61中的散射辐射束特征信息，通过计算与扫描条件设置单元302设置的扫描条件对应以及与密度分布计算单元341计算的密度分布相对应的散射辐射束来进行估计，由此计算散射辐射束数据。
[71]例如，包括在投影数据中的散射辐射束数据可利用被存储为查询表的散射辐射束特征信息、使用发射的X射线的能量分布以及使用穿过对象的X射线的传输长度来确定，该特征信息对应于散射辐射束的特征，所述散射辐射束是因诸如扫描时的光电效应、瑞利散射、康普顿散射的现象而使从X射线管21发射的X射线在对象处发生散射的散射辐射束。
[72]更具体地，散射辐射束数据可以按照如下方程(1)、(2)、(3)、(4)和(5)确定。
Pphθ(D，E，z，θ)＝Pphcs(D，E)*Pphdc(D，E，z，θ)    (1)
Preθ(D，E，z，θ)＝Precs(D，E)*Predc(D，E，z，θ)    (2)
Pcomθ(D，E，z，θ)＝Pcomcs(D，E)*Pcomdc(D，E，z，θ) (3)
Pcolθ(D，E，z，θ)＝Pph(D，E，z，θ)+Pre(D，E，z，θ)+Pcom(D，E，z，θ)    (4)
Rdis(x，y，view，θ)＝L(x，y，view)*tanθ/detector_colimation    (5)
[73]在上述方程中，D表示D(x，y)的缩写，它是指其中垂直线在身体的轴向z上的x-y平面内，与断层摄影图像I(x，y)相对应的对象成像区域内的密度分布，其中多个像素被布置在x方向和y方向上。E表示与断层摄影图像I(x，y)对应的E(x，y，view)的缩写，它指示扫描时在围绕对象的每个角度发射的X射线的能量分布。L(x，y，view)指示从对象的成像区域到X射线探测器23的距离，与断层摄影图像I(x，y)中给定的像素pix(x，y)对应。Pphθ(D，E，z，θ)是指在方向θ上的散射概率。Pphcs(D，E)是指光电效应的散射概率。Pphdc(D，E，z，θ)指示当光电效应发生时在方向θ上的散射概率。换句话说，Pphθ是由Pphcs和Pphdc导出的。Preθ(D，E，z，θ)是指瑞利散射中在方向θ上的散射概率。Precs(D，E)是指瑞利散射的散射概率。Predc(D，E，z，θ)指示当瑞利散射发生时在方向θ上的散射概率。换句话说，Preθ可由Precs和Predc导出。Pcomθ(D，E，z，θ)是指康普顿散射中在方向θ上的散射概率。Pcomcs(D，E)是指康普顿散射的散布概率。Pcomdc(D，E，z，θ)指示当康普顿散射发生时在方向θ上的散射概率。
[74]在本实施例中，基于重建的断层摄影图像，确定与断层摄影图像对应的对象成像区域的密度分布，然后基于该密度分布，在断层摄影图像上导出散射的发生概率，以便确定散射辐射束数据。
[75]接下来，如图5所示，使用散射辐射束数据用来对投影数据进行散射辐射束校正(S41)。
[76]在本实施例中，在图像重建单元303又一次从存储单元61接收执行扫描而得到的投影数据之后，图像重建单元303利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据来实施散射辐射束校正。
[77]在优选实施例中，使用由散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据用于计算校正系数coefA(row，ch，proj)和coefB(i，ch，proj)以用于投影数据的校正。
[78]更具体地，如下面的方程(6)和(7)所示，将计算校正系数coefA(row，ch，proj)和coefB(i，ch，proj)。在方程中，“row”是指布置在X射线探测器23中的行方向j上的探测器元件的位置。术语“ch”是指布置在X射线探测器23中的通道方向i上的探测器元件23a的位置。术语“proj”是指要补偿的投影数据。G是假设θ、i、j的情况下根据几何学计算要输入到row、ch的射线量的函数。Psθ是通过Psθ＝Preθ+Pcomθ表示的值。R(i，j，view，p，e)是指X射线的量(或光子数目)，在以量P投影时，它可以具有能量e。R(i，j，view，p，e)可通过R(i，j，view，p，e)＝R(p)-Pcolθ*R(p)表示。
CoefB ( row , ch , view ) = &Sigma; 0 &Sigma; i Row &Sigma; j ch &Sigma; p proj &Sigma; e Energy G ( &theta; , i , j , view ) &CenterDot; Ps&theta; ( i , j , view , p , e ) &CenterDot; R ( i , j , view , p , e ) - - - ( 6 )
CoefA = 10 1 - &Sigma;coefB - - - ( 7 )
[79]然后，将基于下列方程(8)，计算校正的投影数据Proj′(row，ch)。在优选实施例中，假设提供准直仪(图中未示出)用于防止散射的X射线在探测元件23a的通道方向i上透入X射线探测器23。然而，如果不提供准直仪，则优选的是，对通道方向i同样施加相似校正。
Proj &prime; ( row , ch ) = CoefA ( row , ch , proj ) &times; Proj ( row , ch ) - &Sigma; i = start _ row ( row ) and _ row ( row ) CoefB ( i , ch , proj ) &times; Proj ( i , ch ) - - - ( 8 )
[80]接下来，如图5所示，基于经校正的投影数据重建散射辐射束补偿的图像(S51)。
[81]在本实施例中，图像重建单元303重建散射辐射校正图像，该散射辐射校正图像是基于如上所述的经校正的投影数据而被校正的散射辐射束。
[82]更具体地，在对经校正的投影数据进行了包括诸如偏移校正、对数校正、X射线剂量校正、灵敏度校正的预处理之后，对经过这样预处理的投影数据实施滤波。在该例子中，对该数据进行傅立叶变换、图像重建函数的卷积，然后进行逆傅立叶变换。然后，对经过这样滤波的投影数据进行三维反向投影处理，其后是后处理。以这种方式，来重建散射辐射校正图像。
[83]接下来，如图5所示，将显示散射辐射校正图像(S61)。
[84]在本实施例中，通过图像重建单元303重建的散射辐射校正图像通过显示设备51显示在显示屏上。
[85]正如可以从前述描述所理解的，在本优选实施例中，根据扫描门架2在对象的成像区域执行扫描以便适应扫描条件设置单元302设置的扫描条件而获得的投影数据，图像重建单元303重建对象成像区域的横截面的断层摄影图像。在散射辐射束数据计算单元304中，基于由图像重建单元303重建的断层摄影图像，密度分布计算单元301a计算对象成像区域中的密度分布。其后，基于该密度分布计算单元341计算的密度分布，散射辐射束数据计算单元304计算散射辐射束数据。然后图像重建单元303利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据，对扫描门架2根据扫描条件设置单元302设置的扫描条件执行扫描而得到的投影数据实施散射辐射校正。然后基于经过这样散射辐射校正的投影数据，图像重建单元303重建散射辐射校正图像。正如从前述描述中可看出的，在本优选实施例中，从对象成像区域的断层摄影图像导出密度分布，以便计算散射辐射束数据，然后使用该散射辐射束数据用于投影数据的散射辐射校正，然后根据经过散射辐射校正的投影数据重建散射辐射校正图像。通过这样做，本实施例依照对象成像区域内的目标考虑了散射辐射束的性质差别，以便为了消除在投影数据中产生噪声的散射辐射束数据而实施散射辐射校正，因此将会在利用投影数据重建的断层摄影图像中防止产生伪影，使图像质量得到提高。
<第二实施例>
[86]从现在开始将更详细地介绍本发明的第二优选实施例。
[87]在本实施例的X射线CT装置1中，中央处理单元30的布置和操作与第一优选实施例中所示的不同。除此之外，本优选实施例与第一实施例相似。在下面将省略已经在前面说明书中描述过的各组件的描述。
[88]现在参照图7，其是说明了根据本发明第二优选实施例的中央处理单元30布置的示意性框图。
[89]如图7所示，在根据本实施例的中央处理单元30中，图像重建单元303包括二次投影处理单元331。
[90]在图像重建单元303中，二次投影处理单元331对先前由图像重建单元303重建的断层摄影图像实施二次投影处理，以便获得二次投影数据。然后利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据，图像重建单元303对二次投影处理单元331得到的二次投影数据进行散射X射线校正处理，然后基于已经进行了散射辐射校正的二次投影数据重建散射辐射校正图像。
[91]现在将在下面更具体地描述本优选实施例的X射线CT装置1的操作。
[92]现在参照图8，其示出了说明根据本发明第二优选实施例的X射线CT装置1操作的示意性流程图。
[93]首先，如图8所示，以与第一优选实施例相似的方式，进行扫描以获得投影数据(S11)，然后基于该投影数据重建断层摄影图像(S21)。
[94]然后，如图8所示，以与第一优选实施例相似的方式，利用该断层摄影图像计算散射辐射数据(S31)。
[95]在这一点，如图8所示，对该断层摄影图像进行二次投影以生成二次投影数据，(311)。
[96]在本优选实施例中，通过二次投影处理单元331进一步对如上所述由图像重建单元303重建的断层摄影图像进行二次投影，以获得二次投影数据。更具体地，从由图像重建单元303重建的断层摄影图像的圆周，该二次投影处理单元331将实施二次投影，以从沿断层摄影图像横截面的多个方向进行投影，由此生成二次投影数据，其中所述图像重建单元303基于根据扫描条件设置单元302设置的扫描条件所得到的投影数据重建断层摄影图像。
[97]接下来，如图8所示，将利用散射辐射数据补偿散射辐射束的二次投影数据(S411)。
[98]在本优选实施例中，利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据由图像重建单元303校正这样获得的散射辐射束的二次投影数据。
[99]在本优选实施例中，与第一优选实施例相似，将利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据计算用来校正二次投影数据的校正系数CoefA(row，ch，reproj)和CoefB(i，ch，reproj)。
[100]然后，将基于下列方程(9)计算补偿后的投影数据Reproj’(row，ch)。
Reproj &prime; ( row , ch ) = coefA ( row , ch , reproj ) &times; Reproj ( row , ch ) - &Sigma; i = start _ row ( row ) and _ row ( row ) coefB ( i , ch , reproj ) &times; Reproj ( i , ch ) - - - ( 9 )
[101]接下来，如图8所示，将基于经校正的投影数据重建散射辐射校正图像(S511)。
[102]在本优选实施例中，图像重建单元303根据已经按照上面所述方法校正的二次投影数据，重建已进行散射辐射校正处理的散射校正图像。
[103]接下来，如图8所示，将显示散射辐射校正图像(S611)。
[104]在本优选实施例中，图像重建单元303重建的散射辐射校正图像将由显示设备51显示在显示屏上。
[105]正如可以从前述描述中所理解的，在本实施例中，前面生成的断层摄影图像被二次投影，以生成二次投影数据，然后以与前面第一优选实施例相似的方式，利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据，由图像重建单元303对二次投影数据进行散射辐射校正。然后，基于经过散射辐射校正的二次投影数据，图像重建单元303重建散射辐射校正图像。在本优选实施例中，通过这样做，将散射辐射束的性质差别考虑在内来实施散射辐射校正，以便从二次投影数据中消除引起噪声的散射辐射束数据，该散射辐射束的性质取决于对象成像区域内目标的出现，并且将会防止在使用这种二次投影数据重建的断层摄影图像中产生伪影，使图像质量得到提高。
<第三实施例>
[106]根据本发明的第三优选实施例将在下面进行更详细的说明。
[107]在本实施例的X射线CT装置1中，中央处理单元30的操作与前面的第一优选实施例不同。除此之外，第三优选实施例与第一优选实施例相似。因此对于相似组件的描述将被省略。
[108]下面将对根据本实施例的X射线CT装置1的操作进行更详细描述。
[109]现在参照图9，其示出了说明根据本发明第三优选实施例的X射线CT装置1操作的示意性流程图。
[110]首先，如图9所示，以与前述第一优选实施例相似的方式，进行扫描以获得投影数据(S11)，然后基于该投影数据重建断层摄影图像(S21)。
[111]然后，如图9所示，以与前述第一优选实施例相似的方式，利用该断层摄影图像计算散射辐射束数据(S31)。
[112]接下来，如图9所示，利用散射辐射束数据实施断层摄影图像的散射辐射校正(S41)。
[113]在本实施例中，利用散射辐射束数据计算单元304计算的散射辐射束数据，图像重建单元303对按照上述方法获得的断层摄影数据实施散射辐射校正处理。
[114]更具体地，按照如下方程(10)所示执行该校正。
I &prime; ( x , y , image ) = coefA ( x , y , image ) &CenterDot; I ( x , y , image ) - &Sigma; k image &Sigma; v view &Sigma; j y &Sigma; i x coefB ( i , j , k , v ) - I ( i , j , k , v ) - - - ( 10 )
[115]接下来，如图9所示，将显示散射辐射校正图像(S61)。
[116]在本实施例中，由图像重建单元303根据断层摄影图像已进行散射辐射校正的散射辐射校正图像将由显示设备51显示在显示屏上。
[117]正如可以从前述描述中所理解的，在本优选实施例中，通过利用散射辐射束数据计算单元304以与前面第一优选实施例相似的方式计算的散射辐射束数据，对先前由图像重建单元303重建的断层摄影图像进行散射辐射校正，以获得散射辐射校正图像。在本优选实施例中，通过这样做，将散射辐射束的性质差别考虑在内来实施散射辐射校正，以便从断层摄影图像中消除由散射辐射束数据引起的噪声，该散射辐射束的性质取决于对象成像区域内目标的出现，从而将防止形成伪影，并使图像质量得到提高。
[118]在如上所述的优选实施例中，X射线CT装置1对应于根据本发明的辐射成像装置。扫描门架2对应于根据本发明的扫描单元。同样在如上所述的优选实施例中，X射线管20对应于根据本发明的辐射部分。在如上所述的优选实施例中，X射线探测器23对应于根据本发明的探测部分。在如上所述的优选实施例中，旋转单元27对应于根据本发明的旋转部分。另外，在如上所述的优选实施例中，显示设备51对应于根据本发明的显示单元。在如上所述的优选实施例中，存储单元61对应于根据本发明的散射辐射束特征信息存储单元。另外，在如上所述的优选实施例中，扫描条件设置单元302对应于根据本发明的扫描条件设置单元。在如上所述的优选实施例中，图像重建单元303对应于根据本发明的图像重建单元。在如上所述的优选实施例中，散射辐射束数据计算单元304对应于根据本发明的散射辐射束数据计算单元。在如上所述的优选实施例中，二次投影处理单元331对应于根据本发明的二次投影处理部分。另外，在如上所述的优选实施例中，密度分布计算单元341对应于根据本发明的密度分布计算部分。
[119]这里应该注意的是，本发明的实现不限于上面描述的实施例，相反可以进行各种修改和变化。
例如，在如上所述的优选实施例中，尽管已经描述了利用X射线作为辐射束的例子，但本发明不限于此。例如，同样可以使用诸如γ射线的其它辐射射线。
部件列表
图1
显示设备51
输入设备41
存储单元61
中央处理单元30
准直仪控制器26
X射线控制器25
门架控制器28
对象传送单元4
图2
X射线控制器25
准直仪控制器26
门架控制器28
MUX，ADD 241
A/D转换器242
中央处理单元30
图3
控制器单元301
扫描条件设置单元302
图像重建单元303
散射辐射束数据计算单元304
密度分布计算单元341
图5
开始
通过扫描获得投影数据S11
根据投影数据重建断层摄影图像S21
利用断层摄影图像计算散射辐射束数据S31
利用散射辐射束数据校正投影数据S41
根据经校正的投影数据重建散射辐射校正图像S51
显示散射辐射校正图像S61
结束
图7
控制器单元301
扫描条件设置单元302
图像重建单元303
二次投影处理单元331
散射辐射束数据计算单元304
密度分布计算单元341
图8
开始
通过扫描获得投影数据S11
根据投影数据重建断层摄影图像S21
利用断层摄影图像计算散射辐射束数据S31
通过对断层摄影图像进行二次投影来生成二次投影数据S311
利用散射辐射束数据校正二次投影数据S411
根据经校正的二次投影数据重建散射辐射校正图像S511
显示散射辐射校正图像S611
结束
图9
开始
通过扫描获得投影数据S11
根据投影数据重建断层摄影图像S21
利用断层摄影图像计算散射辐射束数据S31
利用散射辐射束数据校正断层摄影图像S41
显示散射辐射校正图像S61
结束

Claims (10)

1.一种辐射成像装置(1)，包括：
执行扫描的扫描单元(2)，该扫描单元(2)包括用于发射辐射束的辐射部分(20)和具有多个探测元件(23a)的探测部分(23)，布置所述多个探测元件用于探测从所述辐射部分(20)发射的辐射束，其中所述辐射部分(20)向对象的成像区域(29)发射辐射束，所述探测部分(23)探测穿过所述成像区域(29)的辐射束，以获得所述成像区域(29)的投影数据；
为所述扫描单元(2)执行的扫描设置扫描条件的扫描条件设置单元(302)；
散射辐射束数据计算单元(304)，在根据所述扫描条件设置单元(302)设置的扫描条件从所述辐射部分(20)发射到对象成像区域(29)的辐射束中，通过估计在散射方向上散射的散射辐射束来计算散射辐射束数据，该散射方向与辐射束从所述辐射部分(20)发射到所述探测部分(23)中的每个所述探测元件(23a)的辐射方向不同；
图像重建单元(303)，利用所述扫描单元(2)根据所述扫描条件设置单元(302)设置的扫描条件执行扫描而得到的投影数据以及由所述散射辐射束数据计算单元(304)计算的散射辐射束数据，对关于对象成像区域(29)中横截面实施了散射辐射校正处理的散射辐射校正图像进行重建，
其中：
所述图像重建单元(303)基于所述投影数据重建关于成像区域(29)横截面的断层摄影图像；并且
所述散射辐射束数据计算单元(304)包括基于所述图像重建单元(303)重建的断层摄影图像来计算成像区域(29)的密度分布的密度分布计算部分(341)，并且所述散射辐射束数据计算单元基于所述密度分布计算部分(341)计算的密度分布来计算散射辐射束数据。
2.根据权利要求1所述的辐射成像装置(1)，其中所述图像重建单元(303)对投影数据进行散射辐射处理，此后，基于已实施了所述散射辐射校正处理的投影数据，重建所述散射辐射校正图像。
3.根据权利要求1所述的辐射成像装置(1)，其中所述图像重建单元(303)包括二次投影处理部分(331)，用于对所述重建的断层摄影图像进行二次投影处理来获得二次投影数据，并且在对所述二次投影处理部分(331)获得的二次投影数据实施散射辐射校正处理之后，基于已实施了所述散射辐射校正处理的二次投影数据，重建所述散射辐射校正图像。
4.根据权利要求1所述的辐射成像装置(1)，其中所述图像重建单元(303)利用所述散射辐射束数据，通过对所述重建的断层摄影图像实施散射辐射校正处理来获得所述散射辐射校正图像。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的辐射成像装置(1)，进一步包括用于存储散射辐射束特征信息的散射辐射束特征信息存储单元(61)，在所述散射辐射束特征信息中，所述散射辐射束的特征与所述扫描条件和对象成像区域(29)的密度相关联，
其中所述散射辐射束数据计算单元(304)基于存储在所述散射辐射束特征信息存储单元(61)中的散射辐射束特征信息，通过估计与所述扫描条件和所述密度分布相对应的所述散射辐射束，来计算散射辐射束数据。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的辐射成像装置(1)，其中所述扫描单元(2)包括用于使所述辐射部分(20)和所述探测部分(23)围绕对象旋转的旋转部分(27)，并通过允许所述旋转部分(27)围绕对象旋转所述辐射部分(20)和所述探测部分(23)以从对象的成像区域(29)外围向对象成像区域(29)发射辐射束，并探测穿过成像区域(29)的辐射束来执行扫描。
7.根据权利要求6所述的辐射成像装置(1)，其中：
所述辐射部分(20)发射辐射束，使所述辐射束被放射状地扩展至旋转方向，其中在该旋转方向上，所述辐射部分(20)由所述旋转部分(27)旋转到旋转轴方向；并且
所述探测部分(23)具有多个所述探测元件(23a)，布置所述多个探测元件使其对应于所述旋转方向和所述旋转轴方向。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的辐射成像装置(1)，进一步包括显示单元(51)，用于在显示屏上显示所述散射辐射校正图像。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的辐射成像装置(1)，其中所述辐射部分(20)发射X射线作为所述辐射束。
10.一种允许扫描单元根据扫描条件执行扫描的辐射成像方法，该扫描单元包括用于发射辐射束的辐射部分(20)和具有多个探测元件的探测部分(23)，布置所述多个探测元件用于探测从所述辐射部分(20)发射的辐射束，其中所述辐射部分(20)向对象的成像区域发射辐射束，所述探测部分(23)探测穿过成像区域的辐射束，以获得成像区域的投影数据，该方法包括：
散射辐射束数据计算步骤，在根据所述扫描条件从所述辐射部分(20)发射到所述成像区域的辐射束中，通过估计在散射方向上散射的散射辐射束来计算散射辐射束数据，该散射方向与辐射束从所述辐射部分(20)发射到所述探测部分(23)中每个探测元件的辐射方向不同；以及
散射辐射校正图像重建步骤，通过利用所述扫描单元执行扫描而得到的投影数据以及在所述散射辐射束数据计算步骤中计算的散射辐射束数据，对关于所述成像区域中的横截面已实施了散射辐射校正处理的散射辐射校正图像进行重建；
其中：
所述散射辐射束数据计算步骤包括：
断层摄影图像重建步骤，基于投影图像重建关于成像区域横截面的断层摄影图像；
密度分布计算步骤，基于在所述断层摄影图像重建步骤中重建的断层摄影图像来计算所述成像区域的密度分布；以及
数据计算步骤，基于在所述密度分布计算步骤中计算的密度分布来计算散射辐射束数据。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101777192A (zh) * 2008-12-22 2010-07-14 通用电气公司 图像重构系统和方法
CN103677365A (zh) * 2012-09-19 2014-03-26 同方威视技术股份有限公司 数字化显示控制台和辐射成像系统
CN108877892A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 瓦里安医疗系统公司 自动估算和减少计算机断层成像扫描中的散射
CN110063742A (zh) * 2019-04-30 2019-07-30 上海联影医疗科技有限公司 散射校正方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110914868A (zh) * 2018-10-25 2020-03-24 上海联影医疗科技有限公司 用于散射校准的系统和方法
CN114113173A (zh) * 2021-11-18 2022-03-01 上海联影医疗科技股份有限公司 一种x射线设备、应用于x射线设备中的散射校正方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5284025B2 (ja) * 2008-09-29 2013-09-11 株式会社東芝 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び画像処理装置
JP5924232B2 (ja) * 2012-10-24 2016-05-25 株式会社島津製作所 散乱線補正方法、画像処理装置および断層撮影装置
JP6312401B2 (ja) * 2012-11-30 2018-04-18 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及びプログラム
US9269167B2 (en) * 2013-01-28 2016-02-23 Koninklijke Philips N.V. SPECT motion-correction
JP6183884B2 (ja) * 2013-03-04 2017-08-23 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 放射線断層撮影装置および投影データ補正方法並びにプログラム
CN104198502A (zh) * 2013-06-18 2014-12-10 深圳市锋瑞佳实业发展有限公司 一种伽马射线米级探伤装置
DE102014213412A1 (de) * 2014-07-10 2016-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Mehrmodus-Röntgengerät
JP6465763B2 (ja) * 2015-04-13 2019-02-06 キヤノン株式会社 画像処理装置、画像処理システム、画像処理方法、及びプログラム
JP6707046B2 (ja) 2017-03-17 2020-06-10 富士フイルム株式会社 断層像処理装置、方法およびプログラム
WO2020059306A1 (ja) * 2018-09-18 2020-03-26 富士フイルム株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム
US11300695B2 (en) 2020-04-24 2022-04-12 Ronald Nutt Time-resolved positron emission tomography encoder system for producing event-by-event, real-time, high resolution, three-dimensional positron emission tomographic image without the necessity of performing image reconstruction
JP2023074413A (ja) 2021-11-17 2023-05-29 富士フイルム株式会社 画像処理装置、画像処理方法、及び画像処理プログラム

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4054402B2 (ja) * 1997-04-25 2008-02-27 株式会社東芝 Ｘ線断層撮影装置
JP3408848B2 (ja) * 1993-11-02 2003-05-19 株式会社日立メディコ 散乱ｘ線補正法及びｘ線ｃｔ装置並びに多チャンネルｘ線検出器
US6490476B1 (en) * 1999-10-14 2002-12-03 Cti Pet Systems, Inc. Combined PET and X-ray CT tomograph and method for using same
US6568851B2 (en) * 2000-10-25 2003-05-27 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray CT scanner
US6816571B2 (en) * 2002-02-06 2004-11-09 L-3 Communications Security And Detection Systems Corporation Delaware Method and apparatus for transmitting information about a target object between a prescanner and a CT scanner
US6618466B1 (en) * 2002-02-21 2003-09-09 University Of Rochester Apparatus and method for x-ray scatter reduction and correction for fan beam CT and cone beam volume CT
US6950492B2 (en) * 2003-06-25 2005-09-27 Besson Guy M Dynamic multi-spectral X-ray projection imaging
DE102004022332A1 (de) * 2004-05-06 2005-12-08 Siemens Ag Verfahren zur post-rekonstruktiven Korrektur von Aufnahmen eines Computer-Tomographen
DE102004029009A1 (de) * 2004-06-16 2006-01-19 Siemens Ag Vorrichtung und Verfahren für die Streustrahlungskorrektur in der Computer-Tomographie
CA2625089A1 (en) * 2005-10-06 2007-04-19 Imaging Sciences International, Inc. Scatter correction

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101777192A (zh) * 2008-12-22 2010-07-14 通用电气公司 图像重构系统和方法
CN103677365A (zh) * 2012-09-19 2014-03-26 同方威视技术股份有限公司 数字化显示控制台和辐射成像系统
WO2014044188A1 (zh) * 2012-09-19 2014-03-27 同方威视技术股份有限公司 数字化显示控制台和辐射成像系统
CN108877892A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 瓦里安医疗系统公司 自动估算和减少计算机断层成像扫描中的散射
CN108877892B (zh) * 2017-05-12 2022-03-22 瓦里安医疗系统公司 自动估算和减少计算机断层成像扫描中的散射
CN110914868A (zh) * 2018-10-25 2020-03-24 上海联影医疗科技有限公司 用于散射校准的系统和方法
CN110914868B (zh) * 2018-10-25 2024-02-23 上海联影医疗科技股份有限公司 用于散射校准的系统和方法
CN110063742A (zh) * 2019-04-30 2019-07-30 上海联影医疗科技有限公司 散射校正方法、装置、计算机设备和存储介质
CN110063742B (zh) * 2019-04-30 2024-01-02 上海联影医疗科技股份有限公司 散射校正方法、装置、计算机设备和存储介质
CN114113173A (zh) * 2021-11-18 2022-03-01 上海联影医疗科技股份有限公司 一种x射线设备、应用于x射线设备中的散射校正方法

Also Published As

Publication number Publication date
NL1033813C2 (nl) 2008-12-23
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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