CN101336828A - Ct值校正文件的获取方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法及装置，该方法包括如下步骤：(1)在各种扫描条件下，扫描至少三种不同的材质；(2)测试得出各种被扫描材质在各种扫描条件下的实际测试CT值，得到实际测试CT值的集合；(3)对每一材质的在各种扫描条件下得到的实际测试CT值与其理想CT值建立对应关系，该对应关系作为求出被扫描对象在该种扫描条件下应该具有的CT值的校正文件。

Description

CT值校正文件的获取方法和装置

技术领域

本发明涉及计算机断层摄影(CT)成像数据处理技术，具体是涉及CT成像技术中的CT数值的校正。

背景技术

在现有的CT系统中，X射线源发射出一束扇形射束，该射束经过准直处于迪卡尔坐标系的X-Y平面中，该平面通常被称为“成像平面”。X-射线束穿过被成像物体，例如一个病人身体。X-射线束被物体衰减后，入射到一个辐射探测器阵列中。探测器阵列所接收的经过衰减的辐射束强度依赖于物体对于X-射线束的衰减程度。探测器阵列中的每一个探测器元件产生一个独立的电信号，该信号是在这个探测器位置射束衰减的一种量度。采集所有探测器的衰减测量值以形成一种投影分布。

在现有的包括第三代CT系统中，X-射线源和探测器阵列随机架一起在成像平面内围绕被成像物体旋转，使得X-射线束与该物体的交角始终在变化。探测器阵列在一个机架角度获得的一组X-射线衰减测量值，即投影数据，通常称之为一个“视图”。对于物体的一次扫描由在X-射线源和探测器旋转一周期间在不同机架角度获得的一组视图构成。在轴向扫描中，对投影数据进行处理构成对应于穿过物体的一个两维片层的图像。现有技术中常用过滤反方向投影技术来从一组投影数据重构出一幅图像。这种方法将在一次扫描中获得的衰减测量值转换成为通常所说的CT数(或叫CT值)或韩森费尔德(Hounsfield，简称Hu)单位的整数，它们用于控制阴极射线管显示器上对应的像素的亮度。即现有的系统中的CT图像可用CT值来说明密度高低的程度，具有量的概念，CT值是指从材质如人体不同组织、器官吸收x线后的衰减系数U值根据函数1换算而来。在放射性RT治疗里，CT值是作为医生提供放射剂量的参考，CT值大，其要求放射的剂量就大，反之，CT值小，其要求放射的剂量就小。

${\mathrm{CT}}_{\mathrm{Number}}=(\frac{{\mathrm{\μ}}_x}{{\mathrm{\μ}}_{\mathrm{Water}}}-1)\×100$

(1)

其中，μ_x是对于材质X的衰减系数.通过函数(1)我们可以看出，CT_Number是采用水这种材质作为基准的，我们可以得出水的CT值CT_Water＝0。由于空气对X-射线的衰减系数是μ_Air≈0，所以空气的CT值为CT_Air≈-1000。

根据医疗行业的相关规定，CT设备必须满足水的CT值为0、空气的CT值为负1000，即CT_Water＝0及CT_Air＝-1000，所以，任一材质的CT值应该是与该材质的X-射线衰减系数成线性关系。

根据函数(1)我们很自然的得出水的CT值为0。但是对于空气来说，尽管空气的衰减系数趋近于0，但是，空气的CT值离标准规定的负1000仍然有一些差值，这是因为不同厂商的CT设备采用了不同的处理方法所导致的，所以不同的厂商都会额外的对CT值进行校正以使CT值符合行业规定的标准值，以在如放射治疗当中有统一的标准。

现有技术当中，一般采用如函数(2)的线性方式来对CT值进行校正校对：

CT_Number＝k·μ_x+b    (2)

请同时参阅图1所示，为现有技术校正CT值的方法：首先，在各种扫描条件下，扫描空气和各种模体，根据线性函数(2)计算并得到校正文件，包括参数(k_i，b_i)，此参数用于CT数校正；第二步获取原始的投影数据；第三步对原始的投影数据进行预处理，包括数据校正的处理，得到校正后的投影数据；第四步对校正后的投影数据进行滤波反投影处理，获取象素值，即获取被扫描材质的μ_x值，根据第一步获取的参数(k_i，b_i)及第四步获取的μ_x值，进行如函数(2)的线性计算处理，对被扫描材质的CT值进行校正，获取CT值；第五步，根据校正后的CT值对影像数据进行图像处理，得到医学图像文件格式(DigitalImaging and Communications in Medicine，简称Dicom)图像。

医生根据上述方法得到的CT值进行放射治疗。

在上述过程中，我们可以看出，此种现有的技术中最后得到的CT值是一个基于水和空气或其他模体的纯线性的映射关系。但是，在实际的CT技术领域，CT数据的处理包括许多过程都是非线性的。所以，根据已定义好的韩森费尔德(Hounsfield)单位，我们可以保证得出水和空气的CT值分别为0和负1000，但是对于其他材质就会得到和标准要求不一致的CT值，这是由于CT系统X-ray的非单一能谱特性及若干校正过程的非线性决定的。

在多色的X-射线CT中，非水材质的CT值并不是一个绝对值，但在CT系统的有效能量中，却是和与水有线性关系的衰减系数有很大关系。在物理上就是说由于不同材质间的线性衰减系数关系不是恒定的能量关系，所以所说的CT值并不是一个常量。所说的CT值主要与实际的模体材质的化学性、密度公差、所选择的电压、如电子伏特、X-射线的滤波器、X-射线Z方向的厚度、模体/受检者的尺寸有很大的关系，这些因素也就是在实际操作过程中造成CT值漂移的主要因素。如图2、图3和图4所示，可以看出，既使在确保水的CT值和空气的CT值符合标准的要求，但是，对于一个固定尺寸的材质，CT值会随不同的电子伏特、射线滤波而有很大的变动。这种对同一病人的同一位置进行扫描产生不同的CT值情况，使得医生在对病人进行放射治疗时，采用不同的剂量，这种剂量有可能是超量的，致使病人接受过多的辐射；也有可能是剂量不足的，达不到治疗的目的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种解决上述问题的CT值的校正方法的校正文件及其装置，其有效校正CT值以保证CT值的精确性和合理性，提高了CT值的参考性及图像质量合理性。

本发明提供一种对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，包括如下步骤：(1)在各种扫描条件下，扫描至少三种不同的材质；(2)测试得出各种被扫描材质在各种扫描条件下的实际测试CT值，得到实际测试CT值的集合；(3)对每一材质的在各种扫描条件下得到的实际测试CT值与其理想CT值建立对应关系，该对应关系作为求出被扫描对象在该种扫描条件下应该具有的CT值的校正文件。

所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像的CT值的校正包括如下步骤：

(4)对被扫描对象进行扫描，获取被扫描对象的原始的投影数据；

(5)对原始的投影数据进行预处理，包括数据校正的处理，得到校正后的投影数据；

(6)对校正后的投影数据进行处理，获取象素值，并对该象素值进行转换处理，获取被扫描对象该次扫描图像的CT值；

(7)根据步骤(3)中CT值校正文件，对步骤(6)中获取的CT值进行校正，得到更接近于理想CT值的校正值。

所述步骤(6)中的获取被扫描对象该次扫描图像的CT值是通过如下方法获取的：

(6.1)提供CT值与像素值成线性关系的运算模式的函数；

(6.2)在各种扫描条件下，扫描空气和各种模体，根据步骤(6.1)的线性运算模式，计算线性函数的参数，得到校正文件，包括确定参数的线性函数，此参数用于对获取到的被扫描对象该次扫描图像的CT值进行第一次校正；

(6.3)根据步骤(6.2)获取的参数及获取的被扫描对象的像素值，根据步骤(6.2)中的已确定的线性函数进行线性函数计算处理，获取所述步骤(6)中的CT值。

所述的材质为根据被扫描对象情况选定的、为包含多种不同材质的模体，所述的模体包括空气和水两种材质。

所述CT值的校正文件为每一材质在各种扫描条件下的实际测试CT值与理想CT值的对应关系表。

所述CT值的校正文件为理想CT值与实际测试CT值之间成曲线关系的函数。

所述的曲线关系的函数通过如下的方法获取：获取每一扫描条件下的各材质的实际测试CT值数列，获取不同材料的理想CT值数列；通过多项式拟合的方式拟合实际测试CT值的CT值数列与理想CT值的CT值数列之间的函数关系，获得拟合参数，此拟合参数集合，即为该种扫描条件下理想CT值与实际测试CT值之间的函数关系。

所述的实际测试CT值的获取方法与所述步骤(6)中的获取被扫描对象该次扫描图像的CT值的方法相同。步骤(6)中对校正后的投影数据进行滤波反投影处理，获取所述的象素值。

所述的理想CT值由如下的方式所确定的一种：通过指定多种扫描条件下实际测试得到的CT值的一种状态下的CT值作为理想值；根据政府规定的材质的CT值作为理想值；模体供应商对所提供的模体、材质所建议的CT值作为理想值；通过模拟、假想的方式获取的CT值作为理想值。

所述的扫描条件包括由所选择的电子能量、X-射线滤波器、X-射线Z-向光束的位置、模体/受检者的尺寸的组合构成。

所述步骤(5)还包括如下步骤：根据第一次校正后的CT值对影像数据进行图像处理，得到医学图像文件格式的图像；所述步骤(6)还包括如下步骤：根据二次校正后的CT值对影像数据进行图像处理，获得医学图像文件格式的图像。

本发明提供还一种CT扫描装置，包括控制扫描和重建图像的计算机部分，对病人定位扫描的机械部分，和包括产生射线源的高压发生器、射线球管、并提取信息数据的检测部分，所述的计算机部分固化有用于校正通过其进行图像重建处理所获取的被扫描对象该次扫描图像CT值的CT值校正固化软件。

所述的计算机部分包括计算机、图像重建器和控制机构，所述计算机接收外部操作指令、参数通过控制机构控制图像重建器、机械部分及检测部分，所述的CT值校正固化软件固化于计算机中。

所述的图像重建器根据计算机的指令，对其所获取的该次扫描图像CT值执行CT值校正固化软件，获取二次校正后的图像CT值。

所述的CT值校正固化软件由如下功能单元实现：CT值校正文件生成单元和CT值校正运行单元，所述的CT值校正文件生成单元为CT值校正运行单元提供所需运行的CT值校正文件，以对经过图像重建后所获取的被扫描对象该次扫描的图像CT值进行校正。

所述的CT值校正固化软件还包括如下功能单元：实际测试CT值收集单元和理想CT值获取/存储单元，所述的实际测试CT值收集单元获取模体在各种扫描条件下的不同材质的实际测试CT值；所述的理想CT值获取/存储单元存储有模体的各材质的理想CT值，所述的CT值校正文件生成单元建立实际测试CT值和理想CT值之间的对应关系，该对应关系作为CT值校正文件。

所述CT值的校正文件为每一材质在各种扫描条件下的实际测试CT值与其理想CT值的对应关系表。

所述CT值的校正文件为校正CT值与实际测试CT值之间成曲线关系的函数。

所述的曲线关系由如下方法获取：获取每一扫描条件下的各材质的实际测试CT值数列，获取理想CT值的不同材料的CT值数列；通过多项式拟合的方式拟合实际测试CT值的CT值数列与理想CT值的CT值数列之间的函数关系，获得拟合参数，此拟合参数集合，即为该种扫描条件下理想CT值与实际测试CT值之间的函数关系。

所述的计算机部分固化有获取该次扫描图像CT值的固化软件。

所述的获取该次扫描图像CT值的固化软件通过如下的方法实现：提供CT值与像素值成线性关系的运算模式的函数；在各种扫描条件下，扫描空气和各种模体，根据所提供的线性运算模式，计算线性函数的参数，得到校正文件，包括确定参数的线性函数，此参数用于对获取到的被扫描对象该次扫描图像的CT值进行第一次校正；根据获取的参数及获取的被扫描对象的像素值，及根据已确定的线性函数进行线性函数计算处理，获取所述的该次扫描图像的CT值。

所述的实际测试CT值的获取方法与所述获取被扫描对象该次扫描图像的CT值的方法相同。

所述的模体为根据被扫描对象情况选定的包含多种不同材质的模体，所述的模体包括空气和水两种材质。

所述的理想CT值为如下的方式所确定的一种：通过指定多种扫描条件下实际测试得到的CT值的一种状态下的CT值作为理想值；根据政府规定的材质的CT值作为理想值；模体供应商对所提供的模体、材质所建议的CT值作为理想值；通过模拟、假想的方式获取的CT值作为理想值。

所述的扫描条件包括由所选择的电子能量、X-射线滤波器、X-射线Z-向光束的位置、模体/受检者的尺寸的组合构成。

本发明通过CT值校正文件对经过图像重建后的被扫描对象的该次扫描的图像CT值进行二次校正，有效保证了最后输出的扫描图像的CT值接近于理想的CT值或目标值，保证了每一材质不管在何种扫描条件下，其最后输出的图像的CT值都是与规定的理想值相同的，这就为医生在对病人进行放射治疗时提供了很好的剂量标准参考，避免产生剂量过多或剂量不足的情况发生。另外，本发明采用曲线函数拟合的方式获取CT值校正文件，提高了CT值校正的精确度。本发明构建了实际CT数数据获取，CT值校正文件产生，如何运用新产生的校正文件等步骤组成的全新工作实现方式。

附图说明

图1为现有技术中数据处理、校正CT值的流程示意图；

图2、图3和图4为说明现有技术中同一材质的CT值在不同扫描条件下的非线性变化的实验图；

图5为本发明的在数据处理过程中对CT值校正文件的获取及CT值进行校正的一实施例流程图；

图6为图5中的获取该次扫描图像的第一次CT值的实施例的流程图

图7为本发明中拟合实际测试CT值与理想CT值的曲线示意图；

图8本发明中的带有在数据处理过程中对CT值校正的模块示意图。

具体实施方式

下面，参照附图来详细说明本发明的实施形态。本发明不限于实施形态。

本方明的校正CT值的校正文件获取的方法包括：在各种扫描提条件下，扫描包含空气和水等至少三种不同材质的模体；测试得出各种被扫描材质在各种扫描条件下的实际测试CT值，得到实际测试CT值的集合；对每一材质的实际测试CT值与其理想CT值建立对应关系；该对应关系作为后续扫描的CT值的校正文件。

如图5所示，为本发明提供的校正CT值校正文件的获取及利用该校正文件校正CT值的方法的一种实施例的流程图，包括如下步骤：

(1)提供包含有各种材质的模体，在各种扫描技术条件下对该模体进行扫描，测试出该模体中各种被扫描材质的实际测试CT值；

(2)对实际测试的各种材质的CT值与各种材质的理想的CT值建立对应关系，该对应关系作为校正CT值的文件；

(3)对被扫描对象进行扫描，获取被扫描对象的原始的投影数据；

(4)对原始的投影数据进行预处理，包括数据校正的处理，得到校正后的投影数据；

(5)对校正后的投影数据进行滤波反投影处理，获取象素值，即获取被扫描材质的μ_x值，并对该μ_x值进行转换处理，获取被扫描对象该次扫描图像的CT值；当然，第一次获取像素值的方法除了“滤波反投影”技术之外，业界还有其他方法如：各种“迭代技术”等。

(6)根据步骤(2)中CT值校正文件，对步骤(5)中获取的CT值进行校正，得到更接近于理想CT值的校正值。

其中，步骤(5)中的获取被扫描对象该次扫描图像的CT值是通过如下方法获取的，如图6所示：

(5.1)提供CT值与象素值μ_x成线性运算模式的程序，如现有的校正CT值的函数CT_Number＝k·μ_x+b    (2)；

(5.2)在各种扫描条件下，扫描空气和各种模体，根据步骤(5.1)的线性运算模式，计算并得到校正文件，包括线性运算模式的参数(k，b)，此参数用于对获取到的被扫描对象该次扫描图像的CT值进行第一次校正；

(5.3)根据步骤(5.2)获取的参数(k，b)及获取的被扫描对象的像素值μ′_x，进行如函数(2)的线性计算处理，对被扫描对象的CT值进行第一次校正，获取所述步骤(5)中的CT值。

所述步骤(1)中的模体为根据被扫描对象情况选定的尽可能包含多的不同材质的模体。

所述步骤(5)还包括如下步骤：根据第一次校正后的CT值对影像数据进行图像处理，得到如Dicom格式图像，即获取医学图像文件格式的图像。

所述步骤(6)还包括如下步骤：根据二次校正后的CT值对影像数据进行图像处理，获得Dicom格式图像，获取质量更佳，CT值更均匀、更接近于理想CT值的医学图像。

本发明中，步骤(1)中的各种的实际测试的CT值也是采用如步骤(5.1)到步骤(5.3)的方式获取的，当然，也可通过其他的方式的获取。本发明中，为了得到更好的校正效果，步骤(1)中的各种的实际测试的CT值所获取的方法与步骤(5)中所获取的CT值的方法相同。

对于不同的材质，影响其CT值的主要因素有：所选择的电子能量、X-射线滤波器、X-射线Z-向光束的位置、模体/受检者的尺寸。本发明中各种扫描条件是指影响CT值因素的不同组合，如本发明中步骤(1)的模体至少包含有空气和水的三种或三种以上不同材质的模体。对于各个材质在每一扫描技术条件实际测试得到的CT值采用如下的数列集合关系式(3)表示

CT_mi＝(C_m1i，C_m2i，…，C_mNi)    (3)

其中，C是CT值的简写，m表示其所依赖的CT值为实际测量的值，i表示第i^th个状态。N表示总共有多少个被测的材质。数列集合关系(3)中的数据可以是实际测试得到的CT值，也可以通过模拟的方式得到。模拟的方式可有多种变化形式，举一例如下：如实际测试了其中某种材料的CT值，其余材料的CT值可通过不同材料间的密度差异，物质组成等，进而由很多已知的系统特性(如已知的系统非线性特性)或技术经验计算得出。

所说的理想的CT值，可以根据如下的方式设置：第一种是通过指定多种状态下如上述所说的各种状态下实际测试得到的CT值的一种状态下的CT值作为理想值；第二种是根据政府规定要求的材质的CT值作为理想值；第三种是模体供应商对所提供的模体、材质所建议的CT值作为理想值；第四种是通过模拟、假想的方式获取的CT值作为理想值。一般情况下，模体公司或业内技术人员，会根据由不同物质、不同密度构成的物质，随之带来不同的物质吸收系数的规律(有比较成型的物理模型可使用)来做模拟工作，此不同的物质吸收系数与CT数成正比。同样，可以通过如下的数列集合关系(4)表示理想CT值，

CT_ti＝(C_t1i，C_t2i，…，C_tNi)    (4)

其中，式中t表示其所依赖的CT值为理想值。

同样的，数列集合关系(4)可以是表述在每一扫描技术条件下的各个被测材质的实际CT值的数列简单组合，也可以是用于表述在某一扫描条件下的各个被测材质的CT值的模拟函数。同样，模拟方式可有多种变化形式，举一例如下：如实际知道了其中某种材料的理想CT值，其余材料的的CT值可通过不同材料间的密度差异，物质组成等，进而由很多已知的系统特性(如已知的系统非线性特性)或技术经验计算得出。

本发明方法中，通过数列集合关系(3)和数列集合关系(4)建立实际测试得到的CT值与理想的CT值间的对应关系，该关系可以是简单的对应表关系，建立每一材质在不同扫描技术条件下的各个实际测试CT值与理想的CT值的对应关系表，将该对应关系表存储与CT系统中，作为校正CT值的文件。

本发明方法中的实际测试得到的CT值与理想的CT值间的对应关系还可以是通过如下所述的曲线拟合的方式实现：

请参阅图6所示，为包含有至少三种不同材质、且该三种不同材质中至少包括水和空气两种材质的模体，在不同扫描条件下的实际测试得到的CT值曲线与理想的目标CT值曲线关系和通过本方法拟合曲线校正后的最后CT值的曲线与理想的目标CT值曲线关系示意图。在上述图6中，“目标曲线“为各种材质精确的/理想的曲线，“当前状态曲线”是指影响CT值的各种因素的组合状态下实际测试得到的CT值曲线。例如，假设有4个不同的电子能量[80KV，100KV，120KV，140KV]，3种不同的滤波材质[空气、身体、头部]，16种X-射线Z-向光束的位置和2种固定模体尺寸[20cm，48cm]，则总共有4*3*16*2＝238种状态，即在步骤(1)进行238次不同的扫描技术条件获取各条件下的实际测试的CT值，得到当前状态曲线238条。通过现有的方法获取函数(3)中表示的实际测试的CT值的数列集合，和函数(4)中理想CT值的数列集合。为了将实际测试得到的CT值校正到和理想的CT值一致，对于每一状态i下的函数(3)中的实际测试的CT值集合数据通过多项式函数的方式拟合到函数(4)中的理想的CT值集合数据，本发明中的多项式为三项以上，如函数(5)，通过上述的曲线拟合关系，得到实际测试CT值与校正后的CT值成多项式关系的拟合曲线的参数，如函数(5)中的参数a0等。

Coef_i＝(a_0i，a_1i，a_2i，a_3i，…)    (5)

对拟合函数(5)进行存储，并作为校正CT值的校准文件。

根据函数(5)建立了步骤(5)中所述的CT值和步骤(8)中所述的CT校正值的关系函数，如函数(6)所示

NewPixel_i，x，y＝f_i(OldPixel_i，x，y，Coef_i)    (6)

其中，所说的OldPixel_i，x，y为步骤(5)所校正到的CT值，所说的NewPixel_i，x，y为步骤(5)中的CT值经过函数(5)校正后的校正值，所说的x，y表示迪卡尔坐标系的X-Y平面中的象素的位置。

某个具体模体所包含的材料数目没有限制，可以是一种，两种，或两种以上。使用一种或多种模体(可能包含若干种材料)的根本目的在于，为后来的数据拟合提供多组输入、输出关系数据对，只有多于3个以上的数据关系对，才能求出非线性的拟合关系。

本发明所提供的校正CT值的装置包括：控制扫描和重建图像的计算机部分，对病人定位扫描的机械部分--扫描架和升降床，和产生射线源的高压发生器和射线球管并提取信息数据的探测部分，计算机部分包含图像校正所需的各种校正文件，包含校正过程和图像重建过程的软、硬件实现。并且所述的计算机部分固化有用于校正通过其进行图像重建处理所获取的该次扫描图像CT值的CT值校正固化软件。请参阅图7所示，为本发明装置的一个具体实施例示意图，包括代表第三代CT扫描器的台架12。台架12具有向台架12相对侧上的检测器组件18投射X射线束16的X射线源14。X射线束由准直器19准直。检测器组件18由多个检测器20组成，多个检测器20共同感测穿过患者或模体的投影X射线。每个检测器20产生表示撞击X射线束强度的电信号，并还能够提供光子或X射线的技术数据和能级，以及穿过患者或模体的衰减束。在获得X射线投影数据的扫描期间，台架12及安装在其上的部件围绕一个绕旋转中心24旋转。

台架12的旋转以及X射线源14的操作由CT系统10的控制机构26管理。控制机构26包括向X射线源提供电源和定时信号的X射线控制器28，控制台架12的旋转速度和位置的台架电机控制器30，以及控制准直器19将X射线束准直在X方向的准直器控制器29。控制机构的数据获取系统(DAS)32复查来自检测器20的数据并将该数据转换成数字信号以供后续处理，其同时根据计算机36的控制对由检测器20发送来的投影数据进行校正。图像重建器34从DAS32接收经过采样的和数字化等预处理校正后的X-射线数据并进行高速重建。重建的图像作为输入信号输入到计算机36，计算机36将图像存储在大容量存储设备38中。

计算机36还通过具有键盘的控制台40从操作者处接收命令和扫描参数。显示屏42使操作者能够观察重建的图像以及其他来自计算机36的数据。计算机36采用操作者提供的命令和参数向DAS32、X-射线控制器28和台架电机控制器30提供控制信号和信息。此外，计算机36还操作控制机动化工作台46的工作台电机控制器44以定位患者22或模体和台架12。

所述的图像重建器34通过如下的方式对经过校正后的投影数据进行图像重建：对校正后的投影数据进行滤波反投影处理，获取象素值，即获取被扫描材质的μ_x值，并对该μ_x进行转换处理，获取被扫描对象在该次扫描中的图像CT值，同时，根据所获取的CT值，对影像数据进行处理，得到可进行显示的格式图像，如现有的Dicom格式图像。

所述的计算机36预设有供图像重建器34使用的获取该次扫描图像CT值的固化软件。本发明中的图像重建器34获取被扫描对象该次扫描图像的CT值的方法在本发明上述方法实施例中有详细描述，在此不再累述。

所述计算机36还预设有用于校正图像重建器34所获取的该次扫描图像CT值的CT值校正固化软件。图像重建器34根据计算机34的指令，对其所获取的该次扫描图像CT值执行CT值校正固化软件，获取二次校正后的图像CT值，图像重建器34根据二次校正后的图像CT值进行格式转换，获取可显示的图像格式数据如Dicom格式图像，并将该图像格式数据发送给计算机36并经由大容量存储器38存储和显示屏42显示出图像。

所述的CT值校正固化软件由如下的功能单元实现：实际测试CT值收集单元、理想CT值获取/存储单元和CT值校正文件生成单元、CT值校正运行单元。其中，实际测试CT值收集单元，其收集计算机36根据外界输入指令、在各种扫描条件下、对包含有多种材质的模体进行扫描，获取各个扫描条件下的各个材质的实际测试CT值；所述的模体至少包括三种不同的材质，其中有水和空气。所述的实际测试CT值可以通过简单的集合关系表示，也可以通过模拟方式获取函数表示的方式。所述的模体可以根据本次被扫描的对象决定。所述的扫描条件主要由影响材质CT值的主要因素决定，包括所选择的电子能量、X-射线滤波器、X-射线Z-向光束的位置、模体/受检者的尺寸。本实施例中各种扫描条件是指影响CT值因素的不同组合。由于CT装置常用于人体的头部和身体的扫描，可以设定模体的直径尺寸为20cm、48cm，当然也可根据需要，设定更多的不同的尺寸的模体。

理想CT值获取/存储单元，其存储有至少三种不同材质的理想CT值，所述的三种不同材质包括水和空气两种材质；该理想CT值可以是预设于其内，也可以是由操作者通过操作界面输入后，存储于其内。该理想CT值可以是由以下的方式所决定的：第一种是通过指定多种状态下如上述所说的各种状态下实际测试得到的CT值的一种状态下的CT值作为理想值；第二种是根据政府规定要求的材质的CT值作为理想值；第三种是模体供应商对所提供的模体、材质所建议的CT值作为理想值；第四种是通过模拟、假想的方式获取的CT值作为理想值。所述理想CT值可以通过简单的集合关系表示，也可以通过模拟获取函数表示的方式。

CT值校正文件生成单元，该单元建立实际测试CT值收集单元所收集的实际测试CT值与理想CT值获取/存储单元所存储的理想CT值之间的对应关系，该对应关系作为CT值的校正文件。所述的对应关系可以由如下的方式表示：该关系可以是简单的对应表关系，建立每一材质在不同扫描技术条件下的各个实际测试CT值与理想的CT值的对应关系表。本发明中的对应关系还可以是通过所述的曲线拟合的方式获取拟合函数的表示方式，该函数为多项式函数，所述曲线拟合的方式已在方法实施里有详细地描述，在此不再累述。

CT值校正运行单元，根据CT值校正文件，对图像重建器34第一次重构后的图像的CT值进行校正。

所述的CT值校正文件可以预设于计算机36或大容量存储器38或图像重建器34中。也可以通过每次扫描前执行CT值校正固化软件的获取。

Claims (26)

1、一种对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于包括如下步骤：(1)在各种扫描条件下，扫描至少三种不同的材质；(2)测试得出各种被扫描材质在各种扫描条件下的实际测试CT值，得到实际测试CT值的集合；(3)对每一材质的在各种扫描条件下得到的实际测试CT值与其理想CT值建立对应关系，该对应关系作为求出被扫描对象在该种扫描条件下应该具有的CT值的校正文件。

2、根据权利要求1所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像的CT值的校正包括如下步骤：

(4)对被扫描对象进行扫描，获取被扫描对象的原始的投影数据；

(5)对原始的投影数据进行预处理，包括数据校正的处理，得到校正后的投影数据；

(6)对校正后的投影数据进行处理，获取象素值，并对该象素值进行转换处理，获取被扫描对象该次扫描图像的CT值；

(7)根据步骤(3)中CT值校正文件，对步骤(6)中获取的CT值进行校正，得到更接近于理想CT值的校正值。

3、根据权利要求2所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述步骤(6)中的获取被扫描对象该次扫描图像的CT值是通过如下方法获取的：

(6.1)提供CT值与像素值成线性关系的运算模式的函数；

(6.2)在各种扫描条件下，扫描空气和各种模体，根据步骤(6.1)的线性运算模式，计算线性函数的参数，得到校正文件，包括确定参数的线性函数，此参数用于对获取到的被扫描对象该次扫描图像的CT值进行第一次校正；

(6.3)根据步骤(6.2)获取的参数及获取的被扫描对象的像素值，根据步骤(6.2)中的已确定的线性函数进行线性函数计算处理，获取所述步骤(6)中的CT值。

4、根据权利要求1所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述的材质为根据被扫描对象情况选定的、为包含多种不同材质的模体，所述的模体包括空气和水两种材质。

5、根据权利要求1所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述CT值的校正文件为每一材质在各种扫描条件下的实际测试CT值与理想CT值的对应关系表。

6、根据权利要求1所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述CT值的校正文件为理想CT值与实际测试CT值之间成曲线关系的函数。

7、根据权利要求6所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述的曲线关系的函数通过如下的方法获取：获取每一扫描条件下的各材质的实际测试CT值数列，获取不同材料的理想CT值数列；通过多项式拟合的方式拟合实际测试CT值的CT值数列与理想CT值的CT值数列之间的函数关系，获得拟合参数，此拟合参数集合，即为该种扫描条件下理想CT值与实际测试CT值之间的函数关系。

8、根据权利要求3所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述的实际测试CT值的获取方法与所述步骤(6)中的获取被扫描对象该次扫描图像的CT值的方法相同。

9、根据权利要求8所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，，其特征在于，步骤(6)中对校正后的投影数据进行滤波反投影处理，获取所述的象素值。

10、根据权利要求1-9中任一项所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述的理想CT值由如下的方式所确定的一种：通过指定多种扫描条件下实际测试得到的CT值的一种状态下的CT值作为理想值；根据政府规定的材质的CT值作为理想值；模体供应商对所提供的模体、材质所建议的CT值作为理想值；通过模拟、假想的方式获取的CT值作为理想值。

11、根据权利要求1-9中任一项所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述的扫描条件包括由所选择的电子能量、X-射线滤波器、X-射线Z-向光束的位置、模体/受检者的尺寸的组合构成。

12、根据权利要求2-9中任一项所述的对被扫描对象在该次扫描中所获取的图像CT值进行校正的校正文件获取的方法，其特征在于，所述步骤(5)还包括如下步骤：根据第一次校正后的CT值对影像数据进行图像处理，得到医学图像文件格式的图像；所述步骤(6)还包括如下步骤：根据二次校正后的CT值对影像数据进行图像处理，获得医学图像文件格式的图像。

13、一种CT扫描装置，包括控制扫描和重建图像的计算机部分，对病人定位扫描的机械部分，和包括产生射线源的高压发生器、射线球管、并提取信息数据的检测部分，其特征在于，所述的计算机部分固化有用于校正通过其进行图像重建处理所获取的被扫描对象该次扫描图像CT值的CT值校正固化软件。

14、根据权利要求13所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的计算机部分包括计算机、图像重建器和控制机构，所述计算机接收外部操作指令、参数通过控制机构控制图像重建器、机械部分及检测部分，所述的CT值校正固化软件固化于计算机中。

15、根据权利要求14所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的图像重建器根据计算机的指令，对其所获取的该次扫描图像CT值执行CT值校正固化软件，获取二次校正后的图像CT值。

16、根据权利要求13所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的CT值校正固化软件由如下功能单元实现：CT值校正文件生成单元和CT值校正运行单元，所述的CT值校正文件生成单元为CT值校正运行单元提供所需运行的CT值校正文件，以对经过图像重建后所获取的被扫描对象该次扫描的图像CT值进行校正。

17、根据权利要求16所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的CT值校正固化软件还包括如下功能单元：实际测试CT值收集单元和理想CT值获取/存储单元，所述的实际测试CT值收集单元获取模体在各种扫描条件下的不同材质的实际测试CT值；所述的理想CT值获取/存储单元存储有模体的各材质的理想CT值，所述的CT值校正文件生成单元建立实际测试CT值和理想CT值之间的对应关系，该对应关系作为CT值校正文件。

18、根据权利要求17所述的CT扫描装置，其特征在于，所述CT值的校正文件为每一材质在各种扫描条件下的实际测试CT值与其理想CT值的对应关系表。

19、根据权利要求17所述的CT扫描装置，其特征在于，所述CT值的校正文件为校正CT值与实际测试CT值之间成曲线关系的函数。

20、根据权利要求19所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的曲线关系由如下方法获取：获取每一扫描条件下的各材质的实际测试CT值数列，获取理想CT值的不同材料的CT值数列；通过多项式拟合的方式拟合实际测试CT值的CT值数列与理想CT值的CT值数列之间的函数关系，获得拟合参数，此拟合参数集合，即为该种扫描条件下理想CT值与实际测试CT值之间的函数关系。

21、根据权利要求13所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的计算机部分固化有获取该次扫描图像CT值的固化软件。

22、根据权利要求21所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的获取该次扫描图像CT值的固化软件通过如下的方法实现：提供CT值与像素值成线性关系的运算模式的函数；在各种扫描条件下，扫描空气和各种模体，根据所提供的线性运算模式，计算线性函数的参数，得到校正文件，包括确定参数的线性函数，此参数用于对获取到的被扫描对象该次扫描图像的CT值进行第一次校正；根据获取的参数及获取的被扫描对象的像素值，及根据已确定的线性函数进行线性函数计算处理，获取所述的该次扫描图像的CT值。

23、根据权利要求22所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的实际测试CT值的获取方法与所述获取被扫描对象该次扫描图像的CT值的方法相同。

24、根据权利要求17所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的模体为根据被扫描对象情况选定的包含多种不同材质的模体，所述的模体包括空气和水两种材质。

25、根据权利要求17所述的CT扫描装置，其特征在于所述的理想CT值为如下的方式所确定的一种：通过指定多种扫描条件下实际测试得到的CT值的一种状态下的CT值作为理想值；根据政府规定的材质的CT值作为理想值；模体供应商对所提供的模体、材质所建议的CT值作为理想值；通过模拟、假想的方式获取的CT值作为理想值。

26、根据权利要求17所述的CT扫描装置，其特征在于，所述的扫描条件包括由所选择的电子能量、X-射线滤波器、X-射线Z-向光束的位置、模体/受检者的尺寸的组合构成。

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