CN103175854B - 一种电子计算机x射线断层扫描系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子计算机X射线断层扫描系统和方法。该系统包括：X射线源、准直器、转台、探测器和处理器；其中，X射线源包括具有一定长度的焦斑和射线出口；准直器包括遮挡部分和透射部分；转台上表面承载被测物体，其中心轴穿过转台中心；探测器包括直线排列的一个以上的探测单元；准直器位于射线出口与被测物体之间，遮挡部分对部分焦斑发射的X射线具有遮挡作用，透射部分对另一部分焦斑发射的X射线具有透射作用；各探测单元均与处理器相连，将与其接收的X射线强度成正比的计数值作为投影数据送到处理器，供其根据准直器的吸收参数及各投影数据来构建被测物体的CT图像。本发明能提高CT系统的空间分辨率。

Description

一种电子计算机X射线断层扫描系统和方法

技术领域

本发明涉及电子计算机X射线断层扫描技术领域，特别是涉及一种电子计算机X射线断层扫描系统和方法。

背景技术

电子计算机X射线断层扫描(CT)图像的空间分辨率是CT系统的重要性能指标，由系统的硬件参数，包括探测器中的探测单元的直径、X射线源的焦斑的长度、成像放大比等所决定。根据美国ASTME 1441(American Society of Tool Manufacturing Engineers)对有效射束(BW，Beam Width)的定义，BW与硬件参数之间的关系为

$\mathrm{BW}=\sqrt{d^2+{\left[a(M-1)\right]}^2}/M$

其中，d为探测单元的直径，a为焦斑的长度，成像放大比M＝L/D，这里的L为焦斑到探测器的距离，D为焦斑到转台中心的距离。由于BW近似等于CT系统的点扩展函数的半波宽，因而可将BW/2作为CT系统在理论上能够分辨出的最小宽度，即极限空间分辨率。

在CT系统结构确定的情况下，M即已确定，该CT系统的极限空间分辨率由d和a决定，通过减小这两者可有效减小BW/2，从而提高CT系统的分辨率指标。由于制造工艺的限制，d最小只能达到100微米左右，并且由于工业检测需要流强较大的X射线源，因而a必须达到毫米量级才能满足需求。另外，在现有的CT系统上对探测器、射线源等硬件进行直接改造的技术难度也很大，因此，现有的CT系统的空间分辨率指标不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电子计算机X射线断层扫描系统和方法，能提高CT系统的空间分辨率指标。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电子计算机X射线断层扫描系统，该系统包括：X射线源、准直器、转台、探测器和处理器；其中，

所述X射线源包括发射X射线的具有一定长度的焦斑和出射所述X射线的射线出口；所述准直器包括遮挡部分和透射部分；所述转台包括转台中心；所述转台的上表面承载被测物体，其中心轴穿过所述转台中心；所述探测器包括直线排列的一个以上的探测单元；

所述准直器位于所述射线出口与所述被测物体之间，其遮挡部分对所述焦斑的一部分所发射的X射线具有遮挡作用，其透射部分对所述焦斑的另一部分所发射的X射线具有透射作用；

所述探测器位于所述被测物体相对于所述准直器的另一侧，各探测单元均与所述处理器相连；各所述探测单元用于检测X射线，并将与其接收的X射线的强度成正比的计数值作为该探测单元的投影数据发送到所述处理器；

所述处理器根据所述准直器的吸收参数以及各探测单元送来的所述投影数据，构建所述被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像。

本发明的有益效果是：本发明在X射线源的射线出口与转台上的被测物体之间设置了准直器，该准直器的遮挡部分能够对射线出口所射出的X射线具有一定的遮挡作用，将X射线源的焦斑划分为若干段虚拟焦斑，这样，准直器对X射线的遮挡作用使得部分虚拟焦斑所射出的X射线全部或部分未到达被测物体，从电子计算机X射线断层扫描(CT)系统对被测物体进行扫描的角度而言，这相当于缩短了焦斑的长度，因而提高了CT系统的空间分辨率指标。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述遮挡部分为一个以上由钨或铅制成的遮挡体，所述透射部分为一个以上的狭缝，且所述遮挡体与所述狭缝间隔排列。

进一步，所述遮挡体与所述狭缝等间隔排列。

进一步，所述准直器为扇形，所述焦斑位于所述准直器的球心所在的一侧。

另外，本发明还提供了一种电子计算机X射线断层扫描方法，该方法基于上述的系统；该方法包括：

步骤1：将具有一定长度的所述焦斑划分为连续的K段虚拟焦斑；启动所述X射线源和所述探测器；确定所述准直器的吸收参数A；

步骤2：依次穿过射线出口和透射部分的X射线对所述被测物体进行扫描；各探测单元将与其接收的X射线的强度成正比的计数值I_n作为该探测单元的投影数据发送到所述处理器；其中的n为扫描次数，其初始值为1；

步骤3：n值加1，判断n是否不超过预定的扫描总次数N，是则切换所述被测物体的扫描方位，返回执行步骤2，否则，执行步骤4；

步骤4：所述处理器根据像素值迭代公式组来确定所述被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像中各像素的像素值f_j的迭代值，并将满足迭代结束关系的f_j的第t+1次迭代值作为其终值；

所述像素值迭代公式组包括如下两个公式

$f_j^{(t+1)}=f_j^t+\frac{1}{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}}\·\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[a_{k,n,j}\·\frac{\frac{{\mathrm{AI}}_k^O}{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{AI}}_k^O}\·\log (I_n^t/I_n)}{\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}^2}],$

$I_n^t=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}{f}_j^t+\ln A);$

所述迭代结束关系为

其中，j和J分别为像素的序号和总数，t为初始值为1的迭代次数，为f_j的第t次迭代值，ε为迭代间距阈值，k为所述虚拟焦斑的序号，a_k，n，j为第n次扫描过程中第k段虚拟焦斑所发射的X射线与像素值为f_j的像素的交线长，为第k段虚拟焦斑所发出的X射线的光子数，作为中间变量的为I_n的第t次迭代值；

步骤5：所述处理器利用J个像素的像素值的终值来构建所述被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像。

进一步，所述步骤1中，确定所述准直器的吸收参数A的方法包括：

步骤1-1：依次穿过所述射线出口、所述透射部分的X射线对结构已知的实验模体进行扫描；各探测单元将与其接收的X射线的强度成正比的计数值I_m作为该探测单元的投影数据发送到所述处理器；其中的m为扫描次数，其初始值为1；

步骤1-2：m值加1，判断m是否不超过预定的扫描总次数M，是则切换所述实验模体的扫描方位，返回执行步骤1-1，否则，执行步骤1-3；

步骤1-3：针对同一探测单元，对吸收参数确定方程组进行求解，确定所述准直器的吸收参数A；其中，所述吸收参数确定方程组包括：

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O{A}_{k,n}\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,1,j}{f}_{j0})=I_1;$

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O{A}_{k,n}\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,2,j}{f}_{j0})=I_2;$

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O{A}_{k,n}\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,M,j}{f}_{j0})=I_M;$

f_j0为所述实验模体的电子计算机X射线断层扫描图像中各像素的像素值，b_k，1，j、b_k，2，j…b_k，M，j为在第1至第M次扫描过程中第k段虚拟焦斑所发射的X射线与像素值为f_j0的像素的交线长，其中的M＞K。

进一步，所述步骤1-2中，所述切换所述实验模体的扫描方位的方法为：绕所述中心轴旋转所述转台中心以使所述实验模体绕所述中心轴旋转，或在所述转台的上表面上平移所述被测物体。

进一步，所述实验模体为密度测试块或水模。

进一步，所述步骤3中，所述切换所述被测物体的扫描方位的方法为：绕所述中心轴旋转所述转台中心以使所述被测物体绕所述中心轴旋转，或在所述转台的上表面上平移所述被测物体。

附图说明

图1为发明提出的电子计算机X射线断层扫描系统的结构图；

图2为利用现有技术扫描某被测物体所得到的CT图像及其放大图；

图3为利用本发明扫描某被测物体所得到的CT图像及其放大图；

图4为某实验模体的密度分布图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

图1为本发明提出的电子计算机X射线断层扫描(CT)系统的结构图，如图1所示，该系统包括：X射线源101、准直器102、转台103、探测器104和处理器105；其中，

X射线源101包括发射X射线的具有一定长度的焦斑1011和出射X射线的射线出口1012，这里的焦斑1011可以为直线形，其长度在1mm以上，例如，可为6mm。准直器102包括遮挡部分1021和透射部分1022；转台103包括转台中心；转台103的上表面承载被测物体106，转台103的中心轴1031穿过转台中心；探测器104包括直线排列的一个以上的探测单元1041。

图1中，准直器102位于射线出口1012与被测物体106之间，较佳的位置为固定在射线出口1012上，从而减少X射线在进入准直器102之前的散射。如图1所示，准直器102的遮挡部分1021可对焦斑1011的一部分所发射的X射线具有遮挡作用，准直器102的透射部分1022对焦斑1011的另一部分所发射的X射线具有透射作用，这样，如果将焦斑1011看作由若干段连续排列的虚拟焦斑组成，准直器102就遮挡了部分虚拟焦斑所发射的全部或部分X射线，使其不能到达被测物体，这相当于缩短了焦斑1011的有效长度，有利于提高该CT系统的空间分辨率指标。

与现有的CT系统中探测器的位置相同，本发明中的探测器104位于被测物体106相对于准直器102的另一侧，各探测单元1041均与处理器105相连。这里，各探测单元1041为X射线敏感器件，用于检测X射线，并将与其接收的X射线的强度成正比的计数值作为该探测单元的投影数据发送到处理器105。

处理器105根据准直器102的吸收参数以及各探测单元1041所送来的投影数据，可以构建被测物体106的电子计算机X射线断层扫描(CT)图像。这里，准直器102的吸收参数指的是到达被测物体106的X射线的强度与射线出口1012处所射出的X射线强度的比值。

由此可见，本发明在X射线源的射线出口与转台上的被测物体之间设置了准直器，该准直器的遮挡部分能够对射线出口所射出的X射线具有一定的遮挡作用，将X射线源的焦斑划分为若干段虚拟焦斑，这样，准直器对X射线的遮挡作用使得部分虚拟焦斑所射出的X射线全部或部分未到达被测物体，从电子计算机X射线断层扫描(CT)系统对被测物体进行扫描的角度而言，这相当于缩短了焦斑的长度，因而提高了CT系统的空间分辨率指标。

本发明中，准直器102的遮挡部分1021为一个以上由钨或铅等对X射线具有很强吸收能力的金属所制成的遮挡体，透射部分1022为一个以上的狭缝，且上述的遮挡体与狭缝间隔排列，一个较佳实施例为遮挡体与狭缝等间隔排列。

如图1所示，本发明中的准直器102为扇形，而焦斑1011位于准直器102的球心所在的一侧，较佳的，焦斑1011的中心位于准直器102的球心处。

基于上述的CT系统，本发明还提出了一种电子计算机X射线断层扫描方法。该方法包括：

步骤1：将具有一定长度的焦斑划分为连续的K段虚拟焦斑；启动X射线源和探测器；确定准直器的吸收参数A。

该步骤中，K为不小于1的整数，将X射线源的焦斑划分为K段虚拟焦斑，是指在处理器的处理过程中，将图1中的焦斑1011看作连续的K段虚拟焦斑的组合，每段虚拟焦斑单位时间内所发出的光子数量是已知的。这样，部分虚拟焦斑所发射的X射线能穿过准直器的透射部分，进而到达被测物体，另一部分虚拟焦斑发射的X射线则全部或部分被准直器的遮挡部分所遮挡，不能到达被测物体，这减小了焦斑的有效作用长度，可以提高CT系统的空间分辨率指标。

启动X射线源，意味着对其进行通电，使各段虚拟焦斑都能在单位时间内发射预定数量的X射线光子。

启动探测器，是指使探测器中的各探测单元能够检测X射线，并将与检测到的X射线的强度成正比的计数值送到处理器进行处理。

准直器的吸收参数A是指不在转台上设置被测物的情况下，能够到达各探测单元的X射线的强度与X射线源的各虚拟焦斑所发射的X射线的强度之比，在探测单元的数量为一个的情况下，A为一数值，在探测单元的数量为两个以上的情况下，A为一矩阵。

步骤2：依次穿过射线出口和透射部分的X射线对被测物体进行扫描；各探测单元将与其接收的X射线的强度成正比的计数值I_n作为该探测单元的投影数据发送到处理器；其中的n为扫描次数，其初始值为1。

该步骤中，只有能够穿过射线出口和透射部分的X射线才能到达被测物体，其余的X射线均被遮挡部分所吸收。

虽然被测物体吸收了部分X射线，但由于X射线具有强大的穿透能力，因而探测单元还是能够检测到足够剂量的X射线，进而得到与所检测到的X射线强度成正比的计数值I_n，该计数值即为探测单元发送到处理器的投影数据。

该步骤中的一次扫描对应着所有探测器单元各获得一个投影数据，该投影数据可以是在一次扫描过程结束之后得到，也可以是在探测单元周期性地向处理器发送投影数据的基础上累加得到，当然，发送投影数据的周期可以人为设定，例如，可设定为10毫秒发送一次。

步骤3：n值加1，判断n是否不超过预定的扫描总次数N，是则切换所述被测物体的扫描方位，返回执行步骤2，否则，执行步骤4。

电子计算机X射线断层扫描(CT)图像常常经过多方位的扫描才能得到，因而本发明还要设定不小于1的整数N作为扫描总次数，在被测物体完成一次扫描(即步骤2执行一次)之后，切换被测物体的扫描方位，重新进行一次扫描(即重新执行一次步骤2)，从而获得被测物体另一个方位的投影数据。

该步骤中，切换被测物体的扫描方位的方法有很多种，例如，可以为：绕图1中的中心轴1031来旋转转台中心，以使被测物体106绕中心轴1031旋转，当然，为了实现多方位扫描，旋转的角度不应为360°的整数倍。切换被测物体的扫描方位的方法还可以为：在转台103的上表面上平移被测物体106，同样，为了实现多方位扫描，平移量应大于0。

步骤4：处理器根据像素值迭代公式组来确定被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像中各像素的像素值f_j的迭代值，并将满足迭代结束关系的f_j的第t+1次迭代值作为其终值；

像素值迭代公式组包括如下两个公式

$f_j^{(t+1)}=f_j^t+\frac{1}{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}}\·\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[a_{k,n,j}\·\frac{\frac{{\mathrm{AI}}_k^O}{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{AI}}_k^O}\·\log (I_n^t/I_n)}{\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}^2}],$

$I_n^t=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}{f}_j^t+\ln A_{k,n});$

迭代结束关系为

其中，j和J分别为像素的序号和总数，t为初始值为1的迭代次数，为f_j的第t次迭代值，为f_j的第(t+1)次迭代值，ε为迭代间距阈值，k为虚拟焦斑的序号，a_k，n，j为第n次扫描过程中第k段虚拟焦斑所发射的X射线与第j个像素(即像素值为f_j的像素)的交线长，为第k段虚拟焦斑所发出的X射线的光子数，作为中间变量的为I_n的第t次迭代值。

CT图像是由若干个像素按照预定规则组合而成，该预定规则是已知的，因而各像素之间的位置关系也就是已知的，处理器只需要得到各像素的像素值f_j，即可构建被测物体的CT图像。

本发明是利用迭代方法来获得f_j的，这就需要设置迭代结束关系，通过预先确定迭代间距阈值ε，将每次迭代过程所得到的迭代值与上一次迭代过程所得到的迭代值f_jt相减后求绝对值，如果该绝对值小于ε，则将作为f_j的终值，否则，继续进行下一次迭代过程。

一次迭代过程是通过执行一次像素值迭代公式组，确定f_j的第(t+1)次迭代值当然，f_j的第1次迭代值可以预定，例如，可为0或其他的经验数值。

步骤5：处理器利用J个像素的像素值的终值来构建被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像。

在步骤4得到了所有像素的像素值的终值的基础上，处理器可根据预定的规则，将被测物体的CT图像构建出来。

在步骤1中需要确定准直器的吸收参数A，其方法包括：

步骤1-1：依次穿过射线出口、透射部分的X射线对结构已知的实验模体进行扫描；各探测单元将与其接收的X射线的强度成正比的计数值I_m作为该探测单元的投影数据发送到处理器；其中的m为扫描次数，其初始值为1。

本发明中的实验模体可以为密度测试块或水模等结构已知的物体，由于结构已知，因而对其进行各方位的扫描后，实验模体的CT中各像素的像素值也是已知的。

该步骤与上述的步骤2在原理上是相同的，是在某个已知的方位上对实验模体进行扫描，探测单元将与接收的X射线的强度成正比的计数值作为投影数据发送到处理器进行处理。

步骤1-2：m值加1，判断m是否不超过预定的扫描总次数M，是则切换实验模体的扫描方位，返回执行步骤1-1，否则，执行步骤1-3。

本发明也可以对实验模体进行多方位的扫描，因而要在每次扫描结束之后，切换实验模体的扫描方位，重复执行步骤1-1，直至扫描次数达到预定的M次，这里的扫描总次数M为不小于1的整数，另外，为了在步骤1-3中通过运算来确定A，这里的M还应大于上述步骤1中所述的虚拟焦斑的段数K。

该步骤中，切换实验模体的扫描方位的方法也有多种，例如，可以为：绕中心轴旋转转台中心以使实验模体绕中心轴旋转，且旋转量不能为360°的整数倍；也可以为：在转台的上表面上平移被测物体，当然，平移量应大于0。

步骤1-3：针对同一探测单元n，对吸收参数确定方程组进行求解，确定准直器的吸收参数A；其中，上述的吸收参数确定方程组包括：

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O{A}_{k,n}\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,1,j}{f}_{j0})=I_1;$

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O{A}_{k,n}\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,2,j}{f}_{j0})=I_2;$

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O{A}_{k,n}\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,M,j}{f}_{j0})=I_M;$

f_j0为实验模体的电子计算机X射线断层扫描图像中各像素的像素值，b_k，1，j、b_k，2，j…b_k，M，j为在第1至第M次扫描过程中第k段虚拟焦斑所发射的X射线与f_j0的交线长，其中的M＞K。

本步骤中的吸收参数确定方程组包括M个方程，在利用该方程组进行求解时，投影数据都来自于同一个探测单元，其中，实验模体的各f_j0值是已知的，M个参量b_k，1，j、b_k，2，j…b_k，M，j也是已知量。

图2和图3分别为利用现有技术和本发明对同一被测物体进行扫描所得到的CT图像及其放大图，两图中的被测物体完全相同。使转台中心绕中心轴在0°至360°之间以0.5°的角度间隔旋转720次，利用现有技术和本发明分别对被测物体进行扫描，从而采集720个投影数据，在对这些投影数据进行处理后得到的CT图像在两图中均处于左侧(相对于图2中的分隔线201和图3中的分隔线301)，放大图处于右侧。很直观地可以看出，现有技术得到的CT图像(图2)的空间分辨率较差，经过计算为0.229mm，而本发明得到的CT图像(图3)的空间分辨率则好得多，经计算为0.063mm。

图4为本发明所述可用于确定准直器吸收参数的某实验模体的密度分布图，各部分依其密度(如图4中的数值所示，单位为g/cm³)不同，用不同的颜色深度来表示，而根据该实验模体的密度分布，可以获得该实验模体在被本发明提供的CT系统扫描后各像素的像素值，进而确定准直器的吸收参数。

由此可见，本发明具有以下优点：

(1)本发明在X射线源的射线出口与转台上的被测物体之间设置了准直器，该准直器的遮挡部分能够对射线出口所射出的X射线具有一定的遮挡作用，将X射线源的焦斑划分为若干段虚拟焦斑，这样，准直器对X射线的遮挡作用使得部分虚拟焦斑所射出的X射线全部或部分未到达被测物体，从电子计算机X射线断层扫描(CT)系统对被测物体进行扫描的角度而言，这相当于缩短了焦斑的长度，因而提高了CT系统的空间分辨率指标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电子计算机X射线断层扫描方法，该方法基于电子计算机X射线断层扫描系统，该系统包括：X射线源、准直器、转台、探测器和处理器；其中，

所述X射线源包括发射X射线的具有一定长度的焦斑和出射所述X射线的射线出口；所述准直器包括遮挡部分和透射部分；所述转台包括转台中心；所述转台的上表面承载被测物体，其中心轴穿过所述转台中心；所述探测器包括直线排列的一个以上的探测单元；

所述准直器位于所述射线出口与所述被测物体之间，其遮挡部分对所述焦斑的一部分所发射的X射线具有遮挡作用，其透射部分对所述焦斑的另一部分所发射的X射线具有透射作用；

所述探测器位于所述被测物体相对于所述准直器的另一侧，各探测单元均与所述处理器相连；各所述探测单元用于检测X射线，并将与其接收的X射线的强度成正比的计数值作为该探测单元的投影数据发送到所述处理器；

所述处理器根据所述准直器的吸收参数以及各探测单元送来的所述投影数据，构建

所述被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像；其特征在于，该方法包括：

步骤1：将具有一定长度的所述焦斑划分为连续的K段虚拟焦斑；启动所述X射线源和所述探测器；确定所述准直器的吸收参数A；

步骤2：依次穿过射线出口和透射部分的X射线对所述被测物体进行扫描；各探测单元将与其接收的X射线的强度成正比的计数值I_n作为该探测单元的投影数据发送到所述处理器；其中的n为扫描次数，其初始值为1；

步骤3：n值加1，判断n是否不超过预定的扫描总次数N，是则切换所述被测物体的扫描方位，返回执行步骤2，否则，执行步骤4；

步骤4：所述处理器根据像素值迭代公式组来确定所述被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像中各像素的像素值f_j的迭代值，并将满足迭代结束关系的f_j的第t+1次迭代值作为其终值；

所述像素值迭代公式组包括如下两个公式

$f_j^{(t+1)}=f_j^t+\frac{1}{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}}\·\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}[a_{k,n,j}\·\frac{\frac{{\mathrm{AI}}_k^O}{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{AI}}_k^O}\·\log (I_n^t/I_n)}{\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}^2}],$

$I_n^t=\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O\exp (-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{a}_{k,n,j}{f}_j^t+\ln A);$

所述迭代结束关系为

其中，j和J分别为像素的序号和总数，t为迭代次数，t的初始值为1，为f_j的第t次迭代值，ε为迭代间距阈值，k为所述虚拟焦斑的序号，a_k,n,j为第n次扫描过程中第k段虚拟焦斑所发射的X射线与像素值为f_j的像素的交线长，为第k段虚拟焦斑所发出的X射线的光子数，作为中间变量的为I_n的第t次迭代值；

步骤5：所述处理器利用J个像素的像素值的终值来构建所述被测物体的电子计算机X射线断层扫描图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中，确定所述准直器的吸收参数A的方法包括：

步骤1-1：依次穿过所述射线出口、所述透射部分的X射线对结构已知的实验模体进行扫描；各探测单元将与其接收的X射线的强度成正比的计数值I_m作为该探测单元的投影数据发送到所述处理器；其中的m为扫描次数，其初始值为1；

步骤1-2：m值加1，判断m是否不超过预定的扫描总次数M，是则切换所述实验模体的扫描方位，返回执行步骤1-1，否则，执行步骤1-3；

步骤1-3：针对同一探测单元，对吸收参数确定方程组进行求解，确定所述准直器的吸收参数A；其中，所述吸收参数确定方程组包括：

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O\mathrm{Aexp}(-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,1,j}{f}_{j0})=I_1;$

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O\mathrm{Aexp}(-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,2,j}{f}_{j0})=I_2;$

·

·

$\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{I}_k^O\mathrm{Aexp}(-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}{b}_{k,M,j}{f}_{j0})=I_M;$

f_j0为所述实验模体的电子计算机X射线断层扫描图像中各像素的像素值，b_k,1,j、b_k,2,j…b_k,M,j为在第1至第M次扫描过程中第k段虚拟焦斑所发射的X射线与像素值为f_j0的像素的交线长，其中的M>K。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤1-2中，所述切换所述实验模体的扫描方位的方法为：绕所述中心轴旋转所述转台中心以使所述实验模体绕所述中心轴旋转，或在所述转台的上表面上平移所述被测物体。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述实验模体为密度测试块或水模。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，所述切换所述被测物体的扫描方位的方法为：绕所述中心轴旋转所述转台中心以使所述被测物体绕所述中心轴旋转，或在所述转台的上表面上平移所述被测物体。