CN103942818B - Ct图像重建方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种CT图像重建的方法，包括如下步骤：根据CT扫描获取原始数据；对原始数据进行算法校正获得校正数据；对校正数据进行角向重排获得角向重排数据；对角向重排数据进行径向重排获得径向重排数据；对径向重排数据进行卷积获得卷积数据；对卷积数据进行反投影与加权处理获得CT重建图像。本发明提供的CT图像重建的方法通过对卷积数据进行反投影与加权处理，即通过扩展边缘检测器并对扩展边缘检测器加入一个平滑的权值，从而复原大部分穿过位于检测器边缘的待成像区域而未能被检测器接收到的X射线信号，进而提高重建图像的图像质量。

Description

CT图像重建方法
【技术领域】
本发明涉及医学影像处理的技术领域，尤其涉及一种CT图像重建的方法。
【技术背景】
在CT断层成像中，由于检测器自身宽度的限制使得穿过检测器边缘的待成像区域的大部分X射线无法被检测器接收，导致待重建的图像的中心区域与周边区域(即靠近检测器边缘的待成像区域)信号产生跳变，使得重建后的图像的中心区域的CT值大于周边区域的CT值，进而造成重建的图像在靠近检测器边缘时产生非常严重的伪影。目前一般是通过限制用户能够选择的重建图像的张数和间距使边缘层的图像屏蔽在用户所能选择的范围之外来保证重建图像质量的。例如：当检测器的大小为16排，每排间距为0.6mm时，限制用户最大能选择重建的图像的张数为10，图像间距为0.8mm，这样处理实质上未对靠近检测器边缘的待成像区域的图像进行重建，进而影响重建图像的图像质量。
因此，确有必要提供一种CT图像重建方法，用于克服现有技术存在的缺陷。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种CT图像重建的方法，可以复原部分穿过位于检测器边缘的待成像区域而未能被检测器接收到的X射线信号，进而提高重建图像的图像质量。
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图像重建的方法，包括如下步骤：根据CT扫描获取原始数据；对原始数据进行算法校正获得校正数据；对校正数据进行角向重排获得角向重排数据；对角向重排数据进行径向重排获得径向重排数据；对径向重排数据进行卷积获得卷积数据；对卷积数据进行反投影与加权处理获得CT重建图像。
所述CT重建图像是通过对卷积数据进行反投影后与进行归一化处理后的加权因子做乘积处理获得的。
优选地，所述归一化处理后的加权因子WNorm(θ,dq)通过如下方式获得：其中，θ为当前CT球管的角度，q为检测器的排数编号，从0到h-1，h为检测器的排数，Extratio为扩展检测器的比例，N为该数据对称通道的数量。
优选地，所述加权因子W(θ,dq)通过如下方式获得：其中，θ为当前CT球管的角度，q为检测器的排数编号，从0到h-1，h为检测器的排数，Extratio为扩展检测器的比例，Q为控制加权因子的平滑性参数。
优选地，所述校正数据是由对原始数据依次进行空气校正、焦点校正、非线性校正及CT值校正获得的。
优选地，所述扩展检测器的比例Extratio为1.125，所述控制加权因子的平滑性参数Q为0.6。
本发明的CT图像重建方法通过对卷积数据进行反投影与加权处理，即通过扩展边缘检测器并对扩展的边缘检测器加入一个平滑的权值，用于复原大部分穿过位于检测器边缘的待扫描成像区域但未能被检测器接收到的X射线信号，从而提高重建图像的图像质量。
【附图说明】
图1为本发明CT图像重建的方法的流程示意图。
图2为采用本发明CT图像重建的方法中经加权及归一化处理后的检测器的排数的示意图。
图3示出采用本发明的方法重建的图像与未采用本发明的方法重建的图像的对比图。
【具体实施方式】
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。
本发明提供一种CT图像重建方法通过对卷积数据进行反投影与加权处理，也就是通过扩展边缘检测器并对扩展的边缘检测器检测的数据进行归一化的加权处理，可以复原大部分穿过位于检测器边缘的待扫描成像区域但未能被检测器接收到的X射线信号，从而提高重建图像的图像质量。
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：
S11、根据CT扫描获取原始数据；
S12、对原始数据进行算法校正获得校正数据，所述校正数据是由原始数据依次进行空气校正、焦点校正、非线性校正及CT值校正获得的；
S13、对校正数据进行角向重排获得角向重排数据；
S14、对角向重排数据进行径向重排获得径向重排数据；
S15、对径向重排数据进行卷积获得卷积数据；
S16、对卷积数据进行反投影与加权处理获得CT重建图像，所述CT重建图像是通过对卷积数据进行反投影后与进行归一化处理后的加权因子做乘积处理获得的，所述归一化的加权因子WNorm(θ,dq)通过计算公式 获得，其中，θ为当前CT球管的角度，q为检测器的排数编号，从0到h-1，h为检测器的排数，Extratio为扩展检测器的比例，N为该数据对称通道的数量，所述加权因子W(θ,dq)通过计算公式W(θ,dq)＝获得，其中，θ为当前CT球管的角度，q为检测器的排数编号，从0到h-1，h为检测器的排数，Extratio为扩展检测器的比例，Q为控制加权因子的平滑性参数。优选地，所述扩展检测器的比例Extratio为1.125，所述控制加权因子的平滑性参数Q为0.6。
图2示出经加权及归一化处理后的检测器的排数的示意图。
图3示出采用本发明的方法重建的图像与未采用本发明的方法重建的图像的对比图，其中图3a为采用本发明的方法重建的图像，图3b为未采用本发明的方法重建的图像。图3a中重建的图像使用的各项参数为：探测器排数h为16，排间距为0.625mm，重建图像的层厚为0.625mm，间距为0.625mm，重建图像张数为16。从图3中可以明显看出，使用本发明的方法重建的图像能显著降低边缘层图像的伪影，提高重建图像的图像质量。
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。

Claims (4)

1.一种CT图像重建的方法，其特征在于，包括如下步骤：
根据CT扫描获取原始数据；
对原始数据进行算法校正获得校正数据；
对校正数据进行角向重排获得角向重排数据；
对角向重排数据进行径向重排获得径向重排数据；
对径向重排数据进行卷积获得卷积数据；
对卷积数据进行反投影处理；
将反投影处理后的数据与归一化处理后的加权因子做乘积处理获得CT重建图像；所述归一化处理后的加权因子WNorm(θ,dq)通过如下方式获得：其中，W(θ,dq)为加权因子，θ为当前CT球管的角度，q为检测器的排数编号，从0到h-1，h为检测器的排数，Extratio为扩展检测器的比例，N为所述原始数据的对称通道的数量。
2.如权利要求1所述的CT图像重建的方法，其特征在于，所述加权因子W(θ,dq)通过如下方式获得：其中，θ为当前CT球管的角度，q为检测器的排数编号，从0到h-1，h为检测器的排数，Extratio为扩展检测器的比例，Q为控制加权因子的平滑性参数。
3.如权利要求2所述的CT图像重建的方法，其特征在于，所述校正数据是由对原始数据依次进行空气校正、焦点校正、非线性校正及CT值校正获得的。
4.如权利要求2所述的CT图像重建的方法，其特征在于，所述扩展检测器的比例Extratio为1.125，所述控制加权因子的平滑性参数Q为0.6。
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