CN104323789B - 一种ct扫描图像重建方法及ct扫描仪 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种CT扫描图像重建方法，所述方法包括：执行第一扫描，并获取第一投影数据；执行第二扫描，并获取第二投影数据；确定所述第二投影数据中的数据填充点；将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点；利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像。本实施例还公开了一种CT扫描仪。本发明消除了重现图像产生截断伪影的状况，提高重建图像的质量，增加了医生对疾病诊断的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种CT扫描图像重建方法及CT扫描仪。
背景技术
CT(Computed Tomography)即电子计算机体层摄影，在临床CT扫描过程中，往往包含多组扫描序列，例如冠脉CT检查需要进行定位图像序列、钙化积分序列、造影剂浓度跟踪序列、冠脉扫描序列等。传统技术中，为了获取完整的、不存在截断的投影数据，扫描的X射线需要全部覆盖病人的身体，参见图1，图1的左、右两图为垂直于人体头和足连线方向的截面图，也就是垂直于进床方向截面图，X射线源102通过准直器101的缝隙照射到扫描床103。X射线源是指产生X射线的装置，准直器是指产生一定形状轮廓辐射野的部件，扫描床是指可以承载病人身体，并可以按照规定方向移动的装置。
图中椭圆代表被扫描病人的身体，O为CT设备扫描中心，虚线圆形区域为X射线照射范围，即无数据截断区域。从图1的左图可以看出，无数据截断区域在断层平面内全部覆盖病人的身体，所述断层平面是指垂直于进床方向的平面，病人在该平面内的身体全部被X射线照射到。当CT扫描仪的X射线源发射出X射线后，CT扫描仪中的探测器接收所述X射线并把X射线转换为电信号以形成投影数据，医生便可以根据所述投影数据重建的图像来观察疾病的状况。
但是，由于X射线照射到人体，可能会使细胞受到抑制、破坏甚至坏死，致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变，从而对人体造成伤害，例如脱发、皮肤烧伤、视力障碍、白血病等。而且，由于实际上医生只需要身体的部分投影数据，如果X射线全部覆盖病人的身体，还会造成X射线剂量的浪费。
为了解决上述问题，现有技术通过缩小准直器的开缝宽度，达到缩小X射线照射的范围。参见图1右图，X射线通过缩小后的开缝照射到病人的身体，开缝以外的X射线被准直器遮挡。这种方式减少了照射到人体的X射线，同时节约了X射线剂量，但是同时引发一个问题：图1右图中半径R'的圆之外的区域的投影数据无法获得，即投影数据出现截断。在实际应用中，一旦投影数据出现截断，在重建图像过程中就很容易出现截断伪影，所述截断伪影是指原本被扫描物体中并不存在而图像上出现的各种形态的影像。截断伪影的出现会导致图像发生扭曲，CT值异常，从而可能误导医生对疾病的诊断，影响病人恢复健康。
发明内容
为了解决现有技术，本发明实施例提供一种CT扫描图像重建方法及CT扫描仪，有效改善了重现图像产生截断伪影的状况，提高重建图像的质量，增加了医生对疾病诊断的准确度。
本发明实施例提供了一种CT扫描图像重建方法，所述方法包括：
执行第一扫描，所述第一扫描为断层平面内完整人体的扫描，并获取第一投影数据；
执行第二扫描，所述第二扫描为断层平面内部分人体的扫描，并获取第二投影数据；
确定所述第二投影数据中的数据填充点，其中所述数据填充点位于截断区域；
利用所述数据填充点在所述第一扫描和第二扫描中绝对位置相同的原理，将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点，其中所述绝对位置是指所述数据填充点相对于固定参照点的位置；
利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像，其中所述第二扫描图像为断层平面内完整人体的扫描图像。
优选的，所述将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点具体为：
根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数；
根据所述第一扫描中的位置参数在所述第一投影数据中查找对应的数据；
将查找到的数据填充至所述数据填充点。
优选的，所述位置参数包括：断层平面的通道索引和层索引。
优选的，所述根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数具体为：
所述数据填充点在所述第二扫描中断层平面的位置坐标为(c,r)，其中c为第二通道索引，r为第二层索引；
所述数据填充点在所述第一扫描中的断层平面位置坐标为(Ac,Ar)，其中所述Ac为第一通道索引，所述Ar为第一层索引；
所述(Ac,Ar)由下述公式进行计算：
ChannelPara＝(c-MidC)×Δc，
As＝ZChannel+(r-MidR)×ΔR，
其中，所述MidC为检测器的中心通道索引，所述Δc为通道间隔，所述ChannelPara为所述数据填充点所在的通道与所述检测器的中心通道之间的距离，β为第二扫描X射线的投影角度，β'为第一扫描X射线的投影角度，Z0为所述检测器投影中心的Z轴坐标，ZChannel为所述数据填充点距离所述检测器投影中心的Z轴偏移量，MidR为所述第二扫描的中心层索引，ΔR为所述第二扫描的层间隔，As为中间变量，Z1为离所述数据填充点距离最近的第一扫描的断层的Z轴坐标，MidAxlR为所述第一扫描的中心层索引，ΔRAxl为所述第一扫描的层间隔。
优选的，所述第一扫描为断层扫描，所述第二扫描为螺旋扫描。
优选的，所述数据填充点距离所述检测器投影中心的Z轴偏移量ZChannel计算方式为：
其中，
其中，所述Z0为所述检测器投影中心的Z轴坐标，所述h为所述螺旋扫描扫描一圈床移动的距离，R为所述螺旋扫描的扫描半径，DetW为检测器在Z轴方向的宽度，Pitch为所述螺旋扫描的螺距，CouchDirection为代表螺旋扫描进床或退床方向的中间变量。
优选的，所述方法还包括：
利用所述第一投影数据重建第一扫描图像；
利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理，所述待处理图像区域覆盖出现伪影的图像。
优选的，所述待处理区域为环形。
优选的，所述利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理具体为：
其中，所述fx(x,y)为所述待处理图像区域中M点处理后的像素，所述x和y分别为所述M点的横、纵坐标；所述fH(x,y)为所述M点处理前的像素，所述fA(x,y)为所述第一扫描图像中对应于M点的位置的像素，所述R为待处理图像区域最内层圆的半径，所述Rt为待处理图像区域最外层圆的半径，所述Rx为M点到圆心的距离。
本发明实施例还提供一种CT扫描仪，所述CT扫描仪包括：第一扫描单元、第二扫描单元、数据填充点确定单元、数据填充点填充单元和第一扫描图像重建单元；
所述第一扫描单元与所述数据填充点填充单元连接，所述第二扫描单元与所述数据填充点确定单元连接，所述数据填充点确定单元与所述数据填充点填充单元连接，所述数据填充点填充单元与所述第一扫描图像重建单元连接；
所述第一扫描单元，用于执行第一扫描，所述第一扫描为断层平面内完整人体的扫描，并获取第一投影数据；
所述第二扫描单元，用于执行第二扫描，所述第二扫描为断层平面内部分人体的扫描，并获取第二投影数据；
所述数据填充点确定单元，用于确定所述第二投影数据中的数据填充点，其中所述数据填充点位于截断区域；
所述数据填充点填充单元，用于利用所述数据填充点在所述第一扫描和第二扫描中绝对位置相同的原理，将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点，其中所述绝对位置是指所述数据填充点相对于固定参照点的位置；
所述第一扫描图像重建单元，用于利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像，其中所述第二扫描图像为断层平面内完整人体的扫描图像。
优选的，所述数据填充点填充单元包括位置参数计算单元、数据查找单元和数据填充单元；
其中，所述位置参数计算单元与所述数据查找单元连接，所述数据查找单元与所述数据填充单元连接；
所述位置参数计算单元，用于根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数；
所述数据查找单元，用于根据所述第一扫描中的位置参数在所述第一投影数据中查找对应的数据；
所述数据填充单元，用于将查找到的数据填充至所述数据填充点。
优选的，所述扫描仪还包括：第二扫描图像重建单元和所述图像区域处理单元；
其中，所述第一扫描单元与所述第二图像扫描重建单元连接，所述第一扫描图像重建单元和第二图像扫描重建单元分别与所述图像区域处理单元连接；
所述第二扫描图像重建单元，用于利用所述第一投影数据重建第一扫描图像；
所述图像区域处理单元，用于利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理，所述待处理图像区域覆盖出现伪影的图像。
现有技术中由于截断区域内数据填充点的数据均为零，所以在重建图像时会出现伪影，导致图像发生扭曲，CT值异常，影响医生对疾病的诊断。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本实施例将断层平面内为完整人体的第一扫描数据对应填充至第二扫描数据中截断区域中的数据填充点，使所述第二扫描数据由断层平面内为部分人体的数据变为完整人体的数据，有效消除了重建的第二扫描图像出现截断伪影的可能性，克服了现有技术的技术缺点，在降低病人接受的X射线照射剂量的同时提高重建图像的质量，也提高了医生对疾病诊断的准确度。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1左图为现有技术中X射线在断层平面内覆盖全部人体的示意图；
图1右图为现有技术中X射线在断层平面内覆盖部分人体的示意图；
图2为本发明提供的一种CT扫描图像重建方法实施例一的流程图；
图3为本发明提供的一种CT扫描图像重建方法实施例二的流程图；
图4为本发明提供的CT扫描图像重建方法实施例二中待处理图像区域示意图；
图5为本发明提供的一种CT扫描仪装置实施例一的结构框图；
图6为本发明提供的一种CT扫描仪装置实施例二的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
方法实施例一：
参见图2，该图为本发明提供的一种CT扫描图像重建方法实施例一流程图。
本发明实施例提供的CT扫描图像重建方法包括如下步骤：
步骤101：执行第一扫描，所述第一扫描为断层平面内完整人体的扫描，并获取第一投影数据。
当医生确定病人的信息、预定扫描部位和病人在扫描床上的摆位等信息后，通常会执行一些在断层平面内完整人体的扫描，例如人体定位扫描、造影剂定位扫描等，此时，所述准直器的开缝宽度达到X射线可以覆盖断层平面内完整的人体的宽度，例如图1中的左图。其中，人体定位扫描用于定位病人在扫描床上的位置，以便确定扫描区域；所述造影剂是指为增强影像观察效果而注入或服用到人体组织或器官的化学制品，这些制品的密度高于或低于周围组织，在进行造影剂定位扫描后，这些组织会在原本不会显现的图像中呈现出来，以协助医生做出诊断。
需要注意的是，本实施例中所述断层平面内完整人体的扫描是指在与进床方向垂直的平面(或者说在X轴和Y轴组成的平面)扫描的人体是完整的，而在Z轴上不限定是否完整。
为了便于后续操作，在实际应用中，在获取到所述第一投影数据后，需要对所述第一投影数据进行校正，所述校正的作用是消除由该投影数据本身不准确带来的伪影。
步骤102：执行第二扫描，所述第二扫描为断层平面内部分人体的扫描，并获取第二投影数据。
当医生需要着重观察人体部分的扫描图像，且为了减少X扫描对人体的伤害，往往选择缩小准直器的缝隙，使X射线只照射到需要观察的部分人体，例如心脏、头颅等。
需要注意的是，本实施例中所述断层平面内完整人体的扫描是指在与进床方向垂直的平面(或者说在X轴和Y轴组成的平面)扫描的人体是部分的，而在Z轴上不作具体限定。
为了便于后续操作，在实际应用中，在获取到所述第一投影数据后，需要对所述第二投影数据进行校正和重组，所述校正的作用是消除由该投影数据本身不准确带来的伪影，所述重组的作用是将校正后的投影数据按照重建图像需要的方式进行排列。
步骤103：确定所述第二投影数据中的数据填充点，其中所述数据填充点位于截断区域。
所述截断区域是指所述第二扫描截断位置以外的区域，如参见图1右图虚线圆以外、椭圆以内的区域。在所述截断区域内，所有数据填充点的数据均为零。
现有技术中由于截断区域内数据填充点的数据均为零，所以在重建图像时会出现伪影，导致图像发生扭曲，CT值异常，影响医生对疾病的诊断。
步骤104：将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点。
对于不同类型的CT扫描，同一数据填充点的位置参数不同；即使同一类型的扫描，在不同次扫描中或针对不同部位的扫描，同一数据填充点的位置参数也有可能不同。
但是，同一数据填充点在不同扫描中的绝对位置是相同的，即相对于固定参照点的位置是不变的，所述固定参照物点指在X射线扫描过程中，相对于地面固定不动的参照点，例如扫描机架上的任意一点，或相对于地面固定不动的摄影器的任意一点等等。本实施例利用这个原理获取第二投影数据中的数据填充点对应于第一投影数据中该数据填充点的数据，并将该数据填充至所述数据填充点。
步骤105：利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像。
本实施例将断层平面内为完整人体的第一扫描数据对应填充至第二扫描数据中截断区域中的数据填充点，使所述第二扫描数据由断层平面内为部分人体的数据变为完整人体的数据，有效消除了重建的第二扫描图像出现截断伪影的可能性，克服了现有技术的技术缺点，在降低病人接受的X射线照射剂量的同时提高重建图像的质量，也提高了医生对疾病诊断的准确度。
方法实施例二：
参见图3，该图为本发明提供的一种CT扫描图像重建方法实施例二流程图。
本发明实施例提供的CT扫描图像重建方法包括如下步骤：
步骤201：执行第一扫描，所述第一扫描为断层平面内完整人体的扫描，并获取第一投影数据。
步骤202：执行第二扫描，所述第二扫描为断层平面内部分人体的扫描，并获取第二投影数据。
步骤203：确定所述第二投影数据中的数据填充点，其中所述数据填充点位于截断区域。
步骤204：根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数。
本实施例中，所述位置参数包括：断层平面的通道索引和层索引。当然，本实施例中的位置参数并不构成对本发明方案的限定，本领域技术人体可以根据实际需求自行设定具体的位置参数。
所述数据填充点在所述第二扫描中断层平面的位置坐标为(c,r)，其中c为第二通道索引，r为第二层索引；
所述第一投影数据中的空间位置坐标为(Ac,Ar)，其中所述Ac为通道索引，所述Ar为所述层索引；
所述数据填充点在所述第一扫描中的断层平面位置坐标为(Ac,Ar)，其中所述Ac为第一通道索引，所述Ar为第一层索引；
所述(Ac,Ar)由下述公式进行计算：
ChannelPara＝(c-MidC)×Δc，
As＝ZChannel+(r-MidR)×ΔR，
其中，所述MidC为检测器的中心通道索引，所述Δc为通道间隔，所述ChannelPara为所述数据填充点所在的通道与所述检测器的中心通道之间的距离，β为第二扫描X射线的投影角度，β'为第一扫描X射线的投影角度。由于每次扫描X射线的光路可能会不一样，所以当所述第一扫描和第二扫描的光路相同时，β'＝β；当所述第一扫描和第二扫描的光路不同时，β'＝β+π或β'＝β-π。
Z0为所述检测器投影中心的Z轴坐标，ZChannel为所述数据填充点距离所述检测器投影中心的Z轴偏移量，MidR为所述第二扫描的中心层索引，ΔR为所述第二扫描的层间隔，As为中间变量，Z1为离所述数据填充点距离最近的第一扫描的断层的Z轴坐标，MidAxlR为所述第一扫描的中心层索引，ΔRAxl为所述第一扫描的层间隔。
本发明对所述第一扫描和第二扫描采取何种扫描方式不做具体限定，举例而言，所述第一扫描为断层扫描，所述第二扫描为螺旋扫描。所述断层扫描是指扫描床在X射线扫描过程中不动，X射线源围绕病人进行圆周扫描，这种扫描方式被称为断层扫描；所述螺旋扫描是指X射线扫描过程中扫描床携带病人进行进床或退床运动，X射线源相对于病人进行的是螺旋运动，这种扫描方式成为螺旋扫描。在这种情况下，所述数据填充点距离所述检测器投影中心的Z轴偏移量ZChannel计算方式为：
其中，
其中，所述Z0为所述检测器投影中心的Z轴坐标，所述h为所述螺旋扫描扫描一圈床移动的距离，R为所述螺旋扫描的扫描半径，DetW为检测器在Z轴方向的宽度，Pitch为所述螺旋扫描的螺距，CouchDirection为代表螺旋扫描进床或退床方向的中间变量。
步骤205：根据所述第一扫描中的位置参数在所述第一投影数据中查找对应的数据。
步骤206：将查找到的数据填充至所述数据填充点。
步骤207：利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像。
本实施例提供了一种位于截断区域内的第二投影数据中数据填充点被填充的实施方式，即根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数，根据所述第一扫描中的位置参数在所述第一投影数据中查找对应的数据，并将查找到的数据填充至所述数据填充点。本实施例提供的CT扫描图像重建方法克服了现有技术出现截断伪影的技术缺陷，提高了扫描图像的准确性，也提高了医生对疾病诊断的准确度。
此外，在实际应用中，在所述第一扫描和第二扫描类型不同的情况下，由于二者在X射线光路和投影角度上存在差异，填充到所述数据填充点的数据可能并非能够与第二扫描数据匹配，也就是说，如果第二扫描是截断位置为完整人体的扫描，那么该数据填充点应该填充的数据与实际由所述第一扫描数据填充的数据可能出现不一致的情况，在这种情况下，所述第二扫描图像有可能会出现一些伪影。需要注意的是，所述伪影并非是所述截断伪影，二者的形成原因是有着实质性区别的。针对于所述第二扫描图像出现伪影这种情况，本实施例在上述步骤201至207的基础上，还包括如下步骤：
步骤208：判断所述重建后的第二扫描图像是否出现伪影，如果是，则进行步骤209。
步骤209：利用第一投影数据重建第一扫描图像。
步骤210：利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理。
一幅CT图像是由许多矩阵排列的小单元组成，这些组成图像的基本单元称为像素。像素越小，图像的分辨率越高，图像质量越好。
由于所述伪影一般出现在所述截断区域，在无截断区域不会出现伪影，所以本实施例在保证所述第二扫描图像无截断区域图像不变的情况下，在截断区域设置一个待处理图像区域，所述待处理图像区域覆盖出现伪影的图像。
在本实施例中，所述待处理图像区域为环形，即图4中实线圆外与虚线圆内的区域为待处理图像区域。当然，本实施例提供的待处理图像区域的形状不构成对本发明方案的限定，本领域技术人员可以根据实际需要自行选择所述待处理图像区域的形状。
本实施例以所述第一扫描为断层扫描、所述第二扫描为螺旋扫描为例，参见图4，所述利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理具体为：
其中，所述fx(x,y)为所述待处理图像区域中M点处理后的像素，所述x和y分别为所述M点的横、纵坐标；所述fH(x,y)为所述M点处理前的像素，所述fA(x,y)为所述第一扫描图像中对应于M点的位置的像素，所述R为待处理图像区域最内层圆的半径，所述Rt为待处理图像区域最外层圆的半径，所述Rx为M点到圆心的距离。
本实施例利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中覆盖伪影的待处理图像区域的像素进行过渡处理，消除了伪影，有效提高了重建扫描图像的质量。
基于以上实施例提供的一种CT扫描图像重建方法，本发明实施例还提供了一种CT扫描仪，下面结合附图来详细说明其工作原理。
装置实施例一：
参见图5，该图为本发明提供的一种CT扫描仪装置实施例一结构框图。
本实施例提供的CT扫描仪包括：
第一扫描单元301、第二扫描单元302、数据填充点确定单元303、数据填充点填充单元304和第一扫描图像重建单元305；
所述第一扫描单元301与所述数据填充点填充单元303连接，所述第二扫描单元302与所述数据填充点确定单元303连接，所述数据填充点确定单元303与所述数据填充点填充单元304连接，所述数据填充点填充单元304与所述第一扫描图像重建单元305连接；
所述第一扫描单元301，用于执行第一扫描，所述第一扫描为断层平面内完整人体的扫描，并获取第一投影数据；
所述第二扫描单元302，用于执行第二扫描，所述第二扫描为断层平面内部分人体的扫描，并获取第二投影数据；
所述数据填充点确定单元303，用于确定所述第二投影数据中的数据填充点，其中所述数据填充点位于截断区域；
所述数据填充点填充单元304，用于利用所述数据填充点在所述第一扫描和第二扫描中绝对位置相同的原理，将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点，其中所述绝对位置是指所述数据填充点相对于固定参照点的位置；
所述第一扫描图像重建单元305，用于利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像，其中所述第二扫描图像为断层平面内完整人体的扫描图像。
本实施例将断层平面内为完整人体的第一扫描数据对应填充至第二扫描数据中截断区域中的数据填充点，使所述第二扫描数据由断层平面内为部分人体的数据变为完整人体的数据，有效降低了重建的第二扫描图像出现截断伪影的可能性，克服了现有技术的技术缺点，在降低病人接受的X射线照射剂量的同时提高重建图像的质量，也提高了医生对疾病诊断的准确度。
装置实施例二：
参见图6，该图为本发明提供的一种CT扫描仪装置实施例二的结构框图。
本实施例在上述装置实施例一的基础上，所述CT扫描仪中的所述数据填充点填充单元304包括位置参数计算单元3041、数据查找单元3042和数据填充单元3043；
其中，所述位置参数计算单元3041与所述数据查找单元3042连接，所述数据查找单元3042与所述数据填充单元3043连接；
所述第一扫描单元301和所述数据填充点确定单元303分别与所述位置参数计算单元3041连接；所述数据填充单元3043与所述第一扫描图像重建单元305连接。
所述位置参数计算单元3041，用于根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数；
所述数据查找单元3042，用于根据所述第一扫描中的位置参数在所述第一投影数据中查找对应的数据；
所述数据填充单元3043，用于将查找到的数据填充至所述数据填充点。
本实施例提供的CT扫描仪克服了现有技术出现截断伪影的技术缺陷，提高了扫描图像的准确性，也提高了医生对疾病诊断的准确度。
为了克服所述第一扫描和第二扫描类型不同的情况下，由于二者在X射线光路和投影角度上存在差异而导致在所述第二扫描图像在截断区域出现的伪影，所述CT扫描仪还包括：第二扫描图像重建单元306和所述图像区域处理单元307；
其中，所述第一扫描单元301与所述第二图像扫描重建单元306连接，所述第一扫描图像重建单元305和第二图像扫描重建单元306分别与所述图像区域处理单元307连接；
所述第二扫描图像重建单元306，用于利用所述第一投影数据重建第一扫描图像；
所述图像区域处理单元307，用于利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理，所述待处理图像区域覆盖伪影的图像。
本实施例利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中覆盖伪影的待处理图像区域的像素进行过渡处理，消除了伪影，有效提高了重建扫描图像的质量。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：
执行第一扫描，所述第一扫描为断层平面内完整人体的扫描，并获取第一投影数据；
执行第二扫描，所述第二扫描为断层平面内部分人体的扫描，并获取第二投影数据；
确定所述第二投影数据中的数据填充点，其中所述数据填充点位于截断区域；
利用所述数据填充点在所述第一扫描和第二扫描中绝对位置相同的原理，将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点，其中所述绝对位置是指所述数据填充点相对于固定参照点的位置，所述固定参照物点指在X射线扫描过程中，相对于地面固定不动的参照点；
利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像，其中所述第二扫描图像为断层平面内完整人体的扫描图像；
其中，所述将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点具体为：
根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数；
根据所述第一扫描中的位置参数在所述第一投影数据中查找对应的数据；
将查找到的数据填充至所述数据填充点。
2.根据权利要求1所述的CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述位置参数包括：断层平面的通道索引和层索引。
3.根据权利要求2所述的CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数具体为：
所述数据填充点在所述第二扫描中断层平面的位置坐标为(c,r)，其中c为第二通道索引，r为第二层索引；
所述数据填充点在所述第一扫描中的断层平面位置坐标为(Ac,Ar)，其中所述Ac为第一通道索引，所述Ar为第一层索引；
所述(Ac,Ar)由下述公式进行计算：
ChannelPar a＝(c-MidC)×Δc，
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>c</mi>
<mo>=</mo>
<mfenced open = "{" close = "">
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<mi>n</mi>
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<mi>c</mi>
</mrow>
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<mi>d</mi>
<mi>C</mi>
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<mrow>
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<mo>&prime;</mo>
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</mrow>
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<mi>C</mi>
<mi>h</mi>
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<mo>&prime;</mo>
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<mi>&beta;</mi>
<mo>&PlusMinus;</mo>
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</mtd>
</mtr>
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</mrow>
As＝ZChannel+(r-MidR)×ΔR，
<mrow>
<mi>A</mi>
<mi>r</mi>
<mo>=</mo>
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<mi>d</mi>
<mi>A</mi>
<mi>x</mi>
<mi>l</mi>
<mi>R</mi>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，所述MidC为检测器的中心通道索引，所述Δc为通道间隔，所述ChannelPara为所述数据填充点所在的通道与所述检测器的中心通道之间的距离，β为第二扫描X射线的投影角度，β'为第一扫描X射线的投影角度，Z0为所述检测器投影中心的Z轴坐标，ZChannel为所述数据填充点距离所述检测器投影中心的Z轴偏移量，MidR为所述第二扫描的中心层索引，ΔR为所述第二扫描的层间隔，As为中间变量，Z1为离所述数据填充点距离最近的第一扫描的断层的Z轴坐标，MidAxlR为所述第一扫描的中心层索引，ΔRAxl为所述第一扫描的层间隔。
4.根据权利要求3所述的CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述第一扫描为断层扫描，所述第二扫描为螺旋扫描。
5.根据权利要求4所述的CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述数据填充点距离所述检测器投影中心的Z轴偏移量ZChannel计算方式为：
<mrow>
<msub>
<mi>Z</mi>
<mrow>
<mi>C</mi>
<mi>h</mi>
<mi>a</mi>
<mi>n</mi>
<mi>n</mi>
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<mi>l</mi>
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<mi>e</mi>
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<mi>a</mi>
<mi>r</mi>
<mi>a</mi>
</mrow>
<mi>R</mi>
</mfrac>
<mo>,</mo>
</mrow>
其中，
其中，所述Z0为所述检测器投影中心的Z轴坐标，所述h为所述螺旋扫描扫描一圈床移动的距离，R为所述螺旋扫描的扫描半径，DetW为检测器在Z轴方向的宽度，Pitch为所述螺旋扫描的螺距，CouchDirection为代表螺旋扫描进床或退床方向的中间变量。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述方法还包括：
利用所述第一投影数据重建第一扫描图像；
利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理，所述待处理图像区域覆盖出现伪影的图像。
7.根据权利要求6所述的CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述待处理区域为环形。
8.根据权利要求7所述的CT扫描图像重建方法，其特征在于，所述利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理具体为：
<mrow>
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<mi>f</mi>
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</msub>
<mrow>
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<mo>+</mo>
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<mi>A</mi>
</msub>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>x</mi>
<mo>,</mo>
<mi>y</mi>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中，所述fx(x,y)为所述待处理图像区域中M点处理后的像素，所述x和y分别为所述M点的横、纵坐标；所述fH(x,y)为所述M点处理前的像素，所述fA(x,y)为所述第一扫描图像中对应于M点的位置的像素，所述R为待处理图像区域最内层圆的半径，所述Rt为待处理图像区域最外层圆的半径，所述Rx为M点到圆心的距离。
9.一种CT扫描仪，其特征在于，所述CT扫描仪包括：第一扫描单元、第二扫描单元、数据填充点确定单元、数据填充点填充单元和第一扫描图像重建单元；
所述第一扫描单元与所述数据填充点填充单元连接，所述第二扫描单元与所述数据填充点确定单元连接，所述数据填充点确定单元与所述数据填充点填充单元连接，所述数据填充点填充单元与所述第一扫描图像重建单元连接；
所述第一扫描单元，用于执行第一扫描，所述第一扫描为断层平面内完整人体的扫描，并获取第一投影数据；
所述第二扫描单元，用于执行第二扫描，所述第二扫描为断层平面内部分人体的扫描，并获取第二投影数据；
所述数据填充点确定单元，用于确定所述第二投影数据中的数据填充点，其中所述数据填充点位于截断区域；
所述数据填充点填充单元，用于利用所述数据填充点在所述第一扫描和第二扫描中绝对位置相同的原理，将所述数据填充点对应于所述第一投影数据中的数据填充至所述数据填充点，其中所述绝对位置是指所述数据填充点相对于固定参照点的位置，所述固定参照物点指在X射线扫描过程中，相对于地面固定不动的参照点；
所述第一扫描图像重建单元，用于利用填充后的第二投影数据重建第二扫描图像，其中所述第二扫描图像为断层平面内完整人体的扫描图像；
其中，所述数据填充点填充单元包括位置参数计算单元、数据查找单元和数据填充单元；
其中，所述位置参数计算单元与所述数据查找单元连接，所述数据查找单元与所述数据填充单元连接；
所述位置参数计算单元，用于根据所述数据填充点在所述第二扫描中的位置参数计算所述数据填充点对应于所述第一扫描中的位置参数；
所述数据查找单元，用于根据所述第一扫描中的位置参数在所述第一投影数据中查找对应的数据；
所述数据填充单元，用于将查找到的数据填充至所述数据填充点。
10.根据权利要求9所述的CT扫描仪，其特征在于，所述扫描仪还包括：第二扫描图像重建单元和所述图像区域处理单元；
其中，所述第一扫描单元与所述第二扫描图像重建单元连接，所述第一扫描图像重建单元和第二扫描图像重建单元分别与所述图像区域处理单元连接；
所述第二扫描图像重建单元，用于利用所述第一投影数据重建第一扫描图像；
所述图像区域处理单元，用于利用所述第一扫描图像对所述第二扫描图像中待处理图像区域的像素进行过渡处理，所述待处理图像区域覆盖出现伪影的图像。
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