CN104644198A - 用于对对象进行成像的成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于对对象(20)进行成像的成像系统，所述成像系统包括多色辐射源(2)和能量分辨辐射探测器(6)。成像系统还包括驱动设备，所述驱动设备用于彼此相对地移动对象(20)和辐射源(2)，从而从不同方向采集截断投影。计算单元根据截断投影确定对象(20)和对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘分量，并根据所确定的k边缘分量确定非截断投影。重建单元使用非截断投影构建所述对象。

Description

用于对对象进行成像的成像系统
本申请是2007年10月24日提交的申请号为200780039830.3、名称为“用于对对象进行成像的成像系统”的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种用于对对象进行成像的成像系统、成像方法和计算机程序。本发明还涉及用于生成对象的图像的对应的图像生成设备、图像生成方法和计算机程序。
背景技术
已知的成像系统，其采集对象的截断投影，通过使用这些截断投影来重建图像。这导致图像伪影。这些已知的成像系统使用插值技术以生成非采集缺失数据和完成截断投影以获得非截断投影。这些所计算的非截断投影只是近似值，因此使用这些所计算的非截断投影重建的图像包括伪影。
在B.Ohnesorge、T.Flohr、K.Schwarz、J.P.Heiken和K.T.Bae的文章“Efficient correction for CT image artefacts caused by objects extendingoutside the scan field of view”(Med.Phys.27(1),39-46页(2000))中，还提出了使用适合的反投影滤波器对截断投影进行反投影，但是这些合适的反投影滤波器在重建图像中一定也生成伪影。
发明内容
本发明的目的是提供一种成像系统，其通过使用截断投影来生成图像，其中，这些图像包括比由已知成像系统使用截断投影生成的图像少的伪影，即：其生成提高的图像质量的图像。另外，将提供对应的成像方法、对应的图像生成设备和对应的图像生成方法。
在本发明的第一方面，提供用于对对象进行成像的成像系统，其包括：
多色辐射源，其用于发射多色辐射，
能量分辨辐射探测器，用于根据穿过所述对象之后的辐射获得探测信号，
驱动设备，其用于彼此相对地移动对象和辐射源，从而从不同方向采集截断投影，其中，所述截断投影包括探测信号，
计算单元，其用于根据截断投影确定对象和对象内物质中的至少一个的k边缘分量，并且用于根据所确定的k边缘分量确定非截断投影，
重建单元，其用于使用非截断投影重建对象。
重建对象的步骤可以是重建例如对象自身的材料或组织的对象自身的步骤，或者重建填充在对象内的物质的步骤，其中，对象是所述物质被填充在其中的例如套管(casing)或脉管，并且其中，例如套管或脉管的对象的重建图像是对象内物质的图像。例如，人体心脏的脉管内的造影剂的重建图像是人体心脏的脉管的重建图像(冠状动脉血管造影术)。如果仅确定对象的k边缘分量，物质不必存在于对象内。
本发明基于如下构思，即根据截断投影可以确定对象和对象内物质中的至少一个的k边缘分量以及根据k边缘分量可以确定非截断投影。由于仅使用所确定的非截断投影来重建图像，则重建图像示出比由已知成像系统使用截断投影重建的图像更少的伪影，即与使用截断投影的已知成像系统相比提高了图像质量。
计算单元优选地用于通过求解方程组确定k边缘分量，所述方程组将截断投影的探测信号描述为对象或对象内物质中的至少一个的k边缘效应、光电效应和康普顿效应的组合，每个效应作为对应的分量对探测信号做出贡献。特别地，能量分辨辐射探测器提供不同能量箱的多个能量分辨探测信号。这些能量箱优选地包括不同的谱灵敏性，特别地，每个能量箱是完全能量范围的一部分，在所述完全能量范围中可以获得探测信号并且对所述探测信号感兴趣。将在辐射穿过对象或对象内的物质中的至少一个之后的辐射衰减优选地模拟为具有第一谱的光电效应、具有第二谱的康普顿效应和具有第三谱(k边缘效应)的在感兴趣能量范围内具有k边缘的对象或对象内的物质中的至少一个的剩余衰减的组合。将针对每个探测信号中的每个分量的密度长度积模拟为离散线性系统，对所述离散线性系统进行求解以获得对象和对象内物质中的至少一个的至少k边缘分量。根据对象和对象内物质中的至少一个的k边缘分量可以确定非截断投影，所述非截断投影用于重建对象。通过传统的重建方法可以执行重建。使用这样的方程组允许根据探测信号即根据截断投影确定k边缘分量，并且能根据k边缘分量确定具有高质量的非截断投影，其中，进一步提高重建图像中伪影的质量。
通过使用数值法优选地对针对多个能量分辨探测信号的方程组进行求解。优选的方法是考虑测量的噪声统计的最大似然法。
在另一优选实施例中，使用考虑辐射源的发射谱和探测器的谱灵敏性的模型。这引起所计算的分量的更高的精确性，以及，从而所确定的非截断投影的更高的精确性，以及因此，最终进一步提高重建图像的质量。
在优选实施例中，多色辐射源是多色X线射源，且能量分辨辐射探测器是能量分辨X射线探测器。X射线源和X射线探测器的使用允许采集具有信噪比的截断投影，其允许确定k边缘分量以及从而非截断投影，以及通过使用这些非截断投影重建的具有进一步提高的质量的图像。
优选地，成像系统适于对作为存在于第二对象内的第一对象的对象进行成像，其中，多色辐射源适于仅照射第一对象从而采集足以重建第一对象的截断投影。由于只照射第一对象从而采集足以重建第一对象的截断投影，可以减少给予例如患者的对象的总剂量。可选地，不必增加总剂量就可以增加辐射强度，这是因为在该实施例中，已经对照射进行限制，从而采集足以仅重建第一对象的截断投影。如果已知成像系统以相同方式对照射进行限制，则仅能够使用导致低质量图像的截断投影来重建图像。如果由已知成像系统生成的图像的质量提高，则必须对照射几何结构进行修改从而仅采集非截断投影，即：辐射源必须适于照射第一对象和第二对象，从而只采集这两个对象的非截断投影，但是这导致如果仅必须重建第一对象，则给予例如患者的对象的剂量是不能接受的。相反地，根据本发明的该优选实施例允许生成第一对象的高质量图像，而不必增加给予第一对象和第二对象的总剂量。
进一步优选地，成像系统适于执行用于采集足以确定第一对象存在于其中的第二对象内的区域的投影的预采集步骤，以及多色辐射源适于只照射所确定的区域从而采集足以重建所确定区域的截断投影。这允许确定第一对象存在于其中的第二对象内的区域，并且因此确保只照射所确定区域从而采集足以重建所确定区域的截断投影。因此，可以确保应用于对象的剂量不大于用于重建第一对象的必要剂量。
成像系统和多色辐射源的适配可以实现为成像系统和多色辐射源自身或者控制成像系统和/或多色辐射源的控制单元。
重建对象所需要的(即：足以重建第一对象或所确定的区域的)投影的类型(即：采集几何结构)例如从充分条件中知晓。
充分条件为例如在第一对象的成像过程中第一对象完全位于多色辐射源的束内，即针对每个投影方向在测量过程中第一对象总是被完全照射。通过使用主动式或被动式准直器来优选地实现该充分条件。主动式准直器适于多色辐射源的束，从而仅第一对象总是处于多色辐射源的束内，优选地包括安全裕度以确保第一对象总是处于多色辐射源的辐射束内。被动式准直器对多色辐射源的辐射束进行准直，从而在测量过程中固定辐射束的尺寸，并且在测量过程中第一对象总是处于辐射束内。
如果对象是脉管或含有物质的套管，例如人体心脏的脉管，物质优选地为造影剂，例如碘或基于碘的造影剂或基于钆的造影剂。
在权利要求8和10中对对应的成像方法和对应的计算机程序进行了限定。在权利要求7、9和11中对用于生成对象的图像的对应的图像生成设备、对应的图像生成方法和对应的计算机程序进行了限定。在从属权利要求中对本发明的优选实施例进行了限定。
可以理解，权利要求1的成像系统、权利要求7的对应的图像生成设备、权利要求8的对应的成像方法、权利要求9的对应的图像生成方法以及权利要求10和11的对应的计算机程序具有在从属权利要求中所限定的对应的优选实施例。
附图说明
根据以下描述的实施例本发明的这些以及其他方面将变得清晰，并且将参照以下描述的实施例进行解释。在附图中：
图1示出了根据本发明的成像系统的图解表示；
图2a示意性地示出了用于采集非截断投影的采集几何结构；
图2b示意性地示出了非截断投影；
图3a示意性地示出了用于采集截断投影的采集几何结构；
图3b示意性地示出了根据本发明的截断投影和非截断投影；
图4示例性地示出了多色X射线源的谱；以及
图5示例性地示出了光电效应的谱、康普顿效应的谱和对象内物质的谱。
具体实施方式
图1所示的成像系统是计算机断层摄影系统(CT系统)。所述CT系统包括机架1，所述机架1能够围绕沿平行于z轴方向延伸的旋转轴R旋转。多色辐射源2被安装在机架1上，在该实施例中所述多色辐射源2为发射多色X射线辐射的X射线管。X射线源2上设置有准直器设备3，在该实施例中所述准直器设备3根据由X射线管2产生的辐射形成锥形辐射束4。辐射穿过诸如患者或人体心脏的脉管的在检查区5中的感兴趣区域中的对象(未示出)，在该实施例中所述检查区5是圆柱形的。在穿过检查区5之后，X射线束4入射到能量分辨辐射探测器上，在该实施例中所述能量分辨辐射探测器是安装在机架1上的二维探测器的能量分辨X射线探测器单元6。成像系统包括具有两个电机7、8的驱动设备。机架1由电机7以优选恒定但可调节的角速度驱动。另一个电机8用于转移被安置在检查区5中的患者床上的例如患者的对象，平行于旋转轴R或z轴的方向。例如，这些电机7，8由控制单元9来控制，从而辐射源2和检查区沿着螺旋形轨迹彼此相对移动。但是，对象或检查区5不移动，而只有X射线源2旋转也是可能的，即：辐射源相对于对象沿着圆形轨迹移动。而且，在另一个实施例中，准直器设备3适于形成扇形束，且能量分辨X射线探测器单元也可以是一维探测器。
能量分辨X射线探测器例如根据对入射光子的计数原则工作并输出表示某个能量区域中每能量的光子数的信号。这种能量分辨探测器在例如Llopart,X.等人的文章“First test measurements of a 64k pixel readout chipworking in a single photon counting mode”(Nucl.Inst.and Meth.A,509(1-3):157-163,2003)和Llopart,X.等人的文章“Medipix2:A 64-k pixel readout chipwith 55mum square elements working in a single photon counting mode”(IEEE Trans.Nucl.Sci.49(5):2279-2283,2002)中进行了描述。优选地，能量分辨探测器是适合的，从而其为至少三个不同的能量箱提供至少三个能量分辨探测信号。但是，为了增强CT成像系统的灵敏性和噪声鲁棒性，具有更高的能量分辨率是有利的。
将由探测器单元6采集的数据提供给图像生成设备10以生成对象和物质中的至少一个的图像，所述物质可以存在于对象内，例如，人体心脏的脉管内的造影剂。
可以最终将重建的图像提供给显示器11以显示图像。优选地，图像生成设备也可以由控制单元9来控制。
对象内的物质优选的是例如基于钆或碘的造影剂。
下面，对根据本发明的用于对对象进行成像的成像方法的实施例进行更加详细的描述。
首先，X射线源2围绕旋转轴R或z方向旋转，且对象是不移动的，即X射线源2围绕对象沿着圆形轨迹运动。在另一个实施例中，X射线源可以沿着例如圆锥形轨迹的另一个轨迹相对于对象移动。X射线源2发射穿过对象的X射线辐射，其中，在该实施例中物质是存在的。所述物质是例如造影剂，像基于钆或碘的造影剂，其已经预先注射。所述对象是例如人体心脏的脉管，其中，在已经注射造影剂之后，造影剂存在于该脉管内。由探测器6探测已经穿过对象和对象内物质的X射线辐射，所述探测器6生成探测信号。与X射线源2和探测器6相对于对象的相同位置相对应且同时采集的探测信号形成投影。采集几何结构是适合的从而采集截断投影。
现在参照图2a、2b、3a、3b对截断投影和非截断投影进行更加详细的示例性描述。
图2a示意性示出了用于采集非截断投影的采集几何结构。从辐射源2发射的束4在穿过第一对象20和第二对象21之后由探测器6进行探测。对探测器6和束4的尺寸进行设定，从而第一对象20存在于其中的第二对象21完全处于束4内。在图2b中示意性示出了对应的非截断投影Pn，其中，示出了取决于探测器6上位置v的吸收μ。在位置v1和位置v3处束4没有穿过对象21，因此吸收μ为零。在位置v2处，束4的对应的X射线沿着如下路径穿过第一对象21，所述路径为穿过第一对象21的最长的可能路径，从而吸收μ包括在该位置v2处的最大值。
图3a示意性示出了用于采集截断投影的采集几何结构。辐射源2生成穿过第一对象20和第二对象21的辐射束4，其中，辐射束4在穿过第一对象20和第二对象21之后由探测器6探测。对辐射束4的尺寸进行设定，从而第一对象20完全处于辐射束4内。还对辐射束4的尺寸进行进一步设定，从而能够采集足以重建第一对象20的投影。另外，对辐射束4的尺寸进行设定，从而第二对象21不完全处于辐射束4内。优选地，对辐射束4的尺寸进行设定，从而应用于第二对象21的剂量尽量小，同时仍然采集足以重建第一对象20的投影。图3b示意性示出了截断投影Pt，其可以通过使用图3a所示的采集几何结构来采集。图3b示出了取决于探测器6上的位置v的吸收μ。在探测器位置v1和v2处，没有探测到辐射且所探测的吸收μ因此为零。与在图2b中所示的投影Pn相比，由于在投影Pt中缺失投影数据并且由于投影Pt包括在位置v3和v4处的步骤，如投影Pt的使用截断投影的第一对象20的重建，如由已知成像系统所执行的，在对应的重建图像中产生伪影。
在图2a、2b、3a、3b以及在对应的描述中，在垂直于z轴或旋转轴R的一个平面内已经对截断投影和非截断投影进行了示例性描述。在该实施例中，探测器6为二维探测器且束4为锥形束。因此，采集二维投影。在该实施例中，因此非截断投影也可以是例如沿着z方向的非截断的投影。
根据本发明，由计算单元12根据所采集的截断投影确定非截断投影。为了确定这样的非截断投影，根据截断投影即根据探测信号确定第一对象20内的物质的k边缘分量。现在将对此进行更详细的描述。
计算单元12的输入是针对至少为3个的多个能量箱bi的能量分辨探测信号di。每个能量箱bi具有已知的谱灵敏性Di(E)。并且，多色X射线管2的发射谱T(E)通常是已知的或可以预先测量。图4中示意性地示出了这种多色X射线管的发射谱T(E)的示例。在图像生成设备10中，特别地，在计算单元12中，将探测信号di的生成模拟为具有谱P(E)的光电效应、具有谱C(E)的康普顿效应以及具有感兴趣能量范围中的k边缘和谱K(E)的物质的k边缘效应的线性组合。在另一个实施例中，如果如造影剂的物质不存在于对象内，将探测信号di的生成模拟为光电效应、康普顿效应和对象的k边缘效应的线性组合。
在图5中示意性地示出了谱P(E)、C(E)和K(E)。
探测信号的生成和由此的截断投影的生成可以由下面的线性系统来模拟：
di＝∫dE T(E)Di(E)exp(-(ρ光电P(E)+ρ康普顿C(E)+ρk边缘K(E))),(1)
其中，ρ光电、ρ康普顿和ρk边缘分别为光电分量、康普顿分量和k边缘分量的密度长度积。
由于可以获得针对探测器6的至少三个能量箱b1、b2、b3的至少三个探测信号d1、d2、d3，形成具有三个未知量的至少三个等式的系统，其为三个密度长度积，由此其可以用已知的数值方法在计算单元12中求解。如果可以获得多于三个能量箱，优选地使用考虑测量的噪声统计的最大似然法。通常，三个能量箱就足够了。但是，为了增加灵敏性和噪声鲁棒性，优选地具有针对更多能量箱的更多探测信号。每个能量箱包括另一谱灵敏性Di(E)。
由于针对对穿过第一对象20内的物质的X射线进行探测的每个探测信号，例如通过使用等式(1)，而确定k边缘的密度长度积ρk边缘，由于k边缘分量的密度长度积ρk边缘仅包括探测器位置处的值，在所述位置处探测已经穿过所述物质的X射线，且由于将辐射束4成形从而包含所述物质的第一对象20完全处于该辐射束4内，因此所确定的k边缘分量的密度长度积ρk边缘形成非截断投影Px，其在图3b中示意性示出。
将所确定的非截断投影传输到重建单元13。由于X射线源2相对于对象移动，探测信号和由此所确定的非截断投影对应于沿着不同角方向穿过对象和物质的X射线。所以，可以通过使用传统的CT重建方法来重建k边缘图像，如形成非截断投影的密度长度积ρk边缘的过滤反投影。由于重建单元13只使用非截断投影，第一对象，即第一对象内的物质的重建图像包括少于由已知成像系统使用截断投影所重建的图像中的伪影。
如果对象20是例如人体心脏的脉管结构，以及如果例如脉管结构内的物质是造影剂，像基于碘或基于钆的造影剂，可以重建人体心脏的脉管结构内的造影剂，即人体心脏内的脉管结构，在该实例中即为第一对象20(冠状动脉血管造影术)。
由于必须对仅第一对象20进行照射从而能采集足以重建第一对象的投影，可以使用采集几何结构，如图3a中示意性示出的采集几何结构，其不用降低重建图像的质量就可以允许减少应用到例如患者的第二对象21上总剂量。可选地，不必增加应用到第二对象21的总剂量，通过增加辐射束4的强度还可以提高重建图像的质量，这是因为与在图2a中所示的采集几何结构相比，只照射了第二对象21的较小部分。
尽管在附图和前面的描述中对本发明进行了详细的示意和描述，这样的示意和描述要被认为是示意性的或示例性的而非限制性的。本发明不局限于所公开的实施例。
对象，特别地，第一对象可以是整个对象或者仅为对象的一部分。对象的该部分可以是例如由使用者预先确定的感兴趣区域。可以确定对象自身的k边缘分量并可以将所述对象自身的k边缘分量用于确定非截断投影，而非确定对象内的物质的k边缘分量。
对象可以为任何对象，特别地，对象还可以为技术对象。另外，物质可以是任何物质，可以由成像系统来确定其k边缘分量，特别地，其k边缘分量位于由成像系统可探测的能量范围内。
本领域的技术人员在实践所要求保护的发明中，从附图、公开和所附权利要求可以理解和实现对所公开的实施例的其他变更。
在权利要求中，单词“包括”不排除其他元件或步骤，且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。
计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，诸如光存储介质或与其他硬件一起提供的或者作为其他硬件的一部分的固态介质，但也可以以其他形式分布，诸如经由因特网或其他有线或无线通信系统。
权利要求中的任何附图标记都不应该被解释为是对权利要求的范围的限制。

Claims (11)

1.一种用于对存在于第二对象(21)内的第一对象(20)进行成像的成像系统，包括
多色辐射源(2)，其用于发射多色辐射，其中，所述多色辐射源(2)生成穿过所述第一对象(20)和所述第二对象(21)的辐射束(4)，其中，对所述辐射束(4)的尺寸进行设定，从而所述第一对象(20)完全处于所述辐射束(4)内，并且从而所述第二对象(21)不完全处于所述辐射束(4)内，
能量分辨辐射探测器(6)，其用于根据穿过所述第一对象(20)之后的辐射获得在至少三个能量箱中的经能量分辨的探测信号，
驱动设备(7、8)，其用于彼此相对地移动所述第一对象(20)和所述辐射源，以便从不同方向采集截断投影(Pt)，其中，所述截断投影(Pt)包括所述探测信号，
计算单元(12)，其用于根据所述截断投影(Pt)确定所述第一对象(20)和所述第一对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘分量，并且用于根据所确定的k边缘分量确定非截断投影(Px)，
重建单元(13)，其用于使用所述非截断投影(Px)重建所述第一对象(20)。
2.如权利要求1所述的成像系统，
其中，所述计算单元(12)适于通过求解方程组来确定所述k边缘分量，所述方程组将所述截断投影(Pt)的探测信号描述为所述第一对象(20)或所述第一对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘效应、光电效应和康普顿效应的组合，每个效应作为对应的分量对所述探测信号做出贡献。
3.如权利要求2所述的成像系统，
其中，所述计算单元(12)适于使用考虑所述辐射源的发射谱(T(E))和所述探测器(6)的谱灵敏性(Di(E))的模型。
4.如权利要求1所述的成像系统，
其中，所述多色辐射源(2)是多色X射线源(2)，并且其中，所述能量分辨辐射探测器(6)是能量分辨X射线探测器(6)。
5.如权利要求1所述的成像系统，
其中，所述多色辐射源(2)适于只照射所述第一对象(20)，从而采集足以重建所述第一对象(20)的截断投影(Pt)。
6.如权利要求5所述的成像系统，
其中，所述成像系统适于执行用于采集足以确定所述第一对象(20)存在于其中的所述第二对象(21)内的所述区域的投影的预采集步骤，以及
其中，所述多色辐射源(2)适于只照射所确定的区域，从而采集足以重建所确定的区域的截断投影(Pt)。
7.一种用于生成存在于第二对象(21)内的第一对象(20)的图像的图像生成设备，所述图像生成设备设置有包括处在至少三个能量箱中的经能量分辨的探测信号的截断投影(Pt)，通过彼此相对地移动所述第一对象(20)和用于发射多色辐射的多色辐射源(2)而从不同方向采集所述截断投影(Pt)，其中，所述多色辐射源(2)生成穿过所述第一对象(20)和所述第二对象(21)的辐射束(4)，其中，对所述辐射束(4)的尺寸进行设定，从而所述第一对象(20)完全处于所述辐射束(4)内，并且从而所述第二对象(21)不完全处于所述辐射束(4)内，由能量分辨辐射探测器(6)根据穿过所述第一对象(20)之后的辐射获得所述探测信号，其中，所述图像生成设备包括：
计算单元(12)，其用于根据所述截断投影(Pt)确定所述第一对象(20)和所述第一对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘分量，并且用于根据所确定的k边缘分量确定非截断投影(Px)，
重建单元(13)，其用于使用所述非截断投影(Px)重建所述第一对象(20)。
8.一种用于对存在于第二对象(21)内的第一对象(20)进行成像的成像方法，包括以下步骤：
由多色辐射源(2)发射多色辐射，其中，所述多色辐射源(2)生成穿过所述第一对象(20)和所述第二对象(21)的辐射束(4)，其中，对所述辐射束(4)的尺寸进行设定，从而所述第一对象(20)完全处于所述辐射束(4)内，并且从而所述第二对象(21)不完全处于所述辐射束(4)内，
由能量分辨辐射探测器(6)根据穿过所述第一对象(20)之后的辐射获得在至少三个能量箱中的经能量分辨的探测信号，
由驱动设备彼此相对地移动所述第一对象(20)和所述辐射源，以便从不同方向采集截断投影(Pt)，其中，所述截断投影(Pt)包括所述探测信号，
根据所述截断投影(Pt)确定所述第一对象(20)和所述第一对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘分量，并且由计算单元根据所确定的k边缘分量确定非截断投影(Px)，
由重建单元(13)使用所述非截断投影(Px)重建所述第一对象(20)。
9.一种用于生成存在于第二对象(21)内的第一对象(20)的图像的图像生成方法，所述图像生成方法设置有包括处在至少三个能量箱中的经能量分辨的探测信号的截断投影(Pt)，通过彼此相对地移动所述第一对象(20)和用于发射多色辐射的多色辐射源(2)而从不同方向采集所述截断投影(Pt)，其中，所述多色辐射源(2)生成穿过所述第一对象(20)和所述第二对象(21)的辐射束(4)，其中，对所述辐射束(4)的尺寸进行设定，从而所述第一对象(20)完全处于所述辐射束(4)内，并且从而所述第二对象(21)不完全处于所述辐射束(4)内，由能量分辨辐射探测器(6)根据穿过所述第一对象(20)之后的辐射获得所述探测信号，其中，所述图像生成方法包括以下步骤：
根据所述截断投影(Pt)确定所述第一对象(20)和所述第一对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘分量，
由计算单元根据所确定的k边缘分量确定非截断投影(Px)，
由重建单元(13)使用所述非截断投影(Px)重建所述第一对象(20)。
10.一种用于对存在于第二对象(21)内的第一对象(20)进行成像的成像装置，包括：
用于由多色辐射源(2)发射多色辐射的模块，其中，所述多色辐射源(2)生成穿过所述第一对象(20)和所述第二对象(21)的辐射束(4)，其中，对所述辐射束(4)的尺寸进行设定，从而所述第一对象(20)完全处于所述辐射束(4)内，并且从而所述第二对象(21)不完全处于所述辐射束(4)内，
用于由能量分辨辐射探测器(6)根据穿过所述第一对象(20)之后的辐射获得在至少三个能量箱中的经能量分辨的探测信号的模块，
用于由驱动设备彼此相对地移动所述第一对象(20)和所述辐射源，以便从不同方向采集截断投影(Pt)的模块，其中，所述截断投影(Pt)包括所述探测信号，
用于根据所述截断投影(Pt)确定所述第一对象(20)和所述第一对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘分量并且由计算单元根据所确定的k边缘分量确定非截断投影(Px)的模块，
用于由重建单元(13)使用所述非截断投影(Px)重建所述第一对象(20)的模块。
11.一种用于生成存在于第二对象(21)内的第一对象(20)的图像的图像生成装置，所述图像生成装置设置有包括处在至少三个能量箱中的经能量分辨的探测信号的截断投影(Pt)，通过彼此相对地移动所述第一对象(20)和用于发射多色辐射的多色辐射源(2)而从不同方向采集所述截断投影(Pt)，其中，所述多色辐射源(2)生成穿过所述第一对象(20)和所述第二对象(21)的辐射束(4)，其中，对所述辐射束(4)的尺寸进行设定，从而所述第一对象(20)完全处于所述辐射束(4)内，并且从而所述第二对象(21)不完全处于所述辐射束(4)内，由能量分辨辐射探测器(6)根据穿过所述第一对象(20)之后的辐射获得所述探测信号，其中，所述图像生成装置包括：
用于根据所述截断投影(Pt)确定所述第一对象(20)和所述第一对象(20)内的物质中的至少一个的k边缘分量的模块，
用于由计算单元根据所确定的k边缘分量确定非截断投影(Px)的模块，
用于由重建单元(13)使用所述非截断投影(Px)重建所述第一对象(20)的模块。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011525382A (ja) * 2008-06-23 2011-09-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ｋエッジ撮像のための医療Ｘ線検査装置及び方法
EP2652767B1 (en) * 2010-12-16 2017-03-15 Koninklijke Philips N.V. Anode disk element with refractory interlayer and vps focal track
WO2012101537A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 Koninklijke Philips Electronics N.V. Spectral imaging
KR20140089431A (ko) * 2012-02-06 2014-07-14 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 X선 검사 장치, 검사 방법 및 x선 검출기
JP6305692B2 (ja) * 2013-05-28 2018-04-04 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Ｘ線診断装置
CN105093342B (zh) * 2014-05-14 2017-11-17 同方威视技术股份有限公司 螺旋ct系统及重建方法
JP6546201B2 (ja) * 2014-06-04 2019-07-17 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． オブジェクトの画像を生成するイメージングシステム
CN104323789B (zh) * 2014-09-25 2017-08-25 沈阳东软医疗系统有限公司 一种ct扫描图像重建方法及ct扫描仪
US10420519B2 (en) * 2014-11-06 2019-09-24 Koninklijke Philips N.V. Computed tomography system
KR101725099B1 (ko) * 2014-12-05 2017-04-26 삼성전자주식회사 컴퓨터 단층 촬영장치 및 그 제어방법
EP3632325A1 (en) * 2018-10-04 2020-04-08 Koninklijke Philips N.V. System for providing a spectral image

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5533080A (en) * 1992-03-31 1996-07-02 Lunar Corporation Reduced field-of-view CT system for imaging compact embedded structures
CN1300938A (zh) * 1999-12-22 2001-06-27 上海交通大学 X－ct有限角投影数据图象重建方法
CN101111758A (zh) * 2005-02-01 2008-01-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于x射线投影的校正或扩展的设备和方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10155781A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Shimadzu Corp Ｘ線ｃｔ装置
US6246742B1 (en) * 1999-06-22 2001-06-12 General Electric Company Local CT image reconstruction with limited x-ray exposure
DE19954664B4 (de) * 1999-11-13 2006-06-08 Smiths Heimann Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung von kristallinen und polykristallinen Materialien eines Gegenstandes
DE19954662B4 (de) * 1999-11-13 2004-06-03 Smiths Heimann Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von unzulässigen Reisegepäckgegenständen
US6797257B2 (en) * 2001-06-26 2004-09-28 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Paramagnetic polymerized protein microspheres and methods of preparation thereof
US7050529B2 (en) * 2002-07-23 2006-05-23 Ge Medical Systems Global Technolgy Company, Llc Methods and apparatus for performing a computed tomography scan
EP1645868A4 (en) * 2003-06-27 2007-03-28 Univ Tsinghua GAMMA RADIATION IMAGING SYSTEM FOR NON-DESTRUCTIVE INSPECTION OF LUGGAGE
DE10352013B4 (de) * 2003-11-07 2008-02-07 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur ortsaufgelösten Bestimmung der Elementkonzentrationen in Untersuchungsobjekten
US20060014938A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Groman Ernest V Stable aqueous colloidal lanthanide oxides
CN101495039B (zh) * 2005-09-22 2012-05-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于能谱ct的定量物质分解

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5533080A (en) * 1992-03-31 1996-07-02 Lunar Corporation Reduced field-of-view CT system for imaging compact embedded structures
CN1300938A (zh) * 1999-12-22 2001-06-27 上海交通大学 X－ct有限角投影数据图象重建方法
CN101111758A (zh) * 2005-02-01 2008-01-23 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于x射线投影的校正或扩展的设备和方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PREDRAG SUKOVIC等: "Basis Material Decomposition Using Triple-Energy X-ray Computed Tomography", 《INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT TECHNOLOGY CONFERENCE》 *
ROBERT A. KRUGER等: "Digital K-Edge Subtraction Radiography", 《RADIOLOGY》 *

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