CN107330952B - 电子计算机断层扫描图像数据处理系统 - Google Patents

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Abstract

本申请披露了一个关于图像数据处理的系统。该系统包括一个扫描仪、一个或多个存储设备和至少一个处理器。所述至少一个处理器执行所述指令集时，所述至少一个处理器被配置为可以使所述系统执行以下操作：获取散射辐射强度与准直宽度之间的关系；获取所述准直器的目标准直宽度；基于所述目标准直宽度和所述校正系数与准直宽度之间的关系，确定目标校正系数。

Description

电子计算机断层扫描图像数据处理系统
技术领域
本申请涉及一种电子计算机断层扫描(CT)图像数据处理系统，尤其涉及一种基于扫描过程的准直宽度修改扫描图像数据的系统。
背景技术
准直器是CT系统的一个输入组件。准直器位于X射线源和被扫描目标物体(例如，患者)之间控制扫描过程(例如，扫描区域和层面厚度)。为了提高图像质量，可以在图像重建之前修改在CT系统中收集到的图像数据。图像数据的修改与准直器的特性有关，例如，准直宽度。因此，需要基于准直宽度开发修改图像数据的系统和方法。
CT系统使用时需要对扫描数据进行定标校正以保证重建图像中CT值的准确性。现有技术中，校正数据主要由以下几种方法取得：由输出图像通过多个投影角度下的图像的再投影求出校正数据；通过螺旋状数据收集单元收集的数据做成断层图像的方法；以及通过将n旋转量的数据相加平均的数据作为校正数据的方法。
然而，在现有的校正数据获取方法中存在以下问题：针对特定系统的不同准直宽度扫描条件，定标校正的系数并不相同，这使得定标校正需要在不同的准直宽度下分别进行，影响了校正的效率，增加了扫描次数。
发明内容
针对以上问题，本申请提出了一种“电子计算机断层扫描图像数据处理系统”，此系统及方法将会解决上述问题。
第一方面，本申请提供了一种系统。所述系统可以包括一个准直器、至少一个处理器和至少一个可以存储指令集的存储器。所述准直器的准直宽度是可调节的。当所述至少一个处理器执行所述指令集时，所述至少一个处理器被配置为可以使所述系统执行以下操作：所述系统可以获取校正系数与准直宽度之间的关系；所述系统可以获取所述准直器的目标准直宽度；所述系统可以基于所述目标准直宽度和所述校正系数与准直宽度之间的关系，确定目标校正系数。
优选地，所述至少一个处理器执行所述指令集时，所述至少一个处理器可以使所述系统执行以下操作：所述系统可以获取与在所述目标准直宽度下进行的扫描有关的扫描数据；所述系统可以基于所述目标校正系数，修改所述图像数据。
优选地，所述至少一个处理器执行所述指令集时，所述至少一个处理器可以使所述系统执行以下操作：所述系统可以获取第一校正系数，所述第一校正系数对应于所述准直器的第一准直宽度；所述系统可以获取散射辐射强度与准直宽度之间的关系；所述系统可以基于所述第一校正系数、所述第一准直宽度和所述散射辐射强度与准直宽度之间的关系，确定校正系数与准直宽度之间的关系。
优选地，所述至少一个处理器执行所述指令集时，所述至少一个处理器可以使所述系统将所述已确定的校正系数与准直宽度之间的关系保存到所述一个或多个存储设备中。
优选地，所述至少一个处理器执行所述指令集时，所述至少一个处理器可以使所述系统执行以下操作：所述系统可以指示扫描仪在所述第一准直宽度下扫描第一目标物体；所述系统可以基于所述对第一目标物体的扫描，获取与所述第一目标物体相关的图像数据；所述系统可以处理所述与第一目标物体相关的图像数据；所述系统可以基于所述处理后的与第一目标物体相关的图像数据，重建所述第一目标物体的图像；所述系统可以基于所述第一目标物体的重建图像，确定与所述第一准直宽度对应的所述第一校正系数。
优选地，所述第一目标物体可以是水模。
优选地，所述至少一个处理器可以使所述系统指示所述扫描仪在所述第一准直宽度下扫描空气。
优选地，所述至少一个处理器可以使所述系统执行以下操作：所述系统可以指示所述扫描仪在第二准直宽度下对第二目标物体进行第一次扫描；所述系统可以基于所述对第二目标物体进行的第一次扫描，获取第一辐射强度；所述系统可以指示所述扫描仪将准直宽度由所述第二准直宽度改为第三准直宽度；所述系统可以指示所述扫描仪在所述第三准直宽度下对所述第二目标物体进行第二次扫描；所述系统可以基于所述对第二目标物体进行的第二次扫描，获取第二辐射强度；所述系统可以基于所述第二准直宽度、所述第一辐射强度、所述第三准直宽度和所述第二辐射强度，确定辐射强度与准直宽度之间的关系；所述系统可以基于所述已确定的辐射强度与准直宽度之间的关系，确定散射辐射强度与准直宽度之间的关系。
优选地，根据曲线拟合技术，基于所述第二准直宽度、所述第一辐射强度、所述第三准直宽度和所述第二辐射强度，可以获取辐射强度与准直宽度之间的关系。
优选地，所述至少一个处理器可以使所述系统基于所述辐射强度与准直宽度之间的关系，确定所述第二目标物体的第一辐射强度。
优选地，所述至少一个处理器可以使所述系统执行以下操作：所述系统可以获取准直宽度与所述第二目标物体的散射辐射强度和所述第一辐射强度之比之间的关系；所述系统可以指定准直宽度与所述第二目标物体的散射辐射强度和所述第一辐射强度之比之间的关系为所述散射辐射强度与准直宽度之间的关系。
本申请利用系统散射分布和准直宽度之间的关系，只需对某个特定的准直宽度进行定标校正后，利用散射分布的规律推出其它准直宽度下的定标校正系数。减少了定标校正在Z方向开宽维度上的扫描次数，对于宽排CT而言可以大幅度减少校正扫描的次数，减少校正时间，同时也可以保证校正系数的一一对应性和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本发明应用于其他类似情景。附图不是按比例绘制的。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构和操作。
图1是基于本申请一些实施例中示例CT系统的示意图；
图2是基于本申请一些实施例中示例计算机设备的硬件和/或软件组件的示意图；
图3是基于本申请一些实施例中示例移动设备的硬件和/或软件组件的示意图；
图4A是基于本申请一些实施例中示例扫描过程的示意图；
图4B是基于本申请一些实施例中示例辐射强度分布的示意图；
图5是基于本申请一些实施例中一个示例处理设备的模块图；
图6是基于本申请一些实施例中一个示例处理模块的模块图；
图7是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中图像生成的示例性流程图；
图8是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中处理图像数据的示例性流程图；
图9是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中确定对应于准直宽度的校正系数的示例性流程图；
图10是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中确定准直宽度和散射辐射强度之间关系的示例性流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面通过一些实施例阐述了许多具体细节。显而易见的，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以在不采用某些细节的条件下实现本申请中的技术方案。换而言之，本申请中的众所周知的方法、过程、系统、组件和/或电路采用较大范围的描述，以避免本申请中出现不必要的模糊概念。本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正，本申请中定义的一般性原理可以应用于其它实施例中，该类修改、改进、修正、应用仍属于本申请示范实施例的精神和范围。因此，本申请中的实施例并不构成对本申请的限定，而是在不脱离权利要求的情况下扩大本申请的范围。
本申请中使用的“系统”、“模块”、“单元”和/或“数据块”等词仅仅是用于区分由大到小顺序排列的不同组件、元件、部件、部分或其它装置。如果可以达到相同的目的，这些词可以被其它词取代。
本申请中的“模块”、“单元”和/或“子单元”指的是存储在硬件、固件中的逻辑或一组软件指令。这里所指的“模块”、“单元”和/或“子单元”能够通过软件和/或硬件模块执行，也可以被存储于任何一种计算机可读的非临时媒介或其他存储设备中。在某些实施例中，一个软件模块可以被编译并连接到一个可执行的程序中。这里的软件模块可以对自身或其他模块传递的信息作出回应，并且/或者可以在检测到某些事件或中断时作出回应。可以在一个计算机可读媒介上提供一个被设置为可以在计算设备上(例如图2中的处理器210)执行操作的软件模块，这里的计算机可读媒介可以是光盘、数字光盘、闪存盘、磁盘或任何其他种类的有形媒介；也可以通过数字下载的模式获取软件模块(这里的数字下载也包括存储在压缩包或安装包内的数据，在执行之前需要经过解压或解码操作)。这里的软件代码可以被部分的或全部的储存在执行操作的计算设备的存储设备中，并应用在计算设备的操作之中。软件指令可以被植入在固件中，例如可擦可编程只读存储器(erasableprogrammable read only memory，EPROM)。显然，硬件模块可以包含连接在一起的逻辑单元，例如门、触发器，以及/或包含可编程的单元，例如可编程的门阵列或处理器。这里所述的模块或计算设备的功能优选的作为软件模块实施，但是也可以被表示在硬件或固件中。一般情况下，这里所说的模块是逻辑模块，不受其具体的物理形态或存储器的限制。一个模块、单元和/或子单元能够与其他的模块、单元和/或子单元组合在一起，或被分隔成为一系列子模块和/或子单元。
在本申请中除非上下文明确提示例外情形，当一个单元、模块或数据块被“连通”、“连接到”或“耦合到”另一单元、模块或数据块时，所述单元、模块或数据块可以直接连通或通过中间单元、模块或数据块连接或耦合到另一个单元、模块或数据块。如本说明书和权利要求书中所示，术语“和/或”包括相关列出的项目中的一个或多个的组合。
本申请中所使用的的术语仅仅是为了描述具体实施例，并不对本申请构成限制。如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“所述”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的整体、设备、行为、特征、步骤、元素、操作和/或组份，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的整体、设备、行为、特征、步骤、元素、操作、组份和/或其中一个或多个的组合。
本申请提供了用于非侵入性成像(例如，用于疾病诊断或研究)的系统和组件。在一些实施例中，成像系统可以是计算机断层成像(CT)系统、发射型计算机断层成像(ECT)系统、X射线摄影系统、正电子发射断层成像(PET)系统等中的一种或几种的组合。以说明为目的，本申请描述了用于CT图像数据处理的系统和方法。本申请中使用的术语“图像”可以指2D图像、3D图像或4D图像。本申请中使用的术语“图像数据”可以指CT数据和对应于CT数据的投影数据。这些并不构成对本申请的限定。对于具有本领域普通技能的人，在本申请的指导下可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
本申请的一个方面涉及基于扫描的准直宽度，修改与扫描有关的图像数据的系统和方法。通过确定与扫描的准直宽度相对应的校正系数修改图像数据。通过在第一准直宽度下进行扫描确定对应于所述第一准直宽度的第一校正系数。基于所述第一准直宽度、所述第一校正系数和辐射强度与准直宽度之间的关系，确定对应于目标准直宽度的目标校正系数。该方法的目的之一是不需要在所述目标准直宽度下进行扫描就可以确定与所述目标准直宽度相对应的所述目标校正系数。因此，可以有效且快速地确定CT系统中对应于准直宽度的校正系数。
图1是基于本申请一些实施例中示例CT系统的示意图。如图所示，CT系统100可以包括一个CT扫描仪110、网络120、一个或多个终端130、一个处理设备140和一个数据库150。
CT扫描仪110可以包括一个机架111、一个探测器112、探测区域113、工作台114、放射性扫描源115和准直器116。机架111可以支持探测器112和放射性扫描源115。目标物体可以被放置在工作台114上用于扫描。放射性扫描源115可以向目标物体发射放射性射线。准直器116可以位于放射性扫描源115和探测器112之间。准直器116可以控制由放射性扫描源115产生的放射性射线的扫描区域。探测器112可以探测由探测区域113发射的放射物(例如，γ光子)。在一些实施例中，探测器112可以包括一个或多个探测器单元。所述探测器单元可以包括闪烁探测器(例如，碘化铯探测器)和气体探测器等。所述探测器单元可以包括单行探测器和/或多行探测器。
网络120可以包括促进CT系统100中信息和/或数据交换的任何合适的网络。在一些实施例中，CT系统100中的一个或多个组件(例如，CT扫描仪110、终端13、处理设备140和数据库150等)可以经由网络120与CT系统100中的一个或多个其它组件通讯信息和/或数据。例如，处理设备140可以由网络120从CT扫描仪110处获取图像数据。又例如，处理设备140可以由网络120从终端130处获取用户指令。网络120可以是公共网络(例如，因特网)、专用网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN))、有线网络(例如，以太网)、无线网络(例如，802.11网络、Wi-Fi网络)、蜂窝网络(例如，长期演进(LTE)网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(“VPN”)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机等中的一种或几种的组合。仅作为示例，网络120可以包括有线电视网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、公共电话交换网络(PSTN)、BluetoothTM网络、ZigBeeTM网络、近场通信(NFC)网络等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，网络120可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络120可以包括有线和/或无线网络接入点，例如基站和/或互联网交换点，CT系统100中的一个或多个组件可以通过所述网络接入点连接到网络120交换数据和/或信息。
终端130可以包括移动设备130-1、平板计算机130-2、手提计算机130-3等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，移动设备130-1可以包括智能家居设备、可穿戴设备、移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，所述智能家居设备可以包括智能照明设备、智能电气设备的控制设备、智能监控设备、智能电视、智能摄像机、对讲机等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，所述可穿戴设备可以包括手环、鞋类、眼镜、头盔、手表、衣服、背包、智能配件等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，所述移动设备可以包括移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备、笔记本电脑、平板电脑、台式机等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，所述虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实补丁、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实补丁等中的一种或几种的组合。例如，所述虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括Google GlassTM、Oculus RiftTM、HololensTM、GearVRTM等。在一些实施例中，终端130可以是处理设备140的一部分。
处理设备140可以处理从CT扫描仪110、终端130和/或数据库150处获取的数据和/或信息。
在一些实施例中，处理设备140可以是单个服务器或服务器组。所述服务器组可以是集中式的或分布式的。在一些实施例中，处理设备140可以是本地的或远程的。例如，处理设备140可以通过网络120存取存储在CT扫描仪110、终端130和/或数据库150中的信息和/或数据。又例如，处理设备140可以直接连接到CT扫描仪110、终端130和/或数据库150访问存储的信息和/或数据。在一些实施例中，处理设备140可以在云平台上执行。仅作为示例，所述云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间、多云等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，处理设备140可以由计算设备200中的一个或多个组件执行，如图2所示。
数据库150可以存储数据、指令和/或任何其它信息。在一些实施例中，数据库150可以存储从终端130和/或处理设备140处获取的数据。在一些实施例中，数据库150可以存储数据和/或指令，处理设备140可以执行或使用所述数据和/或指令完成本申请中描述的示例性方法。在一些实施例中，数据库150可以包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等中的一种或几种的组合。示例性大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字通用盘ROM等。在一些实施例中，数据库150可以在云平台上实现。仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间、多云等中的一种或几种的组合。
在一些实施例中，数据库150可以通过连接到网络120与CT系统100中的一个或多个其它组件(例如，处理设备140、终端130)进行通信。CT系统100中的一个或多个组件可以通过网络120访问存储在数据库150中的数据或指令。在一些实施例中，数据库150可以直接与CT系统100中的一个或多个其它组件连接或通信(例如，处理设备140、终端130)。在一些实施例中，数据库150可以是处理设备140的一部分。
图2是基于本申请一些实施例中示例计算机设备的硬件和/或软件组件的示意图。如图2所示，计算设备200可以包括处理器210、存储器220、输入/输出界面(I/O)230和通信端口240。
处理器210可以根据本申请所描述的技术执行计算机指令(例如，程序代码)并完成处理设备140的功能。所述计算机指令可以包括，例如，执行本申请描述的特定功能的例程、程序、对象、组件、数据结构、规程、模块和功能。例如，处理器210可以处理从CT扫描仪110、终端130、数据库150和/或CT系统100中的任何其它组件处获取的图像数据。在一些实施例中，处理器210可以包括一个或多个硬件处理器，例如，微控制器、微处理器、精简指令集计算机(reduced instruction set computer，RISC)、专用集成电路(applicationspecific integrated circuits，ASIC)、专用指令集处理器(application-specificinstruction-set processor，ASIP)、中央处理单元(central processing unit，CPU)、图形处理单元(graphics processing unit，GPU)、物理处理单元(physics processingunit，PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(digital signal processor，DSP)、现场可编程门阵列(field programmable gate array，FPGA)、高级RISC机(advanced RISCmachine，ARM)、可编程逻辑器件(programmable logic device，PLD)、能够执行一种或多种功能的任何电路或处理器等中的一种或几种的组合。
仅为了说明，本申请仅描述了在计算设备200中一个处理器。然而，需要注意的是，本申请中的计算设备200可以包括多个处理器，因此本申请中描述的一个处理器所执行的操作和/或方法步骤可以由多个处理器联合或单独执行。例如，在本申请中计算设备200的处理器执行操作A和操作B，则应当理解，操作A和操作B也可以由计算设备200中的两个或多个不同的处理器共同地或单独地执行(例如，第一处理器执行操作A，第二处理器执行操作B或第一和第二处理器共同执行操作A和操作B)。
存储器220可以存储从CT扫描仪110、终端130、数据库150和/或CT系统100中的任何其它组件处获取的数据/信息。在一些实施例中，存储器220可以包括大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等中的一种或几种的组合。例如，所述大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。所述可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。所述易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。所述RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)等。所述ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字通用盘ROM等。在一些实施例中，存储器220可以通过存储一个或多个程序和/或指令，执行本申请中描述的示例性方法。例如，存储器220可以存储处理设备140用于确定正则化项目的程序。
输入/输出界面(I/O)230可以输入和/或输出信号、数据和信息等。在一些实施例中，I/O 230可以使用户与处理设备140之间相互作用。在一些实施例中，I/O 230可以包括输入设备和输出设备。示例性输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等中的一种或几种的组合。示例性输出设备可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等中的一种或几种的组合。示例性显示装置可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、弯曲屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)、触摸屏幕等中的一种或几种的组合。
通信端口240可以连接到网络(例如，网络120)以便于数据通信。通信端口240可以在处理设备140和CT扫描仪110、终端130和/或数据库150之间建立连接。所述连接可以是有线连接、无线连接、任何其它可以实现数据传输和/或接收的通信连接和/或这些连接的任何组合。所述有线连接可以包括，例如，电缆、光缆、电话线等中的一种或几种的组合。所述无线连接可以包括，例如，BluetoothTM链接、Wi-FiTM链接、WiMaxTM链接、WLAN链接、ZigBee链接、移动网络链接(例如，3G、4G、5G等)等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，通信端口240可以是和/或包括标准化通信端口，例如RS232、RS485等。在一些实施例中，通信端口240可以是专门设计的通信端口。例如，通信端口240可以根据医学数字成像和通信(DICOM)协议进行设计。
图3是基于本申请一些实施例中示例移动设备的硬件和/或软件组件的示意图。如图3所示，移动设备300可以包括通信平台310、显示器320、图形处理单元(GPU)330、中央处理单元(CPU)340、输入输出界面(I/O)350、内存360和存储器390。在一些实施例中，移动设备300可以包括任何其它合适的组件，例如包括但不限于系统总线或控制器(未在图中标示)。在一些实施例中，可以将移动操作系统370(例如，iOSTM、AndroidTM、Windows PhoneTM)和一个或多个应用380从存储器390下载到内存360中，CPU 340可以执行下载后的所述移动操作系统370和所述一个或多个应用380。应用380可以包括浏览器或任何其它合适的移动应用程序，用于接收和渲染从处理设备140处获取的与图像处理有关的信息或其它信息。用户与信息流之间的交互可以通过I/O 350实现，并通过网络120提供给处理设备140和/或CT系统100中的其它组件。
为了实现本申请中描述的各种模块、单元及其功能，计算机硬件平台可以用作本申请中描述的一个或多个元件的硬件平台。具有用户界面元件的计算机可以用于实现个人计算机(PC)或任何其它类型的工作站或终端设备。通过适当编程，计算机也可以作为服务器。
图4A是基于本申请一些实施例中示例扫描过程的示意图。如图4A所示，放射性扫描源115可以向目标物体430发射放射线420。在一些实施例中，所述放射线420可以是X射线。目标物体430可以是实验物体、待扫描患者的器官、组织或任何身体部位。准直器116可以位于放射性扫描源115和目标物体430之间。
在一些实施例中，准直器116可以包括彼此分离的两个准直器板。准直器板可以由X射线吸收材料制成，例如，铅或钨。照射在准直器板上的部分放射线可以被吸收，其余部分可以到达目标物体430。准直器116可以包括两个准直器板之间的空间。照射在目标物体430上的放射线的数量可以随着空间的大小而变化。例如，照射在目标物体430上的放射线的数量可以随着两个准直器板之间距离的增大而增加。
穿过两个准直器板之间的空间的放射线可以通过等中心点表面410。等中心点表面410指通过机架110的旋转中心点的表面。在一些实施例中，等中心点表面410可以与准直器板平行。穿过两个准直器板之间的空间的放射线可以在等中心点表面410上存在放射区域。准直器116的准直宽度是指在所述放射区域中任意两点中两点之间距离最大的距离。准直器116的准直宽度可以取决于两个准直器板之间的距离。例如，准直宽度随着两个准直器板之间距离的增大而增加。
准直宽度可以由用户(例如，技术人员、医生、护士)通过终端130或处理设备140手动设置。此外，准直宽度可以由CT系统100中的一个或多个组件确定。在一些实施例中，处理设备140可以基于两个准直器板之间的距离、放射性扫描源115与准直器116之间的距离和放射性扫描源115与等中心点平面410之间的距离，确定准直宽度。仅作为示例，处理设备140可以将放射性扫描源115与等中心点表面410之间的距离除以放射性扫描源115与准直器116之间的距离，获得一个系数。然后，处理设备140可以将两个准直器板之间的距离乘以所述系数，确定准直宽度。在一些实施例中，放射性扫描源115与准直器116之间的距离可以在180～210mm(例如，190mm)范围内。放射性扫描源115与等中心点平面410之间的距离可以在500～600mm(例如，570mm)范围内。
照射在目标物体430上的放射线可以穿过目标物体430，被目标物体430吸收或被目标物体430散射。在本申请中，穿过目标物体430的放射线(例如，放射线420-2)被称为第一辐射，被目标物体430散射的放射线(例如，放射线420-1)被称为散射辐射。不同扫描对象或扫描对象的不同部分可以具有相同的或不同的放射线吸收率。不同扫描对象或扫描对象的不同部分可以具有相同的或不同的放射线散射率。
探测器112可以探测所述辐射，所述辐射可以包括第一辐射和散射辐射。在一些实施例中，处理设备140可以基于探测器112接收的辐射，确定第一辐射和散射辐射的辐射强度。所述辐射强度可以等于第一辐射强度与散射辐射强度之和。当准直器116的准直宽度改变时，散射辐射强度可以随之改变，第一辐射强度可以保持恒定。例如，散射强度可以随着准直宽度的增加而增加。相应的，辐射强度可以随着准直宽度的增加而增加。
需要注意的是，以上仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解本申请的原理后，可以在不背离这一原理的情况下，对上述方法和系统的应用的形式和细节进行各种修改和变化。例如，准直器116可以被放置在放射性扫描源115和目标物体430之间的任何位置。又例如，准直器116可以具有任何形状、尺寸和结构。在一些实施例中，准直器116可以是有孔的整体板。放射线420的一部分可以穿过孔照射目标物体430。照射在目标物体430上的放射线的量可以与孔的尺寸有关。但这些修正和改变仍在以上描述的范围内。
图4B是基于本申请一些实施例中示例辐射强度分布的示意图。X轴对应于目标物体430在水平方向上的不同部分。Y轴对应于辐射强度。曲线440表示目标物体430的总辐射强度的分布，包括第一辐射的辐射强度和散射辐射的辐射强度。曲线450表示第一辐射的辐射强度分布。曲线460表示散射辐射的辐射强度分布。处理设备140可以基于探测器112接收的辐射，确定总辐射强度。目标物体430的总辐射强度等于散射辐射强度和第一辐射强度之和。
需要注意的是，图4B中所描述的示例性辐射强度分布图，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解本申请的原理后，可以在不背离这一原理的情况下，对上述方法和系统的应用形式和细节进行各种修改和变化，但这些修正和改变仍在以上描述的范围内。例如，总辐射强度、散射辐射强度和第一辐射强度可以分别具有任何分布模式。
图5是基于本申请一些实施例中一个示例处理设备的模块图。处理设备140可以包括一个获取模块510、一个控制模块520、一个存储模块530和一个处理模块540。
获取模块510可以获取图像数据。获取模块510可以从探测器112处获取图像数据。所述图像数据可以包括CT数据、对应于CT数据的投影数据、图像(例如，2D图像、3D图像、4D图像数据)等。所述图像数据可以包括关于通过目标物体和/或被物体散射的辐射的信息。在一些实施例中，放射性扫描源115可以向目标物体发射放射线。所述放射线可以通过目标物体或被目标物体散射，并在传输过程中衰减。探测器112可以探测所述衰减的辐射，并且体现在发送到获取模块510的图像数据中。在一些实施例中，存储模块530可以存储所述获取的图像数据。
控制模块520可以控制CT系统100中的一个或多个组件，例如，获取模块510、存储模块530、处理模块540和/或CT扫描仪110(例如，通过产生一个或多个控制信号或参数)的操作。例如，控制模块520可以控制获取模块510获取信号和获取信号的时间。又例如，控制模块520可以通过获取模块510控制处理模块540。在一些实施例中，控制模块520可以通过接收实时命令或检索由用户(例如，医生)提供的预定命令，控制获取模块510和/或处理模块540的一个或多个操作。在一些实施例中，控制模块520可以通过与处理设备140中的一个或多个其它模块通信，交换信息和/或数据。在一些实施例中，控制模块520可以设置一个或多个扫描参数。所述扫描参数可以包括放射性扫描源115与准直器116之间的距离、放射性扫描源115与待扫描目标物体之间的距离、准直器116与探测器112之间的距离、准直器116的准直宽度、辐射剂量等中的一种或几种的组合。
存储模块530可以存储图像数据、控制参数、处理设备140中各种模块产生的处理数据等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，存储模块530可以通过存储由处理设备140的处理器执行的一个或多个程序和/或指令，执行本申请中描述的示例性方法。例如，存储模块530可以通过存储由处理设备140的处理器执行的程序和/或指令，执行本申请描述的功能(例如，获取图像数据、处理所述图像数据、基于所述图像数据或所述处理后的图像数据重建图像)。又例如，存储模块530可以存储准直宽度与散射辐射强度之间的关系、准直宽度与校正系数之间的关系和/或准直宽度与散射辐射强度和第一辐射强度之比之间的关系。
处理模块540可以处理由处理设备140中的各种模块提供的信息。处理模块540可以处理通过获取模块510获取的图像数据和从存储模块530处检索的图像数据等。例如，处理模块540可以确定对应于扫描中准直宽度的校正系数。此外，处理模块540可以基于所述校正系数，修改与扫描相关的图像数据。
在一些实施例中，处理模块540可以根据重建算法，基于所述图像数据重建CT图像，生成包括一个或多个CT图像和/或其它相关信息的报告，和/或依照本申请中描述的实施例执行用于图像重建的任何其它功能。所述重建算法可以包括迭代重建算法(例如，统计重建算法)、傅里叶切片定理算法、滤波反投影(FBP)算法、扇形束重建算法、分析重建算法等中的一种或几种的组合。
在一些实施例中，图5所示的一个或多个模块可以在至少部分图1所示的示例CT系统中实现。例如，获取模块510、控制模块520、存储模块530和/或处理模块540可以集成到控制台(未在图中标示)中。用户可以通过所述控制台设置扫描目标物体的参数(例如，准直器的准直宽度)、控制成像过程、控制图像重建的参数、查看重建图像等。在一些实施例中，所述控制台可以通过处理设备140和/或终端130实施。
图6是基于本申请一些实施例中一个示例处理模块的模块图。处理模块540可以包括一个获取单元610、一个关系确定单元620、一个校正系数确定单元630和一个校正单元640。处理模块540可以通过各种组件(例如，计算设备200的处理器210，如图2所示)实施。
获取单元610可以获取与扫描有关的图像数据。所述图像数据可以从CT系统100中的其它组件处获取，例如，存储设备150或存储模块430。所述图像数据与在扫描中通过待扫描目标物体和/或被待扫描目标物体散射的辐射有关。
关系确定单元620可以获取和/或确定与CT系统100相关的参数之间的一种或多种关系。所述一种或多种关系包括但不限于准直宽度与散射辐射强度之间的关系、校正系数与准直宽度之间的关系，和/或准直宽度与散射辐射强度和第一辐射强度之比之间的关系。在一些实施例中，关系确定单元620可以从存储设备(例如，存储设备150、存储器220)中获取至少部分所述一种或多种关系。在一些实施例中，关系确定单元620可以基于数据分析确定至少部分所述一种或多种关系。
校正系数确定单元630可以确定对应于扫描准直宽度的校正系数。在一些实施例中，校正系数确定单元630可以基于在所述准直宽度下对目标物体进行的扫描，确定对应于所述准直宽度的所述校正系数。例如，校正系数确定单元630可以基于重建图像确定对应于准直宽度的校正系数，所述重建图像基于在所述准直宽度下进行的扫描生成。在一些实施例中，校正系数确定单元630可以基于准直宽度与校正系数之间的关系，确定对应于所述准直宽度的所述校正系数。所述关系可以存储在存储设备(例如，存储设备150、存储器220)中。所述关系可以以表格、图形、数学表达式等形式记录。校正系数确定单元630可以从存储设备中检索所述关系，并且基于所述关系确定对应于准直宽度的校正系数。
校正单元640可以基于校正系数修改图像数据。在一些实施例中，校正单元640可以通过将图像数据与校正系数相乘，修改图像数据。例如，所述图像数据可以包括与扫描有关的投影数据。仅以说明为目的，假设所述校正系数等于8，校正单元640可以获取修改后的投影数据，所述修改后的投影数据等于投影数据的八倍。
需要注意的是，上述对处理设备140和/或处理模块540的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解本申请的原理后，可以在不背离这一原理的情况下，对上述方法和系统的应用形式和细节进行各种修改和变化。在一些实施例中，处理模块540可以包括一个或多个其它模块。例如，处理模块540可以包括存储模块，所述存储模块可以存储处理模块540中的模块生成的数据。又例如，关系确定单元620可以包括辐射强度确定子单元，所述辐射强度确定子单元可以基于扫描的图像数据确定与扫描有关的辐射强度。在一些实施例中，一个模块可以执行上述两个或多个模块的功能。例如，校正系数确定单元630和校正单元640可以形成一个模块，所述模块可以确定所述校正系数和基于所述已确定的校正系数确定校正图像数据。但这些修正和改变仍在以上描述的范围内。
图7是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中图像生成的示例性流程图。在一些实施例中，处理设备140可以执行过程700中的至少一部分(例如，图2所示的计算设备200可以执行过程700中的至少一部分)。
在710中，控制模块520可以设置一个或多个扫描参数。所述扫描参数可以包括放射性扫描源115与准直器116之间的距离、放射性扫描源115与被扫描目标物体之间的距离、准直器116与探测器112之间的距离、准直器116的准直宽度、辐射剂量等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，所述扫描参数可以是存储在存储设备(例如，存储设备150)中的默认参数。此外，CT系统100中的一个或多个组件(例如，处理设备140)可以确定所述扫描参数。在一些实施例中，CT系统100的用户(例如，医生)可以通过终端130或处理设备140设置所述扫描参数。
在一些实施例中，在710中，控制模块520可以设置准直器116的准直宽度。所述准直宽度可以是2mm、5mm、10mm、20mm、40mm或任何其它合适的宽度。
在720中，放射性扫描源115可以通过发射一个或多个放射线扫描目标物体。在一些实施例中，所述放射线可以是X射线。所述目标物体可以是实验目标物体、待扫描患者的器官、组织或任何其它身体部位。在一些实施例中，部分放射线可以穿过准直器板之间的空间(宽度W)，其余的放射线可以被准直器板吸收。穿过准直器板之间空间的放射线可以照射在所述目标物体上。照射在所述目标物体上的放射线可以穿过所述目标物体或被所述目标物体散射。如本申请其它部分所述，穿过所述目标物体的放射线可以被称为第一辐射，被目标物体散射的放射线可以被称为散射辐射(例如，图4A和相关描述)。
在730中，获取模块510可以基于所述扫描，获取关于目标物体的图像数据。所述图像数据可以与穿过目标物体和/或被目标物体散射的辐射有关。所述辐射可以包括第一辐射和散射辐射，所述辐射可以在传输过程中衰减。探测器112可以探测所述衰减辐射，获取模块510可以获取与衰减辐射相关的图像数据。
在740中，处理设备140(例如，处理模块540)可以处理图像数据。所述图像数据处理可以包括一个或多个数据处理操作，例如，数据投影、数据滤波、数据排序、数据修改和曲线拟合。在一些实施例中，可以基于体素的亨氏单位(HU)值的校正系数(可以被称为校正系数)修改图像数据。所述校正系数可以表示体素的衰减系数与水的衰减系数的相对比。所述体素的HU值可以描述为等式(1)：
Figure BDA0001338636210000201
其中，μ表示体素的衰减系数；μwater表示水的衰减系数。
基于等式(1)可以确定所述校正系数，所述校正系数可以描述为等式(2)：
Figure BDA0001338636210000202
其中，C表示体素的HU值的校正系数。
所述校正系数与步骤710中描述的一个或多个扫描参数有关。在一些实施例中，所述校正系数可以与准直器116的准直宽度有关。例如，不同准直宽度的校正系数可能不同。
在一些实施例中，处理设备140(例如，校正系数确定单元630)可以确定对应于扫描的准直宽度的校正系数。处理设备140(例如，校正单元640)可以基于校正系数修改图像数据。例如，处理设备140可以基于准直宽度与校正系数之间的关系，确定对应于准直宽度的校正系数。所述准直宽度与校正系数之间的关系可以存储在存储设备(例如，存储设备150、存储器220)中，处理设备140可以从存储设备中检索所述关系。此外，处理设备140可以基于实验数据，确定所述准直宽度与校正系数之间的关系。关于基于对应于准直宽度的校正系数修改图像数据的更多描述见本申请其它部分(例如，图8和相关描述)。
在750中，处理模块540可以基于所述处理(或修改)后的图像数据重建图像。所述重建图像可以包括3D图像、4D图像数据、4D图像等中的一种或几种的组合。处理模块540可以根据重建算法，基于所述处理(或修改)后的图像数据重建图像。所述重建算法可以包括迭代重建算法(例如，统计重建算法)、傅里叶切片定理算法、滤波反投影(FBP)算法、扇形束重建算法、分析重建算法等中的一种或几种的组合。
需要注意的是，上述对过程700的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解本申请的原理后，可以在不背离这一原理的情况下，对上述方法和系统的应用形式和细节进行各种修改和变化。在一些实施例中，可以添加或省略一个或多个步骤。例如，可以省略步骤750。又例如，可以在终端130上进行附加步骤显示所述重建图像。但这些修正和改变仍在以上描述的范围内。
图8是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中处理图像数据的示例性流程图。在一些实施例中，处理设备140可以执行过程800中的至少一部分(例如，图2所示的计算设备200可以执行过程800中的至少一部分)。
在810中，校正系数确定单元630可以获取对应于第一准直宽度的第一校正系数。CT扫描仪110可以在所述第一准直宽度下扫描对象，校正系数确定单元630可以基于对所述目标物体的扫描确定对应于所述第一准直宽度的第一校正系数。关于确定对应于第一准直宽度的第一校正系数的更多描述见本申请其它部分(例如，图9和相关描述)。
在820中，关系确定单元620可以获取准直宽度与散射辐射强度之间的关系。所述关系可以以表格、图形和数学表达式等形式记录。例如，所述关系可以记录在存储设备(例如，存储设备150、存储器220)中的准直宽度与相应的散射辐射强度对应表(例如，查找表)中。关系确定单元620可以访问存储设备并检索所述关系。又例如，所述关系可以以数学函数的方式记录。所述数学函数可以包括至少两个变量：散射辐射强度和准直宽度。所述数学函数也可以包括可能影响准直宽度与散射辐射强度之间关系的其它变量，例如，图7所示的一个或多个扫描参数。所述数学函数可以是线性函数、反函数、二次函数、不连续函数、三角函数，内射函数、满射函数等中的一种或几种的组合。在一些实施例中，所述数学函数可以是线性函数，其中准直宽度是独立变量，散射辐射强度是因变量。
在一些实施例中，关系确定单元620可以从CT系统100中的其它组件(例如，存储设备150或存储模块430)处获取准直宽度与散射辐射强度之间的关系。在一些实施例中，关系确定单元620可以基于实验数据，确定准直宽度与散射辐射强度之间的关系。例如，CT扫描仪110可以通过在不同准直宽度下扫描实验目标物体进行实验。处理设备140可以基于探测器112收集的图像数据，确定对应于不同准直宽度的辐射强度。又例如，处理设备140可以模拟在不同准直宽度下对实验目标物体进行扫描的实验，确定对应于不同准直宽度的辐射强度。关系确定单元620可以获取与所述实验或所述模拟实验相关的实验数据，并且基于所述实验数据确定准直宽度与散射辐射强度之间的关系。确定准直宽度与散射辐射强度之间的关系包括对实验数据进行一个或多个数据处理操作。示例性数据处理操作包括但不限于数据排序、数据滤波和曲线拟合。
在一些实施例中，基于辐射强度与准直宽度之间的关系可以确定准直宽度与散射辐射强度之间的关系。关于确定准直宽度与散射辐射强度之间关系的更多描述见本申请其它部分(例如，图10和相关描述)。
在830中，关系确定单元620可以基于所述第一校正系数、所述第一准直宽度和准直宽度与所述散射辐射强度之间的关系，确定校正系数与准直宽度之间的关系。仅为了说明，准直宽度与散射辐射强度之间的关系可以描述为等式(3)：
S＝f(w)， (3)
其中，S表示散射辐射强度；w表示准直宽度。
根据本申请其它部分(例如，图7和相关描述)所述的公式(2)和水的u值，可以确定图像数据的校正系数。水的u值与探测器112接收到的辐射强度(即，散射辐射强度与第一辐射强度之和)成比例。第一辐射强度可以是恒定值。关于确定第一辐射强度的更多描述见本申请的其它部分(例如，图10和相关描述)。准直宽度与辐射强度之间的关系可以描述为等式(4)：
Figure BDA0001338636210000231
其中，Cw表示对应于准直宽度w的校正系数；P表示第一辐射强度；c表示系数，所述系数可以根据等式(5)确定：
Figure BDA0001338636210000232
其中，w1表示第一准直宽度；Cw1表示对应于第一准直宽度w1的第一校正系数(如步骤810所述)；f(w1)表示对应于第一准直宽度的散射辐射强度。
在840中，获取单元610可以获取与在目标准直宽度下进行的扫描有关的图像数据。所述图像数据可以从CT系统100中的其它组件处获得，例如，存储设备150或存储模块430。所述图像数据可以与在目标准直宽度下进行的扫描中穿过扫描物体或被扫描物体散射的辐射有关。
在850中，校正系数确定单元630可以基于目标准直宽度和校正系数与准直宽度之间的关系，确定对应于目标准直宽度的目标校正系数。如步骤830所述，根据等式(4)可以确定准直宽度与辐射强度之间的关系。基于目标准直宽度和等式(4)可以确定目标校正系数。
在860中，校正单元640可以基于目标校正系数修改图像数据。在一些实施例中，校正单元640可以通过将图像数据与目标校正系数相乘，修改图像数据。例如，所述图像数据包括与扫描有关的投影数据。仅为了说明，假设校正系数等于8，校正单元640可以获取等于投影数据八倍的修改后投影数据。
需要注意的是，上述对过程800的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解本申请的原理后，可以在不背离这一原理的情况下，对上述方法和系统的应用形式和细节进行各种修改和变化。但这些修正和改变仍在以上描述的范围内。
在一些实施例中，过程800中步骤的顺序可以改变。例如，步骤810和步骤840可以同时进行。在一些实施例中，准直宽度与校正系数之间的关系可以存储在存储设备(例如，存储设备150、存储器220)中。校正系数确定单元630可以从存储设备中检索所述关系(例如，查找表)，并且基于所述检索到的关系确定对应于准直宽度的校正系数。例如，准直宽度与相应的校正系数之间的关系表可以存储在存储设备中。校正系数确定单元630可以通过查找表确定对应于准直宽度的校正系数。
在一些实施例中，在820中，关系确定单元620可以获取准直宽度与散射辐射强度和第一辐射强度之比之间的关系。在830中，关系确定单元620可以基于所述第一校正系数、所述第一准直宽度和所述准直宽度与散射辐射强度与第一辐射强度之比之间的关系，确定所述校正系数与准直宽度之间的关系。关系确定单元620可以指定所述准直宽度与第二目标物体的散射辐射强度和第一辐射强度之比之间的关系作为所述散射辐射强度与准直宽度之间的关系。关于确定准直宽度与散射辐射强度和第一辐射强度之比之间的关系的更多描述见本申请其它部分(例如，图10和相关描述)。
图9是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中确定对应于准直宽度的校正系数的示例性流程图。在一些实施例中，处理设备140可以执行过程900中的至少一部分(例如，图2所示的计算设备200可以执行过程900中的至少一部分)。在一些实施例中，可以根据过程900中的一个或多个步骤执行过程800中的步骤810。
在910中，CT扫描仪110可以在一定的准直宽度下扫描实验目标物体。准直宽度可以是1mm、2mm、10mm、20mm、40mm或任何其它合适的宽度。关于准直宽度的更多描述见本申请其它部分(例如，图4A、图7和相关描述)。在一些实施例中，实验目标物体可以是水模。水模的直径可以是100mm、180mm、200mm或任何其它合适的数值。水模的壁厚可以是1mm、2mm、3mm或任何其它合适的数值。
在920中，获取模块510可以基于对实验目标物体的扫描获取关于实验目标物体的图像数据。所述图像数据可以与穿过目标物体或被目标物体散射的辐射有关。关于图像数据的更多描述见本申请其它部分(例如，图7和相关描述)。
在930中，处理设备140可以处理获取的图像数据。图像数据处理可以包括一个或多个数据处理操作，例如，数据投影、数据滤波、数据排序和数据修改。在一些实施例中，处理设备140可以通过去除噪声(例如，增益不均匀性、强度不均匀性或伪像)修改关于实验目标物体的图像数据。
在940中，处理设备140可以基于所述处理后的图像数据重建所述实验目标物体的图像。所述重建图像可以是3D图像、4D图像数据、4D图像等中的一种或几种的组合。处理模块540可以根据重建算法基于所述图像数据重建所述图像。关于生成重建图像的更多描述见本申请其它部分(例如，图7和相关描述)。
在950中，校正系数确定单元630可以基于所述重建图像确定对应于所述准直宽度的校正系数。例如，实验目标物体可以是水模，校正系数确定单元630可以获取所述水模的重建图像的子区域。校正系数确定单元630可以基于所述子区域中的像素的像素值确定所述校正系数。所述子区域对应于所述重建图像中的水模的任一部分。仅作为示例，所述子区域可以对应于水模的中心区域。所述子区域可以具有任何规则形状(例如，圆形、矩形或正方形)或任何不规则形状。在一些实施例中，校正系数确定单元630可以基于所述子区域中的像素的平均像素值确定μwater。而后，根据本申请其它部分(例如，图7和相关描述)所述的等式(2)，校正系数确定单元630可以基于μwater确定对应于准直宽度的校正系数。仅为了说明，假设μwater等于125HU，对应于准直宽度的校正系统可以根据以下方法计算：1000除以125等于8。
需要注意的是，上述对过程900的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解本申请的原理后，可以在不背离这一原理的情况下，对上述方法和系统的应用形式和细节进行各种修改和变化。在一些实施例中，可以添加或省略一个或多个步骤。例如，可以在步骤910之前添加附加步骤，所述附加步骤为扫描空气，并且基于对空气的扫描获取关于空气的图像数据。CT扫描仪110可以执行对空气的扫描，所述扫描在与步骤910中相同的准直宽度下进行。在930中，处理设备140可以基于关于空气的图像数据修改与实验目标物体相关的图像数据，消除由空气引起的噪音。在一些实施例中，CT扫描仪110可以在处理设备140的指令(例如，由控制模块520发送的指令)下，对实验目标或空气进行扫描。但这些修正和改变仍在以上描述的范围内。
图10是基于本申请一些实施例中电子计算机断层扫描过程中确定准直宽度和散射辐射强度之间关系的示例性流程图。在一些实施例中，处理设备140可以执行过程1000中的至少一部分(例如，图2所示的计算设备200可以执行过程1000中的至少一部分)。在一些实施例中，可以根据过程1000中的一个或多个步骤执行过程800中的步骤810。
在1010中，CT扫描仪110可以在第一准直宽度下扫描实验目标物体，进行第一次扫描。在一些实施例中，所述实验目标物体可以是水模。关于准直宽度和实验目标物体的更多描述见本申请其它部分(例如，图9和相关描述)。
在1020中，关系确定单元620可以基于所述第一次扫描，获取对应于第一准直宽度的第一辐射强度。在一些实施例中，获取模块510可以基于所述第一次扫描，获取关于目标物体的图像数据。所述第一次扫描的图像数据可以与穿过实验目标物体或被实验目标物体散射的辐射有关。关系确定单元620可以基于所述第一次扫描的图像数据，确定对应于第一准直宽度的第一辐射强度。
在1030中，CT扫描仪110可以将第一准直宽度改为第二准直宽度。在一些实施例中，控制模块520可以指示CT扫描仪110将准直宽度由第一准直宽度改为第二准直宽度。
在1040中，CT扫描仪110可以在第二准直宽度下扫描实验目标物体，进行第二次扫描。
在1050中，关系确定单元620可以基于所述第二次扫描，获取对应于第二准直宽度的第二辐射强度。步骤1050与步骤1020相似，因此这里不再重复描述。
在1060中，关系确定单元620可以基于所述第一准直宽度、所述第一辐射强度、所述第二准直宽度和所述第二辐射强度，获取辐射强度与准直宽度之间的关系。所述关系可以以表格、图形、数学表达式等形式记录。例如，关系确定单元620可以将第一准直宽度与相应的第一辐射强度、第二准直宽度与相应的第二辐射强度之间的关系记录在表格中，并将所述表格传送到存储设备(例如，存储模块530)中。又例如，关系确定单元620可以基于所述第一准直宽度与相应的第一辐射强度、所述第二准直宽度与相应的第二辐射强度之间的关系，确定数学函数。在一些实施例中，所述数学函数可以是线性函数，其中准直宽度是独立变量，辐射强度是因变量。在一些实施例中，关系确定单元620可以根据曲线拟合技术确定数学函数。
在1070中，关系确定单元620可以基于准直宽度与辐射强度之间的关系，确定准直宽度与散射辐射强度之间的关系。仅为了说明，步骤1060中描述的准直宽度与辐射强度之间的关系可以描述为等式(6)：
I＝f(w)， (6)
其中，I表示辐射强度；w表示准直宽度。
辐射强度可以等于散射辐射强度与第一辐射强度之和。如本申请其它部分所述(例如，图4A和4B和相关描述)，实验目标物体的第一辐射强度可以是恒定的，散射辐射强度可以与准直宽度有关。当准直宽度接近零时，散射辐射强度接近零，辐射强度大致等于第一辐射强度。本申请中所使用的术语“大致等于”可以指辐射强度和第一辐射强度之间的差异至多为0.01％、0.1％、1％、2％或任何其它数值。基于等式(6)，准直宽度与散射辐射强度之间的关系可以描述为等式(7)：
S＝f(w)-f(w0)， (7)
其中，S表示散射辐射强度；w0表示准直宽度等于零；f(w0)表示实验目标物体的第一辐射。
需要注意的是，上述对过程1000的描述，仅为描述方便，并不能把本申请限制在所举实施例范围之内。可以理解，对于本领域的技术人员来说，在了解本申请的原理后，可以在不背离这一原理的情况下，对上述方法和系统的应用形式和细节进行各种修改和变化。但这些修正和改变仍在以上描述的范围内。
在一些实施例中，通过多次执行步骤1030至步骤1050可以获取对应于多个准直宽度的多个辐射强度。在1060中，关系确定单元620可以基于所述第一准直宽度、所述第一辐射强度和多个准直宽度与相应的辐射强度之间的关系，获得准直宽度和辐射强度之间的关系。根据曲线拟合技术可以确定准直宽度与辐射强度之间的关系。例如，基于所述第一准直宽度、所述第一辐射强度和根据曲线拟合技术确定的所述多个准直宽度与相应的辐射强度之间的关系，确定准直宽度与辐射强度之间的关系的数学函数。所述数学函数包括但不限于线性函数、反函数和本申请其它部分所描述的反函数(例如，图8和相关描述)。
在一些实施例中，可以执行附加步骤确定准直宽度与散射辐射强度和第一辐射强度之比之间的关系，如本申请其它部分所述(例如，图8和相关描述)。基于等式(7)，准直宽度与散射辐射强度之间的关系可以描述为等式(8)：
S＝f(R*f(w0))-f(w0)， (8)
其中，S表示散射辐射强度；w0表示准直宽度等于零；f(w0)表示实验目标物体的第一辐射；R表示第一辐射强度与散射辐射强度之比。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。
计算机可读信号介质可能包含一个内含有计算机程序编码的传播数据信号，例如在基带上或作为载波的一部分。该传播信号可能有多种表现形式，包括电磁形式、光形式等等、或合适的组合形式。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通讯、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序编码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、射频信号、或类似介质、或任何上述介质的组合。
本申请各部分操作所需的计算机程序编码可以用任意一种或多种程序语言编写，包括面向对象编程语言如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，常规程序化编程语言如C语言、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言等。该程序编码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后种情况下，远程计算机可以通过任何网络形式与用户计算机连接，比如局域网(LAN)或广域网(WAN)，或连接至外部计算机(例如通过因特网)，或在云计算环境中，或作为服务使用如软件即服务(SaaS)。
此外，除非权利要求中明确说明，本申请所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本申请流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本申请实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本申请引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档、物件等，特此将其全部内容并入本申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是，如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方，以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后，应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (9)

1.一种系统，包括：
一个扫描仪，所述扫描仪包括准直器，所述准直器的准直宽度是可调节的；
一个或多个存储设备，包括用于图像数据处理的指令集；以及至少一个处理器被配置为与一个或多个存储设备通信，当其执行所述指令集时，所述至少一个处理器被配置为使所述系统：
获取校正系数与准直宽度之间的关系；
获取所述准直器的目标准直宽度；以及
基于所述目标准直宽度和所述校正系数与准直宽度之间的关系，确定目标校正系数；
其中，为了获得校正系数与准直宽度之间的关系，所述至少一个处理器被配置为使所述系统：
获取第一校正系数，所述第一校正系数对应于所述准直器的第一准直宽度；
获取散射辐射强度与准直宽度之间的关系；以及
基于所述第一校正系数、所述第一准直宽度和所述散射辐射强度与准直宽度之间的关系，确定校正系数与准直宽度之间的关系。
2.根据权利要求1所述的系统，所述至少一个处理器被配置为使所述系统：
获取与在所述目标准直宽度下进行的扫描有关的图像数据；以及
基于所述目标校正系数，修改所述图像数据。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个处理器被配置为使所述系统将所述已确定的校正系数与准直宽度之间的关系保存到所述一个或多个存储设备中。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，为了获取对应于所述第一准直宽度的所述第一校正系数，所述至少一个处理器被配置为使所述系统：
指示扫描仪在所述第一准直宽度下扫描第一目标物体；
基于所述对第一目标物体的扫描，获取与所述第一目标物体相关的图像数据；
处理所述与第一目标物体相关的图像数据；
基于所述处理后的与第一目标物体相关的图像数据，重建所述第一目标物体的图像；以及
基于所述第一目标物体的重建图像，确定与所述第一准直宽度对应的所述第一校正系数。
5.根据权利要求4所述的系统，其中，为了指示所述扫描仪在所述第一准直宽度下扫描所述第一目标物体，所述至少一个处理器进一步被配置为使所述系统：
指示所述扫描仪在所述第一准直宽度下扫描空气。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，为了获取散射辐射强度与准直宽度之间的关系，所述至少一个处理器进一步被配置为使所述系统：
指示所述扫描仪在第二准直宽度下对第二目标物体进行第一次扫描；
基于所述对第二目标物体进行的第一次扫描，获取第一辐射强度；
指示所述扫描仪将准直宽度由所述第二准直宽度改为第三准直宽度；
指示所述扫描仪 在所述第三准直宽度下对所述第二目标物体进行第二次扫描；
基于所述对第二目标物体进行的第二次扫描，获取第二辐射强度；
基于所述第二准直宽度、所述第一辐射强度、所述第三准直宽度和所述第二辐射强度，确定辐射强度与准直宽度之间的关系；以及
基于所述已确定的辐射强度与准直宽度之间的关系，确定散射辐射强度与准直宽度之间的关系。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，根据曲线拟合技术，基于所述第二准直宽度、所述第一辐射强度、所述第三准直宽度和所述第二辐射强度，获取辐射强度与准直宽度之间的关系。
8.根据权利要求6所述的系统，其中，基于所述辐射强度与准直宽度之间的关系，确定所述散射辐射强度与准直宽度之间的关系，所述至少一个处理器进一步被配置为使所述系统：
基于所述辐射强度与准直宽度之间的关系，确定所述第二目标物体的第一辐射强度。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，为了确定所述散射辐射强度与准直宽度之间的关系，所述至少一个处理器进一步被配置为使所述系统：
获取准直宽度与所述第二目标物体的散射辐射强度和所述第一辐射强度之比之间的关系；以及
指定准直宽度与所述第二目标物体的散射辐射强度和所述第一辐射强度之比之间的关系为所述散射辐射强度与准直宽度之间的关系。
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