CN111344742A - 针对多种不同类型的投影数据每个体素具有一次几何计算的单个ct反投影器 - Google Patents
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Abstract
一种系统包括单个反投影器(120)，所述单个反投影器包括单个几何计算器(204)、至少一个权重计算器(206)以及多个数据内插器(208)。所述单个几何计算器被配置为处理单个计算机断层摄影扫描的扫描参数，以针对体积图像数据矩阵中的每个体素位置仅生成一次几何值。所述至少一个权重计算器被配置为处理所述单个计算机断层摄影扫描的所述扫描参数和所述几何值，以针对所述体积图像数据矩阵中的每个体素位置生成权重值。多个数据内插器中的每个数据内插器被配置为使用所述权重值和相同的几何值来处理从相同的单个计算机断层摄影扫描产生的相应的不同类型的投影数据，以基于所述体积图像数据矩阵并对应于所述相应的不同类型的投影数据来生成体积图像数据。
Description
技术领域
下文总体上涉及计算机断层摄影(CT)，并且更具体地涉及被配置为针对扫描对每个体素仅执行一次几何计算并且采用几何值和权重值来处理针对扫描的多种不同类型的投影数据的单个反投影器。
背景技术
计算机断层摄影(CT)扫描器通常包括被安装在与一排或多排探测器相对的可旋转机架上的X射线管。X射线管围绕位于X射线管与一排或多排探测器之间的检查区域旋转，并且发射穿过检查区域和被设置在检查区域中的目标的辐射。这一排或多排探测器探测穿过检查区域的辐射并生成指示检查区域和被设置在检查区域中的目标的信号(投影数据)。投影数据被重建为生成体积图像数据。使用与相对放射密度相对应的灰度值来显示体素和/或像素。被配置用于谱(多能量)成像的CT扫描器生成多个谱体积图像数据集，每个谱体积图像数据集都反映了被成像材料的不同的固有属性(例如，光电效应、康普顿散射等)。
已经串行或并行地单独重建了不同的谱体积图像数据集。利用一系列重建，重建器一个一个地重建图像类型。不幸的是，这会导致重建过程较长，例如，X类图像的重建时间大致是的单一类型的图像的重建时间量的X倍。利用并行重建，需要多个重建链，每个重建链都具有自己的反投影器。不幸的是，这增加了反投影器的总成本，X个反投影器的总成本大致是单个反投影器的成本的X倍。通常，当根据属于相同的扫描的投影数据来重建多种不同的图像类型时会出现这些问题。例如，重建投影数据和对串联或并联的投影数据的噪声估计将同样增加重建时间和/或增加反投影器成本。
发明内容
本文描述的各个方面解决了上述问题和其他问题。
在一种情况下，本文描述的方法允许单个反投影器在大致相同的时间量内并行进行多个反投影器的工作。这样，能够通过使用较少的反投影器来降低重建系统的总成本。替代地，能够通过将更多的硬件资源投入那些算法来减少其他重建步骤的处理时间。替代地，能够既实现降低成本又实现减少处理时间。
在一个方面中，一种系统包括单个反投影器，所述单个反投影器包括单个几何计算器、至少一个权重计算器以及多个数据内插器。所述单个几何计算器被配置为处理单个计算机断层摄影扫描的扫描参数，以针对体积图像数据矩阵中的每个体素位置仅生成一次几何值。所述至少一个权重计算器被配置为处理所述单个计算机断层摄影扫描的所述扫描参数和所述几何值，以针对所述体积图像数据矩阵中的每个体素位置生成权重值。多个数据内插器中的每个数据内插器被配置为使用所述权重值和相同的几何值来处理从相同的单个计算机断层摄影扫描产生的相应的不同类型的投影数据，以基于所述体积图像数据矩阵并对应于所述相应的不同类型的投影数据来生成体积图像数据。
在另一方面中，一种利用计算机可执行指令编码的计算机可读介质，所述计算机可执行指令在由计算机的处理器运行时令所述处理器仅利用一个反投影器来执行以下操作：根据单个计算机断层摄影扫描的扫描参数，针对体积图像数据矩阵中的每个体素位置仅计算一次几何值；根据所述单个计算机断层摄影扫描的扫描参数和所述几何值，针对所述体积图像数据矩阵中的每个体素位置计算一个或多个权重值集合；以及使用相同的几何值并使用所述一个或多个权重值集合来对根据来自相同的单个计算机断层摄影扫描的投影数据产生的相应的不同类型的投影数据进行内插和相加，以基于所述体积图像数据矩阵并对应于所述相应的不同类型的投影数据来生成体积图像数据。
在另一方面中，一种方法包括：利用单个反投影器根据单个计算机断层摄影扫描的扫描参数，针对体积图像数据矩阵中的每个体素位置计算几何值。所述方法还包括：利用所述单个反投影器根据所述单个计算机断层摄影扫描的扫描参数和所述几何值，针对所述体积图像数据矩阵中的每个体素位置计算权重值。所述方法还包括：利用所述单个反投影器使用相同的几何值并使用所述权重值来对根据来自相同的单个计算机断层摄影扫描的相同的投影数据产生的不同类型的投影数据进行内插和相加，以基于所述体积图像数据矩阵并对应于相应的不同类型的投影数据来生成体积图像数据。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件的布置以及各个步骤和各个步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不应被解释为限制本发明。
图1示意性地图示了示例性成像系统，该示例性成像系统包括具有单个反投影器的重建器，该单个反投影器被配置为使用相同的几何值来对根据来自相同的单个成像扫描的投影数据生成的不同类型的投影数据进行反投影。
图2示意性地图示了重建器的反投影器的示例。
图3示意性地图示了重建器的反投影器的另一示例。
图4示意性地图示了重建器的反投影器的又一示例。
图5示意性地图示了重建器的反投影器的又一示例。
图6示意性地图示了重建器的反投影器的另一示例。
图7图示了根据本文描述的(一个或多个)实施例的示例方法。
图8图示了根据本文描述的(一个或多个)实施例的另一示例方法。
具体实施方式
下文总体上描述了一种方法，该方法用于针对所有不同类型的投影数据使用相同的几何值来对根据来自相同的单个成像扫描的相同的投影数据生成的不同类型的投影数据进行反投影的方法。通常，对体积图像数据矩阵中的每个体素位置(x,y,z)执行单次几何计算和一次或多次权重计算，从而产生几何值和权重值。然后，使用相同的几何值和一个或多个权重值对每种类型的数据执行内插和相加，从而针对每种类型的数据生成体积图像数据。如下文更详细地描述的，在一种情况下，相对于其中并行采用多个反投影器的配置(每个反投影器执行其自己的几何计算，然后进行内插和相加)，该方法提供了时间和/或成本高效的反投影。
该方法能够与谱(多能量)CT一起应用，例如，在谱(多能量)CT中，谱投影数据包括高能量投影数据和低能量投影数据、至少两个基本分量(例如，光电效应和康普顿散射)和/或两个或更多个不同的能谱。在这种情况下，相同的几何值用于内插和相加，以生成所有谱体积图像数据。该方法也能够用于重建噪声图像。在这种情况下，将相同的几何值用于投影数据和从中估计的噪声这两者的内插和相加，以生成针对原始数据和估计的噪声的体积图像数据。在2016年12月6日提交的标题为“IMAGE NOISE ESTIMATION USING ALTERNATINGNEGATION”的美国专利申请62/430424中描述了合适的噪声重建的示例，通过引用将其整体并入本文。该方法也能够与上述内容和/或其他应用的组合一起使用，这些应用根据相同的单个成像扫描来产生至少两种不同类型的投影数据。
图1示意性地图示了成像系统100，例如，计算机断层摄影(CT)扫描器。成像系统100包括大致静止的机架102和旋转机架104。旋转机架104由静止机架102可旋转地支撑，并且围绕检查区域106绕纵轴或z轴旋转。诸如卧榻之类的对象支撑物108支撑处于检查区域106中的目标或对象。对象支撑物108能与执行成像流程相协调地移动，以便相对于检查区域106引导对象或目标来装载、扫描和/或卸载对象或目标。操作者控制台110允许操作者控制系统100的操作。这包括选择成像采集协议，选择重建算法，调用扫描等。操作者控制台110包括(一个或多个)输出设备(例如，显示监视器、电影放映机等)和(一个或多个)输入设备(例如，鼠标、键盘等)。
辐射源112(例如，X射线管)由旋转机架104可旋转地支撑。辐射源112与旋转机架104一起旋转，并且发射穿过检查区域106的X射线辐射。在一个实例中，辐射源112是单个X射线管，该单个X射线管被配置为对感兴趣的单个选定峰值发射电压(kVp)(即，该kVp处的能谱)发射宽带(多色)辐射。在另一实例中，辐射源112被配置为在扫描期间在至少两个不同的发射电压(例如，70keV、100keV等)之间切换。在又一实例中，辐射源112包括在旋转机架104上具有角度偏移的两个或更多个X射线管，每个X射线管被配置为发射具有不同平均能谱的辐射。在又一实例中，辐射源112包括以上各项的组合。US 8442184B2描述了一种具有kVp开关和多个X射线管的系统，并且通过引用将其整体并入本文。
辐射谱敏感探测器阵列114跨检查区域106以角度弧与辐射源112相对。探测器阵列114包括沿着z轴108方向相对于彼此布置的一排或多排探测器，并且探测穿过检查区域106的辐射。在所示的实施例中，探测器阵列214包括能量分辨探测器，例如，多层闪烁体/光传感器探测器(例如，US 7968853B2，通过引用将其整体并入本文)和/或光子计数(直接转换)探测器(例如，WO 2009/072056A2，通过引用将其整体并入本文)。对于能量分辨探测器，辐射源112包括宽带、kVp开关和/或多个X射线管辐射源112。在另一实例中，探测器阵列114包括非能量分辨探测器，并且辐射源112包括kVp开关和/或多个X射线管辐射源112。探测器阵列114生成指示不同能量的谱投影数据(线积分)。
投影数据处理器116处理谱投影数据并生成至少两个不同的谱投影数据集。例如，在一个实例中，投影数据处理器116运行分解算法以分解谱投影数据，从而生成光电效应投影数据和康普顿散射投影数据(以及任选地，其组合)。其他示例包括水和碘的投影数据集、水和钙的投影数据集、钙和碘的投影数据集、骨骼和软组织的投影数据集等。在投影数据代表三种或更多种能量的情况下，投影数据处理器116能够生成三个或更多个基材料投影数据集。其他类型的数据集包括但不限于高能量和低能量、单能/单色、有效Z(原子序数)、k边缘等谱投影数据集。在投影数据包括要进行反投影的高/低能量、多个不同能谱等数据集的情况下，投影数据处理器116能够操作为通过操作。
重建器118处理投影数据集并针对投影数据集中的每个数据集生成体积图像数据(体素)。如下文更详细地描述的，重建器118仅包括单个反投影器120，以对不同投影数据集进行反投影，从而针对不同类型的投影数据中的每种投影数据生成体积图像数据。在一个实例中，相对于其中利用多个反投影器串行或并行处理不同投影数据集的配置，这能够减少处理时间和/或降低成本。例如，相对于串行处理，本文描述的方法能够将重建时间的至少部分减少为K分之一，其中，K是处理的数据集的数量。在另一示例中，相对于并行处理，本文描述的方法能够将重建硬件的至少部分(反投影器的数量)减少为K分之一，这降低了成本。任选地，至少部分成本节约能够用于采购更多和/或更高端且更快的硬件以减少重建时间。
投影数据处理器116和/或重建器118经由处理器(例如，中央处理单元或CPU、微处理器、控制器等)来实施，该处理器被配置为运行被存储、嵌入、编码等在计算机可读存储介质(不包括瞬态介质)(例如，物理存储器和/或其他非瞬态存储器)上的计算机可执行指令。在一个实施例中，处理器能够运行由瞬态介质(不包括非瞬态介质)(例如，载波、信号等)承载的计算机可执行指令。在一些实施例中，重建器118包括用于处理加速的专用硬件。这样的硬件可以包括但不限于定制的集成电路(IC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、图形处理单元(GPU)等。重建器118能够是系统100(如图所示)的部分和/或与系统100分离且不同的计算系统。
图2示意性地图示了反投影器120的示例。根据上文，能够经由CPU、IC、ASIC、FPGA、GPU和/或处理单元来实施反投影器120。所示的单个反投影器120被配置为在相同的时间利用相同的硬件上执行多个反投影操作，而不是在不同的反投影器上串行或并行执行多个反投影操作。在该示例中，单个反投影器120被配置为执行至少三次反投影操作。针对所有数据集上的每个体素仅执行一次几何计算并产生几何值。针对所有数据集上的每个体素执行一次或多次权重计算并产生权重值，并且使用相同的几何值以及来自几何计算和权重计算的权重值来单独地并行内插不同数据集。
反投影器120接收生成正被处理的投影数据的扫描的扫描参数。能够在数据文件(例如，标头)中包括扫描参数并且/或者能够从控制台110和/或投影数据处理器116接收扫描参数。扫描参数包括扫描的几何形状和重建体积的几何形状。几何计算器204处理扫描参数并针对每个体素和投影仅生成一次几何值(GV)。权重计算器2061，…，206M(其中，M是等于或大于1的整数)的集合206处理扫描参数和几何值并针对每个体素生成权重值(WV1，…，WVM)。扫描参数的示例包括对象支撑物108的z轴位置、源112的角位置、由源112发射的辐射射束的宽度、探测器阵列114中的(一个或多个)探测器的角位置、(一个或多个)探测器的z轴位置、对象支撑物108的移动速率等。
反投影器120还接收投影数据集。在该示例中，投影数据集包括N个投影数据集DATA 1，…，DATA N(在本文中被统称为DATA)，其中，N是大于1的正整数。数据内插器2081，…，208N(在本文中被统称为数据内插器208)的集合分别将DATA进行内插，每个数据内插器使用相同的GV和WV1，…，WVM之一。例如，数据内插器2081使用GV和WVi(其中，1≤i≤M)将DATA1进行内插以生成体积图像数据1(图像1)，……，并且数据内插器208N使用相同的GV和WVj(其中，1≤j≤M)将DATAN进行内插以生成体积图像数据N(图像N)。在一个实例中，i＝j。在另一实例中，i≠j。数据内插器208能够通过具有专用硬件的并行计算架构来实施，该专用硬件用于对多种不同数据类型和/或其他执行相同的内插。
下文在数学上描述了使用孔径权重的反投影器120的非限制性算法。
对于该示例，描述了孔径加权的反投影，如公式1所示：
公式1：
其中，d表示数据类型(例如，光电、康普顿散射、组合等)，x，y，z表示体素坐标，imaged(x，y，z)表示针对在坐标x，y，z处的数据类型d的图像的反投影体素，k表示投影，w和u表示几何值GV，α(w，k)表示归一化的孔径加权，并且datad，k(u，w)表示针对第d个数据类型和第k个投影的数据内插项。为简洁起见，公式1中没有明确写出w和u对x，y，z的依赖关系。
能够计算几何值u和w，如公式2和3所示：
公式2：
u＝xcosθk+ysinθk
其中，θk表示投影角度，并且
公式3：
其中，Rs表示从源到等中心的距离，并且v表示从源到正在重建的体素的射线的距离。
能够计算孔径加权项α(·)，如公式4所示：
公式4：
其中，p表示当前投影k的所有“pi伙伴”(与投影k相距180度的投影)的集合，并且G()表示孔径权重值WV。在该示例中，G()针对给定体素，基于探测器阵列114中的探测器的位置，对从源112穿过体素和探测器阵列114中的探测器的投影进行加权。在2002年10月21日提交的标题为“Conebeam computed tomography imaging”的专利US 6775346B2中描述了计算G()的示例，通过引用将其整体并入本文。
通常，首先计算几何值u和w。然后计算孔径加权α(w，k)。然后使用相同的u、w和α(w，k)对每种数据类型d执行数据内插和相加。
虽然结合孔径权重描述了上述示例，但是应当理解，本文能够预想到其他反投影权重。例如，利用扩展楔形算法的反投影利用权重，但不利用孔径权重。在Schecter等人的“The frequency split method for helical cone-beam reconstruction”(Med.Phys.，第31卷，第8期，第2230-2236页，2004年8月)中描述了这样的扩展楔形算法的示例。
图3-图6示意性地图示了反投影器120的非限制性谱成像示例。
在图3中，反投影器120被配置有单个几何计算器204和单个权重计算器2061。反投影器120还被配置有三个数据内插器2081、2082和2083。数据内插器2081、2082和2083分别被配置为：处理康普顿散射投影数据(散射PD)、光电效应投影数据(光PD)和组合(常规/非谱)投影数据(组合PD)，并且生成康普顿散射体积图像数据(散射图像/非谱)、光电效应体积图像数据(光图像)和组合(常规/非谱)体积图像数据(组合图像)。在该示例中，单个权重计算器2061被配置为计算完全归一化的孔径权重。数据内插器2081、2082和2083中的所有三个数据内插器均采用相同的几何值和孔径权重值。
在图4中，反投影器120被配置有单个几何计算器204和两个权重计算器2061和2062。反投影器120还被配置有四个数据内插器2081、2082、2083和2084。数据内插器2081、2082、2083和2084分别被配置为：处理组合投影数据(组合PD)、康普顿散射投影数据(散射PD)、高通光电效应投影数据(光高通PD)和低通光电效应投影数据(光低通PD)，并且生成组合(组合图像)、散射(散射图像)、高通光电效应投影和低通光电效应投影数据体积图像数据。加法器402将高光电效应体积图像数据与低光电效应体积图像数据相加以产生光体积图像数据(光图像)。
在该示例中，权重计算器2061被配置为计算完全归一化的孔径权重。权重计算器2062被配置为计算窄覆盖归一化的孔径权重。数据内插器2081、2082和2083采用完全归一化的孔径权重(来自权重计算器2061)。数据内插器2084采用窄覆盖归一化孔径加权(来自权重计算器2062)。所有数据内插器2081、2082、2083和2084都采用相同的几何值(来自单个几何计算器204)。在该示例中，投影数据处理器116(图1)包括对光电效应投影数据进行滤波以产生高光电效应投影数据和低光电效应投影数据的高通滤波器和低通滤波器。在Schecter等人的“The frequency split method for helical cone-beam reconstruction”(Med.Phys.，第31卷，第8期，第2230-2236页，2004年8月)中描述了分频的示例。
在图5中，反投影器120被配置有单个几何计算器204和两个权重计算器2061和2062。反投影器120还被配置有五个数据内插器2081、2082、2083、2084和2085。数据内插器2081、2082、2083、2084和2085分别被配置为：处理组合投影数据(组合PD)、高通康普顿散射投影数据(散射高通PD)、低通康普顿散射投影数据(散射低通PD)、高通光电效应投影数据(光高通PD)和低通光电效应投影数据(光低通PD)，并且生成组合的体积图像数据(组合图像)、高通康普顿散射体积图像数据、低通康普顿散射体积图像数据、高通光电效应体积图像数据和低通光电效应体积图像数据。加法器402将高光数据与低光数据相加以产生光体积图像数据(光图像)。加法器502将高散射数据与低散射数据相加以产生散射体积图像数据(散射图像)。
在该示例中，权重计算器2061被配置为计算完全归一化的孔径权重。权重计算器2062被配置为计算窄覆盖归一化的孔径权重。数据内插器2081、2082和2084采用完全归一化的孔径权重(来自权重计算器2061)。数据内插器2083和2084采用窄覆盖归一化的孔径权重(来自权重计算器2062)。所有数据内插器2081、2082、2083、2084和2085均采用相同的几何值。在该示例中，投影数据处理器116(图1)包括对光电效应投影数据进行滤波以产生高光电效应投影数据和低光电效应投影数据的高通滤波器和低通滤波器以及对康普顿散射投影数据进行滤波以产生高康普顿散射投影数据和低康普顿散射投影数据的高通滤波器和低通滤波器。
接下来结合谱CT来描述以上示例。然而，应当理解，本文描述的方法也能够用于其中根据相同的单个成像扫描生成至少两种不同类型的投影数据的其他应用。例如，本文描述的方法也能够用于使用相同的几何值，根据投影数据和投影数据的噪声估计结果来生成体积图像数据。在US9159122B2和WO 2016/103088A1中描述了合适的噪声估计方法的非限制性示例，通过引用将它们整体并入本文。本文还预想到其他算法。
图6示意性地图示了反投影器120的非限制性噪声估计示例。
在图6中，反投影器120被配置有单个几何计算器204和权重计算器2061以及两个数据内插器2081和2082，数据内插器2081和2082分别被配置为：处理投影数据和针对投影数据确定的噪声估计结果(统计差异)，并且生成衰减体积图像数据(衰减图像)和噪声体积图像数据(方差图像)。在该示例中，权重计算器2061被配置为计算完全归一化的孔径权重(例如使用平方权重)。数据内插器2081和2082均采用相同的几何值和相同的孔径权重值。在该示例中，投影数据处理器116(图1)处理投影数据以估计噪声。
图7图示了根据本文描述的(一个或多个)实施例的示例方法。
在702处，执行谱CT扫描，从而产生谱投影数据。在一个实例中，谱投影数据包括至少两种不同类型的谱投影数据。在另一实例中，处理谱投影数据以生成至少两种不同类型的谱投影数据。
在704处，如本文和/或其他地方所描述的，基于扫描参数，针对体积图像数据矩阵中的每个体素仅生成一次几何值。
在706处，如本文和/或其他地方所描述的，基于扫描参数和几何值，针对体积图像数据矩阵中的每个体素生成一个或多个权重值集合。
在708处，如本文和/或其他地方所描述的，使用相同的几何值和一个或多个权重值，通过单独的内插和相加来针对不同类型的谱投影数据生成体积图像数据。
如本文所描述的，在相同的反投影器120上/由相同的投影器120执行动作704-708。
图8图示了根据本文描述的(一个或多个)实施例的另一示例方法。
在802处，执行CT扫描，从而产生投影数据。
在804处，如本文和/或其他地方所描述的，针对投影数据估计噪声(例如，方差)。
在806处，如本文和/或其他地方所描述的，基于扫描参数，针对体积图像数据矩阵中的每个体素仅生成一次几何值。
在808处，如本文和/或其他地方所描述的，基于扫描参数和几何值，针对体积图像数据矩阵中的每个体素生成一个或多个权重值。
在810处，如本文和/或其他地方所描述的，使用相同的几何值和权重值，通过单独的内插和相加来针对投影数据和噪声估计结果生成体积图像数据。
如本文所描述的，在相同的反投影器120上/由相同的反投影器120执行动作806-810。
以上内容可以以计算机可读指令的方式来实施，所述计算机可读指令被编码或嵌入在计算机可读存储介质(不包括瞬态介质)上，所述计算机可读指令当由(一个或多个)计算机处理器((例如，中央处理单元(CPU)、微处理器等)运行时令(一个或多个)处理器执行本文描述的动作。额外地或替代地，计算机可读指令中的至少一个由信号、载波或其他瞬态介质(不是计算机可读存储介质)承载。
虽然已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示例性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。虽然某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。
计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信系统来分布。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。
Claims (20)
1.一种系统，包括：
单个反投影器(120)，其包括：
单个几何计算器(204)，其被配置为处理单个计算机断层摄影扫描的扫描参数，以针对体积图像数据矩阵中的每个体素位置仅生成一次几何值；
至少一个权重计算器(206)，其被配置为处理所述单个计算机断层摄影扫描的所述扫描参数和所述几何值，以针对所述体积图像数据矩阵中的每个体素位置生成权重值；以及
多个数据内插器(208)，每个数据内插器被配置为使用所述权重值和相同的几何值来处理从相同的单个计算机断层摄影扫描产生的相应的不同类型的投影数据，以基于所述体积图像数据矩阵并对应于所述相应的不同类型的投影数据来生成体积图像数据。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述不同类型的投影数据包括针对至少两个不同能量谱的谱投影数据。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述不同类型的投影数据至少包括光电效应分量和康普顿散射分量。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述光电效应分量或所述康普顿散射分量中的至少一个被分成至少两个不同频率分量。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述不同类型的投影数据包括投影数据和针对所述投影数据的噪声估计结果。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的系统，其中，所述扫描参数包括以下各项中的一项或多项：对象支撑物(108)的z轴位置、辐射源(112)的角位置、由所述源发射的辐射射束的宽度、探测器阵列(114)中的探测器的角位置或所述探测器的z轴位置。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，还包括：
投影数据处理器(116)，其被配置为生成所述不同类型的投影数据。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，还包括：
辐射源(112)，其被配置为发射X射线辐射；以及
探测器(114)，其被配置为探测由所述辐射源发射的X射线辐射并根据所述X射线辐射来生成相同的投影数据。
9.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中，所述不同类型的投影数据是从计算机断层摄影成像系统(100)接收的。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统，其中，所述权重值包括针对所述不同类型的投影数据中的所有投影数据的单个权重值集合，并且所述多个数据内插器中的所有数据内插器均利用相同的单个权重值集合来处理投影数据。
11.根据权利要求1至9中的任一项所述的系统，其中，所述权重值至少包括第一权重值集合和不同的第二权重值集合，所述多个数据内插器中的至少两个数据内插器仅利用所述第一权重值集合或所述第二权重值集合中的一个，并且所述多个数据内插器中的至少一个不同的数据内插器利用所述第一权重值集合或所述第二权重值集合中的另一个。
12.一种利用计算机可执行指令编码的计算机可读介质，其中，所述计算机可执行指令在由处理器运行时令所述处理器执行以下操作：
仅利用一个反投影器来执行以下操作：
根据单个计算机断层摄影扫描的扫描参数，针对体积图像数据矩阵中的每个体素位置仅计算一次几何值；
根据所述单个计算机断层摄影扫描的扫描参数和所述几何值，针对所述体积图像数据矩阵中的每个体素位置计算一个或多个权重值集合；以及
使用相同的几何值并使用所述一个或多个权重值集合来对根据来自相同的单个计算机断层摄影扫描的投影数据产生的相应的不同类型的投影数据进行内插和相加，以基于所述体积图像数据矩阵并对应于所述相应的不同类型的投影数据来生成体积图像数据。
13.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其中，所述投影数据是多能量投影数据，并且所述不同类型的投影数据包括针对至少两个不同能谱的谱投影数据。
14.根据权利要求12所述的计算机可读介质，其中，所述不同类型的投影数据包括投影数据和针对所述投影数据的噪声估计结果。
15.根据权利要求12至14中的任一项所述的计算机可读介质，其中，所述扫描参数包括以下各项中的一项或多项：对象支撑物的z轴位置、辐射源的角位置、由所述源发射的辐射射束的宽度、探测器阵列中的探测器的角位置或所述探测器的z轴位置。
16.根据权利要求13至15中的任一项所述的计算机可读介质，其中，所述计算机可执行指令在由所述处理器运行时还令所述处理器：
生成所述不同类型的投影数据。
17.根据权利要求13至15中的任一项所述的计算机可读介质，其中，所述计算机可执行指令在由所述处理器运行时还令所述处理器：
从计算机断层摄影成像系统接收所述不同类型的投影数据。
18.一种方法，包括：
利用单个反投影器根据单个计算机断层摄影扫描的扫描参数，针对体积图像数据矩阵中的每个体素位置仅计算一次几何值；
利用所述单个反投影器根据所述单个计算机断层摄影扫描的扫描参数和所述几何值，针对所述体积图像数据矩阵中的每个体素位置计算权重值；并且
利用所述单个反投影器使用相同的几何值并使用所述权重值来对根据来自相同的单个计算机断层摄影扫描的相同的投影数据产生的不同类型的投影数据进行内插和相加，以基于所述体积图像数据矩阵并对应于相应的不同类型的投影数据来生成体积图像数据。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述投影数据是多能量投影数据，并且所述不同类型的投影数据包括针对至少两个不同能量谱的谱投影数据。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述不同类型的投影数据包括投影数据和所述投影数据的噪声方差。
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