CN1403058A - 图像产生方法和x-射线计算机断层成像装置 - Google Patents
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Abstract
为了在应用多行检测器以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时获得抑制了伪影的图像,给通过应用具有超过一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描所采集的数据实施预处理比如灵敏度校正(S1),实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差(S2),实施应用多片层/螺旋插值处理以从在图像重构平面中的近似的数据中计算插值的数据(S3),以及对所插值的数据实施反投影处理以产生图像(S4)。
Description
发明领域
本发明涉及图像产生方法和X-射线CT(计算机断层成像)装置,更具体地说,本发明涉及这样的一种图像产生方法和X-射线CT装置,在应用具有不止一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时通过这种图像产生方法和X-射线CT装置可以获得抑制了伪影的图像。
技术背景
附图16所示为基于通过应用具有超过一个检测器行的多行检测器实施的螺旋扫描所获得的数据产生图像的常规图像产生方法的流程图。
在步骤S1中,给数据实施预处理比如灵敏度校正。
在步骤S3中,实施应用多片层/螺旋插值处理以从在图像重构平面中的近似的数据中计算插值的数据。
在步骤S4中,对所插值的数据实施反投影处理以产生图像。
附图17所示为应用双检测器的实例性的多片层/螺旋插值处理的示意图。
附图17表示的是以π/2的视角(view)从X-射线管看的双检测器。
通过对在第一检测器行(j=1)中在视角π/2上通道i的数据d1(π/2,i)和在第二检测器行(j=2)中在视角π/2上通道i的数据d2(π/2,i)进行线性插值计算在视角π/2处通道i的插值数据D(π/2,i)。
因为数据d1(π/2,i)和d2(π/2,i)位于沿着对象的身体轴线的线上并且假设CT值在对象的身体轴线的方向上线性地变化,故使用线性插值。
由于在附图17中扫描平面没有倾斜,第一检测器行(j=1)相对于平移轴的数据d1(π/2,i)的位置h1等于第二检测器行(j=2)相对于平移轴的数据d2(π/2,i)的位置h2。即,数据d1(π/2,i)和d2(π/2,i)两者都位于沿着对象的身体轴线的线上,这满足线性插值所需的条件。
当扫描平面倾斜时,然而,如附图18所示,相对于平移轴的数据d1(π/2,i)的位置h1和相对于平移轴的数据d2(π/2,i)的位置h2变得不相等。即,数据d1(π/2,i)和d2(π/2,i)不再位于沿着对象的身体轴线的线上,结果不满足线性插值所需的条件,产生了伪影。
发明概述
因此,本发明的一个目的是提供这样的一种图像产生方法和X-射线CT装置,在应用具有不止一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时通过这种图像产生方法和X-射线CT装置可以获得抑制了伪影的图像。
根据本发明的第一方面,本发明提供一种图像产生方法,该图像产生方法基于应用超过一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描所采集的数据产生图像,其特征在于包括如下的步骤:给该数据实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相时于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差。
在第一方面的图像产生方法中,最新地引入校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差。因此,在应用具有不止一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时,可以获得抑制了伪影的图像。
根据本发明的第二方面,本发明提供一种图像产生方法,该图像产生方法的特征在于包括如下的步骤:给通过应用具有超过一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描所采集的数据实施预处理比如灵敏度校正;接着,实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差;实施应用多片层/螺旋插值处理以从在图像重构平面中的近似的数据中计算插值的数据;以及对所插值的数据实施反投影处理以产生图像。
在第二方面的图像产生方法中,在校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差的处理之前实施倾斜校正处理。因此,在应用具有不止一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时,应用与常规使用相同的多片层/螺旋插值处理可以获得抑制了伪影的图像。
根据第三方面,本发明提供具有前述的构造的图像产生方法,其特征在于所说的的倾斜校正处理由如下的步骤组成:数据位置移动处理,移动设置在沿着通道索引轴和视角索引轴的二维阵列上的数据位置以消除由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差;数据抽取处理,抽取如下的范围的数据:在该数据范围中在从移动的数据阵列的视角方向上所有的视角数据都全部出现;哑数据附加处理,给所抽取的数据附加哑数据以调整数据范围;以及数据变换处理,将该数据变换为能使通道位置通过所有的视角对齐的数据。
在第三方面的图像产生方法中,首先移动数据的位置以消除由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差。然而,数据位置的移动量并不限于通道之间的距离的整数倍。因此,在移动的数据阵列中,在通道的索引轴线的相对端上产生了凹入部分和凸出部分,由此存在沿着对于所有的视角数据全部出现的视角方向的部分和沿着部分缺少数据的视角方向的部分。在沿着对于所有的视角数据全部出现的视角方向的部分可以照常使用,并且抽取对应于该部分的范围的数据。在另一方面,由于使用沿着部分缺少数据的视角方向的部分可以导致伪影,因此丢弃该部分。对应于被丢弃部分的缺少的数据以哑数据弥补以调整数据范围。因此,如上文所指出,数据位置的移动量并不限于通道到通道的距离的整数倍,在所得的数据阵列中的数据位置并不与所有的视角的通道的位置匹配。因此,例如通过插值将该数据变换为能使通道的位置通过所有的视角对齐的数据。因此,在应用具有不止一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时,应用与常规使用相同的多片层/螺旋插值处理可以获得抑制了伪影的图像。
根据本发明的第四方面,本发明提供一种具有前述结构的图像产生方法,其特征在于所说的数据位置移动处理在通道的方向上移动在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的通道的平行数据的位置:
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN}
这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤VWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj。
在数据位置移动处理中的数据位置移动量随着螺旋扫描的条件(例如,螺距)变化,在第四方面的图像产生方法中所示的移动量代表一种实例。
根据第五方面,本发明提供一种具有前述构造的图像产生方法,其特征在于:对于第pvn视角所说的数据抽取处理从在第j检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据,这里DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数。
在数据抽取处理中所抽取的数据范围随着螺旋扫描的条件(例如,螺距)变化,在第五方面的图像产生方法中所示的范围代表一种实例。
根据第六方面,本发明提供一种具有前述构造的图像产生方法,其特征在于所说的倾斜校正处理由如下的步骤组成:对于第pvn视角进行从在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据的数据抽取处理,这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤VWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj,DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数,以及
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN};
对所有抽取的数据附加哑数据以调整数据范围的哑数据附加处理;以及将该数据变换为能使通道的位置通过所有的视角对齐的数据的数据变换处理。
在第六方面的图像产生方法中,虽然通过顺序地执行数据抽取处理、哑数据附加处理和数据变换处理来执行这种处理而不需要数据位置移动处理,但是可以获得与通过第五方面的图像产生方法所得的结果相同的结果。
根据第七方面,本发明提供一种具有前述构造的图像产生方法,其特征在于所说的哑数据是空气数据。
在第七方面的图像产生方法中,空气数据(空气的CT值)用作哑数据。这种方案提供了最好的图像。
根据第八方面,本发明提供了由本发明的第三至第七方面中的任一方面所述的图像产生方法,其特征在于所说的数据变换处理是插值处理。
虽然可以拷贝最近似的数据并将该数据变换为能使通道位置通过所有的视角对齐的数据,第八方面的图像产生方法使用将数据变换为能使通道位置通过所有的视角对齐的数据的插值处理。这种方案提供了最好的图像。
根据第九方面,本发明提供了一种X-射线CT装置,该X-射线CT装置包括X-射线管、具有与所说的X-射线管相对的多于一个检测器行的多行检测器、沿着平移轴相对于对象平移所说的X-射线管和所说的多行检测器的平移控制装置、绕旋转轴旋转至少一个所说的X-射线管和所说的多行检测器的旋转控制装置、使通过所说的旋转相对于平移轴所形成的扫描平面的角度倾斜到不是90°的角度的倾斜控制装置、通过应用所说的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描采集数据的扫描控制装置以及基于所采集的数据产生图像的图像产生装置,其特征在于所说的X-射线CT装置进一步包括:倾斜校正装置,该倾斜校正装置给该数据实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差。
第九方面的X-射线CT装置适合于实施第一方面的图像产生方法。
根据第十方面,本发明提供了一种X-射线CT装置,该X-射线CT装置包括X-射线管、具有与所说的X-射线管相对的多于一个检测器行的多行检测器、相对于对象沿着平移轴平移所说的X-射线管和所说的多行检测器的平移控制装置、绕旋转轴旋转至少一个所说的X-射线管和所说的多行检测器的旋转控制装置、使通过所说的旋转相对于平移轴所形成的扫描平面的角度倾斜到不是90°的角度的倾斜控制装置、通过应用所说的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描采集数据的扫描控制装置以及基于所采集的数据产生图像的图像产生装置,其特征在于所说的X-射线CT装置进一步包括:给所说的数据实施预处理比如灵敏度校正的预处理装置;实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差的倾斜校正处理装置;实施应用多片层/螺旋插值处理以从在图像重构平面中的近似的数据中计算插值的数据的多片层/螺旋插值处理装置;以及对所插值的数据实施反投影处理以产生图像的反投影处理装置。
第十方面的X-射线CT装置适合于实施第二方面的图像产生方法。
根据第十一方面,本发明提供一种具有前述构造的X-射线CT装置,其特征在于所说的倾斜校正处理装置包括:移动设置在沿着通道索引轴和视角索引轴的二维阵列上的数据位置以消除由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差的数据位置移动装置;抽取如下的范围的数据的数据抽取装置:在该数据范围中在从移动的数据阵列的视角方向上的所有的视角数据都全部出现;给所抽取的数据附加哑数据以调整数据范围的哑数据附加装置;以及将该数据变换为能使通道的位置通过所有的视角对齐的数据的数据变换装置。
第十一方面的X-射线CT装置适合于实施第三方面的图像产生方法。
根据第十二方面,本发明提供一种具有前述构造的X-射线CT装置,其特征在于所说的倾斜校正处理装置包括:所说的数据位置移动装置在通道的方向上移动在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的通道的平行数据的位置:
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN}
这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤VWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj。
第十二方面的X-射线CT装置适合于实施第四方面的图像产生方法。
根据第十三方面,本发明提供一种具有前述构造的X-射线CT装置,其特征在于所说的倾斜校正处理装置包括:对于第pvn视角所说的数据抽取装置从在第j检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据,这里DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数。
第十三方面的X-射线CT装置适合于实施第五方面的图像产生方法。
根据第十四方面,本发明提供一种具有前述构造的X-射线CT装置,其特征在于所说的倾斜校正处理装置包括:对于第pvn视角从在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据的数据抽取装置,这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤vWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj,DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数,以及
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN};
对所有抽取的数据附加哑数据以调整数据范围的哑数据附加装置;以及将该数据变换为能使通道的位置通过所有的视角对齐的数据的数据变换装置。
第十四方面的X-射线CT装置适合于实施第六方面的图像产生方法。
根据第十五方面,本发明提供一种具有前述构造的X-射线CT装置,其特征在于所说的哑数据是空气数据。
第十五方面的X-射线CT装置适合于实施第七方面的图像产生方法。
根据第十六方面,本发明提供一种具有前述构造的X-射线CT装置,其特征在于所说的数据变换装置是插值装置。
第十六方面的X-射线CT装置适合于实施第八方面的图像产生方法。
根据该图像产生方法和X-射线CT装置,在应用多行检测器以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时,可以获得抑制了伪影的图像。因此,可以执行倾斜扫描并避开希望不受辐射的部分(例如胎儿)或在以X-射线辐射时造成伪影的部分(例如,嵌入了金属的部分)。
通过下文对在附图中示出的本发明的优选实施例的描述将会清楚本发明的进一步的目的和优点。
附图概述
附图1所示为根据第一实施例的X-射线CT装置的方块图。
附图2所示为根据第一实施例的图像产生处理的流程图。
附图3所示为根据第一实施例的倾斜校正处理的流程图。
附图4所示为在视角φ=0上第i通道相对于平移轴的位置的解释性附图。
附图5所示为在视角φ=π/2上第i通道相对于平移轴的位置的解释性附图。
附图6所示为由于扫描平面的倾斜引起的第i通道相对于平移轴的视角到视角的位置偏差的解释性附图。
附图7所示为在视角φ=π/2上第j通道的解释性附图。
附图8所示为解释在双检测器中第一检测器行的数据位置移动处理的附图。
附图9所示为解释在双检测器中第二检测器行的数据位置移动处理的附图。
附图10所示为解释在双检测器中第一检测器行的数据抽取处理的附图。
附图11所示为解释在双检测器中第一检测器行的哑数据附加处理的附图。
附图12所示为解释在双检测器中第二检测器行的数据抽取处理的附图。
附图13所示为解释在双检测器中第二检测器行的哑数据附加处理的附图。
附图14所示为解释通过线性插值解释数据变换处理的附图。
附图15所示为根据第二实施例的倾斜校正处理的流程图。
附图16所示为说明常规的图像产生处理的流程图。
附图17所示为在视角φ=π/2上第i通道相对于平移轴的位置没有倾斜的解释性附图。
附图18所示为在视角φ=π/2上第i通道相对于平移轴的位置有倾斜的解释性附图。
本发明的详细描述
现在参考附图描述本发明的实施例。
-第一实施例-
附图1所示为根据本发明的第一实施例的X-射线CT装置100的方块图。
X-射线CT装置100包括操作台1、床装置8和扫描台架9。
操作台1包括接收操作员所输入的指令和信息的输入装置2、执行扫描处理和图像产生处理的中央处理装置3、与成像床8和扫描台架进行控制信号通信的控制接口4、采集在扫描台架9中获取的数据的数据采集缓冲器5、显示从该数据中重构的图像的CRT6以及存储程序、数据和图像的存储装置7。
床装置8包括放置对象的托架8c和在x-和y方向上移动托架8c的运动控制器8a。
y-轴表示垂直方向,z-方向表示托架8c的纵向方向。此外,与y-和z-轴正交的轴线由x-轴表示。对象的身体轴线沿着z-轴方向延伸。
扫描台架9包括X-射线控制器10、X-射线管11、准直器12、具有一个以上的检测器行的多行检测器13、数据采集部分14、围绕等角点ISO旋转X-射线管11和多行检测器13等的旋转控制器15以及倾斜扫描平面的角度的倾斜控制器16。
附图2所示为由X-射线CT装置100进行图像产生处理的流程图。
在步骤S1中,在以倾斜的扫描平面相对于扫描台架9平移托架8c的同时,对通过绕等角点ISO旋转X-射线管11和多行检测器13等实施的螺旋扫描所采集的数据实施预处理比如灵敏度校正。
在步骤S2中,实施校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的在检测器行中通道相对于平移轴的的视角到视角的位置偏差。倾斜校正处理将在下文中描述。
在步骤S3中,实施多片层/螺旋插值处理以从在图像重构平面中的近似的数据中计算插值的数据。
在步骤S4中,对插值的数据实施反投影处理以产生图像。
步骤S1、S3和S4都与在常规的处理中的步骤相同。
附图3所示为倾斜校正处理的流程图。
在步骤T1中,沿着通道索引轴线和视角索引轴线在二维阵列上设置数据,然后移动该数据的位置以消除由于扫描平面的倾斜引起的在检测器行中通道相对于平移轴的的视角到视角的位置偏差。下文将描述数据移动位置处理的实例。
在步骤T2中,从所移动的数据阵列中抽取在该视角方向上在所有的视角中都完全存在的数据范围。
在步骤T3中,给所抽取的数据附加哑数据以调整数据范围。下文中将描述哑数据附加处理的实例。
在步骤T4中,将数据变换为能使通过所有的视角的通道位置对齐的数据。下文将描述数据变换处理的实例。
接着描述这些实例。
在这些实例中,螺旋扫描包含对所有的视角(一个周期的视角)基本为2π的旋转和对于该2π旋转(即,螺距=1)一个片层宽度的平移,这里倾斜角度表示为θ,从旋转轴和平移轴的交点(等角点ISO)至对应于j检测器行的扫描平面的距离表示Lj。
此外,在垂直方向上在多行检测器13正好设置在下面时视角φ=0和视角索引pvn=1。
附图4所示为在视角φ=0时的双检测器。
在第一检测器行(j=1)中的第i通道相对于平移轴的位置h1(0,i)等于在第二检测器行(j=2)中的第i通道相对于平移轴的位置h2(0,i)而与倾斜角度θ无关。
附图5所示为在视角φ=π/2时的双检测器。
在第一检测器行(j=1)中的第i通道相对于平移轴的位置h1(π/2,i)不等于在第二检测器行(j=2)中的第i通道相对于平移轴的位置h2(π/2,i)。
附图6所示为由于扫描平面的倾斜造成在第一检测器行(j=1)中的第i通道相对于平移轴的位置h1(pvn,i)和在第二检测器行(j=2)中的第i通道相对于平移轴的位置h2(pvn,i)在不同的视角到视角不同。在该视角索引表示为pvn时,1≤pvn≤VWN,一般地以下式表示位置hj(pvn,i):
hj(pvn,i)=h(0,i)+j_delt_iso_max·sin{2π(pvn-1)/VWM}
该视角φ=2π(pvn-1/VWM)
附图7所示为在在视角φ=π/2时的第j检测器行。
从附图7中可以看到,
j_delt_iso_max=Lj·tanθ
附图8所示为解释在双检测器中的第一检测器行(j=1)的数据位置移动处理的附图。
该数据沿着通道索引轴和视角索引轴的二维阵列设置,然后在通道索引方向上将视角索引的数据位置vpn移动如下:
I_delt_iso_max·sin{(pvn-1)/VWM}
在视角索引方向上的线上的数据相对于平移轴的位置变得与在附图8中所示的移动数据阵列中的位置相同。
附图9所示为解释在双检测器中的第二检测器行(j=2)的数据位置移动处理的附图。
该数据沿着通道索引轴和视角索引轴的二维阵列设置,然后在通道索引方向上将视角索引的数据位置vpn移动如下:
2_delt_iso_max·sin{(pvn-1)/VWM}
在视角索引方向上的线上的数据相对于平移轴的位置变得与在附图9中所示的移动的数据阵列中的位置相同。
附图10所示为解释在双检测器中的第一检测器行(j=1)的数据抽取处理的附图。
从进行了数据位置移动处理的数据阵列中,抽取如下范围的数据(由实线所包围):在视角方向上在该范围中的数据都全部出现在所有的视角中。
对于第pvn视角所抽取的范围一般地表示为从在第j检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道,这里DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数。
附图11所示为解释在双检测器中的第一检测器行(j=1)的哑数据附加处理的附图。
给所抽取的数据阵列附加空气数据,将该阵列的数据范围调整到原始的数据阵列。
附图12所示为解释在双检测器中的第二检测器行(j=2)的数据抽取处理的附图。
从进行了数据位置移动处理的数据阵列中,抽取如下范围的数据(由实线所包围):在视角方向上在该范围中的数据都全部出现在所有的视角中。
附图13所示为解释在双检测器中的第二检测器行(j=2)的哑数据附加处理的附图。
给所抽取的数据阵列附加空气数据,将该阵列的数据范围调整到原始的数据阵列。
附图14所示为解释通过线性插值进行数据变换处理的附图。
src[i]表示在原始数据阵列中的某一视角的通道的数据。
通过数据位置移动处理对该数据的位置进行移动。
因此,通过线性插值处理计算在原始位置上的数据dest[i]。
在将数据移动到如在附图14中所示的下部通道索引时,线性插值处理得到:
delt_iso=delt_iso_max·sin{2π(pvn-1)/VWN}
int_delt_iso=abs{int{delt_iso/DMM}}
ratio=abs{delt_iso/DMM}-int_delt_iso
dest[i-int_delt_iso]=src[i]·(1-ratio)+src[i+1]·ratio
这里int{}是整数抽取函数,abs{}是绝对值函数。在另一方面,当数据移动到更高的通道索引时,
dest[i+int_delt_iso]=src[i]·(1-ratio)+src[i+1]·ratio.
根据上文所述的X-射线CT装置,在应用多行检测器13并以倾斜的扫描平面实施螺旋扫描时,可以获得抑制了伪影的图像。
-第二实施例-
附图15所示为在第二实施例中的倾斜校正处理的流程图。
在步骤T11中,抽取第pvn视角的第j检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道的数据。
在步骤T12中,给所抽取的数据附加哑数据以调整在视角中的数据范围。
在步骤T13中,移动数据位置以重构象原始数据那样的二维数据阵列,如附图11和13所示。然后,将该数据变换为能使通道位置通过所有视角对齐的数据。
除了数据位置移动处理在哑数据附加处理之后以外,第二实施例基本等于第一实施例。
在数据抽取处理之后可以执行数据位置移动处理,并且此后可以执行哑数据附加处理。
虽然假设数据是由在前文描述中的扇形束类型的X-射线CT装置100所采集的平行数据,但是在平行化之前仍然可以给该数据施加倾斜校正处理。
此外,虽然在前文的描述中应用双检测器,但是本发明容易应用到具有三个或更多的检测器行的多行检测器中。
在不脱离本发明的精神范围的前提下可以构造出许多不同的实施例。应该理解的是本发明并不限于在说明书中所描述的特定的实施例,而是以所附加的权利要求来限定。
Claims (15)
1.一种图像产生方法,该图像产生方法基于应用超过一个检测器行的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描所采集的数据产生图像,该方法包括如下的步骤:
给该数据实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差。
2.根据权利要求1所述的图像产生方法,其中所说的倾斜校正处理包括:
数据位置移动处理,移动设置在沿着通道索引轴和视角索引轴的二维阵列上的数据位置以消除由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差;
数据抽取处理,抽取如下的范围的数据:在该数据范围中在从移动的数据阵列的视角方向上对所有的视角数据都全部出现;
哑数据附加处理,给所抽取的数据附加哑数据以调整数据范围;以及
数据变换处理,将该数据变换为能使通道位置通过所有的视角对齐的数据。
3.根据权利要求2所述的图像产生方法,其中
所说的数据位置移动处理在通道的方向上移动在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的通道的平行化数据的位置:
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN}
这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤VWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj。
4.根据权利要求3所述的图像产生方法,其中:
对于第pvn视角所说的数据抽取处理从在第j检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据,这里DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数。
5.根据权利要求1所述的图像产生方法,其中所说的倾斜校正处理包括:
对于第pvn视角从在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据的数据抽取处理,这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤VWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj,DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数,以及
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN};
哑数据附加处理,对所有抽取的数据附加哑数据以调整数据范围;以及
数据变换处理,将该数据变换为能使通道位置通过所有的视角对齐的数据。
6.根据权利要求2或5所述的图像产生方法,其中所说的哑数据是空气数据。
7.根据权利要求2或5所述的图像产生方法,其中所说的数据变换处理是插值处理。
8.一种X-射线CT装置,该X-射线CT装置包括:
X-射线管;
具有与所说的X-射线管相对的多于一个检测器行的多行检测器;
平移控制装置,沿着平移轴相对于对象平移所说的X-射线管和所说的多行检测器;
旋转控制装置,绕旋转轴旋转至少一个所说的X-射线管和所说的多行检测器;
倾斜控制装置,使通过所说的旋转相对于平移轴所形成的扫描平面的角度倾斜到不是90°的角度;
扫描控制装置,通过应用所说的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描采集数据;
图像产生装置,基于所采集的数据产生图像;以及
倾斜校正装置,该倾斜校正装置给该数据实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差。
9.一种X-射线CT装置,该X-射线CT装置包括:
X-射线管;
具有与所说的X-射线管相对的多于一个检测器行的多行检测器;
平移控制装置,沿着平移轴相对于对象平移所说的X-射线管和所说的多行检测器;
旋转控制装置,绕旋转轴旋转至少一个所说的X-射线管和所说的多行检测器;
倾斜控制装置,使通过所说的旋转相对于平移轴所形成的扫描平面的角度倾斜到不是90°的角度;
扫描控制装置,通过应用所说的多行检测器以倾斜的扫描平面实施的螺旋扫描采集数据;
图像产生装置,基于所采集的数据产生图像;
预处理装置,给所说的数据实施预处理比如灵敏度校正;
倾斜校正处理装置,实施倾斜校正处理以校正由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差;
多片层/螺旋插值处理装置,实施应用多片层/螺旋插值处理以从在图像重构平面中的近似的数据中计算插值的数据;以及
反投影处理装置,对所插值的数据实施反投影处理以产生图像。
10.根据权利要求8或9的X-射线CT装置,其中所说的倾斜校正处理装置包括:
数据位置移动装置,移动设置在沿着通道索引轴和视角索引轴的二维阵列上的数据位置以消除由于扫描平面的倾斜引起的相对于平移轴的在检测器行中的通道位置的视角到视角的偏差;
数据抽取装置,抽取如下的范围的数据:在该数据范围中在从移动的数据阵列的视角方向上所有的视角数据都全部出现;
哑数据附加装置,给所抽取的数据附加哑数据以调整数据范围;以及
数据变换装置,将该数据变换为能使通道位置通过所有的视角对齐的数据。
11.根据权利要求10所述的X-射线CT装置,其中
所说的数据位置移动装置在通道的方向上移动在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的通道的平行化数据的位置:
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN}
这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤VWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj。
12.根据权利要求11所述的X-射线CT装置,其中
对于第pvn视角所说的数据抽取装置从在第j检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据,这里DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数。
13.根据权利要求8或9所述的X-射线CT装置,其中所说的倾斜校正装置包括:
对于第pvn视角从在第j(j是检测器行索引,并且1≤j≤J)检测器行中的第(Roundup{Lj·tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)通道至第(I-Roundup{Lj·tanθ/DMM}-1+j_delt_iso)通道中抽取数据的数据抽取装置,这里,pvn是视角索引并且1≤pvn≤VWN,对于所有的视角都基本旋转2π,倾斜角度表示为θ,从平移轴和旋转轴的交点到对应于第j检测器行的扫描平面的距离表示为Lj,DMM是通道到通道的距离,Roundup{}是四舍五入函数,以及
j_delt_iso=Lj·tanθ·sin{2π(pvn-1)/VWN};
对所有抽取的数据附加哑数据以调整数据范围的哑数据附加装置;以及
将该数据变换为能使通道位置通过所有的视角对齐的数据的数据变换装置。
14.根据权利要求10所述的X-射线CT装置,其中所说的哑数据是空气数据。
15.根据权利要求10所述的X-射线CT装置,其中所说的数据变换装置是插值装置。
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Granted publication date: 20070425 Termination date: 20140820 |
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