CN1516854A - 数字层析x射线照相组合中的通用滤波反投影重构 - Google Patents

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Abstract

一种从物体的多个二维(2D)图像来构造物体的三维(3D)图像的方法，包括过滤物体的多个2D图像(步骤260)，以及将过滤的2D图像基于顺序统计反投影为3D图像(步骤270)。

Description

数字层析X射线照相组合中的通用滤波反投影重构
根据海军研究所/亨利M.杰克逊基金的22287号合同，政府拥有本发明的各项权利。
技术领域
本申请涉及一种数字成像技术，特别地，涉及使用层析X射线照相组合装置重构三维图像(3D)的技术。
背景技术
众所周知，在医学界，乳腺癌是女性死亡的一个主导原因(并且从较低程度而言它同样影响男性)。然而，如果能较早发现异常，并加以适当的医疗关注，死亡和/或严重误诊的危险就能大大地降低。现在，有许多正在发展中的装置和技术(比如乳房造影术)，它们相对于传统装置能更早地探测到乳腺的异常，并且具有更高的准确度。下面就是一些现有装置、技术以及它们的不足之处的简要描述。
目前，绝大部分的乳房造影装置采用传统的X射线技术。将病人的乳房置于X射线机器中，机器发射出X射线通过乳房并且在胶片上产生相应的X射线图像。然后专业的医师对胶片进行分析，以检测是否存在如块状物、囊肿、微小钙化物、纤维状发现物、组织畸变这样一些异常现象和/或其它一些关于良性或恶性异常现象的异常发现物。在标准的数字乳房造影术中，通过数字探测器得到X射线图像(或者说投影射线照片)，并且可以对得到的数字图像进行处理以提高图像中结构的可视性，从而为医师提供可能更加有用的图像。然而，这些标准的技术，存在着许多问题。
标准的乳房造影技术(包括以标准的数字和胶片为基础的技术)的二维特性会导致叠加(例如重合)问题。在投影图像中，当多个结构在同一位置重合时，就会产生叠加问题。重合的正常(比如非恶性的)组织可能最终在形状上结合到一起使得看起来象异常物，从而导致异常物判断中的“错误肯定”。目前，错误肯定的几率是相当高的：大约70％到90％所进行的解剖都是正常的。相反地，真正的异常物也许会叠加于将异常物“隐藏”于密集组织中的密集组织区域之上，从而导致异常物的“错误否定”。因此在标准的二维成像中(比如投影射线照片)，乳房中的结构也许会彼此重叠，这样乳房中的正常结构就会“干涉到”对在成像的物体中处于不同高度(这与投影的方向有关)的有关(比如可能恶性的)结构的清晰判断。
许多乳房造影技术的另一个问题是关于对比度问题。与它真实的三维对比度比较起来，乳房中的细小结构在投影图像中具有相对低的对比度。例如，在6cm厚度的乳房的投影图像中，一个2cm厚度的结构仅仅具有它真实对比度的三分之一；一个1cm厚度的结构仅仅具有它真实对比度的六分之一，等等。因此，图像中的对比度没有正确地代表结构的真实对比度。
为了克服二维技术的缺陷，一些技术利用对病人乳房多个投影X射线照片来获取乳房组织的三维图像。然后，专业医师检查三维图像以诊断乳房异常。在这些三维技术中，从不同的投射角度放射扫描要被成像的乳房。穿过乳房的射线用来产生多个投影射线照片或者说乳房的“二维视图”。然后利用传统的或新发展的算法从这些视图中产生乳房的三维(3D)图像。通常，重构的三维图像由一组二维图像，或者说“切片”组成，这些切片与探测器平面大体平行。用在这里的“图像切片”是代表在探测器上固定高度的被成像物体(例如乳房组织)中的结构的单个图切片。代表物体三维图像的信息的其它方法也是可能的，这对于阅读过本发明本领域的普通技术人员是显而易见的。一项从多个投影射线照片中产生三维图像的技术被称作简单反投影技术。然而，传统的三维图像重构技术(比如那些涉及简单反投影的技术)同样具有不足之处。
特别是，被成像物体中的高对比度结构会导致严重的赝像，从而极大地降低了重构图像的质量和诊断价值。这些赝像是由于这样的事实造成的：通常，被成像物体的结构的图像信息不仅参与在重构的三维图像中该结构的相应真实位置处的重构，而且会参与到其它位置的重构。相应的赝像被称为平面外赝像或者说条纹赝像。然而传统的三维重构技术没有充分地消除或减小赝像的发生。
在数字层析X射线照相组合技术中，例如，一种称之为“简单反投影”或“转换和增加算法(shift and add algorithm)”的反投影技术由于其简单易行并且需要的运算量最小而经常用于重构各种图像(比如三维图像)。然而，这种转换和增加算法会导致重构赝像。实际上，在通过物体的重构水平切片中，高对比度的平面外结构易于显现为数个相对较低对比度的复制物。另外，前面所描述的细小结构的对比度损失在简单反投影重构技术中也没有得到恢复。因此，传统的转换和增加算法在这个领域的应用中存在着相当大的问题。
另一种在层析X射线照相组合中使用的重构方法被称作代数重构技术(ART)。ART与转换和增加算法相比，能产生更高质量的重构，但是，其运算量要比别的技术(比如转换和增加算法)大得多。这种高的运算成本以及在医师能得到最终的乳房三维图像以前的相关延迟阻止了该技术在临床医疗中的使用。
另外一种用在计算机化断层显像(CT)成像(比如滤波反投影)中的重构技术采用的是覆盖全角度范围(比如获得围绕被成像物体的全360°图像)的投影以及投影间的细微角间距。在这个范围内，滤波反投影是一种重构质量高、赝像少的重构方法。不幸的是，获取全360°的图像对于包括乳房成像在内的许多应用来说是不可行的，因其设计上的考虑限制了其围绕乳房的全方位旋转。
因此，就需要存在这样一种从多个二维视图来重构物体三维(3D)图像(或其它，但是不同的重构维图像，例如断面图像)的方法和装置。
发明内容
本发明目的在于减少或消除上述的一个或多个问题，以及在现有技术中发现的其它一些问题。
根据本发明的一个方面，提供一种从物体的多个二维(2D)图像重构物体的三维(3D)图像的方法，包括以下步骤：过滤物体的多个二维图像，以及将过滤的二维图像基于顺序统计反投影为物体的三维图像。
根据本发明的另一个方面，提供一种程序产品，用于使层析X射线照相组合装置执行以下步骤：获取被成像物体的多个二维图像，过滤获得的二维图像，以及将过滤的二维图像基于顺序统计反投影为物体的三维图像。
根据本发明的另一个方面，提供一种补偿二维图像被分析物体的厚度的方法，该图像包括对应于穿过所述物体的射线的像素和对应于没有穿过所述物体的射线的像素，该方法包括以下步骤：确定边界曲线，边界曲线是将对应于穿过所述物体的射线的像素从对应于没有穿过所述物体的射线的像素分开的曲线，计算从每一个对应于穿过所述物体的射线的像素到边界曲线的距离，计算对应于到所述边界曲线的距离的平均像素图像值，以及校正所述对应于穿过所述物体的射线的像素处的图像值，从而使对应于到所述边界曲线的距离的平均像素图像值基本恒定。
根据本发明的另一个方面，一种用于从物体的多个二维(2D)图像重构物体的三维(3D)图像的成像装置包括：用于发射穿过被成像物体的射线的放射源，该放射源可调整的位于一投射角，其中多个二维图像中的每一幅都对应一给定的放射源位置；置于探测穿过被成像物体的射线位置的探测器，探测器产生代表物体图像的信号；以及与探测器电连接用于分析信号的处理器。处理器通过程序执行过滤多个二维图像，以及将过滤的二维图像基于顺序统计反投影为物体的三维图像的步骤。
根据本发明的另一个方面，提供一种从不同角度获得的组织的多个投影射线照片来重构三维结构的方法，该方法包括以下步骤：从不同角度数字化获取多个投影射线照片，将每一幅数字化获取的投影射线照片分割成为对应于穿过所述物体的射线的像素和对应于没有穿过所述物体的射线的像素，补偿分割像素的图像值的组织厚度，过滤补偿的像素以改善投影射线照片中的结构，以及将过滤的图像基于顺序统计反投影为代表组织的三维图像。
根据本发明的另一个方面，提供一种从物体多个二维(2D)图像构造物体三维(3D)图像的方法，包括以下步骤：二维过滤物体的多个二维(2D)图像，以及将过滤的二维图像简单反投影为物体的三维图像。
附图说明
图1是根据本发明实施例的层析X射线照相组合装置的示意图。
图2是根据本发明实施例从物体的多个二维图像重构物体三维图像的方法的流程图。
图3是根据本发明实施例获取物体的多个二维图像的方法的流程图。
图4是根据本发明实施例补偿从物体图像分析的物体厚度的方法的流程图。
具体实施方式
现在将对本发明优选地实施例进行详细描述。在整个这些附图中，相同的附图标记代表着相同或类似的部分。
将根据乳房成像和乳腺癌探测的装置和方法来描述本发明。然而，应当明了，本发明的教导同样也可用于其它领域，比如胸部和肺部拍照、矫形拍照以及其它医学和非医学的应用(比如非破坏性评测)。
图1示出了根据本发明一个实施例的层析X射线照相组合装置。用于发射出X射线的放射源110以一定角度可移动地通过多个发射位置A、B、C，这些位置相应于组织120的许多图像。虽然图1中只是示出了三个发射位置，但是本领域的普通技术人员将认识到可以使用三个、或者更多、或者更少的发射位置，这仍然落入本发明的范围之内。放射源110可以一定角度移动从而可以从不同的投射角度获得乳房的射线照片。这可以通过以下方式实现，例如优选地在乳房组织上方15cm处以一定角度绕轴点150移动放射源110。放射源110可通过投射角φ以一定角度移动，该投射角优选地小于±180°。优选地，φ在大约小于±45°的范围内，并且最优选地大约小于±30°。更加优选地，至少使用11个发射位置，并且以相同的角间距隔开。在图1的系统构造中，投射角φ通常比“机架角”θ小得多。投射角φ实质上是参照某个“零度”角，由穿过物体“中心”处的射线束的角度来给出的。不同于计算机化断层显像(CT)中的扫描，放射源110优选地不可以以一定角度围绕着乳房组织120全方位移动。
探测器130置于基本对着放射源110的位置，根据被成像物体120来探测发射穿过组织120的射线，探测器产生代表着组织120图像的信号。优选地，探测器130位于轴点150下大约少于25cm(最优选地大约22.4cm)的位置。将信号传输到包含有用于分析图像(以及重构图像片140)的处理器的计算机160。优选地，计算机是包含有放射源110和探测器130的层析X射线照相组合装置的一部分。可替换的，该信号可被存储于存储器介质中或传输到中心计算机系统中，随后再由计算机160进行分析。例如可这样配置，移动式的层析X射线照相组合系统从远处获取病人的乳房数据，随后再在实验室中对其进行分析。
其它的层析X射线照相组合系统构造也同样是可以的，这对于阅读过本发明的本领域普通技术人员是显而易见的。一个这样的系统也可以使用可沿轨道移动的放射源而不是旋转机架，优选地放射源到探测器的距离在大约100cm到大约180cm的范围内。前述的构造只是用于描述说明而不是对本申请的范围进行限制。
图2示出了根据本发明一个实施例从物体(比如乳房组织)的多个二维图像重构物体的三维图像的方法的流程图。在步骤210中，获取物体的多个二维图像。步骤210可这样实施，例如使用许多提供可制成(或转换成)数字形式的图像的技术(比如使用数字探测器)中的任一种。如图3所示，步骤210优选地包括以下步骤：(对应于步骤310中多个二维图像中的一个)调整放射源的投射角到准确的预定位置，在步骤312中利用放射源辐射扫描物体，以及在步骤314中探测射线。
优选地，获得的物体的多个二维图像在步骤220中得以处理以执行对获取的多个图像的图像校正。预处理过程可包括以下校正中的一个或多个：对几何因素的校正，比如到X射线管的距离和到达探测器的X射线的入射角的校正；对其它系统因素的校正，比如增益和偏差校正；采取图像的负对数对通过组织的路径长度的校正；以及其它一些对于阅读过本发明的本领域普通技术人员显而易见的预处理方面。预处理还可包括对从一个图像到另一个图像改变探测器位置造成的因素的校正。优选地，在预处理步骤220之后，对于假定的基础恒定厚度，图像中每一像素的图像值代表着被成像物体沿对应于该像素的射线的平均线性衰减值。
在步骤240中，通过使用类似于图像值柱形分割，边缘检测，等高绘制等等之类的技术，物体的多个二维图像中的每一幅都被分割(比如指定为每幅二维图像中的每一个像素，无论它是仅包含“空气”信息，还是包含组织信息)。步骤240还可以包括先前形状信息(比如使用皮肤线的光滑度约束)的利用等等。优选地，步骤240将每一幅图分割成对应于穿过物体的射线的像素和对应于没有穿过物体的射线的像素。术语“射线”指的是由X射线源的焦点和所考虑的像素之间的连线所代表的X射线束的给定部分。这个分割步骤240还可以提供边界曲线(比如将对应于穿过物体的射线的像素与对应于没有穿过物体的射线的像素分开的曲线)，该曲线可用于厚度补偿步骤250中。其它的分割技术同样也可以使用，这对于阅读过本发明的本领域普通技术人员来说是显而易见的。
通过实施分割步骤240，没有包含有用信息的像素(比如对应于没有穿过物体的射线的像素)就可以被赋予一个恒定的图像值，优选地等于对应于穿过物体的射线的像素的平均图像值。发明者们已经发现这可以改善重构的物体的三维图像中的结构形状，并且可以减少赝像。因此，重构的总体性能可以极大的提高。如以下将要描述的，分割步骤240当与厚度补偿步骤250一起使用时，可以特别有效的发挥作用。
在步骤250中，对已分割的物体二维图像的物体厚度进行补偿。传统的厚度补偿技术可用于步骤250。而在一个优选地实施例中，步骤250包括如图4中示出的步骤442、444、446和448。特别的，步骤250优选地在步骤442中确定边界曲线，边界曲线是将对应于穿过物体的射线的像素与对应于没有穿过物体的射线的像素分开来的曲线。然后在步骤444中计算每个对应于穿过物体的射线的像素到边界曲线的距离。进一步的，在步骤446中计算对应于到边界曲线的距离的平均图像值。最后，步骤448调整(通过加上一个偏移值)在对应于穿过物体的射线的像素处的图像值，从而对应于到边界曲线的距离的平均图像灰度值基本为常数。发明者们已经发现这种特别的厚度补偿技术有效地减少了由于被成像物体靠近边界处的厚度减少而造成重构赝像。不同于其它的厚度补偿技术，它还保存了图像中对应于非厚度减少引起的组织特征变化的大致尺度。
发明者们还发现厚度补偿步骤250允许在反投影的二维图像中对不同的图像值的“公平补偿”，在这个意义上反投影步骤270优选地使用顺序统计算子，并且由此对不同投影图像的不同图像值进行“比较”。由相应位置的厚度减少引起在一个(或多个)值的偏移量会对得到的重构三维图像产生负面的影响。这个影响可以通过首先应用厚度校正步骤250来最小化。因此，厚度校正步骤250具有超过传统技术的实质优点。
然后在步骤260中过滤所述多个二维图像。过滤步骤260可以优选地以一维(1D)或二维过滤方式实施。在一维过滤中，可以从CT几何条件(比如全360°的获取，探测器相对于射线管旋转，以致在所有的图中入射的X射线与探测器表面大体垂直)到层析X射线照相组合几何条件(比如少于360°的获取，并且入射到探测器上的X射线的角度从一幅图到另一幅图变化)中来设计合适的滤波器。理想地，所设计的滤波器是转换变量，但是对于重构体积的图像质量的影响通常是可以忽略的。于是，就可以使用“传统的”滤波器的“设计”版本，也可以使用其它一些根据某些重构图像质量标准进行了理想优化的一维滤波器。依赖于特定的获取几何条件，对每一幅图像使用不同的滤波器是有益的。然而发明者们已经发现，一维滤波器难以有效改善那些基本与过滤方向平行的结构。因此优选使用二维过滤。
发明者们已经发现对于那些特征尺寸比乳房的压缩厚度小的结构，结构(在成像的体积中)的对比度实际上高于在传统投影图像中它的表观对比度。这种“对比度损失”随成像结构的尺寸减小而显著增加。通过估测期望的结构厚度与该结构在x/y中的长度(即在与探测器基本平行的平面中的长度)大致相同，可以由此设计一个二维滤波器，它通过因子T/C提高具有特征尺寸C的结构的对比度，在这里c是结构的尺寸，而T是被成像乳房的厚度。
因此优选地，步骤260加强二维图像中具有特定预定尺寸的结构(比如加强结构的对比度)。进一步的，步骤260还优选地不加强那些特征尺寸小于最小特征尺寸超过某个预定量的结构。这个最大加强量可有利于避免增加图像中的噪声。在优选地实施例中，步骤260加强尺寸位于几个不同的尺寸范围中一个范围内的不同结构，并且根据该结构所落入的特定尺寸范围以不同的量进行加强。这样，为了说明的目的，假定以下各条件：(1)组织厚度为6cm；(2)特征尺寸为3cm的结构；(3)特征尺寸为1cm的结构；(4)特征尺寸为1mm的结构。并且，假定在这里使用通用换算(multiscale)滤波处理：(1)特征尺寸在1cm以下的结构由因子6加强；(2)特征尺寸在1cm到6cm之间的结构由t/c加强，这里t是乳房的厚度，c是结构的特征尺寸；以及(3)特征尺寸大于6cm的结构不予加强(即由因子1加强)。这样特征尺寸为3cm的结构将由6.0/3.0或者2.0加强。相似的，特征尺寸为1cm的结构将由6.0/1.0或者6.0加强。最后，特征尺寸为1mm的结构将由6.0加强。其它的范围/加强因子同样也是可以的，这对于阅读过本发明的本领域普通技术人员来说是显而易见的。
发明者们已经发现上述对不同的特征尺寸范围采取不同的加强量的加强方法极大的提高了重构的图像的对比度和可读性。发明者们已经发现微小尺寸结构(比如在前面例子中小于等于6cm的范围)的对比度被大大提高以及大尺寸结构(比如在前面例子中大于6cm的范围)提高较少的地方可以得到高质量、高对比度、赝像更少、再投影一致性高的重构图像。除去小结构(比如0加强)通常是不可取的，特别是在乳房造影术中，在这里，即使是尺寸小于一个单个像素的微小钙化物也可能是重要的。因此，滤波反投影射线照片质量得到提高在于与传统的反投影射线照片相比，它们的被成像结构具有更真实的对比度等级。
使用稍稍不同的滤波器来过滤不同的二维图像是有益的，为此在这里滤波器与该图像的特定获取几何尺寸相匹配。另外，滤波器可与获取多个二维图像的综合几何尺寸相匹配。例如如果放射源沿着基本线性的轨道移动，这样是有用的。这将导致这样的结果：例如，位于与探测器平行的平面上沿与放射源扫描的方向平行的方向定向的细长结构在重构中所得到的改善与位于同一平面中但是沿与放射源扫描方向垂直的方向定向的结构是不同的。因此，滤波器可适用于消解重构处理中的这种特别之处。在别的应用中，它同样是有益处的，比如依据某个最多个仅加强一些具有特征尺寸的结构，而不加强具有任何其它特征尺寸的结构。
对阅读过本发明的本领域普通技术人员显而易见，特别的滤波器设计可由多种不同的技术来完成。所使用的这种特定的滤波器可以在频率范围(比如频率可与相应结构的典型特征尺寸相关联)或者在空间范围(比如具有高斯核的卷积可解释为用以保存大于特征尺寸的结构，以及因此可以使用高斯核来设计从图像提取具有给定尺寸的结构的滤波器-其它的积分核同样也可以使用)中设计出来。在频率范围和空间范围的设计中，滤波器优选地设计成线性滤波器(或多个线性滤波器的结合)，其输出可得到改善的图像。然而，也可以可替换的使用形态滤波器，通用换算技术(比如子波分解或拉普拉斯金字塔等等)以及其它技术来获得改善的反投影X射线照片。所选择的特别技术将由特别的应用需要以及被成像物体的典型结构特征来决定。
发明者们进一步发现在步骤230中对已过滤的二维图像使用约束是有利的，这样仅“物理上允许”的图像值被保留以作进一步分析。例如，负值(没有对应实物)可被设置为零，或者可以知晓被成像物体材料的最大衰减值，这有助于推导出最大有意义的值，并且因而图像可被截取至最大有意义值。由于仅物理上允许的图像值被保留，因而约束的应用改善了重构方法中噪声和赝像的缺陷。
然后在步骤270中将已过滤的物体的多个二维图像反投影成为代表着物体的三维图像。优选地，步骤270使用如下描述的基于顺序统计的反投影技术。
尽管基于顺序统计的反投影在许多方面与简单的反投影重构有显著的不同，但与简单的反投影重构仍有一些相似之处。具体地，在基于顺序统计的反投影中，用于结合在重构体积中任意给定位置的各个反投影图像值的平均算子由顺序统计算子所替代。因此不是简单的将在重构体积中各个所考虑点的反投影像素图像值进行平均，顺序统计算子是以逐个体元为基础来应用的。
依赖于这样一个特定的体系，可使用不同的顺序统计算子(比如最大，最小，中间等等)，但是在乳房成像中，优选使用对除去了某些最大值和最小值的所有值进行平均的算子。更加优选地，可使用计算已分类的值的加权平均数的算子，在这里加权依赖于反投影图像值的分级。特别地，对应于某些最大和最小值的权可设为零。通过使用前述的用于乳房成像的算子，条纹赝像(通常由高对比度结构-最大值，或者因过滤某些高对比度结构引起的“过调”-最小值所造成的)得到最小化，同时线性平均算子的某些消除噪声的特性也可得到保持。
反投影步骤270通过已经在步骤240中分割的反投影数据而得到进一步的改善。例如，如果至少一单个反投影图像值代表着“外部”位置(即在图像中相应的像素被确认为没有对应着穿过背成像物体的射线)，则可以使用分割结果来设置重构值为零(或某些其它合适的值)。除此之外，如果重构体积中的某个体元没有包含于所有的投影射线相片中(比如因为对于某个投射角，相应点没有被投影到探测器上的有效区域)，于是仅包含有该体元的投影射线相片在重构中被采集。在一种可替换的方法中，可以人为通过给图像的边界增加区域以及将这些区域中的图像值设为“背景值”来增加图像的尺寸。这两种方法都有助于将由例如探测器的边界效应引起的赝像最小化。
可以在重构以后设置一个对重构的数据组/三维图像应用约束的附加步骤。约束的应用可以包括将负值设为零，将高值截取到成像物体类型的最大值等等。这个本身特别有用的可选择的步骤，与迭代更新步骤280一起结合使用时尤其有用，该迭代更新步骤280将在下面详细描述。
如果需要，步骤280可用于迭代更新代表着物体的重构三维图像。步骤280可包括对重构的物体三维图像的重投影、将重构的三维图像与所获取的图像进行比较、以及更新重构的物体三维图像。步骤280可优先于输出重构的物体三维图像的步骤290执行，或者可以在更新的输出三维图像之前的间隙执行。其它的实施方法的变化也是可以的，这对于阅读过本发明的本领域普通技术人员是显而易见。
发明者们已经在实验中发现，使用滤波反投影技术的图像质量与简单反投影和Art这两种技术相比有显著的提高。一般而言，图像对比度的提高和噪声的减少可确实地为医师或cad系统的分析提供更好的图像。
应当注意到，尽管这里所给处的流程图示出了方法步骤的特定顺序，但是应当明了这些步骤的顺序和所描述的可以有所不同，并且全部所述方法步骤或所述方法步骤的分组都可以在实践中使用。另外，两个或更多的步骤可同步执行或者部分同步执行。这种变化依赖于对于软件和硬件系统的选择，而这通常被认为是设计者选择的事情。应当明了，所有的这种变化都落入到本发明的范围之内。
前面对本发明优选实施例的描述只是为了图解和描述的目的。它不是对本发明的穷举或者说不是将本发明限制于所披露的具体的实施形式，并且依据上述的教导可能会有多种修改和变化，或者说可从本发明的实施中可以得到多种修改和变化。选择和描述这些实施例是为了说明本发明的原理和它的实际应用，从而使得本领域普通技术人员可以以各种实施例形式和各种与期望的特殊使用相适应的修改来利用本发明。本发明的范围由其所附的权利要求以及它们的等价描述所限定。

Claims (10)

1.一种从物体的多个二维(2D)图像构造物体的三维(3D)图像的方法，包括以下步骤：
过滤物体的所述多个二维图像(步骤260)；以及
将所述过滤的二维图像基于顺序统计反投影为物体的三维图像(步骤270)。
2.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：
获取物体的所述多个二维图像(步骤210)，其中过滤物体的所述多个二维图像的步骤过滤所获取的物体的多个二维图像。
3.如权利要求2所述的方法，其中获取所述多个二维图像的步骤包括：
调整放射源的投射角到预定位置(步骤310)，所述多个二维图像中的一幅对应于所述预定位置；
利用所述放射源辐射所述物体(步骤312)；以及
探测从所述物体发出的射线(步骤314)。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：
在过滤物体的所述多个二维图像之前，对物体的所述多个二维图像进行预处理(步骤220)。
5.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：
分割每一幅物体的所述多个二维图像(步骤240)，其中每一幅二维图像包括多个像素，并且其中的分割将每一幅图像分割成为对应于穿过所述物体的射线的像素和对应于没有穿过所述物体的射线的像素。
6.如权利要求5所述的方法，进一步包括步骤：
补偿所述被分割的二维图像的所述物体的厚度(步骤250)。
7.如权利要求6所述的方法，其中补偿被分割的二维图像的所述物体的厚度的步骤(步骤250)包括以下步骤：
确定边界曲线，边界曲线是将对应于穿过所述物体的射线的像素从对应于没有穿过所述物体的射线的像素分开的曲线(步骤442)；
计算从每一个对应于穿过所述物体的射线的像素到所述边界曲线的距离(步骤444)；
计算对应于到所述边界曲线的距离的平均像素图像值(步骤446)；以及
校正所述对应于穿过所述物体的射线的像素处的图像值，从而使对应于到所述边界曲线的距离的平均像素图像值基本恒定(步骤448)。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述物体具有厚度T，并且其中过滤物体的所述多个二维图像的步骤包括步骤：
通过因子T/C加强所述二维图像中具有特征尺寸C的结构，C小于T。
9.如权利要求1所述的方法，其中过滤物体的所述多个二维图像的步骤(步骤260)包括步骤：
调整过滤所述二维图像的滤波器到与探测器、放射源以及用于获取图像的物体相关的位置。
10.如权利要求1所述的方法，进一步的包括步骤：
对过滤的二维图像应用约束(步骤230)。
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