專利名稱：Ct圖像產(chǎn)生方法和x射線ct裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CT(計(jì)算機(jī)斷層攝影)圖像產(chǎn)生方法和X射線CT裝置，更準(zhǔn)確地說(shuō)，涉及通過(guò)將Z濾波應(yīng)用于利用多行檢測(cè)器收集的軸向掃描數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生CT圖像的CT圖像產(chǎn)生方法和X射線CT裝置。
背景技術(shù)：
已知一種傳統(tǒng)的產(chǎn)生CT圖像的技術(shù)，其方法是通過(guò)將Z濾波應(yīng)用于利用多行檢測(cè)器收集的螺旋掃描數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生CT圖像(參見(jiàn)非專利文檔1)。
“New Heights in Multi-Slice CT”(日文原標(biāo)題為”KiwameruMulti-Slice CT”)，edited and written by Yasuyuki Yamashita，Publishied by Chugai Igakusha，April 15，2001(pp.23-24)。
然而，據(jù)我們所知，還沒(méi)有將Z濾波應(yīng)用于利用多行檢測(cè)器收集的軸向掃描數(shù)據(jù)的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種通過(guò)將Z濾波應(yīng)用于利用多行檢測(cè)器收集的軸向掃描數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生CT圖像的CT圖像產(chǎn)生方法和X射線CT裝置。
在本發(fā)明的第一方面，提供一種CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于包括在至少一個(gè)X射線管和多行檢測(cè)器在待成像的對(duì)象的身體軸線方向的第一位置上相對(duì)于待成像的對(duì)象并且圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第一軸向掃描數(shù)據(jù)；從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)，提取與在待成像對(duì)象的身體軸線方向排列的多個(gè)重構(gòu)域?qū)?yīng)的投影數(shù)據(jù)；如果不能從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)的一部分，那么，在所述X射線管和多行檢測(cè)器相對(duì)于待成像的對(duì)象從所述第一位置向所述多行檢測(cè)器末端直線移動(dòng)到的第二位置，在所述X射線管和多行檢測(cè)器中的至少一個(gè)相對(duì)于待成像的對(duì)象并圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)；從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取不能從靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取的投影數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述提取的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生一幅CT圖像。
當(dāng)使用如圖7所示的多行檢測(cè)器24時(shí)，由于X射線束CB為錐形束，所以有這樣的可能性不能從第一位置Z1的軸向掃描數(shù)據(jù)提取與靠近多行檢測(cè)器24末端的重構(gòu)域P3的中心部分a2對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)。
根據(jù)第一方面的CT圖像產(chǎn)生方法，如圖10所示，在X射線管21和多行檢測(cè)器24相對(duì)于待成像的對(duì)象從所述第一位置Z1向所述多行檢測(cè)器24末端直線移動(dòng)到的第二位置Z2，收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)，并且，從第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取與靠近多行檢測(cè)器24的重構(gòu)域P3的中心部分a2對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)。然后，通過(guò)根據(jù)重構(gòu)域P1、P2和P3的投影數(shù)據(jù)應(yīng)用Z濾波來(lái)產(chǎn)生一幅CT圖像，這樣，就不會(huì)遺漏投影數(shù)據(jù)，從而改善了圖像質(zhì)量。
正如這里所用的，短語(yǔ)”相對(duì)于····旋轉(zhuǎn)”等包括對(duì)于位于X射線管和多行檢測(cè)器之間的待成像的對(duì)象，在待成像的對(duì)象不旋轉(zhuǎn)的情況下，X射線管和多行檢測(cè)器中的至少一個(gè)圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)；在X射線管和多行檢測(cè)器不旋轉(zhuǎn)的情況下，待成像的對(duì)象圍繞本身的軸線旋轉(zhuǎn)；以及待成像的對(duì)象圍繞本身的軸線旋轉(zhuǎn)并且X射線管和多行檢測(cè)器中的至少一個(gè)圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)。
正如這里所用的，短語(yǔ)”相對(duì)于····直線移動(dòng)”等包括對(duì)于位于X射線管和多行檢測(cè)器之間的待成像的對(duì)象，在X射線管和多行檢測(cè)器不作直線移動(dòng)的情況下，待成像的對(duì)象(或者待成像的對(duì)象躺在其上的平臺(tái))作直線移動(dòng)；在待成像的對(duì)象(或者待成像的對(duì)象躺在其上的平臺(tái))不直線移動(dòng)的情況下，直線移動(dòng)X射線管和多行檢測(cè)器；以及直線移動(dòng)待成像的對(duì)象(或者待成像的對(duì)象躺在其上的平臺(tái))和直線移動(dòng)X射線管和多行檢測(cè)器。
在本發(fā)明的第二方面，提供具有上述配置的CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于所述第二位置是離開(kāi)所述第一位置的距離等于旋轉(zhuǎn)中心處錐形束寬度的位置。
正如圖9所示，對(duì)于覆蓋第一位置Z1的X射線束CB1沒(méi)有經(jīng)過(guò)的空間的第二位置Z2的X射線束CB2，第一位置Z1和第二位置Z2之間的距離L可以設(shè)置為等于X射線旋轉(zhuǎn)中心IC的錐形束寬度W。
根據(jù)第二方面的CT圖像產(chǎn)生方法，第二位置Z2定義為離開(kāi)第一位置Z1的距離等于旋轉(zhuǎn)中心IC處的錐形束寬度W的位置。如果容許部分?jǐn)?shù)據(jù)重疊，那么，第一位置Z1和第二位置Z2之間的距離L可以比X射線旋轉(zhuǎn)中心IC處的錐形束寬度W小，如果容許刪除部分?jǐn)?shù)據(jù)，那么，第一位置Z1和第二位置Z2之間的距離L就可以比X射線旋轉(zhuǎn)中心IC處的錐形束寬度W大。
在本發(fā)明的第三方面，提供具有上述配置的CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于包括通過(guò)對(duì)整個(gè)重構(gòu)域的所述提取的投影數(shù)據(jù)應(yīng)用加權(quán)加法來(lái)確定組合投影數(shù)據(jù)；以及從所述組合投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第三方面的CT圖像產(chǎn)生方法，由于將加權(quán)加法(Z濾波)應(yīng)用于投影數(shù)據(jù)，所以減少了計(jì)算量。
在本發(fā)明的第四方面，提供具有上述配置的CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于根據(jù)重構(gòu)域之間的相互關(guān)系并且根據(jù)預(yù)定的加權(quán)函數(shù)來(lái)確定所述投影數(shù)據(jù)的加權(quán)加法的權(quán)重。
根據(jù)第四方面的CT圖像產(chǎn)生方法，可以通過(guò)選擇所述加權(quán)函數(shù)來(lái)控制厚度方向的CT圖像輪廓。
在本發(fā)明的第五方面，提供具有上述配置的CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于包括從所述提取的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的CT圖像；以及將加權(quán)加法應(yīng)用到所述CT圖像以產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第五方面的CT圖像產(chǎn)生方法，由于在獲得重構(gòu)域的CT圖像后應(yīng)用加權(quán)加法(Z濾波)，因而可以同時(shí)獲得各重構(gòu)域的CT圖像和組合所述各重構(gòu)域的CT圖像的一幅CT圖像。
在本發(fā)明的第六方面，提供具有上述配置的CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于根據(jù)重構(gòu)域之間的相互關(guān)系并且根據(jù)預(yù)定的加權(quán)函數(shù)來(lái)確定所述CT圖像的加權(quán)加法的權(quán)重。
根據(jù)第六方面的CT圖像產(chǎn)生方法，可以通過(guò)選擇所述加權(quán)函數(shù)來(lái)控制厚度方向的CT圖像的輪廓。
在本發(fā)明的第七方面，提供具有上述配置的CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于包括從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與每一個(gè)所述重構(gòu)平面上的一行或以多像素間距隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)；如果不能從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)部分，那么，從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取投影數(shù)據(jù)；通過(guò)將所述投影數(shù)據(jù)乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重來(lái)產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)；通過(guò)將加權(quán)加法應(yīng)用到整個(gè)重構(gòu)域的相應(yīng)行的所述投影行數(shù)據(jù)來(lái)確定組合的投影行數(shù)據(jù)；通過(guò)對(duì)所述組合的投影行數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波來(lái)產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)；根據(jù)所述圖像定位行數(shù)據(jù)來(lái)確定圖像平面上像素的背投影的像素?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)將圖像重構(gòu)中使用的所有視域的背投影像素?cái)?shù)據(jù)逐個(gè)像素相加來(lái)確定背投影數(shù)據(jù)；以及從而產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第七方面的CT圖像產(chǎn)生方法，由于對(duì)與各行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因此減少了計(jì)算量。而且，由于把加權(quán)加法(Z濾波)應(yīng)用到投影行數(shù)據(jù)，所以也減少了計(jì)算量。
在本發(fā)明的第八方面，提供具有上述配置的CT圖像產(chǎn)生方法，其特征在于包括從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與每一個(gè)所述重構(gòu)平面上的一行或以多像素間距隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)；如果不能從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)部分，那么，從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取投影數(shù)據(jù)；通過(guò)將所述投影數(shù)據(jù)乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重來(lái)產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)；通過(guò)對(duì)所述投影行數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波來(lái)產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)；根據(jù)所述圖像定位行數(shù)據(jù)來(lái)確定圖像平面上的背投影像素?cái)?shù)據(jù)；通過(guò)將圖像重構(gòu)中使用的所有視域的背投影像素?cái)?shù)據(jù)逐個(gè)像素相加來(lái)確定背投影數(shù)據(jù)；將加權(quán)加法應(yīng)用到整個(gè)所述重構(gòu)域的相應(yīng)的背投影數(shù)據(jù)；以及產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第八方面的CT圖像產(chǎn)生方法，由于對(duì)與各行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，因而減少了計(jì)算量。而且，由于在確定重構(gòu)域的背投影數(shù)據(jù)后應(yīng)用了加權(quán)加法(Z濾波)，所以可以同時(shí)獲得重構(gòu)域的CT圖像和將所述各重構(gòu)域CT圖像組合的一幅CT圖像。
在本發(fā)明的第九方面，提供一種X射線CT裝置，其特征在于包括X射線管；多行檢測(cè)器；第一軸向掃描裝置，用于在使所述X射線管和多行檢測(cè)器中的至少一個(gè)在待成像對(duì)象的身體軸線方向的第一位置上相對(duì)于待成像的對(duì)象并圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第一軸向掃描數(shù)據(jù)；第一投影數(shù)據(jù)提取裝置，用于從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與在待成像對(duì)象的身體軸線方向排列的多個(gè)重構(gòu)域?qū)?yīng)的投影數(shù)據(jù)；第二軸向掃描裝置，用于如果從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)的一部分，那么，在所述X射線管和多行檢測(cè)器中的至少一個(gè)相對(duì)于待成像的對(duì)象并圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，在所述X射線管和多行檢測(cè)器相對(duì)于待成像的對(duì)象從所述第一位置向所述多行檢測(cè)器末端直線移動(dòng)到的第二位置上收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)；第二投影數(shù)據(jù)提取裝置，用于從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取從靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取的投影數(shù)據(jù)；以及CT圖像產(chǎn)生裝置，用于根據(jù)所述提取的重構(gòu)域投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第九方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第一方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
在本發(fā)明的第十方面，提供一種具有上述配置的X射線CT裝置，其特征在于所述第二位置是離開(kāi)所述第一位置的距離為旋轉(zhuǎn)中心處錐形束寬度的位置。
根據(jù)第十方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第二方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
在本發(fā)明的第十一方面，提供具有上述配置的X射線CT裝置，其特征在于所述CT圖像產(chǎn)生裝置通過(guò)對(duì)整個(gè)重構(gòu)域的所述提取的投影數(shù)據(jù)應(yīng)用加權(quán)加法來(lái)確定組合投影數(shù)據(jù)，并且從所述組合投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第十一方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第三方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
在本發(fā)明的第十二方面，提供具有上述配置的X射線CT裝置，其特征在于根據(jù)重構(gòu)域之間的相互關(guān)系并且根據(jù)預(yù)定的加權(quán)函數(shù)來(lái)確定所述投影數(shù)據(jù)的加權(quán)加法的權(quán)重。
根據(jù)第十二方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第四方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
在本發(fā)明的第十三方面，提供具有上述配置的X射線CT裝置，其特征在于所述CT圖像產(chǎn)生裝置從所述提取的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生各相應(yīng)的CT圖像，并且將加權(quán)加法應(yīng)用到所述各CT圖像以便產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第十三方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第五方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
在本發(fā)明的第十四方面，提供具有上述配置的X射線CT裝置，其特征在于根據(jù)重構(gòu)域之間的相互關(guān)系并且根據(jù)預(yù)定的加權(quán)函數(shù)來(lái)確定所述CT圖像的加權(quán)加法的權(quán)重。
根據(jù)第十四方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第六方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
在本發(fā)明的第十五方面，提供具有上述配置的X射線CT裝置，其特征在于所述第一投影數(shù)據(jù)提取裝置從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與每一個(gè)所述重構(gòu)平面上一行或以多像素間距間隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)；所述第二投影數(shù)據(jù)提取裝置從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取從靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取的投影數(shù)據(jù)；以及所述CT圖像產(chǎn)生裝置通過(guò)將所述投影數(shù)據(jù)乘以錐形束的重構(gòu)權(quán)重來(lái)產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)，通過(guò)將加權(quán)加法應(yīng)用到整個(gè)所述重構(gòu)域的對(duì)應(yīng)行的所述投影行數(shù)據(jù)來(lái)確定組合的投影行數(shù)據(jù)，并通過(guò)對(duì)所述組合的投影行數(shù)據(jù)濾波來(lái)產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述圖像定位行數(shù)據(jù)確定圖像平面上的像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)，并且通過(guò)將圖像重構(gòu)中使用的所有視域的背投影像素?cái)?shù)據(jù)逐個(gè)像素地相加來(lái)確定背投影數(shù)據(jù)。
根據(jù)第十五方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第七方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
在本發(fā)明的第十六方面，提供具有上述配置的X射線CT裝置，其特征在于所述第一投影數(shù)據(jù)提取裝置從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與每一個(gè)所述重構(gòu)平面上的一行或以多像素間距間隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)；所述第二投影數(shù)據(jù)提取裝置從所述第二軸向數(shù)據(jù)提取從靠近所述多行檢測(cè)器末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取的投影數(shù)據(jù)；所述CT圖像產(chǎn)生裝置通過(guò)將所述投影數(shù)據(jù)乘以錐形束的重構(gòu)權(quán)重來(lái)產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)所述投影行數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波來(lái)產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述圖像定位行數(shù)據(jù)確定圖像平面上像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)將圖像重構(gòu)中使用的所有視域的背投影像素?cái)?shù)據(jù)逐個(gè)像素相加來(lái)確定背投影數(shù)據(jù)，將加權(quán)加法應(yīng)用到整個(gè)所述重構(gòu)域的相應(yīng)的背投影數(shù)據(jù)，并且產(chǎn)生一幅CT圖像。
根據(jù)第十六方面的X射線CT裝置，可以相適應(yīng)地執(zhí)行第八方面的CT圖像產(chǎn)生方法。
根據(jù)本發(fā)明的CT圖像產(chǎn)生方法和X射線CT裝置，由于可以將Z濾波應(yīng)用到獲得的數(shù)據(jù)中，即使切片位于圖像區(qū)域的周邊部分，也可以任意地控制切片的厚度，從而減少非自然信號(hào)和噪音。
本發(fā)明的CT圖像產(chǎn)生方法和X射線CT裝置可以用于改善CT圖像的圖像質(zhì)量。
從以下對(duì)附圖中所示的本發(fā)明的最佳實(shí)施例的說(shuō)明，可以明白本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是顯示按照實(shí)例1的X射線CT裝置的方框配置圖。
圖2是顯示X射線管和多行檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)的說(shuō)明性示意圖。
圖3是顯示錐形束的說(shuō)明性示意圖。
圖4是說(shuō)明CT圖像產(chǎn)生過(guò)程的流程圖。
圖5是顯示在第一位置的軸向掃描的慨念示意圖。
圖6是顯示存儲(chǔ)所收集的數(shù)據(jù)的格式的說(shuō)明性示意圖。
圖7是顯示第一軸向掃描數(shù)據(jù)中的缺陷數(shù)據(jù)的說(shuō)明性示意圖。
圖8是顯示第二位置的軸向掃描的慨念性示意圖。
圖9是顯示第一和第二位置之間距離的說(shuō)明性示意圖。
圖10是顯示利用第二軸向掃描數(shù)據(jù)來(lái)補(bǔ)充第一軸向掃描數(shù)據(jù)中缺陷數(shù)據(jù)的說(shuō)明性示意圖。
圖11是說(shuō)明按照實(shí)例1的三維圖像重構(gòu)過(guò)程的細(xì)節(jié)的流程圖。
圖12是顯示重構(gòu)平面P1上在X射線透射方向上投影的各行的慨念示意圖。
圖13是顯示重構(gòu)平面P1上投影在檢測(cè)器平面上的各行的慨念示意圖。
圖14是顯示重構(gòu)平面P3上在X射線透射方向上投影的各行的慨念示意圖。
圖15是顯示通過(guò)把檢測(cè)器平面的各行上的數(shù)據(jù)以視角View＝0°投影到重構(gòu)域Pn而獲得的投影數(shù)據(jù)Drn的慨念示意圖。
圖16是顯示通過(guò)把視角View＝0°的投影數(shù)據(jù)Drn乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重而獲得的投影行數(shù)據(jù)Dpn的慨念示意圖。
圖17是顯示通過(guò)在整個(gè)重構(gòu)域上對(duì)視角View＝0°的投影數(shù)據(jù)Drn應(yīng)用加權(quán)加法而獲得的投影行數(shù)據(jù)Dp的慨念示意圖。
圖18是顯示通過(guò)對(duì)視角View＝0°的投影行數(shù)據(jù)Dp濾波而獲得的背投影行數(shù)據(jù)Df的慨念示意圖。
圖19是顯示從視角View＝0°的背投影行數(shù)據(jù)Df獲得的各行的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2的慨念示意圖。
圖20是顯示從視角View＝0°的背投影行數(shù)據(jù)Df獲得的各行之間的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2的慨念示意圖。
圖21是顯示通過(guò)把檢測(cè)器平面上視角View＝90°的各行的數(shù)據(jù)投影到重構(gòu)域Pn上而獲得的投影數(shù)據(jù)Drn的慨念示意圖。
圖22是顯示通過(guò)把視角View＝90°的投影數(shù)據(jù)Drn乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重而獲得的投影行數(shù)據(jù)Dpn的慨念示意圖。
圖23是顯示通過(guò)對(duì)整個(gè)重構(gòu)域上視角View＝90°的投影數(shù)據(jù)Drn應(yīng)用加權(quán)加法而獲得的投影行數(shù)據(jù)Dp的慨念示意圖。
圖24是顯示通過(guò)對(duì)視角View＝90°的投影行數(shù)據(jù)Dp濾波而獲得的背投影行數(shù)據(jù)Df的慨念示意圖。
圖25是顯示從視角View＝90°的背投影行數(shù)據(jù)Df獲得的各行的背投影行像素?cái)?shù)據(jù)D2的慨念示意圖。
圖26是顯示從視角View＝90°的背投影行數(shù)據(jù)Df獲得的各行之間的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2的慨念示意圖。
圖27是顯示通過(guò)將所有視域的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2逐個(gè)像素相加而獲得的背投影數(shù)據(jù)D3的慨念示意圖。
圖28是說(shuō)明根據(jù)實(shí)例2的三維圖像重構(gòu)過(guò)程細(xì)節(jié)的流程圖。
圖29是顯示通過(guò)把檢測(cè)器平面上各行的視角View＝0°的數(shù)據(jù)投影到重構(gòu)域Pn上而獲得的投影數(shù)據(jù)Drn的慨念示意圖。
圖30是顯示通過(guò)將視角View＝0°的投影數(shù)據(jù)Drn乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重而獲得的投影行數(shù)據(jù)Dpn的慨念示意圖。
圖31是顯示通過(guò)對(duì)視角View＝0°的投影行數(shù)據(jù)Dpn濾波而獲得的背投影行數(shù)據(jù)Df的慨念示意圖。
圖32是顯示從視角View＝0°的背投影行數(shù)據(jù)Dfn獲得的各行的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2n的慨念示意圖。
圖33是顯示從視角View＝0°的背投影行數(shù)據(jù)Dfn獲得的各行之間的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2n的慨念示意圖。
圖34是顯示通過(guò)把檢測(cè)器平面上各行的視角View＝90°的數(shù)據(jù)投影到重構(gòu)域Pn而獲得的投影數(shù)據(jù)Drn的慨念示意圖。
圖35是顯示通過(guò)將視角View＝90°的投影數(shù)據(jù)Drn乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重而獲得的投影行數(shù)據(jù)Dpn的慨念示意圖。
圖36是顯示通過(guò)對(duì)視角View＝90°的投影行數(shù)據(jù)Dpn濾波而獲得的背投影行數(shù)據(jù)Dfn的慨念示意圖。
圖37是顯示從視角View＝90°的背投影行數(shù)據(jù)Dfn獲得的各行的背投影行像素?cái)?shù)據(jù)D2n的慨念示意圖。
圖38是顯示從視角View＝90°的背投影行數(shù)據(jù)Dfn獲得的各行之間的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2n的慨念示意圖。
圖39是顯示通過(guò)在所有視域上將背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2n逐個(gè)像素相加而獲得的背投影數(shù)據(jù)D3的說(shuō)明性示意圖。
圖40是顯示通過(guò)在所有重構(gòu)域?qū)⒓訖?quán)加法逐個(gè)像素地應(yīng)用到背投影數(shù)據(jù)D3n而獲得的投影數(shù)據(jù)D3的說(shuō)明性示意圖。
圖41是顯示加權(quán)加法的權(quán)重的說(shuō)明性示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參照附圖所示的實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。應(yīng)該指出，本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。
圖1是顯示按照實(shí)例1的X射線CT裝置100的方框配置圖。
X射線CT裝置100包括控制臺(tái)1、工作臺(tái)10和掃描臺(tái)架20。
控制臺(tái)1包括用于接收操作員輸入的輸入裝置2、用于執(zhí)行掃描控制過(guò)程和圖像重構(gòu)過(guò)程等的中央處理裝置3、用于收集在掃描臺(tái)架20上獲取的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集緩沖器5、用于顯示產(chǎn)生的CT圖像的CRT6以及用于存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)和CT圖像的存儲(chǔ)裝置7。
工作臺(tái)10包括用于在其上安置待成像的對(duì)象并將對(duì)象送進(jìn)/送出掃描臺(tái)架20的中心孔(空腔部分)的平臺(tái)12。平臺(tái)12由安裝在工作臺(tái)10中的電動(dòng)機(jī)在垂直方向上和水平方向上/直線地移動(dòng)。
掃描臺(tái)架20包括X射線管21；X射線控制器22；準(zhǔn)直儀23；多行檢測(cè)器24；DAS(數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng))25；用于控制X射線控制器22、準(zhǔn)直儀23和DAS 25的旋轉(zhuǎn)體側(cè)(rotator-side)控制器26；用于與控制臺(tái)1和成像工作臺(tái)10交換控制信號(hào)等的總控制器29；以及匯流環(huán)(slip ring)30。
圖2和3是X射線管21和多行檢測(cè)器24的說(shuō)明性示意圖。
X射線管21和多行檢測(cè)器24圍繞旋轉(zhuǎn)中心IC旋轉(zhuǎn)。把平臺(tái)12直線移動(dòng)的方向表示為z方向，把與平臺(tái)12的上表面垂直的方向表示為y方向，而把與z和y方向正交的方向表示為x方向，X射線管21和多行檢測(cè)器24的旋轉(zhuǎn)平面是x-y平面。
X射線管21產(chǎn)生通常稱為錐形束的X射線束CB。當(dāng)X射線束CB的中心軸線的方向與y軸平行時(shí)，則確定視角view＝0°。
多行檢測(cè)器24具有J(例如，J＝256)個(gè)檢測(cè)器行。每一個(gè)檢測(cè)器行具有I(例如，I＝1024)個(gè)通道。
圖4是說(shuō)明數(shù)據(jù)收集過(guò)程的流程圖。
在步驟S1，如圖5所示，X射線管21和多行檢測(cè)器24向第一位置Z1移動(dòng)(實(shí)際上，平臺(tái)12作直線移動(dòng))。
在步驟S2，如圖5所示，當(dāng)X射線管21和多行檢測(cè)器24圍繞旋轉(zhuǎn)中心IC旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第一軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)。圖6示出了收集的軸向掃描數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)格式。
在步驟S3，根據(jù)重構(gòu)域的位置作出關(guān)于第一軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)中是否有任何有缺陷的數(shù)據(jù)的判定，如果有任何有缺陷的數(shù)據(jù)，則所述過(guò)程進(jìn)入步驟S4；否則進(jìn)入步驟S6。
例如，假設(shè)重構(gòu)域P1、P2和P3定義為圖7那樣，雖然重構(gòu)域P3在中心部分a2具有有缺陷的數(shù)據(jù)(因?yàn)榈谝惠S向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)只覆蓋了外圍部分a1)，但是，重構(gòu)域P1和P2在第一軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)中沒(méi)有有缺陷的數(shù)據(jù)。
在步驟S4，如圖8所示，X射線管21和多行檢測(cè)器24移動(dòng)到第二位置Z2(實(shí)際上，平臺(tái)12作直線移動(dòng))。
在步驟S5，如圖8所示，當(dāng)X射線管21和多行檢測(cè)器24圍繞旋轉(zhuǎn)中心IC旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z2、view、j、i)。然后，過(guò)程進(jìn)入步驟S6。
如圖9所示，對(duì)于覆蓋第一位置Z1的X射線束CB1沒(méi)有橫過(guò)的空間的第二位置Z2的X射線束CB2，第一位置Z1和第二位置Z2之間的距離L可以設(shè)置為等于X射線旋轉(zhuǎn)中心IC處的錐形束寬度W。
這樣，如圖10所示，可以從第二軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z2、view、j、i)獲取在重構(gòu)域P3中的中心部分a2的數(shù)據(jù)。
在步驟S6，對(duì)數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)和數(shù)據(jù)D0(Z2、view、j、i)進(jìn)行預(yù)處理(偏差校正、記錄校正、X射線劑量校正和靈敏度校正)。
在步驟S7，對(duì)預(yù)處理過(guò)的數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)和D0(Z2、view、j、i)進(jìn)行三維背投影處理(所述處理將在后面參照?qǐng)D11討論)，以便確定背投影數(shù)據(jù)D3(x，y)。
在步驟S8，對(duì)背投影數(shù)據(jù)D3(x，y)進(jìn)行后處理，以便獲得CT圖像。
圖11是說(shuō)明三維背投影處理(圖4的步驟S7)細(xì)節(jié)的流程圖。
在步驟R1，取一個(gè)視域作為圖像重構(gòu)所需的視域范圍中所關(guān)心的視域。所述視域范圍是例如”180°+扇形角”或”360°”。
在步驟R2，從所關(guān)心的視域的第一軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)中提取與重構(gòu)域Pn(n＝1，2，...)上以多像素間距間隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)Drn。
應(yīng)當(dāng)指出，后面將假設(shè)重構(gòu)域P1、P2和P3為圖10所示的那樣。
圖12說(shuō)明性地示出重構(gòu)域P1上的多個(gè)平行行L0-L8。
行數(shù)目為重構(gòu)平面中與各行正交的方向上最大像素?cái)?shù)目的1/64-1/2。例如，如果重構(gòu)域P中的像素?cái)?shù)目為512×512，行數(shù)目則為9。
此外，對(duì)于-45°≤view＜45°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)和135°≤view＜225°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)，行方向定義為x方向。對(duì)于45°≤view＜135°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)和225°≤view＜315°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)，行方向定義為y方向。
圖13示出通過(guò)將重構(gòu)平面P1上的多個(gè)平行行L0-L8沿X射線透射方向投影到檢測(cè)器平面dp上而形成的行T0-T8。
所述X射線透射方向由X射線管21、多行檢測(cè)器24和行L0-L8確定。
可以通過(guò)提取對(duì)應(yīng)于投影在檢測(cè)器平面dp上的行T0-T8的檢測(cè)器行j和通道i的數(shù)據(jù)來(lái)獲得對(duì)應(yīng)于行L0-L8的投影數(shù)據(jù)Dr。
這樣，如圖15所示，從第一軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)提取與行T0-T8對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并經(jīng)由重構(gòu)域P1上的行L0-L8將其演變?yōu)閿?shù)據(jù)Dr1。
類似地，提取重構(gòu)域P2的數(shù)據(jù)Dr2。
然而，如圖14所示，對(duì)于重構(gòu)域P3，雖然不能從第一軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)提取中心部分a2中的行L3、L4和L5的數(shù)據(jù)Dr3，但是，可以類似地提取周圍部分a1中的行L0、L1、L2、L6、L7和L8的數(shù)據(jù)Dr3。
再次參考圖11，在步驟R3，如果一些投影數(shù)據(jù)是有缺陷的，則所述過(guò)程進(jìn)入步驟R4；否則進(jìn)入步驟R5。
在步驟R4中，如圖14所示，從第二軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z2、view、j、i)中提取重構(gòu)域P3中心部分a2的行L3、L4和L5的數(shù)據(jù)Dr3。
在步驟R5，如圖16所示，將投影數(shù)據(jù)Drn乘以錐形束的重構(gòu)權(quán)重，以便產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)Dpn。
錐形束的重構(gòu)權(quán)重為(r1/r0)2，其中，r0為從X射線管21的焦斑到多行檢測(cè)器24的與投影數(shù)據(jù)Drn對(duì)應(yīng)的第j個(gè)檢測(cè)器行和第i個(gè)通道的距離，r1為從X射線管21的焦斑到重構(gòu)平面Pn上與投影數(shù)據(jù)Drn對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的距離。
在步驟R6，如圖17所示，對(duì)投影行數(shù)據(jù)Dp1、Dp2和Dp3執(zhí)行加權(quán)加法，以便獲得組合的投影行數(shù)據(jù)Dp。所述過(guò)程代表Z濾波。
如圖41所示，加權(quán)加法的權(quán)重由重構(gòu)域Pn之間的相互關(guān)系和相應(yīng)的加權(quán)函數(shù)W確定。
在步驟R7，對(duì)組合投影數(shù)據(jù)Dp進(jìn)行濾波。具體地說(shuō)，如圖18所示，對(duì)組合投影數(shù)據(jù)執(zhí)行快速傅立葉變換(FFT)、乘以濾波函數(shù)(重構(gòu)函數(shù))后，執(zhí)行逆FFT，以便產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)Df。
在步驟R8，如圖19所示，對(duì)圖像定位行數(shù)據(jù)Df進(jìn)行采樣，并進(jìn)行所需的內(nèi)插/外推，以便得到行L0-L8上像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2。
在步驟R9，如圖20所示，對(duì)圖像定位行數(shù)據(jù)Df進(jìn)行采樣，進(jìn)行內(nèi)插/外推，以便得到行L0-L8之間的像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2。
在圖15-20，假設(shè)-45°≤view＜45°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)和135°≤view＜225°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)，而對(duì)于45°≤view＜135°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)和225°≤view＜315°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)，應(yīng)用圖21-26。
再次參考圖11，在步驟R10，如圖27所示，將圖20或26所示的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2逐個(gè)像素地相加。
在步驟R11，在圖像重構(gòu)中所需的所有視域上重復(fù)步驟R1-R10，以便獲得背投影數(shù)據(jù)D3(x，y)。然后終止此過(guò)程。
根據(jù)實(shí)例1的X射線CT裝置100，在第一位置Z1收集第一軸向掃描數(shù)據(jù)，在第二位置Z2收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)，第一軸向掃描數(shù)據(jù)中有缺陷的數(shù)據(jù)由第二軸向掃描數(shù)據(jù)補(bǔ)充，以便產(chǎn)生重構(gòu)域P1、P2和P3的投影數(shù)據(jù)，對(duì)所述投影數(shù)據(jù)執(zhí)行Z濾波，以便產(chǎn)生一幅CT圖象；這樣，就不會(huì)遺漏投影數(shù)據(jù)，因而，改善了圖像質(zhì)量。而且，由于將Z濾波應(yīng)用到投影數(shù)據(jù)上，因而減少了計(jì)算量。
圖28是說(shuō)明按照實(shí)例2的三維背投影處理(圖4的步驟S7)的細(xì)節(jié)的流程圖。
在步驟H1，從重構(gòu)域Pn(n＝1，2，...)中取出一個(gè)重構(gòu)域作為所關(guān)心的重構(gòu)域。
在步驟H2，在圖像重構(gòu)中所需的視域范圍內(nèi)取出一個(gè)視域作為所關(guān)心的視域。所述視域范圍為，例如，”180°+扇形角”或”360°”。
在步驟H3，從所關(guān)心的視域中第一軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)中提取與所關(guān)心的重構(gòu)域Pn的以多像素的間距隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)Drn。圖29示出了所述投影數(shù)據(jù)Drn。
在步驟H4，如果由任何有缺陷的投影數(shù)據(jù)，則所述過(guò)程進(jìn)入步驟H5；否則進(jìn)入步驟H6。
如上述實(shí)例1說(shuō)明的，雖然重構(gòu)域P3具有有缺陷的投影數(shù)據(jù)(因?yàn)椴荒軓牡谝惠S向掃描數(shù)據(jù)D0(Z1、view、j、i)中提取中心部分a2的行L3、L4和L5的數(shù)據(jù)Dr3)，但是重構(gòu)域P1和P2沒(méi)有有缺陷的投影數(shù)據(jù)。
在步驟H5，如圖14所示，從第二軸向掃描數(shù)據(jù)D0(Z2、view、j、i)提取重構(gòu)域P3的中心部分a2的行L3、L4和L5的數(shù)據(jù)Dr3。
在步驟H6，如圖30所示，將投影數(shù)據(jù)Drn乘以錐形束的重構(gòu)權(quán)重，以便產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)Dpn。
在步驟H7，對(duì)投影行數(shù)據(jù)濾波。具體地說(shuō)，如圖31所示，對(duì)投影行數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT、乘以濾波函數(shù)(重構(gòu)函數(shù))并執(zhí)行逆FFT以便產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)Dfn。
在步驟H8，如圖32所示，對(duì)圖像定位行數(shù)據(jù)Dfn進(jìn)行采樣，并進(jìn)行所需的內(nèi)插/外推，以便獲得行L0-L8上的像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2。
在步驟H9，如圖33所示，對(duì)圖像定位行數(shù)據(jù)Dfn進(jìn)行采樣，并進(jìn)行內(nèi)插/外推，以便獲得行L0-L8之間的像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2。
在圖29-33中，假設(shè)-45°≤view＜45°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)和135°≤view＜225°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)，而對(duì)于45°≤view＜135°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)和225°≤view＜315°(或主要包括所述范圍及其附近的視角范圍)，應(yīng)用圖34-38。
再次參考圖28，在步驟H10，如圖39所示，將圖33或38所示的背投影像素?cái)?shù)據(jù)D2逐個(gè)像素地相加。
在步驟H11，在圖像重構(gòu)中所需的所有視域上重復(fù)步驟H2-H10，以便獲得背投影數(shù)據(jù)D3n(x，y)。一旦獲得所關(guān)心的重構(gòu)域Pn的背投影數(shù)據(jù)D3n(x，y)，過(guò)程進(jìn)入步驟H12。
在步驟H12，重復(fù)步驟H1-H11，一直到獲得所有重構(gòu)域Pn(n＝1，2，...)的背投影數(shù)據(jù)D3n(x，y)為止；一旦獲得所有重構(gòu)域Pn的背投影數(shù)據(jù)D3n(x，y)，過(guò)程進(jìn)入步驟H13。
在步驟H13，如圖40所示，對(duì)所有重構(gòu)域Pn的背投影數(shù)據(jù)D3n(x，y)逐個(gè)像素地進(jìn)行加權(quán)加法。所述過(guò)程代表Z濾波。然后所述過(guò)程終止。
如圖41所示，從重構(gòu)域Pn之間的相互關(guān)系并且從適當(dāng)?shù)募訖?quán)函數(shù)W確定加權(quán)加法的權(quán)重wn。
根據(jù)實(shí)例2的X射線CT裝置，在第一位置Z1上收集第一軸向掃描數(shù)據(jù)，在第二位置Z2上收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)，并由第二軸向掃描數(shù)據(jù)補(bǔ)充第一軸向掃描數(shù)據(jù)中有缺陷的數(shù)據(jù)，以便產(chǎn)生重構(gòu)域P1、P2和P3的投影數(shù)據(jù)，從投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生重構(gòu)域P1、P2和P3的CT圖像，對(duì)重構(gòu)域P1、P2和P3的CT圖像執(zhí)行Z濾波，以便產(chǎn)生一幅CT圖像；這樣，就不會(huì)遺漏投影數(shù)據(jù)，因而改善了圖像質(zhì)量。而且，可以同時(shí)獲得重構(gòu)域P1、P2和P3的CT圖像和通過(guò)Z濾波將它們組合成的CT圖像。
用于圖像重構(gòu)的技術(shù)可以是根據(jù)傳統(tǒng)上已知的Feldkamp方法的三維圖像重構(gòu)技術(shù)。而且，可以應(yīng)用日本專利申請(qǐng)No.2002-147061、No.2002-147231、No.2002-235561、No.2002-267833，No.2002-322756和No.2002-338947中建議的三維圖像重構(gòu)技術(shù)。另外，可以應(yīng)用二維圖像重構(gòu)技術(shù)。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本發(fā)明可以配置許多不同實(shí)施例。應(yīng)該明白，除了附加的權(quán)利要求書(shū)中規(guī)定的外，本發(fā)明不局限于本說(shuō)明書(shū)描述的具體實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種CT圖像產(chǎn)生方法，它包括以下步驟在至少一個(gè)X射線管(21)和多行檢測(cè)器(24)在待成像對(duì)象的身體軸線方向的第一位置上相對(duì)于待成像的對(duì)象并圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第一軸向掃描數(shù)據(jù)；從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與在待成像對(duì)象的身體軸線方向排列的多個(gè)重構(gòu)域?qū)?yīng)的投影數(shù)據(jù)；如果不能從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取靠近所述多行檢測(cè)器(24)末端的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)的一部分，那么，在所述X射線管(21)和多行檢測(cè)器(24)相對(duì)于待成像的對(duì)象從所述第一位置向所述多行檢測(cè)器(24)末端直線移動(dòng)到的第二位置上，在X射線管(21)和多行檢測(cè)器(24)中的至少一個(gè)相對(duì)于待成像的對(duì)象并圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)；從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取不能從靠近所述多行檢測(cè)器(24)末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取的投影數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述提取的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生一幅CT圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的CT圖像產(chǎn)生方法，其中，所述第二位置是離開(kāi)所述第一位置的距離為旋轉(zhuǎn)中心處錐形束寬度的位置。
3.一種X射線CT裝置(100)，它包括X射線管(21)；多行檢測(cè)器(24)；第一軸向掃描裝置(20)，用于在所述X射線管(21)和多行檢測(cè)器(24)中的至少一個(gè)相對(duì)于待成像的對(duì)象并圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，在待成像對(duì)象的身體軸線方向的第一位置上收集第一軸向掃描數(shù)據(jù)；第一投影數(shù)據(jù)提取裝置(3)，用于從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與在待成像對(duì)象的身體軸線方向排列的多個(gè)重構(gòu)域?qū)?yīng)的投影數(shù)據(jù)；第二軸向掃描裝置(20)，用于如果從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取靠近所述多行檢測(cè)器(24)末端的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)的一部分，那么，在所述X射線管(21)和多行檢測(cè)器(24)相對(duì)于待成像的對(duì)象從所述第一位置向所述多行檢測(cè)器(24)末端直線移動(dòng)到的第二位置上，在所述X射線管(21)和多行檢測(cè)器(24)中的至少一個(gè)相對(duì)于待成像的對(duì)象并圍繞待成像的對(duì)象旋轉(zhuǎn)時(shí)，收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)；第二投影數(shù)據(jù)提取裝置(3)，用于從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取從靠近所述多行檢測(cè)器(24)末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取的投影數(shù)據(jù)；以及CT圖像產(chǎn)生裝置(3)，用于根據(jù)所述提取的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生一幅CT圖像。
4.如權(quán)利要求3所述的X射線CT裝置(100)，其中，所述第二位置是離開(kāi)所述第一位置的距離為旋轉(zhuǎn)中心處錐形束寬度的位置。
5.如權(quán)利要求3或4所述的X射線CT裝置(100)，其中，所述CT圖像產(chǎn)生裝置(3)通過(guò)將加權(quán)加法應(yīng)用于整個(gè)重構(gòu)域的所述提取的投影數(shù)據(jù)來(lái)確定組合投影數(shù)據(jù)，并從所述組合的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生一幅CT圖像。
6.如權(quán)利要求5所述的X射線CT裝置(100)，其中，根據(jù)所述重構(gòu)域之間的相互關(guān)系并且根據(jù)預(yù)定的加權(quán)函數(shù)來(lái)確定所述投影數(shù)據(jù)的加權(quán)加法的權(quán)重。
7.如權(quán)利要求3或4所述的X射線CT裝置(100)，其中，所述CT圖像產(chǎn)生裝置(3)從所述提取的重構(gòu)域的投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生相應(yīng)的各CT圖像，并將加權(quán)加法應(yīng)用到所述各CT圖像而產(chǎn)生一幅CT圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的X射線CT裝置(100)，其中，根據(jù)所述重構(gòu)域之間的相互關(guān)系并且根據(jù)預(yù)定的加權(quán)函數(shù)來(lái)確定所述CT圖像的加權(quán)加法的權(quán)重。
9.如權(quán)利要求5或6所述的X射線CT裝置(100)，其中，所述第一投影數(shù)據(jù)提取裝置(3)從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與每一個(gè)所述重構(gòu)平面的一行或以多像素間距間隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)；所述第二投影數(shù)據(jù)提取裝置(3)，從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取從靠近所述多行檢測(cè)器(24)末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取的投影數(shù)據(jù)；以及所述CT圖像產(chǎn)生裝置(3)通過(guò)將所述投影數(shù)據(jù)乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重來(lái)產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)，通過(guò)將加權(quán)加法應(yīng)用到整個(gè)重構(gòu)域的對(duì)應(yīng)行的所述投影行數(shù)據(jù)確定組合的投影行數(shù)據(jù)，并通過(guò)對(duì)所述組合的投影行數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波來(lái)產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述圖像定位行數(shù)據(jù)確定圖像平面上像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)，并且通過(guò)將圖像重構(gòu)中使用的所有視域的背投影像素?cái)?shù)據(jù)逐個(gè)像素地相加來(lái)確定背投影數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求7或8所述的X射線CT裝置(100)，其中，所述第一投影數(shù)據(jù)的提取裝置(3)從所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)提取與每一個(gè)所述重構(gòu)平面上的一行或以多像素間距間隔開(kāi)的多個(gè)平行行對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)；所述第二投影數(shù)據(jù)提取裝置(3)從所述第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取從靠近所述多行檢測(cè)器(24)末端的重構(gòu)域的所述第一軸向掃描數(shù)據(jù)不能提取的投影數(shù)據(jù)；所述CT圖像產(chǎn)生裝置(3)通過(guò)將所述投影數(shù)據(jù)乘以錐形束重構(gòu)權(quán)重來(lái)產(chǎn)生投影行數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)所述投影行數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波來(lái)產(chǎn)生圖像定位行數(shù)據(jù)，根據(jù)所述圖像定位行數(shù)據(jù)確定圖像平面上像素的背投影像素?cái)?shù)據(jù)，通過(guò)將圖像重構(gòu)中使用的所有視域的背投影像素?cái)?shù)據(jù)逐個(gè)像素地相加來(lái)確定背投影數(shù)據(jù)，將加權(quán)加法應(yīng)用到整個(gè)所述重構(gòu)域的相應(yīng)的背投影數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生一幅CT圖像。
全文摘要
為了通過(guò)將Z濾波應(yīng)用于利用多行檢測(cè)器(24)收集的軸向掃描數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生CT圖像，在X射線管(21)和多行檢測(cè)器(24)相對(duì)于待成像的對(duì)象從第一位置Z1向多行檢測(cè)器(24)的末端直線移動(dòng)到的第二位置Z2上收集第二軸向掃描數(shù)據(jù)，從第二軸向掃描數(shù)據(jù)提取與重構(gòu)域P3的中心部分a2對(duì)應(yīng)的、靠近多行檢測(cè)器(24)末端的投影數(shù)據(jù)，并根據(jù)重構(gòu)域P1、P2和P3的投影數(shù)據(jù)，應(yīng)用Z濾波產(chǎn)生一幅CT圖像。
文檔編號(hào)A61B6/03GK1666714SQ200510053949
公開(kāi)日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2005年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者萩原明, 森川琴子 申請(qǐng)人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司