一種錐束ct散射校正方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種錐束CT散射校正方法及系統(tǒng)，方法包括以下步驟：計(jì)算X射線經(jīng)過一衰減網(wǎng)板后在探測(cè)器上的衰減系數(shù)矩陣；在含有衰減網(wǎng)板的條件下，獲取被照物體的投影圖像；對(duì)于每一個(gè)投影圖像，進(jìn)行散射校正；通過衰減系數(shù)分布矩陣，估計(jì)出沒有衰減網(wǎng)板的情況下模體的投影圖像；使用FDK算法重建圖像。本發(fā)明提供的錐束CT散射校正方法，能有效降低錐束CT圖像重建中的散射影響，增強(qiáng)圖像質(zhì)量；本發(fā)明中錐束CT只進(jìn)行一次圓周掃描，不額外增加照射劑量；本發(fā)明實(shí)施簡(jiǎn)單，不改變錐束CT主體結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性，錐束CT散射校正系統(tǒng)，能有效降低錐束CT圖像重建中的散射影響，增強(qiáng)圖像質(zhì)量，克服錐束CT成像質(zhì)量差的技術(shù)難題。
【專利說明】一種錐束CT散射校正方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種錐束CT散射校正方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]基于平板探測(cè)器的錐束CT與傳統(tǒng)的二維CT相比，具有突出的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在錐束CT 一次圓周掃描周期內(nèi)，可以得到完成數(shù)百甚至上千個(gè)斷層圖像的投影，具有更高的掃描速度和輻射利用率，并有效的減少X射線管的負(fù)載輸出，降低掃描成本。另外，錐束CT能獲得更高精度的空間分辨率，可獲得與膠片投影成像的空間分辨率相媲美的三維斷層圖像數(shù)據(jù)，而對(duì)比度比其高50-ιοο倍。盡管錐束CT具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但由于錐束CT使用大范圍的X射線平板探測(cè)器，這使得成像質(zhì)量與傳統(tǒng)CT相比較更易受到X射線散射的影響。到達(dá)探測(cè)器的散射光子，甚至能超過主射線光子。因此，在錐束CT中，散射是重建圖像質(zhì)量下降的主要原因。因散射而形成的偽影、CT數(shù)的不準(zhǔn)確等嚴(yán)重影響對(duì)重建圖像的分析與判斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了通過采 取適當(dāng)?shù)姆椒ㄏ⑸湓斐傻膫斡?、CT數(shù)或投影值不準(zhǔn)確等，使重建圖像能夠真實(shí)表現(xiàn)被照物體原本的信息，本發(fā)明提供了一種錐束CT散射校正方法及系統(tǒng)，為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明的具體方案如下:
[0004]一種錐束CT散射校正方法，包括以下步驟:
[0005]計(jì)算X射線經(jīng)過一衰減網(wǎng)板后在探測(cè)器上的衰減系數(shù)矩陣；
[0006]在含有衰減網(wǎng)板的條件下，獲取被照物體的投影圖像f3 ；
[0007]對(duì)于每一個(gè)投影圖像，進(jìn)行散射校正:
[0008]I)、f3小洞P(Xi，Yi)的中心的在平板探測(cè)器上的信息進(jìn)行采樣，即得到圖像信息；
[0009]2)、計(jì)算散射分布S ;
[0010]3)、通過插值的方法把散射分布S擴(kuò)充到投影圖像f3大小，記為Se ；
[0011]4)、計(jì)算去除散射后的圖像f=f3_Se ；
[0012]通過衰減系數(shù)分布矩陣B (X，y)，估計(jì)出沒有衰減網(wǎng)板的情況下模體的投影圖像f；=fX β ;
[0013]使用FDK算法重建圖像。
[0014]優(yōu)選的，衰減系數(shù)矩陣算法包括以下步驟:
[0015]錐束CT系統(tǒng)在含有衰減網(wǎng)板和沒有衰減網(wǎng)板的兩種情況下進(jìn)行空曝，得到圖像和f2，通過來估計(jì)衰減網(wǎng)板上的小洞在平板探測(cè)器上的投影位置P (Xi，Yi)；
[0016]根據(jù)和f2的CT值和衰減網(wǎng)板的不同位置厚度信息，根據(jù)Beer定理計(jì)算衰減系數(shù)矩陣B(x，y)。
[0017]優(yōu)選的，散射分布S計(jì)算包括以下步驟:
[0018]分別測(cè)量X射線源發(fā)射出的射線強(qiáng)度Itl, X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板小洞后探測(cè)器相應(yīng)位置測(cè)量到的射線強(qiáng)度C1, X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板后探測(cè)器相應(yīng)位置測(cè)量到的射線強(qiáng)度C2 ;衰減網(wǎng)格的厚度d，被照物體的厚度I和I'，衰減網(wǎng)格的衰減系數(shù)U1，是被照物體的衰減系數(shù)U2 和 U' 2 ;
[0019]X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板小洞后探測(cè)器相應(yīng)位置的散射強(qiáng)度S1, X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板后探測(cè)器相應(yīng)位置的散射強(qiáng)度S2，根據(jù)Beer定理可推出
[0020]
【權(quán)利要求】
1.一種錐束CT散射校正方法，其特征在于包括以下步驟: 計(jì)算X射線經(jīng)過一衰減網(wǎng)板后在探測(cè)器上的衰減系數(shù)矩陣； 在含有衰減網(wǎng)板的條件下，獲取被照物體的投影圖像； 對(duì)于每一個(gè)投影圖像，進(jìn)行散射校正: 1)、投影圖像小洞的中心的在平板探測(cè)器上的信息進(jìn)行采樣，即得到圖像信息； 2)、計(jì)算散射分布； 3)、通過插值的方法把散射分布擴(kuò)充到投影圖像大小； 4)、計(jì)算去除散射后的圖像； 通過衰減系數(shù)分布矩陣，估計(jì)出沒有衰減網(wǎng)板的情況下模體的投影圖像； 使用FDK算法重建圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的錐束CT散射校正方法，其特征在于: 衰減系數(shù)矩陣算法包括以下步驟: 錐束CT系統(tǒng)在含有衰減網(wǎng)板和沒有衰減網(wǎng)板的兩種情況下進(jìn)行空曝，得到圖像和f2，通過來估計(jì)衰減網(wǎng)板上的小洞在平板探測(cè)器上的投影位置P (Xi，Yi)； 根據(jù)和f2的CT值和衰減網(wǎng)板的不同位置厚度信息，根據(jù)Beer定理計(jì)算衰減系數(shù)矩陣 B (X，y)。
3.如權(quán)利要求1所述的錐束CT散射校正方法，其特征在于: 散射分布S計(jì)算包括以下步驟: 分別測(cè)量X射線源發(fā)射出的射線強(qiáng)度Itl, X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板小洞后探測(cè)器相應(yīng)位置測(cè)量到的射線強(qiáng)度C1, X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板后探測(cè)器相應(yīng)位置測(cè)量到的射線強(qiáng)度C2;衰減網(wǎng)格的厚度d，被照物體的厚度I和I'，衰減網(wǎng)格的衰減系數(shù)U1，是被照物體的衰減系數(shù)U2和u, 2 ； X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板小洞后探測(cè)器相應(yīng)位置的散射強(qiáng)度S1, X射線經(jīng)過衰減網(wǎng)板后探測(cè)器相應(yīng)位置的散射強(qiáng)度S2，根據(jù)Beer定理可推出
4.一種錐束CT散射校正系統(tǒng)，其特征在于: 包括射線源、平板探測(cè)器、衰減網(wǎng)板； 所述射線源用于產(chǎn)生和控制X射線； 所述平板探測(cè)器用于將入射的X射線轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并輸入到計(jì)算機(jī)中用于后續(xù)的圖象處理與重建； 所述衰減網(wǎng)板位于所述射線源與被照模體之間。
【文檔編號(hào)】G06T5/00GK103578082SQ201210281731
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】謝世朋, 石漢青, 趙守仁, 陳方倫, 曹磊 申請(qǐng)人:江蘇超惟科技發(fā)展有限公司