一種錐形束ct的斷層方向可調整的三維圖像重建方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于X射線CT技術領域，涉及一種由錐束CT掃描數(shù)據重建被測物體三維圖像的方法，尤其是一種錐形束CT的斷層方向可調整的三維圖像重建方法。
【背景技術】
[0002]由于錐束CT具有射線利用率高、掃描速度快等優(yōu)點，因此其在工業(yè)無損檢測、醫(yī)學診斷等方面獲得了廣泛應用。
[0003]目前，商用的錐束CT設備在進行三維圖像重建時，采用的圖像坐標系均與掃描系統(tǒng)的坐標系一致。因此，重建出的圖像斷層是垂直于轉臺旋轉軸的。然而，在實際檢測中，被測物體在擺放時，是很難做到與掃描系統(tǒng)的坐標系一致的，例如:線路板檢測中，很難將線路板擺放得使其基板平行或垂直于轉臺旋轉軸。因此，這就導致直接重建出的斷層圖像是“傾斜”的。為了得到“正”的斷層圖像，常用的方法是對重建的三維圖像進行三維插值。雖然通過三維插值能夠得到“正”的斷層圖像，但該方法同時也會降低圖像的空間分辨率。
[0004]通過檢索，發(fā)現(xiàn)如下幾篇與本發(fā)明專利申請相關的專利公開文獻:
[0005]1、用Micro-CT成像系統(tǒng)對長目標物體進行掃描重建的方法(CN101756707A)，公開了一種用Micro-CT成像系統(tǒng)對長目標物體進行掃描重建的方法，其特征在于所述方法包括以下步驟:(I)從物體的初始位置開始預掃描直到最終位置結束，得到整個物體的投影圖像；(2)在物體的投影圖像中，選擇感興趣區(qū)域作為重建范圍區(qū)域的掃描框，對掃描框進行分段；從分段的重建區(qū)域計算對應的投影圖像分段的實際位置信息；(3)調整載物臺位置到要采集物體的分段重建區(qū)域的最上段，依次掃描每個分段，對每個分段進行重建；對分段重建序列進行拼接，最終得到長目標物體的斷層圖。經大量掃描重建證實該方法對長目標物體進行掃描重建行之有效，有效的解決了長目標物體無法完整掃描重建的缺陷，且方法穩(wěn)定可靠，有很大的使用前景。
[0006]2、用于對對象進行檢查的計算機斷層掃描(CT)C型臂系統(tǒng)和方法(CN101541240)，提供了一種用于對對象進行檢查的計算機斷層掃描(CT)C型臂系統(tǒng)和方法。計算機斷層掃描(CT) C型臂系統(tǒng)用于檢查感興趣對象，所述CT-C型臂系統(tǒng)包括適于生成X射線的X射線管，用于獲取CT切片組的X射線探測單元，其中，X射線管和X射線探測單元適于在C型臂上圍繞檢查對象圍繞公共軸旋轉，以及處理單元，通過所述處理單元可執(zhí)行以下步驟:使用第一掃描參數(shù)獲取CT切片的第一 3D數(shù)據體積；將所述第一數(shù)據體積調整為第二數(shù)據體積(分割后體積)，從而使得可以將至少一個預定Hounsfield(H)范圍的第一數(shù)據體積的體素值設置為至少一個預定H值；使用第一掃描參數(shù)生成第二數(shù)據體積的前向投影；將所述投影重建為第三數(shù)據體積；通過使第三體積與第二體積相減生成第四數(shù)據體積(僅偽影體積)；通過使第四體積與第一體積相加生成第五體積。
[0007]通過對比，本發(fā)明專利申請與上述專利公開文獻存在本質的不同。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種方法簡單、操作方便、易于實施、成本低廉，以更為直觀的方式調整描述重建圖像坐標系的參數(shù)，獲得的重建后的三維圖像的空間分辨率得到了極大提高、能夠重建被測物體的任意方向斷層的圖像錐形束CT的斷層方向可調整的三維圖像重建方法。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案如下:
[0010]一種錐形束CT的斷層方向可調整的三維圖像重建方法，所述方法的步驟如下:
[0011]步驟S1.通過CT系統(tǒng)對被測物體進行掃描，獲得CT系統(tǒng)掃描數(shù)據；
[0012]步驟S2.通過預重建模塊對CT系統(tǒng)掃描數(shù)據進行圖像重建，重建時采用的圖像坐標系與掃描系統(tǒng)的坐標系一致，得到預重建三維圖像；
[0013]步驟S3.通過參數(shù)調整模塊將預重建三維圖像以可視化的方式呈現(xiàn)給用戶，并為用戶提供接口來調整描述圖像坐標系的參數(shù)，通過參數(shù)調整，使視圖中顯示的斷層圖像滿足需求，并獲得對應于該視圖斷層圖像的圖像坐標系參數(shù)；
[0014]所述描述圖像坐標系的參數(shù)指定了重建斷層的方向和感興趣區(qū)域的范圍；
[0015]步驟S4.通過重建模塊對CT系統(tǒng)掃描數(shù)據和參數(shù)調整模塊獲得的斷層圖像的圖像坐標系參數(shù)進行圖像重建，即獲得被測物體的三維圖像。
[0016]而且，所述步驟S2中重建時的重建算法采用解析方法或迭代方法。
[0017]而且，所述步驟S3中的參數(shù)調整模塊能夠直觀地調整描述圖像坐標系的參數(shù)，并實時顯示調整后的斷層圖像。
[0018]而且，所述步驟S4中重建時的重建算法采用解析方法或迭代方法。
[0019]實施如上所述的錐形束CT的斷層方向可調整的三維圖像重建方法的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括依次連接的CT系統(tǒng)、預重建模塊、參數(shù)調整模塊和重建模塊；
[0020]所述CT系統(tǒng)對被測物體進行掃描，獲得CT系統(tǒng)掃描數(shù)據；
[0021]所述預重建模塊對CT系統(tǒng)掃描數(shù)據進行圖像重建，重建時采用的圖像坐標系與掃描系統(tǒng)的坐標系一致，得到預重建三維圖像；
[0022]所述參數(shù)調整模塊將預重建三維圖像以可視化的方式呈現(xiàn)給用戶，并為用戶提供接口來調整描述圖像坐標系的參數(shù)，通過參數(shù)調整，使視圖中顯示的斷層圖像滿足需求，并獲得對應于該視圖斷層圖像的圖像坐標系參數(shù)；
[0023]所述參數(shù)指定了重建斷層的方向及感興趣區(qū)域的范圍；
[0024]所述重建模塊對CT系統(tǒng)掃描數(shù)據和參數(shù)調整模塊獲得的斷層圖像的圖像坐標系參數(shù)進行圖像重建，即獲得被測物體的三維圖像。
[0025]本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是:
[0026]本發(fā)明方法簡單、操作方便、易于實施、成本低廉，而且該方法以更為直觀的方式調整描述重建圖像坐標系的參數(shù)，獲得的重建后的三維圖像的空間分辨率得到了極大提高；同時，該方法能夠重建被測物體的任意方向斷層的圖像，方便了使用者的操作，提高了工作效率；另外，該方法可僅針對感興趣區(qū)域進行重建，避免了感興趣區(qū)域之外區(qū)域的重建，從而減少了計算量，提高了重建速度。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實施例中CT系統(tǒng)某角度下的掃描數(shù)據圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實施例的參數(shù)調整模塊的參數(shù)調整界面圖；其中左上、右上、左下三個子圖為預重建三維圖像的三視圖，右下子圖為三維圖像的體繪制結果圖；由于線路板擺放問題，三視圖中的圖像均是“傾斜”的；每個視圖下方的滾輪為參數(shù)調整控件，可通過鼠標拖拽實現(xiàn)重建圖像坐標系參數(shù)的調整；“ROI recon”復選框為感興趣區(qū)域選擇的使能控件，勾選該復選框，則會在三視圖中出現(xiàn)綠色方框；通過調整綠色方框的大小和位置，可以調節(jié)感興趣區(qū)域的大小和位置；
[0029]圖3為本發(fā)明實施例的經過參數(shù)調整后的線路板在三個視圖中均為“正”的圖像，三視圖中綠色方框內的部分表示感興趣區(qū)域；
[0030]圖4為本發(fā)明實施例的兩幅利用調整后的參數(shù)重建的斷層圖像圖；
[0031]圖5為本發(fā)明系統(tǒng)的結構連接示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結合實施例，對本發(fā)明進一步說明；下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本發(fā)明的保護范圍。
[0033]本發(fā)明中所使用的設備，如無特殊規(guī)定，均為本領域內常用的設備或裝置；本發(fā)明中所使用的方法，如無特殊規(guī)定，均為本領域內常用的方法。
[0034]—種錐形束CT的斷層方向可調整的三維圖像重建方法，具體步驟如下:
[0035]步驟S1.通過CT系統(tǒng)對被測物體進行掃描，獲得CT系統(tǒng)掃描數(shù)據；
[0036]步驟S2.通過預重建模塊對CT系統(tǒng)掃描數(shù)據進行圖像重建，重建時采用的圖像坐標系與掃描系統(tǒng)的坐標系一致，重建算法采用解析方法或迭代方法，得到預重建三維圖像