一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正方法及裝置的制造方法
【專利說(shuō)明】-種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正方法及裝置 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影的 校正方法及裝置。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 計(jì)算機(jī)斷層成像是用射線對(duì)人體的特定部位按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，根據(jù)不 同的人體組織對(duì)射線的吸收能力不同，利用計(jì)算機(jī)重建出斷層面圖像的技術(shù)。
[0003] 在計(jì)算機(jī)斷層掃描過(guò)程中，因被掃描物體中含有金屬導(dǎo)致重建后的圖像中存在的 偽影稱為金屬偽影。金屬偽影的存在會(huì)降低圖像質(zhì)量，并且可能會(huì)影響醫(yī)生的診斷。因此， 在計(jì)算機(jī)斷層掃描的成像中，去金屬偽影（MetalArti化ctRe化ction，MAR)即金屬偽影校 正，所要解決的就是去除由于金屬的存在而引入的偽影，恢復(fù)被偽影破壞或掩蓋的組織。
[0004] 現(xiàn)有技術(shù)中，存在各種金屬偽影的校正方法.運(yùn)些校正方法大致可W分為迭代重 建方法（迭代法）及投影插值方法（插值法）。其中，迭代法假設(shè)圖像是均勻的，開(kāi)始時(shí)可 設(shè)置矩陣中的值為任意值，然后將理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)投影值進(jìn)行比較，并對(duì)二者之間的差 進(jìn)行修正。如此不斷重復(fù)，直至假設(shè)值與測(cè)量值相同或在可接受的誤差范圍內(nèi)為止，但迭代 法運(yùn)算量非常大，速度慢，難W被實(shí)際應(yīng)用。而插值法的基本思想是：通過(guò)插值算法把破壞 的數(shù)據(jù)擬合出來(lái)，通常認(rèn)為金屬經(jīng)過(guò)的數(shù)據(jù)即為被破壞的數(shù)據(jù)，插值就是用"假"數(shù)據(jù)替換 金屬經(jīng)過(guò)的原始數(shù)據(jù)。插值法具有計(jì)算量小，速度快，實(shí)用性更高的特點(diǎn)，是目前主流的金 屬偽影去除方法。但事實(shí)上，因金屬經(jīng)過(guò)的區(qū)域的原始數(shù)據(jù)中會(huì)包含一部分可W使用的數(shù) 據(jù)，而插值法運(yùn)種完全替換的方式會(huì)使重建后的圖像丟失原有的信息，并且也有可能有引 入新的偽影、破壞組織結(jié)構(gòu)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。 陽(yáng)〇化]因此，需要提出一種新的計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正方法，能夠在保留原始圖 像可使用信息的前提下，進(jìn)一步減少偽影，提高圖像質(zhì)量。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006] 本發(fā)明解決的是計(jì)算機(jī)斷層成像中出現(xiàn)金屬偽影的問(wèn)題。
[0007] 為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正方法，包括：輸入 待校正圖像；獲取所述待校正圖像的第一投影數(shù)據(jù)；對(duì)所述待校正圖像進(jìn)行第一校正，根 據(jù)第一校正結(jié)果獲取第二投影數(shù)據(jù)；對(duì)所述第一及第二投影數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，獲取第= 投影數(shù)據(jù)；根據(jù)第=投影數(shù)據(jù)獲得校正后圖像。
[0008] 可選地，所述進(jìn)行第一校正包括：對(duì)所述待校正圖像進(jìn)行分割，獲得金屬圖像；對(duì) 所述待校正圖像及金屬圖像進(jìn)行投影，并根據(jù)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值校正。
[0009] 可選地，在所述加權(quán)處理中，根據(jù)金屬圖像的投影值確定所述第一及第二投影數(shù) 據(jù)的權(quán)重。
[0010] 可選地，還包括：對(duì)所述第=投影數(shù)據(jù)進(jìn)行第二校正，根據(jù)第二校正結(jié)果獲得校正 圖像。
[0011] 可選地，所述第二校正包括：根據(jù)所述第=投影數(shù)據(jù)對(duì)所述第一投影數(shù)據(jù)進(jìn)行平 滑化處理及插值處理W獲得第四投影數(shù)據(jù)；所述根據(jù)第二校正結(jié)果獲得校正圖像包括：對(duì) 第一投影數(shù)據(jù)與所述第四投影數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，獲得第五投影數(shù)據(jù)；對(duì)第五投影數(shù)據(jù)進(jìn) 行反投影，獲得所述校正后圖像。
[0012] 可選地，根據(jù)金屬圖像形態(tài)確定所述加權(quán)處理的強(qiáng)度。
[0013] 可選地，所述金屬圖像形態(tài)，由所述金屬圖像在投影域的投影值所確定的形態(tài)指 數(shù)表征。
[0014] 可選地，所述形態(tài)指數(shù)與所述加權(quán)處理強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：當(dāng)所述形態(tài)指數(shù)不大 于第一闊值時(shí)，加權(quán)處理的強(qiáng)度為第一強(qiáng)度；當(dāng)所述形態(tài)指數(shù)大于第一闊值且不大于第二 闊值時(shí)，加權(quán)處理的強(qiáng)度為第二強(qiáng)度；當(dāng)所述形態(tài)指數(shù)大于第二闊值時(shí)，加權(quán)處理的強(qiáng)度為 第=強(qiáng)度。
[0015] 可選地，還包括對(duì)校正后圖像進(jìn)行信息補(bǔ)償處理。
[0016]本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正裝置，包括：
[0017] 圖像輸入單元，用于輸入待校正圖像；第一圖像投影單元，用于獲取待校正圖像的 第一投影數(shù)據(jù)；第二圖像投影單元，用于對(duì)所述待校正圖像進(jìn)行校正，并根據(jù)校正結(jié)果生成 第二投影數(shù)據(jù)；加權(quán)單元，用于將第一及第二投影數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，生成第=投影數(shù)據(jù)； 圖像生成單元，用于對(duì)第=投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，W生成校正后圖像。 陽(yáng)01引本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：
[0019]把含有可使用信息的待校正圖像投影數(shù)據(jù)和經(jīng)過(guò)初始校正后的投影數(shù)據(jù)通過(guò)不 同的權(quán)重結(jié)合在一起形成新的校正數(shù)據(jù)，該方法可W在保留原始信息的同時(shí)去除偽影，更 真實(shí)的還原了圖像信息，提升了金屬偽影校正的質(zhì)量。
[0020] 進(jìn)一步地，在本發(fā)明的可選實(shí)施方式中，可W根據(jù)金屬形態(tài)信息判斷是否需要進(jìn) 行加權(quán)及加權(quán)的強(qiáng)度，因加權(quán)強(qiáng)度可W根據(jù)金屬形態(tài)做自適應(yīng)的改變，從而能夠靈活適用 多種形態(tài)金屬的應(yīng)用場(chǎng)景。 【【附圖說(shuō)明】】
[0021] 圖1是本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例一的金屬偽影校正方法流程示意圖；
[0023] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的第一校正的流程示意圖；
[0024] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例一的加權(quán)強(qiáng)度確定方法的流程示意圖；
[00巧]圖5是本發(fā)明實(shí)施例二的金屬偽影校正方法流程示意圖；
[00%] 圖6是本發(fā)明金屬偽影校正裝置結(jié)構(gòu)示意圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0027] 為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明 的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說(shuō)明。
[0028] 圖1是一種計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng) 100包括機(jī)架110,所述機(jī)架110具有圍繞系統(tǒng)軸線旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)的部分130?？尚D(zhuǎn)的部 分130具有相對(duì)設(shè)置的X射線源131和X射線探測(cè)器132的X射線系統(tǒng)。
[0029] 計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)100還具有檢查床120,在進(jìn)行檢查時(shí)，患者在該檢查床120 上可W沿著Z軸方向被推入到掃描腔體中。X射線源131繞S軸旋轉(zhuǎn)，探測(cè)器132相對(duì)于 X射線源131 -起運(yùn)動(dòng)，W采集投影測(cè)量數(shù)據(jù)，運(yùn)些數(shù)據(jù)在之后被用于重建圖像。還可W進(jìn) 行螺旋掃描，在螺旋掃描期間，通過(guò)患者沿著S軸的連續(xù)運(yùn)動(dòng)和X射線源131的同時(shí)旋轉(zhuǎn)， X射線源131相對(duì)于患者產(chǎn)生螺旋軌跡。
[0030] 所述計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)100還可W包括控制單元和圖像重建單元，所述控制單 元用于在掃描過(guò)程中根據(jù)特定的掃描協(xié)議控制計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)100的各部件。所述圖 像重建單元用于根據(jù)探測(cè)器132采樣的待校正數(shù)據(jù)重建出圖像。
[0031] W上，僅W示例方式闡釋了可使用本發(fā)明所提供金屬偽影校正方法的計(jì)算機(jī)斷 層成像設(shè)備，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，如使用X射線的C型臂系統(tǒng)等設(shè)備，或組合式醫(yī)學(xué) 成像系統(tǒng)（例如：組合式正電子發(fā)射斷層成像-計(jì)算機(jī)斷層成像，化sitronEmission Tomogra地y-Computedtomogra地yTomogra地y，陽(yáng)T-CT)，或使用其它類型射線的斷層成 像設(shè)備等，均可適用本發(fā)明所述校正方法及裝置，本發(fā)明對(duì)計(jì)算機(jī)斷層成像設(shè)備的類型與 結(jié)構(gòu)并不做具體限定。
[0032] 當(dāng)受檢對(duì)象在上述任