用于生成对象的图像的成像系统技术方案

技术编号:14678020 阅读:72 留言:0更新日期:2017-02-22 10:36
本发明专利技术涉及用于生成对象的图像的成像系统(17),如计算机断层摄影系统。由具有谱探测元件和非谱探测元件的探测器(6)生成谱测量投影数据和非谱测量投影数据,并且通过使用能够已经引起所述非谱测量投影数据的模型材料分布并且通过基于所述模型材料分布模拟谱估计投影数据的测量结果,来估计谱估计投影数据。图像是基于测量和估计的谱投影数据重建的。除所述谱测量投影数据之外,使用所述谱估计投影数据可以得到高质量谱成像,尤其是高质量谱计算机断层摄影成像,其使用不仅具有通常更复杂的谱探测元件而且具有较简单的非谱探测元件的简化探测器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于生成对象的图像的成像系统、成像方法和成像计算机程序。本专利技术具体而言涉及用于生成对象的图像的谱计算机断层摄影系统、方法和计算机程序。
技术介绍
US2007/0147574A1公开了一种用于采集包括能量积分和能量鉴别数据测量结果的图像数据集的系统。该系统适于在采集周期期间获得能量积分测量数据和能量鉴别测量数据并且以选定的方式组合和重建能量积分测量数据和能量鉴别测量数据以生成能量鉴别分量图像。US2013/0101156A1公开了一种包括具有带至少一个谱通道的至少一个模态的无创成像设备的装置。该装置还包括:存储器,其已经在其中存储了用于不同材料和可行性准则的多个模型;和控制电路,其被配置为处理如由无创成像设备所提供的针对对象的成像信息,其中,多个模型被用于识别针对成像信息的各部分的候选材料,并且其中,可行性准则被用于通过避免不可能的材料或材料的组合来减少候选材料。R.Carmi等人的文章“MaterialSeparationwithDual-LayerCT”IEEENuclearScienceSymposiumConferenceRecord,第4卷、第1876至1878页(2005)公开了一种谱计算机断层摄影系统,其使用用于生成谱投影数据的双层探测器,以及用于基于所生成的谱投影数据重建诸如人的对象的图像的重建单元。双层探测器使用具有在堆叠中的两个敏感探测层的技术复杂的配置以便提供能量分离。
技术实现思路
本专利技术的目标是提供一种用于对对象成像的成像系统、方法和计算机程序,其允许基于谱投影数据对对象的图像的生成,其中,可以使用技术上较不复杂的探测器。在本专利技术的第一方面中,呈现了一种用于生成对象的图像的成像系统,其中,所述成像系统包括:-测量投影数据提供单元,其用于提供谱测量投影数据和非谱测量投影数据,其中,已经基于已经穿过包括所述对象的成像区域的辐射由具有谱探测元件和非谱探测元件的探测器分别生成了所述谱测量投影数据和所述非谱测量投影数据,-估计单元,其用于估计对应于结束于所述非谱探测元件处的辐射路径的谱估计投影数据,其中,为了估计针对结束于非谱探测元件处的辐射路径的谱估计投影数据值,所述估计单元适于:a)基于所述非谱测量投影数据来确定所述成像区域内的模型材料分布,所述模型材料分布能够已经引起对应于所述辐射路径的非谱测量投影数据值;并且b)基于所述模型材料分布来模拟所述谱估计投影数据值的测量结果,-重建单元,其用于基于所述谱测量投影数据和所述谱估计投影数据来重建所述对象的图像。由于所述成像系统可以基于所提供的谱测量投影数据和非谱测量投影数据生成所述对象的所述图像,因而被用于生成这些测量投影数据的探测器不需要仅包括在技术上比非谱探测元件更复杂的谱探测元件,从而降低所述探测器的总体技术复杂性。而且,由于所述估计单元可以估计对应于结束于所述非谱探测元件处的辐射路径的谱估计投影数据,其中,这些谱估计投影数据与所提供的谱测量投影数据一起被用于重建所述对象的图像,因此仍然可以生成所述对象的高质量图像。例如,由于所述探测器不仅包括谱探测元件,因此所述谱测量投影数据可能被截断,这可以导致所生成的图像中的图像伪影。该截断和所述对应的图像伪影可以通过不仅使用用于重建所述图像的所述谱测量投影数据而且通过使用所述谱估计投影数据来减轻,尤其是,消除。所述测量投影数据提供单元可以是投影数据采集系统,其用于通过使用具有谱探测元件和非谱探测元件的探测器来采集所述谱测量投影数据和所述非谱测量投影数据。然而,所述测量投影数据提供单元还可以是仅存储单元,其用于存储所述谱测量投影数据和所述非谱测量投影数据并且用于检索所存储的谱测量投影数据和非谱测量投影数据以用于提供其。所述测量投影数据提供单元还可以是接收单元,其用于从投影数据采集系统接收所述谱测量投影数据和非谱测量投影数据并且用于提供所接收的谱测量投影数据和非谱测量投影数据。所述对象优选地是如人或动物的活对象。然而,所述对象还可以是技术对象。例如,所述成像系统可以出于安全原因被用于生成机场的行李的图像。在优选的实施例中,为了确定用于估计谱估计投影数据值的所述模型材料分布,所述估计单元适于基于对应的非谱投影数据值,来确定沿着对应于要被确定的谱估计投影数据值的辐射路径的模型材料分布。具体而言,所述估计单元适于估计水分布作为沿着所述辐射路径的所述模型材料分布。例如,对于非谱测量投影数据值而言,等价水长度可以基于相应的非谱测量投影数据值来确定。所述等价水长度然后可以被用于通过模拟沿着所述等价水长度的辐射的行进来确定所述谱估计投影数据。这允许基于所述非谱测量投影数据和投影数据生成参数相对快速地估计谱估计投影数据。所述谱估计投影数据值的测量结果的所述模拟优选地是模拟使用还已经被用于测量谱测量投影数据的一种探测器元件的测量结果的模拟。因此,其优选地考虑被用于测量所述谱测量投影数据的所述探测技术。例如,如果被用于测量所述谱测量投影数据的所述探测器元件是具有在堆叠中的两个敏感探测层的双层探测器元件以便提供光子能量分离,则在模拟所述测量过程时,优选地考虑所述层的已知吸收特性。在另外的实施例中,为了确定用于估计谱估计投影数据值的所述模型材料分布,所述估计单元适于基于所述谱测量投影数据和所述非谱投影数据来重建中间图像,并且基于经重建的中间图像来确定所述材料分布。具体而言,所述估计单元适于将所述谱测量投影数据积分从而生成积分投影数据,并且基于所述积分投影数据和所述非谱测量投影数据来重建所述中间图像。优选地,所述估计单元适于通过分割经重建的中间图像中的不同材料来确定所述材料分布。例如,如果所述对象是人,则可以在经重建的中间图像中分割骨和组织区,并且该分割可以被用于确定沿着相应的辐射路径的钙和水的分布,其中,该钙/水材料分布可以被用于模拟谱估计投影数据值的测量结果,以用于确定其。这允许估计谱估计投影数据的进一步改进的准确度。还优选的是,所述估计单元适于将所述谱测量投影数据和所述谱估计投影数据在所述谱测量投影数据与所述谱估计投影数据之间的边界处平滑。从所述谱测量投影数据到所述谱估计投影数据的过渡可能不是非常平滑的。通过在该过渡或边界处将这些投影数据平滑,还可以改进所述对象的最终经重建的图像的质量。在本专利技术的另一方面中,呈现了一种用于生成对象的图像的成像方法,其中,所述成像方法包括:-由测量投影数据提供单元提供谱测量投影数据和非谱测量投影数据,其中,已经基于已经穿过包括所述对象的成像区域的辐射由具有谱探测元件和非谱探测元件的探测器分别生成了所述谱测量投影数据和所述非谱测量投影数据,-由估计单元估计对应于结束于所述非谱探测元件处的辐射路径的谱估计投影数据,其中,为了估计针对结束于非谱探测元件处的辐射路径的谱估计投影数据值,所述估计单元:a)基于所述非谱测量投影数据来确定所述成像区域内的模型材料分布,所述模型材料分布能够已经引起对应于所述辐射路径的非谱测量投影数据值;并且b)基于所述模型材料分布来模拟所述谱估计投影数据值的测量结果,-由重建单元基于所述谱测量投影数据和所述谱估计投影数据来重建所述对象的图像。在本专利技术的由一方面中,呈现了一种用于对感兴趣区域进行成像的计算机程序,其中,所述计算机程序包括程序本文档来自技高网...
用于生成对象的图像的成像系统

【技术保护点】
一种用于生成对象的图像的成像系统,所述成像系统(17)包括:‑测量投影数据提供单元(18),其用于提供谱测量投影数据和非谱测量投影数据,其中,已经基于已经穿过包括所述对象(14)的成像区域(5)的辐射(4)由具有谱探测元件(16)和非谱探测元件(15)的探测器(6)分别生成了所述谱测量投影数据和所述非谱测量投影数据,‑估计单元(10),其用于估计对应于结束于所述非谱探测元件(15)处的辐射路径的谱估计投影数据,其中,为了估计针对结束于非谱探测元件(15)处的辐射路径的谱估计投影数据值,所述估计单元(10)适于:a)基于所述非谱测量投影数据来确定所述成像区域(5)内的模型材料分布,所述模型材料分布能够已经引起对应于所述辐射路径的非谱测量投影数据值;并且b)基于所述模型材料分布来模拟所述谱估计投影数据值的测量结果,‑重建单元(11),其用于基于所述谱测量投影数据和所述谱估计投影数据来重建所述对象(14)的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.04 EP 14171093.91.一种用于生成对象的图像的成像系统,所述成像系统(17)包括:-测量投影数据提供单元(18),其用于提供谱测量投影数据和非谱测量投影数据,其中,已经基于已经穿过包括所述对象(14)的成像区域(5)的辐射(4)由具有谱探测元件(16)和非谱探测元件(15)的探测器(6)分别生成了所述谱测量投影数据和所述非谱测量投影数据,-估计单元(10),其用于估计对应于结束于所述非谱探测元件(15)处的辐射路径的谱估计投影数据,其中,为了估计针对结束于非谱探测元件(15)处的辐射路径的谱估计投影数据值,所述估计单元(10)适于:a)基于所述非谱测量投影数据来确定所述成像区域(5)内的模型材料分布,所述模型材料分布能够已经引起对应于所述辐射路径的非谱测量投影数据值;并且b)基于所述模型材料分布来模拟所述谱估计投影数据值的测量结果,-重建单元(11),其用于基于所述谱测量投影数据和所述谱估计投影数据来重建所述对象(14)的图像。2.根据权利要求1所述的成像系统,其中,为了确定用于估计谱估计投影数据值的所述模型材料分布,所述估计单元(10)适于基于对应的非谱投影数据值来确定沿着对应于要被确定的所述谱估计投影数据值的辐射路径的模型材料分布。3.根据权利要求2所述的成像系统,其中,所述估计单元(10)适于估计水分布作为沿着所述辐射路径的所述模型材料分布。4.根据权利要求1所述的成像系统,其中,为了确定用于估计谱估计投影数据值的所述模型材料分布,所述估计单元(10)适于基于所述谱测量投影数据和非谱投影数据来重建中间图像,并且适于基于经重建的中间图像来确定所述材料分布。5.根据权利要求4所述的成像系统,其中,所述估计单元(10)适于将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·普罗克绍T·克勒
申请(专利权)人:皇家飞利浦有限公司
类型:发明
国别省市:荷兰;NL

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