数字乳腺体层合成图像的重建方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种数字乳腺体层合成图像的重建方法和系统，所述方法包括步骤：获取被扫描物体不同角度下的投影图像；计算待重建体素在所述投影图像中对应的投影的位置坐标；根据所述位置坐标上预设的投影掩膜取值识别所述投影的类型；其中，所述类型包括高密度物质投影或正常组织投影；若所述投影中高密度物质投影数与总投影角度数的比值小于设定的阈值，判定所述待重建体素为正常组织体素；在重建过程中将所述正常组织的待重建体素对应投影中的高密度物质投影进行剔除；将所述待重建体素余下的投影进行反投影重建，获得伪影校正后的重建图像。通过上述数字乳腺体层合成图像的重建方法，抑制了重建图像中的层间伪影，提高了重建图像的质量。

【技术实现步骤摘要】
数字乳腺体层合成图像的重建方法和系统
本专利技术涉及数字乳腺X射线摄影
，特别是涉及一种数字乳腺体层合成图像的重建方法和系统。
技术介绍
乳腺癌是目前全球女性患病率最高的癌症，其严重影响女性身心健康和社会发展。DM(DigitalMammography，乳腺X射线摄影)是乳腺疾病首选的影像诊断手段，其利用压迫板和支撑板将女性乳房按压，并通过软X射线对乳房组织照射，然后利用探测器对穿透X射线进行接收和处理，得到乳房二维照射影像。DBT(DigitalBreastTomosynthesis，数字乳腺体层合成)是在DM成像技术上迅速发展的新型乳腺成像技术，其在扫描过程利用球管有限角度旋转运动，并对压迫乳腺进行数个角度低剂量曝光获得的投影数据来重建出多个层面的精细断层图像，该技术有效解决DM二维图像组织堆叠的缺点，进一步提高乳腺癌诊断效率，降低误诊率。在数字乳腺体层合成摄影过程中，由于有限角度范围球管曝光的限制，在体层合成图像重建过程中，重建体素缺乏足够角度的投影修正，待重建的正常组织体素易受到其他层面的异常干扰投影的影响，导致重建图像出现放射状的层间伪影，并最终影响重建图像的质量。
技术实现思路
基于此，有必要针对有限角度曝光导致重建图像产生层间伪影的问题，提供一种数字乳腺体层合成图像的重建方法和系统。一种乳腺体层合成图像的重建方法，包括以下步骤：获取被扫描物体不同角度下的投影图像；计算待重建体素在不同角度下的投影图像中对应的投影的位置坐标；根据所述位置坐标上预设的投影掩膜取值识别所述投影的类型；其中，所述类型包括高密度物质投影或正常组织投影；若所述待重建体素对应的高密度物质投影数与总投影角度数的比值小于设定的阈值，判定所述待重建体素为正常组织体素；在重建过程中将所述正常组织的待重建体素对应投影中的高密度物质投影进行剔除；将所述待重建体素余下的投影进行反投影重建，获得伪影校正后的重建图像。一种数字乳腺体层合成图像的重建系统，包括：图像获取模块，用于获取待重建物体不同角度下的投影图像；坐标计算模块，用于计算待重建体素在所述投影图像中对应的投影的位置坐标；投影识别模块，用于根据所述位置坐标上预设的投影掩膜取值识别所述投影的类型；其中，所述类型为高密度物质投影或正常组织投影；体素判别模块，用于根据所述待重建体素对应的高密度物质投影数与总投影角度数的比值以及设定的阈值，判定所述待重建体素为正常组织体素或高密度物质体素；校正模块，在重建过程中用于将所述正常组织的待重建体素对应投影中的高密度物质投影进行剔除。重建模块，用于对所述待重建体素余下的投影进行反投影重建，获得伪影校正后的重建图像。上述数字乳腺体层合成图像的重建方法和系统，通过计算待重建体素与投影图像中投影的对应关系，根据待重建体素在不同角度下对应的投影的类别和数目，判定当前体素的类型并对体素重建过程中将不同层中异常干扰投影进行剔除，有效抑制重建图像中放射状的层间伪影，提高了重建图像的质量。另外，还有必要提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，上述处理器执行所述计算机程序时实现上述数字乳腺体层合成图像的重建方法。一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的数字乳腺体层合成图像的重建方法。附图说明图1为一个实施例的数字乳腺体层合成图像的重建方法流程图；图2为一个实施例的数字乳腺体层合成系统扫描示意图；图3为一个实施例的某一角度下被扫描物体的投影示意图；图4为一个实施例的某一待重建体素与其投影的对应关系示意图；图5为一个应用实例的伪影抑制后的数字乳腺体层合成重建图像；图6为一个应用实例的伪影抑制前、后的数字乳腺体层合成重建图像中钙化点区域的对比图；图7为一个实施例的数字乳腺体层合成图像的重建系统结构示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面结合附图对本专利技术的数字乳腺体层合成图像的重建方法的具体实施方式作详细描述。图1示出了一个实施例的数字乳腺体层合成图像的重建方法流程图，主要包括如下步骤：步骤S10：获取被扫描物体不同角度下的投影图像。在本步骤中，利用DBT扫描系统向被扫描物体发射多条X射线，由于被扫描物体中各个部分的密度不同，对X射线的吸收程度也不同，所以当上述X射线穿过被扫描物体后，会有不同程度的衰减，导致最终穿过被扫描物体到达探测器的X射线的量存在差异；探测器接收穿过被扫描物体的X射线，通过对携带不同衰减信息的X射线进行处理，最终获得反映被扫描物体内部信息的投影图像；DBT扫描系统分别从不同的角度向被扫描物体发射X射线，探测器分别获取各个角度下被扫描物体的投影图像。如图2所示，图2为一个实施例的DBT扫描系统的扫描示意图，被扫物体30放置在探测器40上，通过压板20进行按压，X射线球管围绕被扫物体和探测器进行有限角度圆轨道运动和低剂量曝光，探测器接收不同角度下穿过被扫描物体后的X射线10。上述被扫描物体内部包括高密度物质体素和正常组织体素，两种物质存在明显的X射线衰减差异；其中，高密度物质可以是乳腺钙化点、金属植入物等，其X射线衰减率远大于其他正常组织。在X射线10与探测器40的角度成θ时，分别处在不同层的高密度物质体素301和正常组织体素302恰好处于X射线球管发出的同一条X射线10路径下，在这种情况下，上述高密度物质体素301和正常组织体素302在探测器对应位置上形成的投影将会发生叠加。如图3所述，图3是数字乳腺体层合成系统在某一角度下的被扫描物体的投影示意图，如图，θ角度下被扫描物体的投影图像303中，上述高密度物质体素301和正常组织体素302的投影最终叠加至同一个投影位置上，该投影位置上的叠加投影304在后续重建过程中，将对X射线10对应路径上的正常组织体素进行错误计算，对重建图像的质量会产生较大影响，甚至造成层间伪影的产生。步骤S20：计算待重建体素在所述投影图像中对应的投影的位置坐标。在本步骤中，所述待重建体素是组成被扫描物体的最小体积单元，有待在后续的体层合成图像重建过程中被重建；在不同的角度的下，X射线穿过同一待重建体素所产生的投影会映射在探测器的不同位置，所以此步骤的目的是确定待重建体素分别在不同角度下的投影图像中所对应的投影在探测器上的位置坐标。在一个实施例中，可以根据待重建体素的位置、X射线源的角度及探测器位置之间的空间几何关系，确定待重建体素在不同角度下映射在探测器上的位置坐标。可选地，在确定待重建体素的位置、DBT扫描系统的X射线源的角度以及探测器的位置的空间几何关系后，可以利用插值算法确定待重建各体素在不同角度下对应在探测器上的位置坐标；其中，上述插值算法可以包括最临近、双线性、三次卷积等方法。步骤S30：根据所述位置坐标上预设的投影掩膜取值识别所述投影的类型；其中，所述类型包括高密度物质投影或正常组织投影。在本步骤中，分别在不同角度下的投影图像上创建投影掩膜，投影掩膜创建后，投影图像的每个坐标位置都会生成对应的投影掩膜值，根据坐标位置上的投影掩膜值，可以判断该坐标位置上的投影的类型是高密度物质投影还是正常组织投影，从而可以判断待重建体素对应的投影位置上的投影的类型是高密度物质投影还是正常组织投影。在一个实施例中，可以对所述投影图像的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字乳腺体层合成图像的重建方法，其特征在于，包括以下步骤：获取被扫描物体不同角度下的投影图像；计算待重建体素在所述投影图像中对应的投影的位置坐标；根据所述位置坐标上预设的投影掩膜取值识别所述投影的类型；其中，所述类型包括高密度物质投影或正常组织投影；若所述待重建体素对应的高密度物质投影数与总投影角度数的比值小于设定的阈值，判定所述待重建体素为正常组织体素；在重建过程中将所述正常组织的待重建体素对应投影中的高密度物质投影进行剔除；将所述待重建体素余下的投影进行反投影重建，获得伪影校正后的重建图像。

【技术特征摘要】
1.一种数字乳腺体层合成图像的重建方法，其特征在于，包括以下步骤：获取被扫描物体不同角度下的投影图像；计算待重建体素在所述投影图像中对应的投影的位置坐标；根据所述位置坐标上预设的投影掩膜取值识别所述投影的类型；其中，所述类型包括高密度物质投影或正常组织投影；若所述待重建体素对应的高密度物质投影数与总投影角度数的比值小于设定的阈值，判定所述待重建体素为正常组织体素；在重建过程中将所述正常组织的待重建体素对应投影中的高密度物质投影进行剔除；将所述待重建体素余下的投影进行反投影重建，获得伪影校正后的重建图像。2.根据权利要求1所述的数字乳腺体层合成图像的重建方法，其特征在于，在所述判定所述待重建体素为正常组织体素之后还包括步骤：若所述投影中高密度物质投影数与总投影角度数的比值高于设定的阈值，判定所述待重建体素为高密度物质体素；在重建过程中将所述高密度物质体素对应投影中的正常组织投影进行剔除。3.根据权利要求1所述的数字乳腺体层合成图像的重建方法，其特征在于，所述计算待重建体素在所述投影图像中对应的投影的位置坐标的步骤包括：根据待重建体素的位置、X射线源的角度及探测器位置之间的空间几何关系，确定待重建体素在不同角度下映射在探测器上的位置坐标。4.根据权利要求1所述的数字乳腺体层合成图像的重建方法，其特征在于，根据所述位置坐标上预设的投影掩膜取值识别所述投影的类型的步骤包括：对所述投影图像的感兴趣区域进行分割；分别确定所述投影图像中高密度物质和正常组织各自对应的位置信息；根据所述位置信息生成所述投影图像的投影掩膜；根据所述投影掩膜的取值，识别投影图像各位置坐标上的投影的类型。5.根据权利要求4所述的数字乳腺体层合成图像的重建方法，其特征在于，在所述生成所述投影图像的投影掩膜的步骤之前还包...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴书裕，詹延义，王浩文，齐宏亮，李翰威，
申请(专利权)人：广州华端科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44