基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法和装置，其中方法包括：获取成像物体在不同能量射线下的能谱CT投影数据；利用所述能谱CT投影数据重建能谱CT图像；对重建得到的能谱CT图像进行聚类处理，形成多个互不相交的类；根据聚类结果进行能谱CT迭代材料分解，得到材料分解或物质识别结果。本发明专利技术能够有效地消除现有双能/能谱CT由于投影数据噪声或材料衰减系数接近带来的分解误差，大大提高能谱CT材料分解和物质识别的准确性，降低误报率和漏报率，具有重大的市场应用价值。

Iterative material decomposition method and device of energy spectrum CT based on material clustering

【技术实现步骤摘要】
基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法和装置
本专利技术涉及辐射成像
，具体地，涉及一种基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法和装置。
技术介绍
X射线能谱CT通过采集两种及以上不同X射线能谱下的投影数据，然后通过专门的能谱CT材料分解算法，可以同时重建得到被扫描物体原子序数Z和电子密度ρe的分布图像，或几种基材料的分解系数，从而实现物质或材料识别。X射线能谱CT的材料分解算法可以分为三大类：投影域前处理方法、图像域后处理方法和迭代方法。无论是哪种方法，其核心都是认为任意物质的线衰减系数都可以分解为两个或更多个已知的、只与能量有关的基函数的线性组合。这个设定在很多情况下是合理的，也能够获得良好的材料分解结果。以较为常用的投影域前处理方法为例，该方法认为任意物质的线衰减系数函数可以分解为两个已知的、只以能量为变量的基函数的线性组合，对每条射线路径，先用该路径上的能谱投影值求出线性组合系数在射线路径上的积分，然后利用CT图像重建算法得到任意像素/体素的组合系数，进而确定像素/体素的材料分解系数或者物质信息(原子序数和电子密度)。...

【技术保护点】
1.一种基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取成像物体在不同能量射线下的能谱CT投影数据；/n利用所述能谱CT投影数据重建能谱CT图像；/n对重建得到的能谱CT图像进行聚类处理，形成多个互不相交的类；/n根据聚类结果进行能谱CT迭代材料分解，得到材料分解或物质识别结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取成像物体在不同能量射线下的能谱CT投影数据；
利用所述能谱CT投影数据重建能谱CT图像；
对重建得到的能谱CT图像进行聚类处理，形成多个互不相交的类；
根据聚类结果进行能谱CT迭代材料分解，得到材料分解或物质识别结果。


2.根据权利要求1所述的基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法，其特征在于，对重建得到的能谱CT图像进行聚类处理的步骤包括：
计算不同能量的能谱CT图像对应的像素或体素点的能量值；
根据所述像素或体素点的能量值得到多维数据集图像；
确定多维数据集图像中的聚类中心；
根据聚类中心对多维数据集图像中的所有点进行聚类。


3.根据权利要求2所述的基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法，其特征在于，确定多维数据集图像中的聚类中心的步骤包括：
根据密度半径的预设值计算每个点的密度半径；
根据计算得到的密度半径计算每个点的密度增量半径；
根据每个点的密度半径和密度增量半径获取一个或多个密度中心，并将密度中心作为聚类中心。


4.根据权利要求3所述的基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法，其特征在于，根据聚类中心对多维数据集图像中的所有点进行聚类的步骤包括：
以聚类中心为中心，将在密度半径的预设值范围内的所有点归类到所述聚类中心；
将未归类到所述聚类中心的点归类到密度增量半径对应的点。


5.根据权利要求1所述的基于材料聚类的能谱CT迭代材料分解方法，其特征在于，根据聚类结果进行能谱CT迭代材料分解的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，陈志强，张丽，赵眺，赵自然，邢宇翔，高河伟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11