一种用于合成投影图像的方法和系统技术方案

一种用于合成投影图像的方法(500)，所述投影图像表示被放射源发射的X射线照射的对象或物体。所述方法包括将所述X射线的能谱划分为一个或以上能量仓(502)；确定至少一个像素点的投影值(504)；基于X射线能谱的变化确定与能量仓对应的加权系数(506)；基于所述至少一个像素点的所述投影值和与能量仓对应的加权系数，确定所述至少一个像素点的加权投影值(508)。所述方法进一步包括基于与全部所述一个或多个能量仓对应的所述至少一个像素点的加权投影值，确定所述至少一个像素点的像素值(510)。(510)。(510)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于合成投影图像的方法和系统


[0001]本申请一般涉及用于合成投影图像的方法和系统，并且更具体地，涉及用于合成由具有空间变化光谱的辐射源产生的投影图像的方法和系统。

技术介绍

[0002]合成投影图像可以在不同领域，例如，放射学和放射治疗中具有多种应用。在放射治疗应用中，光束横截面上的光谱可能会有很大变化。为了减少由所述变化造成的影响，可以分别投影像场的不同区域。例如，可以用独特光谱确定像场的环形圈内的投影，同时在相邻的环形圈之间的边界处引起突然的光谱跃迁。尽管可以进一步用细的环形圈来最小化一些突然的光谱跃迁，但是它可能降低合成投影图像的计算效率。因此，期望开拓用于更好地合成由具有空间变化光谱的辐射源产生的投影图像的方法和系统。

技术实现思路

[0003]根据本申请的一方面，提供一种用于合成投影图像的方法。所述投影图像表示被放射线源发射的X射线照射的对象或物体。所述方法可以包括将所述X射线的能谱划分为一个或以上能量仓，所述X射线的所述能谱相对于所述投影图像的不同区域而变化，所述一个或以上能量仓中的每一个能量仓与一个能量范围对应。所述方法可以进一步包括，对于所述投影图像中的至少一个像素点，对于所述一个或以上能量仓中的每个能量仓，确定所述至少一个像素点的投影值，所述投影值表示与所述至少一个像素点对应的X射线的透射投影，并且具有在所述能量仓对应的能量范围内的能量，基于所述X射线的所述能谱在所述投影图像的不同区域之间的变化，确定与所述能量仓对应的加权系数，以及基于所述至少一个像素点的所述投影值和与所述能量仓对应的加权系数，确定所述至少一个像素点的加权投影值。以及，所述方法可以进一步包括基于与全部所述一个或多个能量仓对应的所述至少一个像素点的加权投影值，确定所述至少一个像素点的像素值。
[0004]在一些实施例中，将所述X射线的能谱分为一个或以上能量仓可以包括，确定所述能谱的分布，所述分布表示所述能谱中的光子数量与所述能谱中的能量之间的关系；以及基于所述能谱的分布将所述能谱分为至少两个能量仓，以使所述每个能量仓在其相应的能量范围内具有大致相同的光子数量。
[0005]在一些实施例中，确定所述能谱的分布，所述分布表示所述能谱中的光子数与所述能谱中的能量之间的关系可以包括，确定与所述投影图像的至少一个区域对应的至少一个特征能谱；以及基于所述至少一个特征能谱的累积分布函数(CDF)确定所述能谱的分布。
[0006]在一些实施例中，所述至少一个特征能谱可以包括与所述投影图像的不同区域对应的至少两个特征能谱，其中，基于所述至少一个特征能谱的累积分布函数(CDF)确定所述能谱的分布可以包括，确定所述至少两个特征能谱中每个特征能谱的CDF，每个CDF与所述投影图像的不同区域中的一个区域对应；以及基于与所述至少两个特征能谱对应的所述至少两个CDF的面积加权平均值来确定所述能谱的分布。
[0007]在一些实施例中，基于与所述至少两个特征能谱对应的所述至少两个CDF的面积加权平均值来确定所述能谱的分布可以包括，确定所述投影图像的每个不同区域的面积；通过所述面积对所述至少两个CDF中的每个累积分布函数进行加权；以及基于所述加权后的CDF确定所述能谱的分布。
[0008]在一些实施例中，确定所述投影图像的每个不同区域的面积可以包括，确定所述投影图像的所述每个不同区域的加权因子；确定所述投影图像的所述每个不同区域的实际面积；以及基于所述投影图像的每个不同区域的所述加权因子和所述投影图像的每个不同区域的所述实际面积，确定所述投影图像的所述每个不同区域的所述面积。
[0009]在一些实施例中，确定所述至少一个像素点的投影值，所述投影值表示与所述至少一个像素点对应的X射线的透射投影，并且具有在所述能量仓对应的能量范围内的能量可以包括，确定沿着所述X射线的方向的衰减系数的线积分，所述X射线与所述至少一个像素点对应并且具有在所述能量仓的相应能量范围内的能量。
[0010]在一些实施例中，所述衰减系数可以与所述能量仓的平均能量对应。
[0011]在一些实施例中，基于所述X射线的所述能谱在所述投影图像的不同区域之间的变化，确定与所述能量仓对应的加权系数可以包括，确定所述至少一个像素点在所述投影图像中的位置；确定所述投影图像中像素点的位置与所述能量仓对应的加权系数之间的关系；以及根据所述投影图像中所述至少一个像素点的所述位置和所述关系，确定与所述能量仓对应的加权系数。
[0012]在一些实施例中，所述投影图像中的像素点的位置可以包括所述至少一个像素点相对于所述投影图像的中心的径向距离。
[0013]在一些实施例中，所述方法可以进一步包括，对于所述投影图像的每个所述不同区域，确定与所述能量仓对应的代表性加权系数；以及通过拟合所述投影图像的所述不同区域的所述代表性加权系数来确定函数。
[0014]在一些实施例中，与所述投影图像的每个所述不同区域的所述能量仓对应的所述代表性加权系数可以与在所述能量仓的所述能量范围内并且与所述投影图像的所述每个不同区域对应的光子的数量有关。
[0015]在一些实施例中，所述关系可以是与所述能量仓对应的加权系数相对于所述投影图像中的所述像素点的所述位置连续变化。
[0016]在一些实施例中，所述与每个能量仓对应的加权系数可以为基集的加权，所述基集近似于所述X射线在所述投影图像上的能谱。
[0017]根据本申请的一方面，提供一种用于合成投影图像的系统。所述系统可以包括至少一个存储介质，所述存储介质包括一组指令；以及至少一个处理器，所述处理器与所述至少一个存储介质通信。在执行所述指令时，所述至少一个处理器可以被配置为使所述系统执行操作。所述操作可以包括将X射线的能谱划分为一个或以上能量仓，所述X射线的能谱相对于所述投影图像的不同区域而变化，所述一个或以上能量仓中的每一个能量仓与一个能量范围对应。所述操作可以进一步包括，对于所述投影图像中的至少一个像素点，对于所述一个或以上能量仓中的每个能量仓，确定所述至少一个像素点的投影值，所述投影值表示与所述至少一个像素点对应的X射线的透射投影，并且具有在所述能量仓对应的能量范围内的能量，基于所述X射线的所述能谱在所述投影图像的不同区域之间的变化，确定与所
述能量仓对应的加权系数，以及基于所述至少一个像素点的所述投影值和与所述能量仓对应的加权系数，确定所述至少一个像素点的加权投影值。以及，所述操作还可以包括基于与全部所述一个或多个能量仓对应的所述至少一个像素点的加权投影值，确定所述至少一个像素点的像素值。
[0018]本申请的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是显而易见的。本申请的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各种方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。
附图说明
[0019]本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于合成投影图像的方法，所述投影图像表示被放射源发射的X射线照射的对象或物体，所述方法包括：将所述X射线的能谱划分为一个或以上能量仓，所述X射线的所述能谱相对于所述投影图像的不同区域而变化，所述一个或以上能量仓中的每一个能量仓与一个能量范围对应；对于所述投影图像中的至少一个像素点，对于所述一个或以上能量仓中的每个能量仓，确定所述至少一个像素点的投影值，所述投影值表示与所述至少一个像素点对应的X射线的透射投影，并且具有在所述能量仓对应的能量范围内的能量；基于所述X射线的所述能谱在所述投影图像的不同区域之间的变化，确定与所述能量仓对应的加权系数；以及基于所述至少一个像素点的所述投影值和与所述能量仓对应的加权系数，确定所述至少一个像素点的加权投影值；以及基于与全部所述一个或多个能量仓对应的所述至少一个像素点的加权投影值，确定所述至少一个像素点的像素值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述X射线的能谱分为一个或以上能量仓，包括：确定所述能谱的分布，所述分布表示所述能谱中的光子数量与所述能谱中的能量之间的关系；以及基于所述能谱的分布将所述能谱分为至少两个能量仓，以使所述每个能量仓在其相应的能量范围内具有大致相同的光子数量。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述能谱的分布，所述分布表示所述能谱中的光子数与所述能谱中的能量之间的关系，包括：确定与所述投影图像的至少一个区域对应的至少一个特征能谱；以及基于所述至少一个特征能谱的累积分布函数(CDF)确定所述能谱的分布。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述至少一个特征能谱包括与所述投影图像的不同区域对应的至少两个特征能谱，其中，基于所述至少一个特征能谱的累积分布函数(CDF)确定所述能谱的分布，包括：确定所述至少两个特征能谱中每个特征能谱的CDF，每个CDF与所述投影图像的不同区域中的一个区域对应；以及基于与所述至少两个特征能谱对应的所述至少两个CDF的面积加权平均值来确定所述能谱的分布。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于与所述至少两个特征能谱对应的所述至少两个CDF的面积加权平均值来确定所述能谱的分布，包括：确定所述投影图像的每个不同区域的面积；通过所述面积对所述至少两个CDF中的每个累积分布函数进行加权；以及基于所述加权后的CDF确定所述能谱的分布。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述投影图像的每个不同区域的面积，包括：确定所述投影图像的所述每个不同区域的加权因子；
确定所述投影图像的所述每个不同区域的实际面积；以及基于所述投影图像的每个不同区域的所述加权因子和所述投影图像的每个不同区域的所述实际面积，确定所述投影图像的所述每个不同区域的所述面积。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述至少一个像素点的投影值，所述投影值表示与所述至少一个像素点对应的X射线的透射投影，并且具有在所述能量仓对应的能量范围内的能量，包括：确定沿着所述X射线的方向的衰减系数的线积分，所述X射线与所述至少一个像素点对应并且具有在所述能量仓的相应能量范围内的能量。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述衰减系数与所述能量仓的平均能量对应。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述X射线的所述能谱在所述投影图像的不同区域之间的变化，确定与所述能量仓对应的加权系数，包括：确定所述至少一个像素点在所述投影图像中的位置；确定所述投影图像中像素点的位置与所述能量仓对应的加权系数之间的关系；以及根据所述投影图像中所述至少一个像素点的所述位置和所述关系，确定与所述能量仓对应的加权系数。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述投影图像中的像素点的位置包括所述至少一个像素点相对于所述投影图像的中心的径向距离。11.根据权利要求9所述的方法，包括：对于所述投影图像的每个所述不同区域，确定与所述能量仓对应的代表性加权系数；以及通过拟合所述投影图像的所述不同区域的所述代表性加权系数来确定函数。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，与所述投影图像的每个所述不同区域的所述能量仓对应的所述代表性加权系数与在所述能量仓的所述能量范围内并且与所述投影图像的所述每个不同区域对应的光子的数量有关。13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述关系是与所述能量仓对应的加权系数相对于所述投影图像中的所述像素点的所述位置连续变化。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述与每个能量仓对应的加权系数为基集的加权，所述基集近似于所述X射线在所述投影图像上的能谱。15...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：