一种重建数据处理方法、装置、医学成像系统及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种重建数据处理方法、装置、医学成像系统及存储介质。该方法包括：获取对目标对象采集的至少两张图像，其中，所述至少两张图像中存在至少部分重叠；根据所述至少两张图像进行拼接得到拼接图像；对所述目标对象每隔预设扫描角度进行扫描得到原始投影数据，并确定所述原始投影数据中的截断投影数据；基于所述拼接图像以及所述原始投影数据，对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据；基于所述原始投影数据以及所述外推投影数据，进行三维重建。本发明专利技术实施例的技术方案实现了实现更准确地对CBCT图像进行重建。实现了实现更准确地对CBCT图像进行重建。实现了实现更准确地对CBCT图像进行重建。

【技术实现步骤摘要】
一种重建数据处理方法、装置、医学成像系统及存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及生物医学成像技术，尤其涉及一种重建数据处理方法、 装置、医学成像系统及存储介质。

技术介绍

[0002]在许多需要X射线扫描进行成像的情况下，被扫描物体可能会部分处于扫 描视场(Field of View,FOV)之外，如摆位不正、患者肥胖等。这时投影数据 会有一部分落在探测器之外，而由于只能够检测到FOV范围内的投影数据，因 此造成了投影数据边缘不连续，投影数据的不连续导致图像边缘产生高亮的截 断伪影，使FOV边缘区域的重建结果模糊。
[0003]导致重建图像边缘高亮的原因主要是由于经典重建算法滤波反投影中斜坡 滤波导致的，当投影数据发生截断，边界投影数据不是0，经过滤波核进行滤 波后，靠近边界的滤波结果被增强，处于边界的值为负，边界附近产生一带有 负瓣的正尖峰函数，这样就导致在反投影的结果中处于FOV边缘的值产生高亮 伪影。
[0004]如图1所示锥形束CT(CBCT)系统扫描数据时，由于上述滤波反投影中斜 坡滤波的方法，所以Z轴方向的截断不需要考虑，不会产生截断伪影，在投影 时仅需要考虑X轴方向的截断。
[0005]现有技术中，目前处理截断伪影校正的方法主要分为两类：第一类是基于 投影一致性的方法，该方法只适用于可以全角度扫描的CT系统，该类方法需 要对扇束和锥束的投影数据进行重排，使其等效为平行束投影数据，然后找到 每个角度投影值和的最大值，若投影数据小于最大值的一个预先设定好的比例， 比如90％，则判定为投影数据截断，若该投影数据截断，利用截断投影数据相 邻角度的没有截断的投影数据进行双线性插值，求该投影数据的总和以及该投 影数据缺失数据的值，然后通过假定缺失的部分是由圆柱形的水组成的，圆柱 的位置和半径是由截断数据的值与斜率决定的，通过圆柱形水的投影值来拟合 截断投影数据，并根据拟合的值与真实缺失的值进行比较，进一步修正推导的 截断数据的投影值。第二类是平滑截断边缘，不考虑任何一致性条件，常见的 有对称镜像法，水柱外推法，直线外推法等等，具有代表性的就是对称镜像法， 同样需要对扇束和锥束的投影数据进行重排，使其等效为平行束数据，预先设 定寻求一个达到边界值二倍的投影值位置，与边界之间的间距设为外推宽度， 边界值二倍的投影值依次去减这个区间的所有值，其结果作为外推的补充数据。 第一类算法需要计算截断处斜率，计算复杂，实时性差，需要先验知识；第二 类方法虽然可能比第一类的一致性条件求解更实用，且实时性更好，但是结果 往往不够精确。

技术实现思路

[0006]本专利技术实施例提供一种重建数据处理方法、装置、医学成像系统及存储介 质，以实现更准确地对CBCT图像进行重建。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种重建数据处理方法，该方法包括：
[0008]获取对目标对象采集的至少两张图像，其中，所述至少两张图像中存在至 少部分重叠；
[0009]根据所述至少两张图像进行拼接得到拼接图像；
[0010]对所述目标对象每隔预设扫描角度进行扫描得到原始投影数据，并确定所 述原始投影数据中的截断投影数据；
[0011]基于所述拼接图像以及所述原始投影数据，对所述截断投影数据进行外推 得到外推投影数据；
[0012]基于所述原始投影数据以及所述外推投影数据，进行三维重建。
[0013]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种重建数据处理装置，该装置包括：
[0014]采集模块，用于获取对目标对象采集的至少两张图像，其中，所述至少两 张图像中存在至少部分重叠；
[0015]拼接图像获取模块，用于根据所述至少两张图像进行拼接得到拼接图像；
[0016]截断投影数据获取模块，用于对所述目标对象每隔预设扫描角度进行扫描 得到原始投影数据，并确定所述原始投影数据中的截断投影数据；
[0017]外推投影数据获取模块，用于基于所述拼接图像以及所述原始投影数据， 对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据；
[0018]重建模块，用于基于所述原始投影数据以及所述外推投影数据，进行三维 重建。
[0019]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种医学成像系统，该系统包括：
[0020]球管、探测器以及重建数据处理装置，其中，所述重建数据处理装置用于 执行本专利技术实施例中任一所述的重建数据处理方法。
[0021]第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有 计算机程序，该程序被处理器执行时实现本专利技术实施例中任一所述的重建数据 处理方法。
[0022]本专利技术实施例的技术方案通过获取对目标对象采集的至少两张图像，其中， 所述至少两张图像中存在至少部分重叠，根据所述至少两张图像进行拼接得到 拼接图像，能够获得目标对象的总投影图像，从而获得进行外推的先验条件； 对所述目标对象每隔预设扫描角度进行扫描得到原始投影数据，并确定所述原 始投影数据中的截断投影数据，确定出发生截断的投影数据；基于所述拼接图 像以及所述原始投影数据，对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据， 根据获得的外推的先验条件进行外推，可以精确校正截断伪影；基于所述原始 投影数据以及所述外推投影数据，进行三维重建，从而实现对医学图像的重建。 上述技术方案解决了传统技术中需要计算截断处斜率，计算复杂，实时性差， 外推结果不精确的问题，实现不计算截断处斜率，外推数据更平滑，更精确地 校正截断数据。
附图说明
[0023]图1是现有技术中的CBCT投影示意图；
[0024]图2a是本专利技术实施例一中提供的一种重建数据处理方法的流程图；
[0025]图2b是本专利技术实施例一中提供的一种平扫采集过程的示意图；
[0026]图2c是本专利技术实施例一中提供的一种扫描采集过程的示意图；
[0027]图3是本专利技术实施例二中提供的一种重建数据处理方法的流程图；
[0028]图4是本专利技术实施例三中提供的一种重建数据处理装置的结构示意图；
[0029]图5是本专利技术实施例四中提供的一种医学成像系统的结构示意图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此 处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需 要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结 构。
[0031]另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部 分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示 例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或 步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同 时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可 以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于 方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重建数据处理方法，其特征在于，包括：获取对目标对象采集的至少两张图像，其中，所述至少两张图像中存在至少部分重叠；根据所述至少两张图像进行拼接得到拼接图像；对所述目标对象每隔预设扫描角度进行扫描得到原始投影数据，并确定所述原始投影数据中的截断投影数据；基于所述拼接图像以及所述原始投影数据，对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据；基于所述原始投影数据以及所述外推投影数据，进行三维重建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描采用的设备包括移动C形臂或者数字减影血管造影DSA设备。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述重建采用的方法包括滤波反投影重建方法。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述原始投影数据以及所述外推投影数据，进行三维重建，包括：基于所述外推投影数据以及所述原始投影数据中除所述截断投影数据之外的投影数据，进行三维重建。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述拼接图像以及所述原始投影数据，对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据，包括：逐行计算所述拼接图像中每一行的所有像素点的第一像素和；逐行计算所述原始投影数据中的每一行的所有像素点的第二像素和，所述原始投影数据中的每一行与所述拼接图像中每一行对应；将所述第一像素和与对应行的第二像素和作差得到预填充量；根据所述预填充量与目标外推函数对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述预填充量与目标外推函数对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据，包括：根据所述预填充量以及初始外推函数确定外推宽度；根据所述外推宽度确定目标外推函数；根据所述目标外推函数对所述截断投影数据进行外推得到外推投影数据。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，根据所述预填充量以及初始外推函数确...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷官冀，闫晶，冯娟，崔凯，胡扬，
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：