用于在扫描视场外的对象点的重建算法制造技术

具有由系统的扇形角度所定义的一定扫描视场的ＣＴ扫描仪。根据本发明专利技术的一个示范性实施例，在扫描视场外的对象点可以基于线性方程组被重建，该线性方程组可以用适度的努力迭代求解。因此，可以应用显式正则化技术来恢复该未知的目标函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及X射线成像领域。尤其，本专利技术涉及一种用于检查感兴趣对象的计算机断层成像装置、检查感兴趣对象的方法、图像处理设备、计算机可读介质和程序单元。
技术介绍
计算机断层成像(CT)扫描仪具有确定的扫描视场(scan-fov)，该扫描视场由系统的扇形角度所定义。扫描视场定义为在整个扫描过程中被照射的区域、并且它的直径通常是500mm的量级。扫描视场是在其中能够实现准确的或优良的近似重建的区域。然而，有时对象的有关部分在扫描视场之外。尤其，对于诸如PET/CT(正电子发射断层成像/计算机断层成像)或者SPECT/CT(单光子发射计算机断层成像/计算机断层成像)的组合系统，为了在随后的发射扫描中虑及合理的衰减修正，必须通过重建提供在扫描视场外的估计衰减。 提供一种在扫描视场外的改善的重建是值得期望的。
技术实现思路
根据本专利技术的一个示范性实施例，可以提供一种用于检查感兴趣对象的计算机断层成像装置，该计算机断层成像装置包括重建单元，该重建单元适用于基于线性方程组重建在扫描视场外的对象点，其中，线性方程组只被定义用于在所述扫描视场外的对象点。 因此，根据本专利技术的这个示范性实施例，在不使用产生于该扫描视场之内的对象点的投影数据的情况下，通过求解该线性方程组可以恢复该未知的目标函数(object function)。求解该线性方程组可以被有效地执行，这可以导致在扫描视场外的对象点的快速且仍然高质量的重建。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，在扫描视场外的对象点位于三角形区域内，线性方程组被定义用于该三角形区域。 这个区域可以被扫描视场的切线完全覆盖，并且可以相对小，从而使得可以基于和切线相关的信息进行那个三角形区域之内的对象点的高度精确的重建。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，在没有关于扫描视场之内的衰减信息的情况下进行在扫描视场外的对象点的重建。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，在扫描视场外的对象点的重建为迭代重建。 因此，可以通过增加迭代重建步骤的数目来改善重建的准确度。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，重建单元还适用于应用显式正则化技术用于恢复未知的目标函数。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，线性方程组基于微分线积分的反投影。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，线性方程组可以基于PACK重建，并且可以由下式定义 其中 是从源位置λ1到λ2的微分数据的反投影加上在对象点位置 的两个边界条件(boundary term)的结果，并且其中，K*为图像沿着线 的逆希尔伯特变换。 PACK重建在J.Pack，F.Noo，and R.Clackdoyle，IEEE Trans.Med.Imag.24(1)，Jan 2005，pp.70-85中描述，由此通过参考将其引入。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，计算机断层成像装置可以包括电磁辐射源，该电磁辐射源适用于沿着螺旋状源路径运动和发射电磁辐射源到感兴趣对象。此外，CT装置可以包括布置在电磁辐射源和检测元件之间的准直仪，其中，该准直仪适用于校准由电磁辐射源发射的电磁辐射束来形成锥形束。 根据本专利技术的计算机断层成像装置可以应用为行李包检查装置、医学应用装置、材料测试装置或者材料科学分析装置。本专利技术的应用领域可以是行李包检查，因为定义的功能允许安全和可靠的行李包项的内容分析，即使该内容在扫描视场之外。这可以允许在扫描视场外的可疑内容的检测。 根据本专利技术的示范性实施例的这样的装置或者方法可以创建高质量自动化系统，该系统可以自动地识别某些类型的材料，并且，如果希望的话，当存在危险材料时触发警报。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，可以提供一种用计算机断层成像装置检查感兴趣对象的方法，该方法包括步骤基于线性方程组重建在扫描视场外的对象点。 这可以提供有效率且高度精确的在扫描视场外的对象点的重建。 根据本专利技术的另一个示范性实施例提供一种方法，在该方法中对象点位于扫描视场之外但位于三角形区域之内，线性方程组被定义用于该三角形区域。此外，进行在扫描视场外的对象点的重建而没有重建在扫描视场之内的衰减，其中，该重建为迭代重建。 根据本专利技术的另一个示范性实施例，可以提供一种使用计算机断层成像装置检查感兴趣对象的图像处理设备，该图像处理设备包括用于存储投影数据的存储器和适用于执行上述的方法步骤的重建单元。 此外，根据本专利技术的另一个示范性实施例，可以提供一种计算机可读介质，其中存储有使用计算机断层成像装置检查感兴趣对象的计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，其适用于执行上述的方法步骤。 本专利技术还涉及一种检查感兴趣对象的程序单元，当该程序单元被处理器执行时，适用于执行上述的方法步骤。该程序单元可以被存储在计算机可读介质中，并且可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此可以配备数据处理器来执行本专利技术的方法的示范性实施例。该计算机程序可以用任何合适的编程语言写成，诸如，例如，C++，并且可以被存储在CD-ROM或者任何其他的计算机可读介质中。此外，该计算机程序可以从诸如万维网之类的网络获得，从该网络可以下载该计算机程序到图像处理单元或者处理器、或者任何合适的计算机。 可以看作本专利技术的示范性实施例的要旨的是通过求解线性方程组提供了在扫描视场外的对象点的重建方案。根据本专利技术的示范性实施例，该线性方程组基于PACK重建，因此为在扫描视场之内的对象点提供了确切的反投影滤波类型的重建，并且为在扫描视场外的对象点提供了有效且准确的重建。 从参照下文中描述的实施例中，本专利技术的这些和其他的方面将变得清楚且被阐明。 下面将参考下列附图描述本专利技术的示范性实施例。 附图说明 图1示出了根据本专利技术的示范性实施例的CT扫描仪系统的简化的示意性表示； 图2示出了具有部分地截去顶端的数据的二维CT扫描的示意性表示； 图3示出了根据本专利技术的图像处理设备的示范性实施例，用于执行根据本专利技术的方法的示范性实施例。 具体实施例方式 在附图中的说明是示意性的。在不同的附图中，相似或者相同的元件可以给予相同的附图标记。 图1示出了根据本专利技术的示范性实施例的CT扫描仪系统的示范性实施例。参照该示范性实施例，将描述本专利技术用于行李包检查中的应用。然而，应注意的是，本专利技术并不限于这样的应用，而是也可以应用在医学成像领域、或者诸如材料测试之类的其他工业应用。 在图1中图示的计算机断层成像装置100是锥形束CT扫描仪。在图1中图示的CT扫描仪包括可以沿着旋转轴102可旋转的机架(gantry)101。机架101通过马达103驱动。附图标记104指示诸如X射线源之类的辐射源，根据本专利技术的一个方面，该辐射源发射多色辐射。 附图标记105指示孔径系统，该孔径系统将从辐射源发射的辐射束形成为锥形辐射束106。锥形束106被引导使得它穿透布置在机架101的中心(即在CT扫描仪的检查区中)的感兴趣对象107，然后打到检测器108上。正如从图1可以得出的，检测器108被布置在机架101上，与辐射源104相对，从而使得检测器108的表面被锥形束106所覆盖。在图1中图示的检测器108包括多个检测器元件123，每个检测器元件都能够以能量分辨(energy-resolving)的方式检测已经穿透感兴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检查感兴趣对象（１０７）的计算机断层成像装置（１００），该计算机断层成像装置（１００）包括重建单元（１１８），该重建单元（１１８）适用于：基于线性方程组重建在扫描视场之外的对象点；其中，该线性方程组只被定义用于所述扫描视场之外的对象点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T科勒，P福思曼，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]