一种面向分段螺旋CT的单层重排重建方法技术

一种面向分段螺旋CT的单层重排重建方法，包括：S1.初始化分段螺旋CT的扫描参数；S2.采集分段螺旋CT的锥束投影数据；S3.构建与分段螺旋CT几何一致而没有轨迹交叉的离散连续折线轨迹；S4.在离散连续折线轨迹中，搜索距离待重建切片最近的采样点；S5.引入折线轨迹索引，用于限制采样点索引；S6.以搜索的源采样点为中心，索引出锥束投影数据，通过单层重排方法，得到虚拟平面多段直线扫描几何的扇束投影集；S7.对各段直线扫描投影数据两端截断的投影数据拼接，得到T段不同直线扫描轨迹的扇束投影；S8.将T段扇束投影分别进行二维重建；S9.循环执行S4～S8，最终得到重建的三维CT图像。本发明专利技术面向分段螺旋CT，能获得层间伪影少和层间分辨率高的三维图像，重建效率高。重建效率高。重建效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种面向分段螺旋CT的单层重排重建方法


[0001]本专利技术属于CT图像重建领域，更具体地说，是针对一种面向分段螺旋CT的单层重排重建方法。

技术介绍

[0002]近年来，为了扩大成像视场，并满足更高的分辨率需求，出现了很多不同扫描方式的CT。其中，为了满足大长物体的全域高分辨率CT成像需求，提出了分段直线螺旋CT扫描方式，将直线轨迹扫描方式与螺旋轨迹扫描相结合，可以同时解决在横向和轴向扩大成像视场的问题，且同时保留了直线扫描CT系统的结构简单，易于实现等优点[1]。
[0003]相较于平面圆轨迹重建技术，螺旋轨迹的重建算法要复杂得多。数十年来，在获得有竞争力和公认的重建结果的前提下，近似锥形光束重建算法在实际应用中一直很受欢迎[2]，但是从理论和实践上看，这种近似重建方案只有在较小的间距下才能重建出质量可接受的图像[3,4]。另一种具有影响力和代表性的方法是基于单片重建算法(SSRB)的重构，该算法的核心思想是将螺旋CT的三维(3D)锥形束射线与某个轴向重构平面的虚拟圆形轨迹的扇形束射线进行重构，以达到减少重建时间的效果[5,6]。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向分段螺旋CT的单层重排重建方法，其特征在于，包含以下步骤：S1.初始化分段螺旋CT的扫描参数，包括扫描圈数N
r
，螺距h，覆盖一圈360
°
所需的斜线扫描段数T，一段斜线扫描的源采样点数N，源采样点的位置ζ(ζ＝1，2，
…
，N*T)；S2.采集分段螺旋CT的锥束投影数据；S3.构建与分段螺旋CT几何一致而没有轨迹交叉的离散连续折线轨迹；S4.在离散连续折线轨迹中，搜索距离待重建z
m
(z
m
为第m个重建切片沿z轴的位置)切片最近的采样点，得到该采样点所在的折线轨迹索引；S5.引入折线轨迹索引，用于限制搜索分段螺旋CT轨迹中距离待重建z
m
切片最近的源采样点索引；S6.以搜索的源采样点为中心，索引出其前后共N
·
T组分段螺旋CT的锥束投影数据，通过单层重排方法，得到虚拟平面多段直线扫描几何的扇束投影集；S7.对于虚拟的平面多段直线扫描几何的扇束投影集，首先对各段直线扫描投影数据与其对应的直线扫描轨迹索引建立链接关系，然后将两端截断的第段直线扫描的投影数据拼接，最后依次索引出其余各段直线扫描的完整投影数据，共得到T段不同直线扫描轨迹的扇束投影数据；S8.将T段扇束投影数据分别进行二维图像重建，然后叠加重建结果得到完整的z
m
切片；S9.以m＝1,2,...,M(M为待重建体素的z向维度)顺序轮询执行S4～S8，最终得到三维重建CT图像。2.根据权利要求1所述的一种面向分段螺旋CT的单层重排重建方法，其特征在于，步骤S3中，构建一个与分段螺旋CT几何一致而无轨迹交叉且离散的连续折线轨迹公式为式中式中式中其中为连续折线轨迹中第t(t＝1，2，
…
，T)段折线轨迹中第n(n＝1，2，
…
，N)个采样点的全局坐标，坐标原点位于旋转中心，为一段折线轨迹上采样点的局部坐标，R表示源到旋转中心的距离，θ
t
为第t段折线轨迹与x正半轴的夹角，Δh表示一段折线轨迹的z向距离，γ表示一段折线轨迹与x
‑
y平面的夹角，z
*
(ζ)表示整个连续折线轨迹中的第ζ个采样点的z坐标，ζ与(n,t)可由连续折线轨迹的周期性关系进行转化：t＝ceil(ζ/N)，n＝ζ
‑
(t
‑
1)
·
N。3.根据权利要求1所述的一种面向分段螺旋CT的单层重排重建方法，其特征在于，步骤S4中，将步骤S3构建的连续折线轨迹的采样点z坐标中减去z<...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志胜，崔俊宁，李尚舆，林乐赓，边星元，王顺利，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：