用于产生衰减分量的投影系统技术方案

本发明专利技术涉及一种投影系统，用于产生感兴趣区的投影数据的衰减分量。所述投影系统包括投影数据提供单元（１、２、６、７、８），用于提供所述感兴趣区的取决于能量的投影数据。所述投影系统还包括：计算单元（１２），用于依据所述取决于能量的投影数据计算由不同衰减效应产生的不同衰减分量，其中，所述不同衰减分量都对所述投影数据有贡献；以及变换单元（１３），用于变换所述衰减分量，以便减小所述衰减分量的相关性。本发明专利技术还涉及一种相应的投影方法和相应的计算机程序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种投影系统、投影方法和计算机程序，用于产生投影数 据的衰减分量
技术介绍
投影系统例如是计算机断层摄影系统，其产生投影数据并使用投影数据来重建感兴趣区的图像。US 5,115,394公开了一种双能量断层摄影扫描系 统，其在两个不同的能量级处采集投影数据。将投影数据的光电分量和康 普顿分量确定为衰减分量，并且依据光电分量来重建光电图像，依据康普 顿分量来重建康普顿图像。分别对光电图像和康普顿图像进行滤波，以使 得在将滤波后的光电图像与滤波后的康普顿图像合并为最终图像之后，能 够减小最终图像中的相关噪声。但是，该最终图像仍包括大量的相关噪声， 其减小了信噪比。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种投影系统，用于产生感兴趣区的投影数据的 衰减分量，其中，减小了在投影数据的衰减分量中的相关噪声并因此增大 了信噪比，从而减小了在投影数据中的相关噪声并因此增大了信噪比。在本专利技术的第一方案中，提出了一种投影系统，用于产生感兴趣区的投影数据的衰减分量，其包括-投影数据提供单元，用于提供感兴趣区的取决于能量的投影数据， -计算单元，用于依据取决于能量的投影数据来计算由不同衰减效应产生的不同衰减分量，其中，所述不同衰减分量都对投影数据有贡献， -变换单元，用于变换衰减分量，以便减小衰减分量的相关性。 投影数据提供单元可以是存储设备，用于存储投影数据产生单元的取决于能量的投影数据，投影数据产生单元例如是用于产生穿过感兴趣区的放射线的放射源、用于将放射源和感兴趣区相对于彼此进行移动以便从不 同方向照射感兴趣区的移动单元、以及用于根据穿过了感兴趣区之后的放 射线来检测取决于能量的投影数据的检测单元的组合，其中这个组合例如是计算机断层摄影系统或C臂X光系统的一部分。投影数据提供单元还可 以是放射源，具体的是X光放射源，与检测单元的任何其它组合。投影数据提供单元还可以是存储单元，用于存储取决于能量的投影数据或用于提 供模拟的取决于能量的投影数据的计算机程序。衰减分量例如是由康普顿效应引起的康普顿分量、由光电效应引起的光电分量和/或例如由在感兴趣区内的造影剂材料的K边缘引起的K边缘分 量。衰减分量还可以与感兴趣区中的不同材料有关。例如，如果病人位于 感兴趣区中，第一衰减分量可以与由骨骼引起的衰减有关，第二衰减分量 可以与由软组织引起的衰减有关。本专利技术基于这样的想法可以通过确定衰减分量并且变换衰减分量以便减小，甚至是消除，投影数据的衰减分量的相关性，来减小在衰减分量 中的相关噪声，并且从而减小投影数据中的相关噪声。由于减小了衰减分 量的相关性，并且还减小了相关噪声，由此就增大了投影数据的衰减分量 的信噪比，从而增大了投影数据的信噪比。优选地，变换单元将不同衰减分量变换为相同的单位。由于将不同的 衰减分量变换为相同的单位，因此简化了对于衰减分量的进一步的处理， 甚至是进一步的变换。再优选地，变换单元适于一为几个投影数据中的每一个投影数据确定在衰减分量空间内的位 置，衰减分量橫跨衰减分量空间的正交轴，其中，构成了在衰减分量空间 内的一组投影数据位置，一确定在衰减分量空间内的这组投影数据位置的长轴和短轴，一变换衰减分量，以便衰减分量空间的轴平行于这组投影数据位置的 所确定的长轴和短轴。术语"轴平行于所确定的长轴和短轴"还包括衰减 分量空间的轴与这组投影数据位置的所确定的长轴和短轴相同的情况。在衰减分量的前述变换之后，在衰减分量空间中， 一个衰减分量的变 化是基本上平行于衰减分量空间的轴的变化，即基本上没有修改另一个衰减分量的值，即在衰减分量空间中，不同衰减分量之间相关性被减小或者 不再存在，从而减小了衰减分量中的相关噪声。再优选地，变换单元适于执行旋转变换，以便减小衰减分量的相关性。 已经观察到可以通过衰减分量的旋转变换来减小相关性。具体地，旋转变 换通常足以将衰减分量变换为使得衰减分量空间的轴平行于一组投影数据 位置的所确定的长轴和短轴。再优选地，投影系统还包括处理单元，用于在对衰减分量变换之后处 理衰减分量，以便减小相关性。处理单元优选地适于对衰减分量进行滤波。 由于为了减小相关性甚至是使其不再存在而变换了衰减分量，因此可以在 对其他衰减分量没有影响或影响很小的情况下处理每一个衰减分量。在一个优选实施例中，投影系统还包括逆变换单元，用于向处理的衰 减分量施加逆变换，所述逆变换与变换单元的变换相逆。再优选地，投影系统还包括重建单元，用于使用变换后的衰减分量来 重建感兴趣区的图像。由于变换后的衰减分量具有减小的相关性，甚至是 不再存在任何相关性，使用变换后的衰减分量重建的图像包括减小的相关 性噪声，甚至是没有相关性噪声，从而提高了所重建的图像的信噪比。此 外，例如，可以对变换后的衰减分量进行滤波，从而能够进一步降低变换 后的衰减分量中的噪声，例如通过使用均值滤波器。可以对经滤波的变换 后的衰减分量进行逆变换，这些逆变换后的经滤波的衰减分量可以用于重 建感兴趣区的图像。由于变换后的衰减分量包括减小的相关性，甚至是由 于它们是不相关的，因此就可以在不干扰其他衰减分量的情况下进行对每 一个衰减分量的滤波。因此，可以对变换后的衰减分量进行滤波，以便进 一步减小衰减分量的噪声，并且可以进一步处理这些包含较少噪声的衰减 分量以重建感兴趣区的图像。在本专利技术的另一个方案中，提出了一种投影方法，用于产生感兴趣区 的投影数据的衰减分量，所述方法包括以下步骤一提供感兴趣区的取决于能量的投影数据，一依据所述取决于能量的投影数据来计算由不同衰减效应产生的不 同衰减分量，其中，所述不同衰减分量都对投影数据有贡献， 一变换衰减分量，以便减小衰减分量的相关性。在本专利技术的另一个方案中，提出了一种用于产生感兴趣区的投影数据 的衰减分量的计算机程序，所述计算机程序包括程序代码模块，用于当在 控制投影系统的计算机上运行所述计算机程序时，使如权利要求1所述的投影系统执行如权利要求8所述的方法的各个步骤。应明白权利要求1的投影系统、权利要求8的投影方法和权利要求9 的计算机程序具有如从属权利要求中定义的相似的和/或相同的优选实施 例。应明白本专利技术的优选实施例还可以是例如各个独立权利要求的两个或 多个从属权利要求的组合。附图说明本专利技术的这些及其他方案依据下文中所述的实施例会变得显而易见，并参考这些实施例来加以阐明。在以下的附图中图1示意性地显示了一种用于产生感兴趣区的投影数据的衰减分量的 投影系统的实施例。图2显示了示出用于一种产生感兴趣区的投影数据的衰减分量的投影 方法的实施例的流程图。图3示意性和示例性地显示了光电效应和康普顿效应的能量依赖性。 图4显示了示出衰减分量的变换的流程图。图5示意性和示例性地显示了在衰减分量空间中的一组投影数据位置。 图6示意性和示例性地显示了在旋转变换之后在衰减分量空间中的这 组投影数据位置。具体实施例方式图1显示了一种是计算机断层摄影成像系统的投影系统，其包括门架1 ， 它能够围绕平行于z轴延伸的旋转轴R旋转。将放射源安装在门架1上， 在本实施例中它是X射线管2。为X射线管2提供了准直器设备3，其将 由X射线管2发出的射线形成圆锥形射线束4。在其他实施例中，准直器 设备3适于形成具有另一个形状的射线束，例如具有扇形形状。放射线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投影系统，用于产生感兴趣区的投影数据的衰减分量，包括：　－投影数据提供单元（１、２、６、７、８），用于提供所述感兴趣区的取决于能量的投影数据，　－计算单元（１２），用于依据所述取决于能量的投影数据计算由不同衰减效应产生的不同 衰减分量，其中，所述不同衰减分量都对所述投影数据有贡献，　－变换单元（１３），用于变换所述衰减分量，以便减小所述衰减分量的相关性。

【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：A齐格勒，E勒斯尔，R普罗克绍，
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]