【技术实现步骤摘要】
本专利技术一般地涉及一种能够产生对象的三维(3D)图像数据组的方法和成像系 统。成像系统包括以锥形的光束(一般地称为锥形束)发射X射线的X射线源和包括用于 在一个时间采集对象的一个投影图像(一般地称为锥形束投影)的探测器元件的二维OD) 阵列的探测器。更具体地,本专利技术涉及一种用于从通过这样的成像系统所采集的锥形束数 据中重建三维图像数据组的新方法。
技术介绍
在扇形束计算机断层造影(CT)系统中,X射线源投影扇形束,该扇形束被准直以 位于笛卡尔坐标系的称为成像平面的xy平面内。X射线束通过被成像的对象(诸如医学患 者)并且击中放射线探测器的一维阵列。每个探测器产生一个电信号,该信号是X射线束 被对象衰减的度量。在常规的CT系统中的源和探测器阵列在成像平面内在机架上围绕对 象180-360°的角度旋转,其中在X射线源和探测器的一个旋转期间获取一组在不同角度 方向拍摄的照片。从获取的衰减数据中,可以重建通过对象的xy平面的2D图像。在扇形 束CT中执行图像重建的通常方法例如是滤波的反投影。当X射线束是锥形的并且探测器相应地是探测器元件的2D阵列时,图像重建在 数学上变得更复杂。然而,这些几何形状通常被用在介入的或血管造影的X射线系统中, 例如C形臂系统,在该C形臂系统中将源和探测器安装于被构造为围绕患者旋转的C形臂 的末端上。另一方面,非常期望能够通过围绕患者旋转C形臂一次来获得在患者内部体积 的三维图像(在其间获取一组X射线投影的、例如大约180-360°的一次旋转被称为3D扫 描)。因此,从圆形的锥形束数据进行3D图像重建已经成为近几十年来活跃的研究 ...
【技术保护点】
一种利用成像系统(1)产生对象(20)的三维图像数据组的方法,该成像系统具有以锥形的光束发射光子射线的X射线源(4)以及包括用于接收由X射线源发射的光子的探测器元件的二维阵列的探测器(10),所述方法包括:-当所述源(4)沿着由通过计数器参数(λ)连续地编号的一系列源点所描述的、大体上平面的轨迹(40)围绕待成像的对象移动时,采集(100)来自于所述探测器(10)的一系列二维阵列锥形束数据;-通过执行以下步骤从所述锥形束数据中重建三维图像:A)在固定的射线方向(α)上关于源轨迹的计数器参数(λ)对该锥形束数据求导数,以便产生该锥形束数据的导数;B)利用类似Hilbert的滤波器对所述导数进行滤波,以便产生经滤波的锥形束数据;C)在步骤A)之前,或者在步骤B)之后,分别将所采集的锥形束数据或者经滤波的锥形束数据与冗余加权函数(w)相乘;并且D)对所述锥形束数据进行反投影以便计算三维图像数据组。
【技术特征摘要】
EP 2009-10-12 09012880.21.一种利用成像系统(1)产生对象00)的三维图像数据组的方法,该成像系统具有以 锥形的光束发射光子射线的X射线源以及包括用于接收由X射线源发射的光子的探测 器元件的二维阵列的探测器(10),所述方法包括-当所述源(4)沿着由通过计数器参数(λ)连续地编号的一系列源点所描述的、大体 上平面的轨迹GO)围绕待成像的对象移动时,采集(100)来自于所述探测器(10)的一系 列二维阵列锥形束数据;-通过执行以下步骤从所述锥形束数据中重建三维图像A)在固定的射线方向(α)上关于源轨迹的计数器参数(λ)对该锥形束数据求导数, 以便产生该锥形束数据的导数;B)利用类似Hilbert的滤波器对所述导数进行滤波,以便产生经滤波的锥形束数据;C)在步骤Α)之前,或者在步骤B)之后,分别将所采集的锥形束数据或者经滤波的锥形 束数据与冗余加权函数(w)相乘;并且D)对所述锥形束数据进行反投影以便计算三维图像数据组。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述源和探测器之间的距离(D)沿着所述轨迹变化。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述源轨迹00)的至少部分能够被有限数 量的直线、特别地被1-30条直线近似。4.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述轨迹是非凸的。5.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,在步骤B)中仅在平行于所述轨迹 (40)的平面的方向上对所述导数滤波。6.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,将冗余等待函数应用于所述轨迹 00)。7.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,步骤C)包括将所述锥形束数据乘以 通过以下所计算的冗余加权函数(w)-识别在轨迹上的所有补充的源点;-访问对于沿着轨迹的所有源点定义的辅助函数c(X)并且如下计算冗余加权函数w(A ,u) = c(A)/(c(A)+cc(A ,u)),其中,c。U,u)是在被确定为是补充的源点处分析的辅助函数的总和。8.根据上述权利要求中任一项所述的方法,其中,在步骤D)中使用的反投影权重与在 源点和当前计算的体素在三维图像数据组内部的位置之间的距离成反比。9.一种能够产生待成像的对象的三维图像数据组的成像系统(1),包括-用于以锥形束发射光子射线的X射线源...
【专利技术属性】
技术研发人员:简伯泽,弗兰克登纳林,霍尔格孔泽,
申请(专利权)人:西门子公司,
类型:发明
国别省市:DE[德国]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。