CT设备的螺旋扫描图像重建方法、装置和计算机程序产品制造方法及图纸

本发明专利技术公开了CT设备的螺旋扫描图像重建方法、装置和计算机程序产品。在所述方法中，所述CT设备包括多行探测器，所述多行探测器包括具有较小行高的窄探测器和具有较大行高的宽探测器，所述方法包括：对从所述多行探测器得到的投影数据进行预加权处理，以使得从窄探测器得到的投影数据具有与从宽探测器得到的投影数据相同的切片方向灵敏度曲线；对预加权处理后的投影数据直接进行插值处理而忽略窄探测器和宽探测器之间的不同行高；以及对插值处理后的投影数据进行反投影处理以得到重建的CT图像。通过本发明专利技术，可以大大减少或消除螺旋扫描CT图像中的伪影。

【技术实现步骤摘要】
CT设备的螺旋扫描图像重建方法、装置和计算机程序产品
本专利技术总体上涉及CT(ComputedTomography，计算机X射线断层扫描技术)领域，更特别地涉及一种用于CT设备的螺旋扫描图像的重建方法、装置和计算机程序产品。
技术介绍
通常，CT设备用X射线束对人体某部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，对所接收的X射线进行光电转换、模数转换，再经过图像重建后得到CT图像。螺旋扫描是CT设备的常见扫描方式之一，其使得扫描速度大大提高。但是，与螺旋扫描相关联的是CT图像中出现伪影，例如风车状伪影，阶梯状伪影。伪影的根本原因是z轴方向的插值误差。通常在CT图像重建过程中使用内插技术。在内插时一般选择和使用最接近图像z轴位置的数据来重建图像，而不管这些数据来自于探测器阵列的哪些排(即行)探测器。这样，重建一幅图像所需的数据来自于多排探测器，由于不同排探测器采集数据的角度不同，导致图像在重建时出现周期性误差。重建一幅图像所需要的探测器的排数由螺旋扫描的螺距决定，因此伪影的严重程度与螺距成正比，螺距越大，伪影越严重。CT图像中各种伪影的存在严重影响了CT图像的质量。
技术实现思路
因此，需要一种能够减少或消除螺旋扫描CT图像中的伪影的CT图像重建方法。根据本专利技术的一方面，本专利技术提供一种用于CT设备的螺旋扫描图像的重建方法，其中所述CT设备包括多行探测器，所述多行探测器包括具有较小行高的窄探测器和具有较大行高的宽探测器(即行高不是均一的，部分行的行高较宽，部分行的行高较窄)，所述方法包括：对从所述多行探测器得到的投影数据进行预加权处理，以使得从窄探测器得到的投影数据具有与从宽探测器得到的投影数据相同的切片方向灵敏度曲线；对预加权处理后的投影数据直接进行插值处理而忽略窄探测器和宽探测器之间的不同行高；以及对插值处理后的投影数据进行反投影处理以得到重建的CT图像。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述预加权处理包括对每个投影数据执行以下操作：如果待处理投影数据是从窄探测器得到的，则对该待处理投影数据以及从与该窄探测器在同一列但在不同行中的至少一个探测器得到的投影数据进行加权平均，并将加权平均值作为相应的经预加权处理后的投影数据；如果待处理投影数据是从宽探测器得到的，则将该待处理投影数据直接作为相应的经预加权处理后的投影数据。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述对该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据进行加权平均的步骤进一步包括：确定分别用于该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据的相应的加权系数；以及将该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据乘以各自的加权系数，然后相加。根据本专利技术的一个实施例，其中，确定加权系数的步骤包括确定所述相应的加权系数以使得从窄探测器得到的投影数据与从宽探测器得到的投影数据具有相同的切片曲线。根据本专利技术的一个实施例，其中，确定加权系数的步骤包括迭代地计算所述相应的加权系数以使得窄探测器的经预加权处理后的投影数据的切片方向灵敏度曲线的半高全宽与宽探测器的相等。根据本专利技术的一个实施例，其中，从所述至少一个探测器得到的投影数据为从与待处理投影数据所源自的探测器相邻且与其在同一列的探测器得到的投影数据。根据本专利技术的一个实施例，其中，在所述迭代计算过程中还使得用于从与待处理投影数据所源自的探测器相邻且与其在同一列的前探测器和后探测器得到的投影数据的相应加权系数的比值等于后探测器的行高的一半加上待处理投影数据所源自的探测器的行高的一半所得到的和与前探测器的行高的一半加上待处理投影数据所源自的探测器的行高的一半所得到的和的比值。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述宽探测器的行高为所述窄探测器的行高的两倍，并且其中：(1)如果与待处理投影数据所源自的探测器相邻的前探测器行和后探测器行均为窄探测器行，则(2)如果与待处理投影数据所源自的探测器相邻的前探测器行为宽探测器行，而后探测器行为窄探测器行，则以及(3)如果与待处理投影数据所源自的探测器相邻的前探测器行为窄探测器行，而后探测器行为宽探测器行，则其中，w-1为用于从位于所述前探测器行中且与待处理投影数据所源自的探测器在同一列中的探测器得到的投影数据的加权系数，w0为用于所述待处理投影数据的加权系数，w1为用于从位于所述后探测器行中且与待处理投影数据所源自的探测器在同一列中的探测器得到的投影数据的加权系数。根据本专利技术的一个实施例，所述反投影处理包括：通过矩阵法、迭代法、滤波反投影法或二维傅里叶重建法来对插值处理后的投影数据进行反投影处理以得到重建的CT图像。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述反投影处理包括：对插值处理后的投影数据进行卷积滤波；以及反投影经卷积滤波后的投影数据以得到重建的CT图像。根据本专利技术的另一方面，提供另一种用于CT设备的螺旋图像的重建方法，其中所述CT设备包括多行探测器，所述多行探测器包括具有较小行高的窄探测器和具有较大行高的宽探测器，所述方法包括：对从所述多行探测器得到的投影数据直接进行插值处理而忽略窄探测器和宽探测器之间的不同行高；以及对插值处理后的投影数据进行反投影处理以得到重建的CT图像。根据本专利技术的又一方面，提供一种用于CT设备的螺旋图像的重建装置，其中所述CT设备包括多行探测器，所述多行探测器包括具有较小行高的窄探测器和具有较大行高的宽探测器，所述装置包括：用于对从所述多行探测器得到的投影数据进行预加权处理、以使得从窄探测器行得到的投影数据具有与从宽探测器行得到的投影数据相同的切片方向灵敏度曲线的部件；用于对预加权处理后的投影数据直接进行插值处理而忽略窄探测器和宽探测器之间的不同行高的部件；以及用于对插值处理后的投影数据进行反投影处理以得到重建的CT图像的部件。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述用于进行预加权处理的部件包括：用于在待处理投影数据是从窄探测器得到的情况下对该待处理投影数据以及从与该窄探测器在同一列但在不同行中的至少一个探测器得到的投影数据进行加权平均、并将加权平均值作为相应的经预加权处理后的投影数据的部件；用于在待处理投影数据是从宽探测器得到的情况下将该待处理投影数据直接作为相应的经预加权处理后的投影数据的部件。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述用于对该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据进行加权平均的部件进一步包括：用于确定分别用于该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据的相应的加权系数的部件；以及用于将该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据乘以各自的加权系数、然后相加的部件。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述用于确定分别用于该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据的相应的加权系数的部件确定所述相应的加权系数以使得从窄探测器得到的投影数据与从宽探测器得到的投影数据具有相同的切片曲线。根据本专利技术的一个实施例，其中，所述用于确定分别用于该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据的相应的加权系数的部件包括：用于迭代地计算所述相应的加权系数以使得窄探测器的经预加权处理后的投影数据的切片方向灵敏度曲线的半高全宽与宽探测器的相等的部件。根据本专利技术的再一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于CT设备的螺旋扫描图像的重建方法，其中所述CT设备包括多行探测器，所述多行探测器包括具有较小行高的窄探测器和具有较大行高的宽探测器，所述方法包括：对从所述多行探测器得到的投影数据进行预加权处理，以使得从窄探测器得到的投影数据具有与从宽探测器得到的投影数据相同的切片方向灵敏度曲线；对预加权处理后的投影数据直接进行插值处理而忽略窄探测器和宽探测器之间的不同行高；以及对插值处理后的投影数据进行反投影处理以得到重建的CT图像。

【技术特征摘要】
1.一种用于CT设备的螺旋扫描图像的重建方法，其中所述CT设备包括多行探测器，所述多行探测器包括具有较小行高的窄探测器和具有较大行高的宽探测器，所述方法包括：对从所述多行探测器得到的投影数据进行预加权处理，以使得从窄探测器得到的投影数据具有与从宽探测器得到的投影数据相同的切片方向灵敏度曲线；对预加权处理后的投影数据直接进行插值处理而忽略窄探测器和宽探测器之间的不同行高；以及对插值处理后的投影数据进行反投影处理以得到重建的CT图像。2.如权利要求1所述的重建方法，其中，所述预加权处理包括对每个投影数据执行以下操作：如果待处理投影数据是从窄探测器得到的，则对该待处理投影数据以及从与该窄探测器在同一列但在不同行中的至少一个探测器得到的投影数据进行加权平均，并将加权平均值作为相应的经预加权处理后的投影数据；如果待处理投影数据是从宽探测器得到的，则将该待处理投影数据直接作为相应的经预加权处理后的投影数据。3.如权利要求2所述的重建方法，其中，所述对该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据进行加权平均的步骤进一步包括：确定分别用于该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据的相应的加权系数；以及将该待处理投影数据以及从所述至少一个探测器得到的投影数据乘以各自的加权系数，然后相加。4.如权利要求3所述的重建方法，其中，确定加权系数的步骤包括确定所述相应的加权系数以使得从窄探测器得到的投影数据与从宽探测器得到的投影数据具有相同的切片曲线。5.如权利要求3所述的重建方法，其中，确定加权系数的步骤包括迭代地计算所述相应的加权系数以使得窄探测器的经预加权处理后的投影数据的切片方向灵敏度曲线的半高全宽与宽探测器的相等。6.如权利要求5所述的重建方法，其中，从所述至少一个探测器得到的投影数据为从与待处理投影数据所源自的探测器相邻且与其在同一列的探测器得到的投影数据。7.如权利要求6所述的重建方法，其中，在所述迭代计算过程中还使得用于从与待处理投影数据所源自的探测器相邻且与其在同一列的前探测器和后探测器得到的投影数据的相应加权系数的比值等于后探测器的行高的一半加上待处理投影数据所源自的探测器的行高的一半所得到的和与前探测器的行高的一半加上待处理投影数据所源自的探测器的行高的一半所得到的和的比值。8.如权利要求6所述的重建方法，其中，所述宽探测器的行高为所述窄探测器的行高的两倍，并且其中：(1)如果与待处理投影数据所源自的探测器相邻的前探测器行和后探测器行均为窄探测器行，则；(2)如果与待处理投影数据所源自的探测器相邻的前探测器行为宽探测器行，而后探测器行为窄探测器行，则；以及(3)如果与待处理投影数据所源自的探测器相邻的前探测器行为窄探测器行，而后探测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙智慧，王学礼，李硕，王蔚洪，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：