一种基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法,包括：(1)获取CT设备的系统参数和低剂量扫描协议下的投影数据；(2)对步骤（1）中所获取的投影数据进行方差估计；(3)进行滤波器设计，对步骤（1）中获取的投影数据进行滤波，获得滤波后的投影数据；(4)对步骤（3）中获得的滤波后的投影数据进行CT图像重建，得到最终的CT图像。步骤（3）具体包括：进行滤波器形式设计（I）；将步骤（1）中的投影数据代入公式（I）循环执行公式（I），达到预设的次数时停止，所得到的迭代运算结果为最终滤波后的投影数据。该方法可在大幅减少图像噪声和伪影的同时较好地保持原有图像的分辨率，最终实现CT图像的优质重建。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种医学影像的图像重建方法，具体涉及一种基于投影数据滤波的X射线CT图像重建方法。
技术介绍
X射线CT扫描已经广泛应用于临床医学影像诊断，但是CT扫描过程中过高的X射线辐射剂量会存在致癌风险。为了降低对使用者的损害，如何最大限度地降低X射线使用剂量已经成为医学CT成像领域研究的关键技术之一。为了降低X射线辐射剂量，现有技术中使用的最简便的途径就是降低CT扫描过程中的管电流和扫描时间。然而，由于降低了管电流和扫描时间，就会使得投影数据中含有大量的噪声，基于传统的滤波反投影方法重建的图像质量存在严重的退化现象，难以满足临床诊断需要。为了在保证图像质量的前提下大幅降低X射线辐射剂量，诸多基于降低管电流和扫描时间的低剂量CT图像重建方法相继提出，例如基于统计模型的迭代重建方法和基于投影数据滤波的解析重建方法。其中，基于统计模型的迭代重建方法，通过对采集的投影数据的噪声以及成像系统进行图像重建模型构建，可以实现低剂量CT图像优质重建；基于投影数据滤波的解析重建方法，是通过对采集的投影数据的噪声以及成像系统进行数据滤波建模，再通过解析重建方法实现快速且优质的低剂量CT图像重建。在重建同样大小的CT图像时，基于统计模型的迭代重建方法需要对目标函数进行几十甚至上百次的反复迭代求解，导致图像重建时间大幅增加。所花费的时间远远大于传统的解析重建方法，不能满足临床的所需要的CT实时显像要求。而现有技术中的基于投影数据滤波的解析重建方法，在投影数据降噪过程中不可避免地会导致图像原有细节信息的丢失，从而导致相应CT图像分辨率的下降。因此，针对现有技术不足，提供一种基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，能够针对降低管电流和扫描时间的低剂量CT投影数据进行图像重建，所重建的图像质量好，能够保持原有图像的分辨率。
技术实现思路
本专利技术提供一种基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，能够针对降低管电流和扫描时间的低剂量CT投影数据进行图像重建，所重建的图像质量好，能够保持原有图像的分辨率。本专利技术的上述目的通过如下技术手段实现。一种基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，依次包括如下步骤:(I)获取CT设备的系统参数和低剂量扫描协议下的投影数据(2)对步骤(I)中所获取的投影数据^.进行逐个数据点上的方差估计； (3)进行滤波器设计，对步骤(1)中获取的投影数据进行滤波，获得滤波后的投影数据；(4)对步骤(3)中获得的滤波后的投影数据为ted进行CT图像重建，得到最终的CT图像。上述步骤(3)具体包括: (3.1)进行滤波器形式设计，为:权利要求1.一种基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于:依次包括如下步骤: (1)获取CT设备的系统参数和低剂量扫描协议下的投影数据y丽; (2)对步骤(I)中所获取的投影数据JW进行逐个数据点上的方差估计； (3)进行滤波器设计，对步骤(I)中获取的投影数据八《进行滤波，获得滤波后的投影数据/ftod; (4)对步骤(3)中获得的滤波后的投影数据片_4进行CT图像重建，得到最终的CT图像。2.根据权利要求1所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于: 所述步骤(3)具体包括: (3.1)进行滤波器形式设计，为:3.根据权利要求2所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于:迭代运算的次数《范围设置为大于等于5而小于等于30。4.根据权利要求3所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于:迭代运算的次数《设置为9或10。5.根据权利要求2所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于: 权重因子>| 为方差(的负相关函数。6.根据权利要求2所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于:权重因子> 与方差的关系为W =或者w = 或者w = l/(攻4+句，其中#和表亍正实数。7.根据权利要求1所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于: 所述步骤(I)中CT设备的系统参数包括X射线入射光子强度、系统电子噪声的方差W O8.根据权利要求2所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于: 所述步骤(2)采用基于小邻域图像的局部方差估计方法或者基于CT投影数据噪声特性的方差估计方法对步骤(I)获取的投影数据Jkw进行逐个数据点上的方差估计。9.根据权利要求2所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于: 、方差 y 的估计公式为10.据权利要求1所述的基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于:所述步骤(4)具体是采用滤波反投影法或者迭代重建法进行CT图像重建。全文摘要一种基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法,包括(1)获取CT设备的系统参数和低剂量扫描协议下的投影数据；(2)对步骤(1)中所获取的投影数据进行方差估计；(3)进行滤波器设计，对步骤(1)中获取的投影数据进行滤波，获得滤波后的投影数据；(4)对步骤(3)中获得的滤波后的投影数据进行CT图像重建，得到最终的CT图像。步骤(3)具体包括进行滤波器形式设计(I)；将步骤(1)中的投影数据代入公式(I)循环执行公式(I)，达到预设的次数时停止，所得到的迭代运算结果为最终滤波后的投影数据。该方法可在大幅减少图像噪声和伪影的同时较好地保持原有图像的分辨率，最终实现CT图像的优质重建。文档编号G06T5/00GK103106676SQ20131004512公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日专利技术者马建华, 边兆英, 黄静, 张华 , 高杨, 陈武凡 申请人:南方医科大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于低剂量投影数据滤波的X射线CT图像重建方法，其特征在于：依次包括如下步骤：(1)获取CT设备的系统参数和低剂量扫描协议下的投影数据 ；(2)对步骤（1）中所获取的投影数据进行逐个数据点上的方差估计；(3)进行滤波器设计，对步骤（1）中获取的投影数据进行滤波，获得滤波后的投影数据；(4)对步骤（3）中获得的滤波后的投影数据进行 CT图像重建，得到最终的CT图像。2013100451228100001dest_path_image001.jpg,227932dest_path_image001.jpg,269706dest_path_image002.jpg,2013100451228100001dest_path_image003.jpg,675542dest_path_image004.jpg,8435dest_path_image004.jpg
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马建华，边兆英，黄静，张华，高杨，陈武凡，
申请(专利权)人：南方医科大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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