一种锥形束CT重建方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种锥形束CT重建系统，包括：计算机图形计算卡和计算机主机；计算机主机中包括预先计算权重系数模块；计算机图形计算卡包括显卡显存、并行运算模块；预先计算权重系数模块用于预先计算出锥形束FDK重建所需的权重系数，这些权重系数加载至计算机主机内存中，并将其传输至计算机图形计算卡GPU的显卡显存中；三维体数据重建过程中，计算机图形计算卡先将该投影图像对应的系数传输至GPU的显卡显存中，再用并行运算模块对该投影图像中的像素进行加权、滤波，最后进行反投影操作。此外，本发明专利技术还公开了一种锥形束CT重建方法。本发明专利技术能显著提高锥形束CT图像重建速度，且可整合至CT扫描过程，实现边采集图像，边重建图像。

【技术实现步骤摘要】
一种锥形束CT重建方法和系统
本专利技术属于CT成像
，具体涉及一种基于计算机图形计算卡(GPU)的CT图像重建加速方法，尤其涉及一种锥形束CT重建方法和系统。
技术介绍
CT成像技术在现代医疗诊断领域中发挥着重要的作用。CT断层图像重建是CT成像系统的重要组成部分之一，其质量的优略和速度的快慢是衡量CT系统性能的重要指标。1971年第一台CT原型机进行一次CT扫描后大约需要2个半小时进行图像重建过程，然后可以获得一幅CT断层图像。至今，经过40年的发展，由于重建算法的改进和计算硬件的提升，大型螺旋CT的图像重建速度已经达到了每秒40张图像。这些CT成像系统通常使用专用集成电路(ASIC)或者可编程逻辑阵列(FPGA)电路加速图像重建过程。由于该类硬件是针对具体算法进行逻辑功能按需配置，基于该类硬件的CT系统的图像重建速度可以达到每秒40张图像。但其硬件针对具体问题设定，不利于软件升级等缺点限制了其在医疗CT系统中的广泛应用。目前广泛使用的锥形束CT重建算法是FDK算法，以平板探测器的锥形束CT为例，其主要包括三个步骤:1.投影图像加权:

【技术保护点】
一种锥形束CT重建方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，预先计算出锥形束FDK重建所需的权重系数，包括：h(x)和其中，h(x)是滤波核函数，(x，y)是位于旋转中心的虚拟探测器平面的像素位置，DSO是射线源到虚拟探测器平面的距离，s是待重建像素相对于虚拟探测器平面的距离坐标；第二步，在进行锥形束FDK重建过程前，将第一步预先计算好的这些权重系数加载至主机内存中，并将和h(x)传输至GPU显存中；第三步，为GPU并行化三维体数据重建创建操作流；第四步，在三维体数据重建过程中，GPU依次对每幅投影图像进行处理：先将该投影图像对应的系数传输至GPU显存中，然后使用已预先传输至GPU中的和h(x)对投影图像进行加权、滤波操作，最后进行反投影操作。FDA0000430495550000011.jpg,FDA0000430495550000012.jpg,FDA0000430495550000013.jpg,FDA0000430495550000018.jpg,FDA0000430495550000014.jpg

【技术特征摘要】
1.一种锥形束CT重建方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，预先计算出锥形束FDK重建所需的权重系数，包括: 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步中，所述的预先计算，是指在使用GPU进行CT并行重建前将相关的权重系数离线计算好。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第二步中，所述的在进行锥形束FDK重建过程前，将第一步预先计算好的这些权重系数加载至主机内存中，是指将第一步预先计算好的权重系数加载至主机内存中，获得其内存访问地址入口 ；所述的将 4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步中，所述的为GPU并行化三维体数据重建创建操作流，是指在GPU重建前声明一个流，在GPU进行并行化重建过程中，将第四步中所述的数据传输和操作加载至这个流中。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步中，所述的先将该投影图像对应的系数 6.如权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：奚岩，李民旭，
申请(专利权)人：上海优益基医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：