一种扩大CT显示视野的方法及装置与流程

本发明涉及CT技术领域，尤其涉及一种扩大CT显示视野的方法及装置。

背景技术：

在计算机断层扫描(CT)过程中，当被扫描的物体过大或者被放置于偏离中心的位置时，被扫描的物体的一部分将位于探测器的覆盖范围之外。这样，有一部分CT投影数据(原始数据)将被截断，这会导致重建得到的CT图像的显示视野(DFOV)内的信息变少并且会有伪影。

为解决上述的技术问题，现有方法可以增大CT的孔径(bore)，但是这需要重新设计CT机的硬件并会降低X射线的使用效率。

技术实现要素：

本发明的一个实施例提供了一种扩大CT显示视野的方法，包括：在CT投影数据上，从与被截断区域相邻的可信区域中提取被截断的轨迹；以及将被截断的轨迹外插为完整轨迹。

本发明另一个实施例提供了一种扩大CT显示视野的装置，包括：轨迹提取模块，用于在CT投影数据上，从与被截断区域相邻的可信区域中提取被截断的轨迹；以及轨迹外插模块，用于将被截断的轨迹外插为完整轨迹。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本发明的扩大CT显示视野的方法的一个实施例的流程示意 图；

图2所示为被截断的CT投影数据的示意图；

图3所示为本发明的扩大CT显示视野的过程中的将被截断的轨迹外插为完整轨迹的一个实施例的流程示意图；

图4所示为本发明的将被截断的轨迹外插为完整轨迹的过程中的对被截断的轨迹中的线形轨迹进行外插的一个实施例的流程示意图；

图5所示为本发明的将被截断的轨迹外插为完整轨迹的过程中的对被截断的轨迹中的带状轨迹进行外插的一个实施例的流程示意图；

图6所示为本发明的扩大CT显示视野的方法的另一个实施例的流程示意图；

图7所示为本发明的扩大CT显示视野的装置的一个实施例的示意性框图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所做出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类 似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种扩大CT显示视野的方法。

参考图1，图1所示为本发明的扩大CT显示视野的方法100的一个实施例的流程示意图。如图1所示，方法100可以包含如下步骤101至102。

在步骤101中，在CT投影数据上，从与被截断区域相邻的可信区域中提取被截断的轨迹。

这里所说的CT投影数据，指的是被截断的CT投影数据。

被截断区域的确定，可以采用任何的方法。

从与被截断区域相邻的可信区域中提取被截断的轨迹时，可以根据预先设定的判决门限，提取一些在投影空间中表现较为明显的被截断的轨迹，比如：高密度物质(金属、骨头等)和低密度物质(空气)的轨迹。具体的提取过程，可以采用滤波或者提取投影数据中的高频信息的方法。如图2所示，轨迹201的一部分位于投影图之外，因此，轨迹201是可以被提取的一条被截断的轨迹。

在步骤102中，将被截断的轨迹外插为完整轨迹。

参考图3，在本发明的一个实施例中，步骤102可以进一步包含如下子步骤301至302。

在子步骤301中，对被截断的轨迹中的线形轨迹进行外插。

这里所说的线形轨迹，可以是宽度小于预先设定的门限值的曲线轨迹。

基于此，在本发明的一个实施例中，参考图4，子步骤301可以进一步包含如下子步骤401至402。

在子步骤401中，确定线形轨迹的形状和位置。

图2所示的被截断的轨迹201可以认为是一条线形轨迹。在本发明的一个实施例中，可以利用该轨迹未被截断的部分的数据，即：保留于投影图中的数据，来对确定该现形轨迹的形状和位置。在本发明的一个实施例中，线形轨迹的形状可以是正弦曲线或者类似正弦的曲线，还可以是其他的高次曲线。无论是哪一种曲线，其位置、走向等信息可以通过曲线上的点的坐标来确定。

在子步骤402中，根据形状和位置对线形轨迹进行外插。

可以采用任何的外插方法，根据线形轨迹的形状、位置以及未被截断部分的点的幅度值，来对被截断的部分进行外插以得到被截断部分的位置和幅度值，从而将其恢复为完整轨迹。

在子步骤302中，对被截断的轨迹中的带状轨迹进行外插。

这里所说的带状轨迹，可以是宽度大于预先设定的门限值的曲线轨迹。

基于此，在本发明的一个实施例中，参考图5，子步骤302可以进一步包括如下子步骤501至503。

在子步骤501中，确定带状轨迹的中心线的形状和位置。

所谓带状轨迹的中心线，指的是沿着该带状轨迹的宽度方向位于中间位置的曲线。在本发明的一个实施例中，中心线无论是正弦曲线或类似正弦的曲线，还是其他的高次曲线，都可以通过获取带状轨迹的中心线的坐标来估算被截断部分的中心线位置。

在子步骤502中，计算带状轨迹的宽度。

在本发明的一个实施例中，可以沿着CT探测器的通道(channel)方向计算带状轨迹的宽度。

在子步骤503中，根据宽度及中心线的形状和位置对带状轨迹进行外插。

在本发明的一个实施例中，可以先沿子步骤502得到的宽度方向计算幅度值的和，然后根据该幅度值的和、子步骤501确定的中心线位置、子步骤502计算的宽度来对带状轨迹外插，从而将其恢复为完整轨迹。

通常，一个被截断区域中可能有多条轨迹穿过其中。因此，在本发明的一个实施例中，可以通过步骤101至102将多条轨迹恢复完整，之后可以将多条完整轨迹进行加权求和。

在本发明的另一个实施例中，还可以对投影数据中被截断的背景数据进行恢复，以得到更好的图像质量。因此，本发明方法的另一个实施例如图6所示，图6所示的方法600可以包含如下步骤601至604，其中的步骤601至602与上述的步骤101至102类似，这里不再赘述。

在步骤603中，根据多条完整轨迹的包络线确定背景数据的外插范围。

在本发明的一个实施例中，可能存在多条被截断的轨迹。因此，对每一条被截断的轨迹而言，都可以通过执行步骤601至602将其恢复为完整轨迹。这些多条完整轨迹的包络显得最外延，就可以构成对背景数据进行外插恢复时的插值范围。

在步骤604中，在外插范围内进行背景数据外插以得到完整背景数据。

对背景数据的外插可以采用任何的背景数据外插方法，并可以根据以下三点准则进行：1)各个放线角度(VIEW)中的信号之和相等；2)沿着探测器的通道(channel)方向不要有明显的信号跳变；2)外插后的图像的正向投影减去原始投影数据，可以得到外插的总和。

至此描述了根据本发明实施例的扩大CT显示视野的方法。本发明方法通过恢复CT投影数据中的轨迹来扩大CT显示视野并去除由于截断带来的伪影。

与该方法类似，本发明还提供了相应的装置。

图7所示为本发明的扩大CT显示视野的装置的一个实施例的示意性框图。

如图7所示，装置700可以包括：轨迹提取模块701，用于在CT投影数据上，从与被截断区域相邻的可信区域中提取被截断的轨迹；以及轨迹外插模块702，用于将被截断的轨迹外插为完整轨迹。

在本发明的一个实施例中，轨迹外插模块702可以进一步包括：线形轨迹外插模块，用于对被截断的轨迹中的线形轨迹进行外插；以及带状轨迹外插模块，用于对被截断的轨迹中的带状轨迹进行外插。

在本发明的一个实施例中，线形轨迹外插模块可以进一步包括：形状位置确定模块，用于确定线形轨迹的形状和位置；以及用于根据形状和位置对线形轨迹进行外插的模块。

在本发明的一个实施例中，带状轨迹外插模块可以进一步包括：中心线确定模块，用于确定带状轨迹的中心线的形状和位置；宽度计算模块，用于计算带状轨迹的宽度；以及用于根据宽度及中心线的形状和位置对带状轨迹进行外插的模块。

在本发明的一个实施例中，装置700还可以包括：背景数据外插范围确定模块，用于根据多条完整轨迹的包络线确定背景数据的外插范围；以及背景数据外插模块，用于在外插范围内进行背景数据外插以得到完整背景数据。

在本发明的一个实施例中，装置700还可以包括：叠加模块，用于将穿过同一被截断区域的完整轨迹加权求和。

至此描述了根据本发明实施例的扩大CT显示视野的装置。与上述方法类似，本发明装置通过恢复CT投影数据中的轨迹来扩大CT显示视野并去除由于截断带来的伪影。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。