专利名称：一种ct图像重建中骨硬化伪影的校正方法
技术领域：
本发明涉及医学影像处理的技术领域，尤其涉及一种CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法。
背景技术：
由于X射线CT系统中所用的X射线源均不是单色源，而是具有一定频谱宽度的X线源，即X线光子能量不一。并且对一般材料来说，X光子在物体中的吸收系数随X线光子能量的增大而减小，即高能光子衰减小，低能光子衰减大。这样就导致X射线投影值与所经过物体的长度不再是线性关系，进而在重建后的图像上产生“帽状”伪影，即X线硬化伪影。一般来说在重建图像之前会对投影数据进行基于水模的射线硬化校正，这种校正会将软组织的X射线硬化现象消除，但无法消除由于人体骨头引起的射线硬化伪影，即骨硬化伪影。通常骨硬化伪影有两类表现，一类是致密物体之间和骨的延长线方向的暗色条带，这是由于穿过骨组织较多的射线和穿过骨组织较少的射线的差异造成的；另一类是退化的骨边界，在软组织和骨组织边界处的像素点的CT值(CT值代表X射线穿过组织被吸收后的衰减值)会被抬高，产生一个模糊的边界。目前骨硬化伪影的校正一般都是采用图像后处理的方法，包括如下步骤:首先对重建图像进行阈值分割，提取出只包含骨头信息的图像；接着对骨头图像进行正投影，得到骨头的投影数据；接着对骨头的投影数据进行多项式拟合获得骨头投影误差数据；然后对骨头投影误差数据进行反投影，得到骨硬化伪影图像；最后从重建图像中减去骨硬化伪影图像获得校正图像。但是该方法存在以下问题:当建像中心偏心或重建视野小于实际扫描范围大小进行重建图像时，会使得重建的图像只会包含一部分实际扫描中的骨头信息，进而使得拟合得到的骨头投影误差数据只包含了部分骨头的硬化误差，从而使得反投影得到的骨硬化伪影图像不是真实的骨硬化伪影信息，以致造成校正图像中存在没有去除掉的骨硬化伪影图像或存在因校正引入的伪影。此外，由于重建图像的每个像素对应实际扫描人体部位的一个很小的三维体素，当这个很小的三维体素包含部分的骨头时，所穿过该三维体素的射线必然会产生X射线硬化现象，但由于该三维体素所包含的骨头的信息很少，在对应的重建图像的像素上表现出来的CT值是比骨头CT值更小的CT值，在采用阈值分割的方法时不会提取该信息，也就不会对该图像进行骨硬化伪影校正，进而严重影响重建图像的质量与临床诊断。鉴于上述状况，本发明确实有必要提供一种CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，以解决现有技术中存在的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，可以去除重建图像中骨硬化伪影，保证图像质量，不影响临床诊断。
为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的:一种CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，包括如下步骤:由原始投影数据重建实际图像，所述重建实际图像中采用的重建参数为临床选用的重建参数；由原始投影数据重建目标图像，所述重建目标图像中采用的重建视野为CT所支持的最大扫描视野，建像中心为机架旋转中心，重建卷积核为标准卷积核；从目标图像中提取骨头图像；对骨头图像进行正投影获得骨头投影数据，并对骨头投影数据进行多项式拟合获得骨硬化误差投影数据；由骨硬化误差投影数据重建骨硬化伪影图像；从实际图像中去除骨硬化伪影图像获得校正图像。优选地，所述CT图像重建方法还包括如下步骤:在提取骨头图像时对目标图像中CT值位于软组织CT值与骨头CT值之间的像素点进行权重加权处理。优选地，所述骨头图像是通过目标图像与权重加权因子做乘积处理获得的。优选地，所述权重加权因子为
权利要求
1.一种CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于，包括以下步骤: 由原始投影数据重建实际图像，所述重建实际图像中采用的重建参数为临床选用的重建参数； 由原始投影数据重建目标图像，所述重建目标图像中采用的重建视野为CT所支持的最大扫描视野，建像中心为CT机架旋转中心，重建卷积核为标准卷积核； 从目标图像中提取骨头图像； 对骨头图像进行正投影获得骨头投影数据，并对骨头投影数据进行多项式拟合获得骨硬化误差投影数据； 由骨硬化误差投影数据重建骨硬化伪影图像； 从实际图像中去除骨硬化伪影图像获得校正图像。
2.如权利要求1所述的CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于，还包括如下步骤:在提取骨头图像时对目标图像中CT值位于软组织CT值与骨头CT值之间的的像素点进行权重加权处理。
3.如权利要求1或2所述的CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于，所述骨头图像是通过目标图像与权重加权因子做乘积处理获得的。
4.如权利要求3所述的CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于，所述权重加权因子为
5.如权利要求4所述的CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于:所述骨硬化误差投影数据是通过以骨头投影数据为自变量的二次多项式进行拟合获得的。
6.如权利要求1所述的CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于，所述重建骨硬化伪影图像中采用的重建参数为临床所选的重建参数。
7.如权利要求1所述的CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于，所述原始投影数据为将CT机的等角扇束重排为等间距的平行束后获得的投影数据。
8.如权利要求1所述的CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，其特征在于，所述校正图像是通过实际图像与骨硬化伪影图像相减获得的。
全文摘要
本发明提供一种CT图像重建中骨硬化伪影的校正方法，包括如下步骤采用临床选用的重建参数由原始投影数据重建实际图像；接着采用CT支持的最大扫描视野、机架的旋转中心及标准重建卷积核作为重建参数由原始投影数据重建目标图像；从目标图像中提取骨头图像；对骨头图像进行正投影获得骨头投影数据，对骨头投影数据进行多项式拟合获得骨硬化误差投影数据；采用临床选用的参数作为重建参数由骨硬化误差投影数据重建骨硬化伪影图像；从重建的实际图像去除骨硬化伪影图像获得校正图像。本发明重建的目标图像中包含所有扫描的骨头信息，进而使获得的骨硬化误差投影数据与实际扫描过程中穿过骨头的真实投影数据一致，从而达到良好的骨硬化伪影校正效果。
文档编号G06T5/00GK103186883SQ20111045589
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月29日 优先权日2011年12月29日
发明者不公告发明人 申请人:上海联影医疗科技有限公司