一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置。该方法包括：获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据；利用第一当前投影数据重建图像得到当前估计图像，并对该图像正投影得到第二当前投影数据；合并第二当前投影数据中不属于原始区域的投影数据与第一当前投影数据中属于原始区域的投影数据得到第三当前投影数据；若第三当前投影数据不满足迭代终止条件，以第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，返回执行利用第一当前投影数据重建图像的步骤；若第三当前投影数据满足迭代终止条件，将第三当前投影数据确定为目标投影数据。通过本申请的技术方案，可以使得最终生成的投影数据更加准确，从而重建出更为准确的图像。
【专利说明】一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置
【技术领域】
[0001 ] 本申请涉及图像处理【技术领域】，特别是涉及一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置。
【背景技术】
[0002]目前，诸如各种CT(Computed Tomography,计算机断层成像)设备已广泛应用到医疗诊断，利用CT设备扫描病患而得到的重建图像，医生可以获得精准的解剖定位，从而对疾病做出全面、准确的判断。例如，一种当今较为先进的CT设备上，整合了 PET (PositronEmission Computed Tomogaphy,正电子发射计算机断层成像)技术和CT技术,组成一个完整的显像系统，即PET-CT系统；采用PET-CT系统可以对病患进行快速地全身扫描，同时获得CT重建的解剖图像以及PET重建的功能代谢图像，使得医生在获得精准的解剖定位的同时也了解到生物代谢信息。
[0003]在各种CT设备中，需要对射线源投射到检测区域的X射线投影进行检测而采集到投影数据，以便利用投影数据来重建图像。而为了减少CT对病患的辐射剂量，往往会采用小孔径的辐射源进行辐射扫描，但在小孔径扫描下，CT设备无法采集到部分图像区域的投影数据。在图1所示的投影数据采集示意图中，整个矩形框内为完整的重建图像区域，其中，FOV (Field of Views，图像重建视野)图像区域是可以采集到投影数据的图像区域，而扩FOV图像区域则是无法采集到投影数据的图像区域。如图2所示的在投影数据正投影所形成的弦图中可以看出，弦图中间的部分是能够采集到投影数据，而弦图两边的部分则采集不到投影数据。因此，由于CT技术的成像中存在无法采集到投影数据的图像区域，这不仅使得CT设备重建得到的图像带来不完整的截断问题，并且对于PET-CT设备来说，为了大幅度缩短扫描时间，PET技术的衰减校正采用的正是CT技术采集到的投影数据，所以，CT技术成像中的截断问题也会导致PET衰减校正的不准确。因此，为了避免部分图像区域无法采集到投影数据而带来的CT图像截断问题以及PET衰减校正不准确，就需要获得完整图像区域的投影数据。
[0004]目前，已经出现了一些生成完整图像区域的投影数据的实现方式。例如，一种现有技术中采用的是，基于原始采集到的部分图像区域的投影数据来估计整个图像区域的投影数据，并在估计出的投影数据的基础上通过多次迭代来约束估计前后投影数据的变化，以此来最终生成完整图像区域的投影数据。但是，由于估计出的投影数据相对于真实的投影数据存在偏差，现有技术在不断对估计出的投影数据进行迭代的过程中，就会导致最终生成的整个图像区域内投影数据都不准确，从而导致重建图像的不准确。
【发明内容】
[0005]本申请所要解决的技术问题是，提供一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置，以解决按照现有技术中在估计出的投影数据的基础上进行多次迭代而导致的最终生成的整个图像区域内投影数据都不准确的技术问题，以及由词不准确的投影数据重建出的图像不准确的技术问题。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种计算机断层成像中生成投影数据的方法，该方法包括:
[0007]获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据，并以原始采集到投影数据的图像区域作为原始区域；
[0008]利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像；
[0009]对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据；
[0010]合并所述第二当前投影数据中不属于所述原始区域的投影数据与所述第一当前投影数据中属于所述原始区域的投影数据，得到第三当前投影数据；
[0011]响应于所述第三当前投影数据不满足预设的迭代终止条件，以所述第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，返回执行所述利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像；
[0012]响应于所述第三当前投影数据满足所述迭代终止条件，将所述第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。
[0013]在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述迭代终止条件为:第一范数与第二范数的比值小于预设的终止阈值；所述第一范数为以所述第三当前投影数据与所述第二当前投影数据之差计算出的范数，所述第二范数为以所述第三当前投影数据计算出的范数。
[0014]在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述方法还包括:
[0015]以所述当前估计图像中灰度值属于待调节灰度范围内的像素点作为当前调节像素点，基于约束权重将各个所述当前调节像素点的灰度值向参考灰度值的方向约束，并以约束后得到的图像重新作为当前估计图像，进入执行所述对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据。
[0016]在第一方面的第三种可能的实现方式中，结合第一方面的第二种可能的实现方式，所述待调节灰度范围为位于待调节灰度最大值与待调节灰度最小值之间的灰度值范围，其中，所述待调节灰度最大值为以范围参数来增大所述参考灰度值而得到的灰度值，所述待调节灰度最小值为以所述范围参数来减小所述参考灰度值而得到的灰度值。
[0017]在第一方面的第四种可能的实现方式中，结合第一方面的第三种可能的实现方式，所述范围参数为所述当前估计图像中各像素点的灰度值均方差。
[0018]在第一方面的第五种可能的实现方式中，结合第一方面的第二种可能的实现方式，所述参考灰度值为所述当前估计图像中各像素点灰度值的平均值或所述当前估计图像中分布点最多的灰度值。
[0019]第二方面，本申请实施例还提供了一种计算机断层成像中生成投影数据的装置，该装置包括:
[0020]原始采集模块，用于获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据，并以原始采集到投影数据的图像区域作为原始区域；
[0021]图像重建模块，用于利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像；
[0022]图像投影模块，用于对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据；
[0023]投影数据合并模块，用于合并所述第二当前投影数据中不属于所述原始区域的投影数据与所述第一当前投影数据中属于所述原始区域的投影数据，得到第三当前投影数据；
[0024]再重建触发模块，用于响应于所述第三当前投影数据不满足预设的迭代终止条件，以所述第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，再次触发所述图像重建模块；
[0025]投影数据生成模块，用于响应于所述第三当前投影数据满足所述迭代终止条件，将所述第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。
[0026]在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述迭代终止条件为:第一范数与第二范数的比值小于预设的终止阈值；所述第一范数为以所述第三当前投影数据与所述第二当前投影数据之差计算出的范数，所述第二范数为以所述第三当前投影数据计算出的范数。
[0027]在第二方面的第二种可能的实现方式中，所述装置还包括:
[0028]图像约束模块，用于以所述当前估计图像中灰度值属于待调节灰度范围内的像素点作为当前调节像素点，基于约束权重将各个所述当前调节像素点的灰度值向参考灰度值的方向约束，并以约束后得到的图像重新作为当前估计图像，触发所述图像投影模块。
[0029]在第二方面的第三种可能的实现方式中，结合第二方面的第二种可能的实现方式，所述待调节灰度范围为位于待调节灰度最大值与待调节灰度最小值之间的灰度值范围，其中，所述待调节灰度最大值为以范围参数来增大所述参考灰度值而得到的灰度值，所述待调节灰度最小值为以所述范围参数来减小所述参考灰度值而得到的灰度值。
[0030]在第二方面的第四种可能的实现方式中，结合第二方面的第三种可能的实现方式，所述范围参数为所述当前估计图像中各像素点的灰度值均方差。
[0031]在第二方面的第五种可能的实现方式中，结合第二方面的第二种可能的实现方式，所述参考灰度值为所述当前估计图像中各像素点灰度值的平均值或所述当前估计图像中分布点最多的灰度值。
[0032]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0033]本申请实施例的技术方案，先以原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据来重建估计图像而得到估计出的第二当前投影数据，然后将属于原始区域的第一当前投影数据与不属于原始区域的第二当前投影数据合并作为第三当前投影数据，并在第三当前投影数据不满足迭代终止条件的情况下以第三当期投影数据重新作为第一当前投影数据再次估计投影数据，直至第三当前投影数据满足迭代终止条件，再将第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。由此可见，通过本申请实施例，由于采用的是以属于原始区域的第一当前投影数据与不属于原始区域的第二当前投影数据合并而成的第三当前投影数据为基础进行图像迭代过程的，每次迭代用于重建图像的第一当前投影数据都在原始区域中保留了原始采集到的真实的投影数据而并非采用估计出的不准确的投影数据，估计出的投影数据仅用于填充到整个图像区域中不属于原始区域的那些区域，因此，在第一当前投影数据的基础上去不断进行迭代的过程中，每次估计出的投影数据会越来越准确，从而使得最终生成的整个图像区域内投影数据更加准确，以此重建出更为准确的图像。
【专利附图】
【附图说明】
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0035]图1为投影数据采集示意图；
[0036]图2为投影数据正投影所形成的弦图示意图；
[0037]图3为本申请中计算机断层成像中生成投影数据的方法一实施例的流程图；
[0038]图4为本申请实施例中当前估计图像在约束前后的对比示意图；
[0039]图5为本申请实施例中第一当前投影数据与第二当前投影数据的合并方式的示意图；
[0040]图6为本申请中计算机断层成像中生成投影数据的装置一实施例的结构图；
[0041]图7为本申请实施例中本申请中计算机断层成像中生成投影数据的装置又一实施例的结构图。
【具体实施方式】
[0042]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
[0043]发明人经过研究发现，现有技术中采用多次迭代的方式来生成整个图像区域的投影数据，每次迭代均是完全以估计出的投影数据为基础再次进行图像重建而重新估计新的投影数据的，具体地，当前迭代时重建图像采用的是前一次迭代估计出的投影数据，而当前迭代时重建图像以后估计出的投影数据将作为后一次迭代重建图像时采用的投影数据。而在整个图像区域中，对于原始采集到投影数据的原始区域来说，其原始采集到的投影数据即是真实的投影数据，如果像现有技术的迭代过程那样每次迭代用于重建图像的整个图像区域的投影数据都采用前一次估计出的投影数据，则其中属于原始区域的投影数据将与真实的投影数据必然会存在偏差，而随着迭代过程不断地进行，整个图像区域的投影数据都将由于原始区域投影数据存在的偏差而越来越偏离真实的投影数据，从而导致最终生成的整个图像区域内投影数据都不准确，并最终造成重建图像的不准确。
[0044]基于上述发现，本申请的主要思想是:在每次迭代重建图像所采用的投影数据中，保留原始区域中原始采集到的投影数据，而在整个图像区域中不属于原始区域的那些区域则利用前一次估计出的投影数据来填充；而每次迭代所估计出的投影数据，也只选取不属于原始区域的图像区域中投影数据来与原始区域中原始采集到的数据合并作为后一次迭代重建图像时需要采用的投影数据。因此，由于每次迭代用于重建图像的投影数据中保留了保原始采集到的真实投影数据，可以避免重建图像全部基于前一次迭代估计出的投影数据而导致的偏差，使得每次迭代估计出的投影数据越来越准确，从而使得最终生成的整个图像区域内投影数据更加准确，以此重建出更为准确的图像。
[0045]下面结合附图，通过实施例来详细说明本申请中计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置的具体实现方式。
[0046]参见图3，示出了本申请中计算机断层成像中生成投影数据的方法一实施例的流程图。在本实施例中，例如可以包括以下步骤:
[0047]S301、获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据，并以原始采集到投影数据的图像区域作为原始区域。
[0048]其中，对于图1所示的数据采集示意图中，原始区域对应的为FOV图像区域，即FOV图像区域内的投影数据是原始采集到的投影数据。对于图2所示的弦图中，中间区域为原始区域，即中间区域内的投影数据是原始采集到的投影数据。
[0049]需要说明的是，第一当前投影数据是用于重建图像的投影数据，其中即包括原始区域内的投影数据，也包括除原始区域以外的图像区域内的投影数据。在首次迭代的过程中，由于还未进行过图像重建和估计，所以在首次迭代时第一当前投影数据可以将除原始区域以外的图像区域内的投影数据都设置为0，即表示这部分投影数据未采集到，如图2所示的弦图中左右两边的区域内并无投影数据。可以理解的是，对于首次迭代来说，第一当前投影数据即是图像中存在截断区域的截断投影数据。
[0050]S302、利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像。
[0051]其中，重建图像的方法，可以采用传统的重建方法，例如FBP (Filtered BackProjection,滤波反投影)算法、ART (Algebraic Reconstruction Technique,代数重建技术)算法、OSEM (Ordered Subsets Expectation Maximization,有序最大期望值)算法等。
[0052]可以理解的是，S302是每一次迭代过程都需要执行的步骤。对于首次迭代来说，由于第一当前投影数据中只有原始区域内存在投影数据而其他图像区域不存在投影数据，即用于重建图像的第一当前投影数据是不完整的投影数据，因此，对首次迭代来说，重建图像需要基于不完整的第一当前投影数据来重建出完整的图像，而前述的FBP算法、ART算法以及OSEM算法都可以满足这一要求，使得本实施例可以实现从原始采集到的不完整投影数据来估计出完整的投影数据。此外，对于非首次迭代来说，由于第一当前投影数据已通过前一次迭代过程而得到了完整的投影数据，从而使得重建图像可以基于完整的第一当前投影数据来重建图像。其中，关于非首次迭代中使用的第一当前投影数据，本实施例将在后续步骤中介绍，在此不再赘述。
[0053]需要说明的是，S302中所得到的当前估计图像是用于S303中生成第二当前投影数据的。在本实施例中，一种可能的实施方式是在S302执行完毕而得到当前估计图像时，可以紧接着执行S303来利用这一当前估计图像来生成第二投影数据。但在这种实施方式下，不断迭代以后估计出的投影数据将使重建图像中扫描物体的轮廓难以分辨。
[0054]为了避免最终的重建图像中扫描物体难以辨认，本实施例另一种可能的实施方式中，在每次S302执行完毕以后，还可以先以所述当前估计图像中灰度值属于待调节灰度范围内的像素点作为当前调节像素点，基于约束权重将各个所述当前调节像素点的灰度值向参考灰度值的方向约束，并以约束后得到的图像重新作为当前估计图像，再进入执行S303。在这种实施方式中，由于当前估计图像中灰度值在参考灰度值附近的像素点的灰度值被约束向参考灰度值，这使得参考灰度值附近的图像区域与其他图像区域的灰度差异被放大，从而使重建图像中这两部分区域之间形成更加明显的轮廓。这样，从表示扫描物体的图像区域中选取参考灰度值，可以使得重建图像中扫描物体与背景之间的灰度差异被拉大，从而使得扫描物体的轮廓更加明显。例如，图4所示的是当前估计图像在约束前后的对比，从图4中明显可以看出，相比于约束前的图像，约束后的图像中扫描物体的轮廓更加清楚。
[0055]在对当前估计图像进行约束时，对当前调节像素点来说，由于其灰度值在参考灰度值附近，为了拉大图像中灰度的差异就需要将当前调节像素点的灰度值向参考灰度值方向约束，具体地，可以采用下式来执行当前调节像素点的约束:
[0056]V2= a V1+ (1- a ) v0, V1 e gamma , 0< α <1 ；
[0057]其中，V2表示约束后当前调节像素点的灰度值，V1表示约束前当前调节像素点的灰度值，％表示参考灰度值，α表示约束权重，gamma表示当前调节像素点的灰度值所属的范围，即待调节灰度范围。
[0058]但可以理解的是，对于不属于当前调节像素点的像素点来说，可以保持这些像素点的灰度值不变，或者，也可以将这些像素点的灰度值向参考灰度值的反方向约束。
[0059]需要说明的是，对于前述参考灰度值的选取，需要考虑到扫描物体在重建图像中整体表现出的灰度值。例如，对于医疗中的CT设备来说，由于CT设备的扫描物体都是人体且主要的扫描方式为透射扫描，而人体的主要成分为水，因此，可以选用水的衰减系数作为参考灰度值。又如，对于更普遍的计算机断层成像来说，可以将当前估计图像中各个像素点灰度值的平均值作为参考灰度值，其中，平均值的计算可以只是基于当前估计图像中的原始区域，也可以基于当前估计图像中的整个区域；或者，也可以将当前估计图像中分布点最多的灰度值作为参考灰度值，具体地，可以先统计约束前的当前估计图像中各灰度值对应的像素点个数形成一个灰度直方图，再从灰度直方图上找出像素点个数最多的一个灰度值作为参考灰度值。
[0060]可以理解的是，对于前述约束权重，可以依据图像灰度差异放大程度的需求来设置。例如，如果需要图像灰度差异的程度较大，则可以设置较小的约束权重；如果需要图像灰度差异的程度较小，则可以设置较大的约束权重。
[0061]此外，对于前述待调节灰度范围，可以基于扫描物体在当前估计图像中所呈现的灰度值范围来确定。例如，对于透射扫描来说，由于透射的衰减系数主要集中在某个取值范围内，因此，可以基于衰减系数取值范围的经验值来确定待调节灰度范围的灰度最大值和灰度最小值。又如，对于更普遍的计算机断层成像来说，可以将当前估计图像中分布点最集中的灰度值范围作为待调节灰度范围，具体地，可以先统计约束前的当前估计图像中各灰度值对应的像素点个数形成一个灰度直方图，再从灰度直方图上找出像素点个数最多的灰度值范围作为参考灰度值；或者也可以基于一个范围参数及参考灰度值来确定待调节灰度范围，具体地，所述待调节灰度范围可以为位于待调节灰度最大值与待调节灰度最小值之间的灰度值范围，其中，所述待调节灰度最大值可以为以范围参数来增大所述参考灰度值而得到的灰度值，所述待调节灰度最小值可以为以所述范围参数来减小所述参考灰度值而得到的灰度值。在以范围参数和参考灰度值确定待调节灰度范围的实施方式中，更具体地，待调节灰度范围可以表示成下式:
[0062]gamma = ((l-f) v0, (1+f) v0)；
[0063]其中，gamma表示待调节灰度范围，f表示范围参数，Vtl表示参考灰度值。
[0064]可以理解的是，对于前述范围参数，在整个迭代过程中可以是一个设定的固定数值，或者，也可以是每次迭代时根据当前估计图像不断变化的数值。例如，可以计算当前估计图像中各像素点的灰度值均方差作为范围参数来确定待调节灰度范围。
[0065]接着返回图3。
[0066]S303、对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据。
[0067]当前估计图像经过正投影即可得到本次迭代估计出的投影数据，即第二当前投影数据。可以理解的是，本次迭代无论是否是首次迭代，在估计出的第二当前投影数据中都会具有除原始区域以外的图像区域的投影数据。
[0068]S304、合并所述第二当前投影数据中不属于所述原始区域的投影数据与所述第一当前投影数据中属于所述原始区域的投影数据，得到第三当前投影数据。
[0069]其中，第一当前投影数据中属于原始区域的投影数据，即是原始采集到的投影数据，而第二当前投影数据中不属于原始区域的投影数据，即是本次迭代所估计出的原始采集不到的图像区域的投影数据。因此，在这两部分数据合并得到的第三当前投影数据中，就始终会在原始区域中保留原始采集到的投影数据，而只是将每次迭代估计出的投影数据填充到除原始区域之外的其他图像区域中。
[0070]在图5中，a示出的是原始采集到的投影数据所形成的弦图，可见该弦图两边区域(即区域I和区域2)没有投影数据而只有中间区域(即区域3)具有投影数据；b示出的是本次迭代中估计出的第二当前投影数据所形成的弦图，可见该弦图中包括区域I~3在内的整个图像区域内都具有投影数据；c示出的是本次迭代中合并出的第三当前投影数据，该弦图中的区域3为a弦图中的区域3，该弦图中的区域1、2分别为b弦图中的区域1、2。
[0071]S305、响应于所述第三当前投影数据不满足预设的迭代终止条件，以所述第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，返回执行S302。
[0072]当第三当前投影数据不满足迭代终止条件时，表明当前估计后生成的投影数据还不能够满足要求，还需要进一步估计，此时以本次迭代生成的第三当前投影数据重新作为下一次迭代用于重建图像的第一当前投影数据，返回S302进行下一次迭代的估计。可以理解的是，S305中得到的第一当前投影数据与S301中得到的第一当前投影数据不同；S301中得到的用于首次迭代的第一当前投影数据，其只在原始区域具有投影数据而其他区域投影数据均为O ;S305中得到的是非首次迭代的第一当前投影数据，其在原始区域中具有原始采集到的投影数据而在其他区域具有前一次迭代过程估计出的投影数据。
[0073]需要说明的是，迭代终止条`件可以采用任意一种通过迭代来实现图像重建的方法中所采用的迭代终止条件。例如，可以以本次迭代估计前的第一当前投影数据与估计后的第三当前投影数据之间的变化程度符合要求来作为迭代终止条件。又如，可以以本次迭代估计出的第二当前投影数据与合并得到的第三当前投影数据之间的差异程度符合要求来作为迭代终止条件，如一种具体的迭代终止条件，可以是第一范数与第二范数的比值小于预设的终止阈值，其中，所述第一范数为以所述第三当前投影数据与所述第二当前投影数据之差计算出的范数，所述第二范数为以所述第三当前投影数据计算出的范数，即该迭代终止条件可以表示成下式:
[0074]0)<g，L(X) =Y^x:
^ V 2 )v-Λ'
[0075]其中，P3表示第三当前投影数据，P2表示第二当前投影数据，L (X)表示对数据X计算出的范数，ε表示终止阈值。例如，终止可以不超过5%的一个固定数值。
[0076]S306、响应于所述第三当前投影数据满足所述迭代终止条件，将所述第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。
[0077]当第三当前投影数据满足迭代终止条件时，表明当前估计后生成的投影数据已能够满足要求，不再需要进一步估计，此时以本次迭代生成的第三当前投影数据作为目标投影数据即可。可以理解的是，该目标投影数据可以用于重建出目标CT图像，或者，更进一步地，可以用于PET扫描的衰减校正。
[0078]通过本实施例的技术方案，由于采用的是以属于原始区域的第一当前投影数据与不属于原始区域的第二当前投影数据合并而成的第三当前投影数据为基础进行图像迭代过程的，每次迭代用于重建图像的第一当前投影数据都在原始区域中保留了原始采集到的真实的投影数据而并非采用估计出的不准确的投影数据，估计出的投影数据仅用于填充到整个图像区域中不属于原始区域的那些区域，因此，在第一当前投影数据的基础上去不断进行迭代的过程中，每次估计出的投影数据会越来越准确，从而使得最终生成的整个图像区域内投影数据更加准确，以此重建出更为准确的图像。
[0079]对应于前述方法实施例，本申请还提供了一种计算机断层成像中生成投影数据的
装直。
[0080]参见图6，示出了本申请中计算机断层成像中生成投影数据的装置一实施例的结构图。在本实施例中，所述装置例如可以包括:
[0081]原始采集模块601，用于获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据，并以原始采集到投影数据的图像区域作为原始区域；
[0082]图像重建模块602，用于利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像；
[0083]图像投影模块603，用于对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据；
[0084]投影数据合并模块604，用于合并所述第二当前投影数据中不属于所述原始区域的投影数据与所述第一当前投影数据中属于所述原始区域的投影数据，得到第三当前投影数据；
[0085]再重建触发模块605，用于响应于所述第三当前投影数据不满足预设的迭代终止条件，以所述第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，再次触发所述图像重建模块；
[0086]投影数据生成模块606，用于响应于所述第三当前投影数据满足所述迭代终止条件，将所述第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。
[0087]其中，可选的，在本申请装置实施例中，所述迭代终止条件可以为:第一范数与第二范数的比值小于预设的终止阈值；所述第一范数为以所述第三当前投影数据与所述第二当前投影数据之差计算出的范数，所述第二范数为以所述第三当前投影数据计算出的范数。
[0088]参见图7，示出了本申请中计算机断层成像中生成投影数据的装置又一实施例的结构图。在本实施例中，除了图6所示的所有结构外，所述装置例如还可以包括:
[0089]图像约束模块701，用于以所述当前估计图像中灰度值属于待调节灰度范围内的像素点作为当前调节像素点，基于约束权重将各个所述当前调节像素点的灰度值向参考灰度值的方向约束，并以约束后得到的图像重新作为当前估计图像，触发所述图像投影模块603。
[0090]其中，可选的，在本申请装置实施例中，所述待调节灰度范围可以为位于待调节灰度最大值与待调节灰度最小值之间的灰度值范围，其中，所述待调节灰度最大值可以为以范围参数来增大所述参考灰度值而得到的灰度值，所述待调节灰度最小值可以为以所述范围参数来减小所述参考灰度值而得到的灰度值。
[0091]更进一步可选地，所述范围参数可以为所述当前估计图像中各像素点的灰度值均方差。
[0092]其中，可选的，在本申请装置实施例中，所述参考灰度值可以为所述当前估计图像中各像素点灰度值的平均值或所述当前估计图像中分布点最多的灰度值。
[0093]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0094]对于装置实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例 方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
[0095]以上所述仅是本申请的【具体实施方式】，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
【权利要求】
1.一种计算机断层成像中生成投影数据的方法，其特征在于，包括: 获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据，并以原始采集到投影数据的图像区域作为原始区域； 利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像； 对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据； 合并所述第二当前投影数据中不属于所述原始区域的投影数据与所述第一当前投影数据中属于所述原始区域的投影数据，得到第三当前投影数据； 响应于所述第三当前投影数据不满足预设的迭代终止条件，以所述第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，返回执行所述利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像； 响应于所述第三当前投影数据满足所述迭代终止条件，将所述第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括: 以所述当前估计图像中灰度值属于待调节灰度范围内的像素点作为当前调节像素点，基于约束权重将各个所述当前调节像素点的灰度值向参考灰度值的方向约束，并以约束后得到的图像重新作为当前估计图像，进入执行所述对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述待调节灰度范围为位于待调节灰度最大值与待调节灰度最小值 之间的灰度值范围，其中，所述待调节灰度最大值为以范围参数来增大所述参考灰度值而得到的灰度值，所述待调节灰度最小值为以所述范围参数来减小所述参考灰度值而得到的灰度值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述范围参数为所述当前估计图像中各像素点的灰度值均方差。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述参考灰度值为所述当前估计图像中各像素点灰度值的平均值或所述当前估计图像中分布点最多的灰度值。
6.一种计算机断层成像中生成投影数据的装置，其特征在于，包括: 原始采集模块，用于获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据，并以原始采集到投影数据的图像区域作为原始区域； 图像重建模块，用于利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像； 图像投影模块，用于对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据； 投影数据合并模块，用于合并所述第二当前投影数据中不属于所述原始区域的投影数据与所述第一当前投影数据中属于所述原始区域的投影数据，得到第三当前投影数据；再重建触发模块，用于响应于所述第三当前投影数据不满足预设的迭代终止条件，以所述第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，再次触发所述图像重建模块； 投影数据生成模块，用于响应于所述第三当前投影数据满足所述迭代终止条件，将所述第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括: 图像约束模块，用于以所述当前估计图像中灰度值属于待调节灰度范围内的像素点作为当前调节像素点，基于约束权重将各个所述当前调节像素点的灰度值向参考灰度值的方向约束，并以约束后得到的图像重新作为当前估计图像，触发所述图像投影模块。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述待调节灰度范围为位于待调节灰度最大值与待调节灰度最小值之间的灰度值范围，其中，所述待调节灰度最大值为以范围参数来增大所述参考灰度值而得到的灰度值，所述待调节灰度最小值为以所述范围参数来减小所述参考灰度值而得到的灰度值。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述范围参数为所述当前估计图像中各像素点的灰度值均方差。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述参考灰度值为所述当前估计图像中各像素点灰度值的平均值或所述当前估计图像中分布点最多的灰度值。
【文档编号】G06T11/00GK103745488SQ201310753798
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年12月31日 优先权日:2013年12月31日
【发明者】李明, 孙智鹏, 刘月 申请人:沈阳东软医疗系统有限公司