Ct系统的金属伪影消除方法及其系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种CT系统的金属伪影消除方法，该CT系统的金属伪影消除方法在经过一系列数据处理操作得到新的CT扫描数据的时候，新的CT扫描数据已经基本滤除了CT投影数据中的伪影信息，亦即在进行图像重建之前就已经去除金属伪影，所以有效降低了图像信息损失。同时，将高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据变换为高电压CT变换数据和低电压CT变换数据可以将数据量极大缩小，从而减少了上述CT系统的金属伪影消除方法的运算量，具有较强的实用性。另外，还提供了一种应用上述CT系统的金属伪影消除方法的CT系统的金属伪影消除系统，该CT系统的金属伪影消除系统能够有效降低图像信息损失且实用性较强。
【专利说明】CT系统的金属伪影消除方法及其系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及图像处理【技术领域】,特别是涉及一种CT (computed tomography,电子计算机X射线断层扫描技术)系统的金属伪影消除方法及其系统。
【背景技术】
[0002]对于医学CT成像系统，当被扫描病人体内含有金属等高密度物质时(如人体内的金属整形器件、病人必须携带的活检剂、芯片中金属等)，对CT投影数据进行重建后，重建CT图像中将出现放射状伪影或带状伪影。这些伪影严重影响了 CT图像的质量，给医生诊断带来极大困难，金属伪影去除已成为CT研究的难点和热点。
[0003]目前的金属伪影去除方法通常是在CT图像重建之后进行，再进行金属伪影去除，会损失部分图像信息。而且，目前的金属伪影去除方法运算量较大，实用性较弱。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种能够有效降低图像信息损失且实用性较强的CT系统的金属伪影消除方法及其系统。
[0005]一种CT系统的金属伪影消除方法，包括如下步骤:
[0006]在不同的电压参数下对扫描对象分别进行两次CT扫描，获得高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据；
[0007]获取所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据；
[0008]获取所述低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据；
[0009]分别对所述高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据进行变换并求导，得到高电压CT变换数据和低电压CT变换数据；
[0010]根据所述高电压CT扫描数据、低电压CT扫描数据、高电压CT变换数据和低电压CT变换数据计算出新的CT扫描数据；
[0011]根据所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据以及低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据计算出新的CT扫描数据的亮场图像数据和暗场图像数据；以及
[0012]基于新的CT扫描数据、新的CT扫描数据的亮场图像数据和暗场图像数据，采用CT重建算法得到CT重建图像。
[0013]在其中一个实施例中，在所述在不同的电压参数下对扫描对象分别进行两次CT扫描，获得高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据的步骤中，两次CT扫描使用的电压分别为100千伏和40千伏。
[0014]在其中一个实施例中，所述获取所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据的步骤包括:
[0015]分别采集暗场图像数据和亮场图像数据，通过“求和平均”的方法得到高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据。[0016]在其中一个实施例中，所述获取所述低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据的步骤包括:
[0017]分别采集暗场图像数据和亮场图像数据，通过“求和平均”的方法得到低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据。
[0018]在其中一个实施例中，在所述分别对所述高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据进行变换并求导，得到高电压CT变换数据和低电压CT变换数据的步骤中，使用的变换方法如下:
[0019]
【权利要求】
1.一种CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，包括如下步骤: 在不同的电压参数下对扫描对象分别进行两次CT扫描，获得高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据； 获取所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据； 获取所述低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据； 分别对所述高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据进行变换并求导，得到高电压CT变换数据和低电压CT变换数据； 根据所述高电压CT扫描数据、低电压CT扫描数据、高电压CT变换数据和低电压CT变换数据计算出新的CT扫描数据； 根据所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据以及低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据计算出新的CT扫描数据的亮场图像数据和暗场图像数据；以及 基于新的CT扫描数据、新的CT扫描数据的亮场图像数据和暗场图像数据，采用CT重建算法得到CT重建图像。
2.根据权利要求1所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，在所述在不同的电压参数下对扫描对象分别进行两次CT扫描，获得高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据的步骤中，两次CT扫描使用的电压分别为100千伏和40千伏。
3.根据权利要求1所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，所述获取所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据的步骤包括: 分别采集暗场图像数据和亮场图像数据，通过“求和平均”的方法得到高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据。
4.根据权利要求1所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，所述获取所述低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据的步骤包括: 分别采集暗场图像数据和亮场图像数据，通过“求和平均”的方法得到低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据。
5.根据权利要求1所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，在所述分别对所述高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据进行变换并求导，得到高电压CT变换数据和低电压CT变换数据的步骤中，使用的变换方法如下:
6.根据权利要求5所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，加权因子δ =0.5。
7.根据权利要求5所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，在所述分别对所述高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据进行变换并求导，得到高电压CT变换数据和低电压CT变换数据的步骤中，使用的求导方法如下:
8.根据权利要求7所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，在所述根据所述高电压CT扫描数据、低电压CT扫描数据、高电压CT变换数据和低电压CT变换数据计算出新的CT扫描数据的步骤中，使用的计算方法如下:
Dnew = α (Fh-Fl) + β (Dh-Dl)； 其中，Dnew表示新的CT扫描数据，Dh表示高电压CT扫描数据，Dl表示低电压CT扫描数据，Fh表示高电压CT变换数据， 表示低电压CT变换数据，α和β为加权因子。
9.根据权利要求8所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，所述α和β取值在1-10之间。
10.根据权利要求8或9所述的CT系统的金属伪影消除方法，其特征在于，在所述根据所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据以及低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据计算出新的CT扫描数据的亮场图像数据和暗场图像数据的步骤中，使用的计算方法如下:
11.一种CT系统的金属伪影消除系统，其特征在于，包括扫描单元、采集单元和处理单元，所述扫描单元、采集单元和处理单元顺次连接，所述扫描单元在不同的电压参数下对扫描对象分别进行两次CT扫描，获得高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据，所述采集单元获取所述高电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据，所述采集单元还获取所述低电压CT扫描数据的平均暗场图像数据和平均亮场图像数据，所述处理单元分别对所述高电压CT扫描数据和低电压CT扫描数据进行变换并求导，得到高电压CT变换数据和低电压CT变换数据，且所述处理单元还计算出新的CT扫描数据、新的CT扫描数据的亮场图像数据和暗场图像数据，并最终用CT重建算法得到CT重建图像。
12.根据权利要求11所述的CT系统的金属伪影消除系统，其特征在于，两次CT扫描使用的电压分别为100千伏和40千伏。
13.根据权利要求11所述的CT系统的金属伪影消除系统，其特征在于，所述CT系统的金属伪影消除系统还包括输出单元，所述输出单元连接于所述处理单元，所述输出单元用于输出CT重 建图像。
【文档编号】A61B6/03GK103440636SQ201310377229
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】胡战利, 郑海荣 申请人:深圳先进技术研究院