一种计算PET系统半径扩大值的方法、图像重建方法及装置与流程

技术特征：

1.一种计算PET系统半径扩大值的方法，其特征在于，包括：

获得光子到达探测模块晶体表面后的有效作用深度，以及，各个探测模块在各个投影方向下光子的入射角度；

利用用于表示系统半径扩大值的变量、所述有效作用深度，以及各个探测模块分别在各个投影方向下光子的入射角度，构造出用于求解各个探测模块在各个投影方向下分别对应的定位误差的误差函数；

利用所述误差函数，构造出系统最大误差求解函数，其中，所述系统最大误差求解函数为用于求解所述误差函数最大值的函数；

通过求解出当所述系统最大误差求解函数为最小值时所述变量的值，得到使系统总体误差最小的系统半径扩大值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

以探测模块位于重建区域以及光子入射角度不重复为筛选条件，从所述PET系统的所有探测模块以及所有投影方向中，筛选出所述各个探测模块，以及所述各个探测模块在各个投影方向下光子的入射角度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用用于表示系统半径扩大值的变量、所述有效作用深度，以及各个探测模块分别在各个投影方向下光子的入射角度，构造出用于求解各个探测模块在各个投影方向下分别对应的定位误差的误差函数的具体实现为：

假设编号为i的探测模块在第j个投影方向下的入射角为θij，根据光子在以入射角θij到达探测模块i的晶体表面后，继续行进的轨迹、所述轨迹在晶体表面的投影、以及所述轨迹的结束点与晶体表面之间的垂线形成直角三角形，得到该编号为i的探测模块在第j个投影方向下误差为零时系统半径需要扩大的值dij的计算表达式，其中，所述dij＝有效作用深度×sinθij，i与j为自然数；

利用所述系统半径需要扩大的值dij构造出用于求解各个探测模块在各个投影方向下分别对应的定位误差的误差函数gij(x)＝|dij-x|*cosθij，x为系统半径扩大值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用所述误差函数，构造出的系统最大误差求解函数为

其中，所述通过求解出当所述系统最大误差求解函数为最小值时所述变量的值，得到使系统总体误差最小的系统半径扩大值的具体实现为，求解出f(x)在最小值处的x的值，所述f(x)在最小值处的x的值为使系统总体误差最小的系统半径扩大值。

5.一种计算PET系统半径扩大值的装置，其特征在于，包括：

角度获得单元，用于获得光子到达探测模块晶体表面后的有效作用深度，以及，各个探测模块在各个投影方向下光子的入射角度；

误差函数构造单元，用于利用用于表示系统半径扩大值的变量、所述有效作用深度，以及各个探测模块分别在各个投影方向下光子的入射角度，构造出用于求解各个探测模块在各个投影方向下分别对应的定位误差的误差函数；

最大误差函数构造单元，用于利用所述误差函数，构造出系统最大误差求解函数，其中，所述系统最大误差求解函数为用于求解所述误差函数最大值的函数；

最小值求解单元，用于通过求解出当所述系统最大误差求解函数为最小值时所述变量的值，得到使系统总体误差最小的系统半径扩大值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述角度获得单元，还用于以探测模块位于重建区域以及光子入射角度不重复为筛选条件，从所述PET系统的所有探测模块以及所有投影方向中，筛选出所述各个探测模块、以及所述各个探测模块在各个投影方向下光子的入射角度。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述误差函数构造单元包括：

需要扩大值计算子单元，用于假设编号为i的探测模块在第j个投影方向下的入射角为θij，根据光子在以入射角θij到达探测模块i的晶体表面后，继续行进的轨迹、所述轨迹在晶体表面的投影、以及所述轨迹的结束点与晶体表面之间的垂线形成直角三角形，得到该编号为i的探测模块在第j个投影方向下误差为零时系统半径需要扩大的值dij的计算表达式，其中，所述dij＝有效作用深度×sinθij，i与j为自然数；

误差函数构造子单元，用于利用所述系统半径需要扩大的值dij构造出用于求解各个探测模块在各个投影方向下分别对应的定位误差的误差函数gij(x)＝|dij-x|*cosθij，x为系统半径扩大值。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述最大误差函数构造单元，用于利用所述误差函数，构造出系统最大误差求解函数所述最小值求解单元，用于求解出f(x)在最小值处的x的值，所述f(x)在最小值处的x的值为使系统总体误差最小的系统半径扩大值。

9.一种PET系统图像重建方法，其特征在于，应用如权利要求1-4任一项所述的方法求解出系统半径扩大值；

将PET系统的实际系统半径与求解出的系统半径扩大值求和，得到扩大后的有效系统半径；

利用所述扩大后的有效系统半径进行图像重建。

10.一种PET系统图像重建装置，其特征在于，包括：

半径扩大值计算单元，用于应用如权利要求1-4任一项所述的方法求解出系统半径扩大值；

半径扩大单元，用于将PET系统的实际系统半径与求解出的系统半径扩大值求和，得到扩大后的有效系统半径；

图像重建单元，用于利用所述扩大后的有效系统半径进行图像重建。