CT图像重建方法和设备与流程

本发明涉及计算机断层摄影(ct)系统，尤其涉及用于ct系统的图像重建。

背景技术：

1、当前存在构建具有大覆盖范围的ct系统的需求。在一些ct系统中，预期在一次旋转期间在等中心处沿旋转轴的覆盖范围高达16厘米，甚至更高。为了支持这种沿着旋转轴的大覆盖范围，通常需要增大阳极角。

技术实现思路

1、期望提供适用于这种大覆盖范围的ct系统的图像重建，其减小沿着旋转轴的空间分辨率的梯度以及噪声梯度，使得沿着旋转轴的空间分辨率和噪声分布尽可能均匀。

2、发明人认识到：在沿着ct系统的旋转轴的各个ct切片之间存在空间分辨率和噪声水平的不均匀分布，由此，设计了依赖于x射线束的锥束角度的滤波器，以改变沿着ct系统的旋转轴的有效切片厚度，从而降低在各个ct切片图像之间的分辨率梯度和噪声梯度。可以在投影域或图像域中执行滤波，即对投影数据或图像数据执行滤波，来实现根据本发明各个实施例的滤波器的功能。在本说明书中，以对成像数据执行滤波来概括性地表示这两种方式。

3、根据本发明的一个方面，提供一种计算机断层摄影图像重建设备。该设备包括接收单元，其接收来自辐射探测器的成像数据，所述辐射探测器包括多排探测器单元，每排探测器单元垂直于计算机断层摄影系统的旋转轴；基于锥束角度的滤波器，其对所述多排探测器单元中的至少一排探测器单元的成像数据执行滤波，所述滤波基于所述至少一排探测器单元所对应的沿着所述旋转轴的锥束角度；和成像单元，其基于经滤波的成像数据生成所述至少一排探测器单元的相应的切片图像。

4、根据本发明的另一方面，提供一种计算机断层摄影图像重建方法。所述方法包括接收来自辐射探测器的成像数据，所述辐射探测器包括多排探测器单元，每排探测器单元垂直于计算机断层摄影系统的旋转轴；对所述多排探测器单元中的至少一排探测器单元的成像数据执行滤波，所述滤波基于所述至少一排探测器单元所对应的沿着所述旋转轴的锥束角度；和基于经滤波的成像数据生成所述至少一排探测器单元的相应的切片图像。

5、根据本发明的再一方面，提供一种计算机断层摄影系统，所述系统包括辐射探测器；和根据本发明的各个实施例的所述计算机断层摄影图像重建设备。

6、根据本发明的再一方面，提供一种计算机可读介质，其存储计算机程序，当所述计算机程序在处理器或计算机上运行时执行根据本发明的各个实施例的计算机断层摄影图像重建方法。

7、根据上述各个方面的一个实施例，所述基于锥束角度的滤波器分别对所述多排探测器单元中的两排探测器单元的成像数据执行滤波，针对所述两排探测器单元中每排探测器单元的滤波基于每排探测器单元所对应的不同锥束角度，以使得所述两排探测器单元所分别对应的有效切片厚度之间的差别减小；所述成像单元基于经滤波的成像数据分别生成每排探测器单元的相应的切片图像。由此获得了针对两排探测器单元的两幅切片图像，这两幅切片图像之间的分辨率之间的差别减小，即获得了在不同切片图像之间的相对更均匀的分辨率分布。

8、根据上述各个方面的一个实施例，基于锥束角度的滤波器包括低通滤波器，其对所述多排探测器单元中的第一特定排探测器单元的成像数据执行低通滤波，所述低通滤波基于所述第一特定排探测器单元所对应的锥束角度，并且所述成像单元基于经低通滤波的所述第一特定排探测器单元的成像数据生成所述第一特定排探测器单元的相应的第一切片图像。利用低通滤波器，围绕对应锥束角度的有效切片厚度根据其锥束角度而被增加，从而降低对应图像的空间分辨率。

9、根据上述各个方面的一个实施例，所述第一特定排探测器单元包括所述多排探测器单元中除一排探测器单元之外的全部排探测器单元，在所述多排探测器单元中，基于所述一排探测器单元的成像数据生成的切片图像具有最低分辨率。所述基于锥束角度的滤波器被设计为使得每个相应的第一切片图像的分辨率与所述最低分辨率之间的差别减小。这样，能够获得在沿着旋转轴的整个锥束角度范围上的分辨率和噪声的相对更均匀分布。

10、根据上述各个方面的一个实施例，所述基于锥束角度的滤波器包括高通滤波器，其对所述多排探测器单元中的第二特定排探测器单元的成像数据执行高通滤波，所述高通滤波基于所述第二特定排探测器单元所对应的锥束角度，其中，所述第一特定排探测器单元所对应的锥束角度不同于所述第二特定排探测器单元所对应的锥束角度；并且所述成像单元还基于经高通滤波的成像数据生成所述第二特定排探测器单元的相应的第二切片图像。利用该高通滤波器，围绕对应锥束角度的有效切片厚度被减少，由此增加了分辨率。

11、根据上述各个方面的一个实施例，基于所述第一特定排探测器单元的成像数据生成的切片图像的分辨率小于基于所述第一特定排探测器单元的成像数据生成的切片图像的分辨率；并且其中，所述低通滤波器和所述高通滤波器分别被设计为使得每个相应的第一切片图像和每个相应的第二切片图像的分辨率与基于中间排探测器单元的成像数据生成的切片图像的分辨率之间的差别减小，所述中间排探测器单元所对应的锥束角度为零。这样，可能使得在沿着旋转轴的整个锥束角度范围上的分辨率尽可能接近在零锥束角度处的分辨率，这获得在分辨率和噪声之间的平衡。

12、本公开的各个方面和特征在下面被更详细地描述。参考说明书和附图将更容易地理解本发明的其他目的和优势。

技术特征：

1.一种计算机断层摄影图像重建设备(200)，包括：

2.如权利要求1所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，其中，

3.如权利要求1或2所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，其中，

4.如权利要求3所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，其中，所述第一特定排探测器单元包括所述多排探测器单元中除一排探测器单元之外的全部排探测器单元，在所述多排探测器单元中，基于所述一排探测器单元的成像数据生成的切片图像具有最低分辨率。

5.如权利要求4所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，其中，所述基于锥束角度的滤波器(220)被设计为使得每个相应的第一切片图像的分辨率与所述最低分辨率之间的差别减小。

6.如权利要求3所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，其中，

7.如权利要求6所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，

8.如权利要求1或2所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，其中，

9.如权利要求1或2所述的计算机断层摄影图像重建设备(200)，其中，所述计算机断层摄影系统以轴向扫描模式对感兴趣区域执行成像扫描。

10.一种计算机断层摄影图像重建方法(300)，包括

11.如权利要求10所述的计算机断层摄影图像重建方法(300)，还包括，

12.如权利要求10或11所述的计算机断层摄影图像重建方法(300)，还包括

13.如权利要求12所述的计算机断层摄影图像重建方法(300)，其中，

14.一种计算机断层摄影系统(100)，其包括

15.一种计算机可读介质，其存储计算机程序，当所述计算机程序在处理器或计算机上运行时执行根据权利要求10-13中任一项所述的计算机断层摄影图像重建方法。

技术总结
提供一种计算机断层摄影图像重建设备，该重建设备包括接收单元，其接收来自辐射探测器的成像数据，所述辐射探测器包括多排探测器单元，每排探测器单元垂直于计算机断层摄影系统的旋转轴；基于锥束角度的滤波器，其对所述多排探测器单元中的至少一排探测器单元的成像数据执行滤波，所述滤波基于所述至少一排探测器单元所对应的沿着所述旋转轴的锥束角度；和成像单元，其基于经滤波的成像数据生成所述至少一排探测器单元的相应的切片图像。利用这样的基于锥束角度的滤波，可以降低沿着旋转轴的分辨率梯度和噪声梯度。

技术研发人员：T·克勒,R·普罗克绍,M·格拉斯
受保护的技术使用者：皇家飞利浦有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15