一种锥形束ct重建方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种锥形束CT重建系统，包括：计算机图形计算卡和计算机主机；计算机主机中包括预先计算权重系数模块；计算机图形计算卡包括显卡显存、并行运算模块；预先计算权重系数模块用于预先计算出锥形束FDK重建所需的权重系数，这些权重系数加载至计算机主机内存中，并将其传输至计算机图形计算卡GPU的显卡显存中；三维体数据重建过程中，计算机图形计算卡先将该投影图像对应的系数传输至GPU的显卡显存中，再用并行运算模块对该投影图像中的像素进行加权、滤波，最后进行反投影操作。此外，本发明还公开了一种锥形束CT重建方法。本发明能显著提高锥形束CT图像重建速度，且可整合至CT扫描过程，实现边采集图像，边重建图像。
【专利说明】一种锥形束CT重建方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明属于CT成像【技术领域】，具体涉及一种基于计算机图形计算卡(GPU)的CT图像重建加速方法，尤其涉及一种锥形束CT重建方法和系统。
【背景技术】
[0002]CT成像技术在现代医疗诊断领域中发挥着重要的作用。CT断层图像重建是CT成像系统的重要组成部分之一，其质量的优略和速度的快慢是衡量CT系统性能的重要指标。1971年第一台CT原型机进行一次CT扫描后大约需要2个半小时进行图像重建过程，然后可以获得一幅CT断层图像。至今，经过40年的发展，由于重建算法的改进和计算硬件的提升，大型螺旋CT的图像重建速度已经达到了每秒40张图像。这些CT成像系统通常使用专用集成电路(ASIC)或者可编程逻辑阵列(FPGA)电路加速图像重建过程。由于该类硬件是针对具体算法进行逻辑功能按需配置，基于该类硬件的CT系统的图像重建速度可以达到每秒40张图像。但其硬件针对具体问题设定，不利于软件升级等缺点限制了其在医疗CT系统中的广泛应用。
[0003]目前广泛使用的锥形束CT重建算法是FDK算法，以平板探测器的锥形束CT为例，其主要包括三个步骤:
[0004]1.投影图像加权:
【权利要求】
1.一种锥形束CT重建方法，其特征在于，包括以下步骤: 第一步，预先计算出锥形束FDK重建所需的权重系数，包括:
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第一步中，所述的预先计算，是指在使用GPU进行CT并行重建前将相关的权重系数离线计算好。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第二步中，所述的在进行锥形束FDK重建过程前，将第一步预先计算好的这些权重系数加载至主机内存中，是指将第一步预先计算好的权重系数加载至主机内存中，获得其内存访问地址入口 ；所述的将
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第三步中，所述的为GPU并行化三维体数据重建创建操作流，是指在GPU重建前声明一个流，在GPU进行并行化重建过程中，将第四步中所述的数据传输和操作加载至这个流中。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步中，所述的先将该投影图像对应的系数
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步中，所述的使用已预先传输至GPU中的
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，第四步中，所述反投影操作中，将滤波后的投影图像映射至纹理显存中，并进行反投影操作，具体指:将滤波后的投影图像与GPU的纹理坐标系进行绑定，然后使用纹理拾取函数访问纹理存储器，加速锥形束CT重建的反投影过程，该操作记录在第三步创建的流中。
8.—种锥形束CT重建系统，其特征在于，该系统包括:计算机图形计算卡和计算机主机；所述计算机主机中包括预先计算权重系数模块；所述计算机图形计算卡包括显卡显存、并行运算模块； 所述预先计算权重系数模块用于预先计算出锥形束FDK重建所需的权重系数，这些权重系数加载至所述计算机主机内存中，并将
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述计算机图形计算卡中还包括:纹理存储器，在所述反投影操作中使 用纹理拾取函数访问纹理存储器，以加速反投影过程。
【文档编号】G06T17/00GK103617648SQ201310652736
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年12月5日 优先权日:2013年12月5日
【发明者】奚岩, 李民旭 申请人:上海优益基医疗器械有限公司