專利名稱：圖像重建方法和裝置及ct機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及CT圖像重建領(lǐng)域，尤其涉及一種圖像重建方法和裝置及CT機(jī)。
背景技術(shù)：
眾所周知，目前CT機(jī)在醫(yī)療診斷方面起到了越來越大的作用，其能夠?qū)Σ∪梭w內(nèi)各器官進(jìn)行清晰地成像，使得醫(yī)生能夠容易地辨別出病變部位，從而對病人采取相應(yīng)的治療手段。CT機(jī)的輔助醫(yī)療作用是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)不可忽視的重要部分，同時也是必不可少的部分。典型地，CT機(jī)主要包括球管和探測器。所述球管用于發(fā)射X射線，所述探測器用于接收所述球管發(fā)出的X射線并把X射線轉(zhuǎn)換成電信號以形成投影數(shù)據(jù)。然后，再根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)重建出被照對象(病人)的圖像。探測器通常包括對稱探測器和非對稱探測器，所述對稱探測器是指探測器中心通道(對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)中心的通道)兩側(cè)的探測單元數(shù)相等或相差不超過兩個通道。所述非對稱探測器是指探測器中心通道兩側(cè)的探測單元數(shù)不相等，并且相差超過兩個通道。非對稱探測器被引入CT機(jī)中，可以減少探測器中心通道一側(cè)的探測單元數(shù)從而降低成本，或者可以增加探測器中心通道一側(cè)的探測單元數(shù)從而增加掃描視野。由于采用非對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)，相對于對稱探測器，在中心通道的一側(cè)存在數(shù)據(jù)缺失，因此用于對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)的重建方法對于非對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)來說是不適用的。對非對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)的重建方法是業(yè)界當(dāng)前研究的熱點之一。2002 年 6 月 Ge WANG 在 Medical Physics，四(7) 1634-6 發(fā)表了題為 “X_ray micro-CT with a displaced detector array”的文章。在該文中提出了對于軸向掃描進(jìn)行非對稱探測器下重建的方法，但其重建出來的圖像在非對稱探測器下的中間對稱區(qū)域無法保證和原來相近的圖像質(zhì)量。Jiang Hsieh 的美國專禾0 號 6873676 禾口 6452996 公開了 "convolutionreconstruction algorithm for multi-slice CT" 禾口 "methods and apparatusutilizing generalized helical interpolation algorithm，，。 i亥tS^i^M了卷積重建方法/推廣螺旋插值方法，這種方法比其他二維螺旋重建方法有更好的噪聲及偽影抑制能力，特別是對于排數(shù)大于四排的多排CT。Karimi 等人的美國專利 US7062009B2，其題為 “HELICALINTERPOLATION FOR AN ASYMMETRIC MULTI-SLICE SCANNER”。該文獻(xiàn)把投影數(shù)據(jù)分為對稱區(qū)域和非對稱區(qū)域，對于對稱區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，其螺旋插值權(quán)重是采用共軛插值權(quán)重 (complementaryinterpolation weight)；對于非對稱區(qū)域的投影數(shù)據(jù)，其螺旋插值權(quán)重是采用直接插值權(quán)重。該專利相對籠統(tǒng)地介紹了螺旋掃描中非對稱探測器下重建的方法，但其重建的圖像質(zhì)量有缺陷，另外其還沒有能夠給出對排數(shù)大于四排的多排CT的圖像重建的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是提供一種能夠使根據(jù)非對稱探測器獲得的投影數(shù)據(jù)重建出來的圖像質(zhì)量等同于根據(jù)對稱探測器獲得的投影數(shù)據(jù)重建出來的圖像質(zhì)量的圖像重建方法和裝置及CT機(jī)。為了解決上述問題，在本發(fā)明的一方面，提供了一種圖像重建方法，其用于根據(jù)通過非對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，所述方法包括下述步驟把所述投影數(shù)據(jù)分成5個區(qū)域區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3、區(qū)域4和區(qū)域5，其中，所述區(qū)域1為非對稱區(qū)域，存在探測通道，但關(guān)于中心通道對稱的探測通道不存在，所述區(qū)域2為過渡區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在，所述區(qū)域3為對稱區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在，所述區(qū)域4為過渡區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在，所述區(qū)域5為截斷區(qū)域，不存在探測通道；分別對上述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行視角加權(quán)；根據(jù)經(jīng)加權(quán)處理的投影數(shù)據(jù)重建被照對象的斷層圖像。對于軸向掃描，所述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重分別是所述區(qū)域1內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1 ；所述區(qū)域3內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1/2 ；所述區(qū)域5內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為0 ；所述區(qū)域2內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1 1/2 ；所述區(qū)域4內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1/2 0。所述區(qū)域2內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重按下面公式得到
權(quán)利要求
1.一種圖像重建方法，用于根據(jù)通過非對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建， 其特征在于，所述圖像重建方法包括下述步驟把所述投影數(shù)據(jù)分成5個區(qū)域區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3、區(qū)域4和區(qū)域5，其中， 所述區(qū)域1為非對稱區(qū)域，存在探測通道，但關(guān)于中心通道對稱的探測通道不存在， 所述區(qū)域2為過渡區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在， 所述區(qū)域3為對稱區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在， 所述區(qū)域4為過渡區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在， 所述區(qū)域5為截斷區(qū)域，不存在探測通道； 分別對上述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行視角加權(quán)； 根據(jù)經(jīng)加權(quán)處理的投影數(shù)據(jù)重建被照對象的斷層圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于，對于軸向掃描，所述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重分別是所述區(qū)域1內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1 ； 所述區(qū)域3內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1/2 ； 所述區(qū)域5內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為0 ； 所述區(qū)域2內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1 1/2 ； 所述區(qū)域4內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1/2 0。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像重建方法，其特征在于，所述區(qū)域2內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重按下面公式得到
4.如權(quán)利要求3所述的圖像重建方法，其特征在于，所述區(qū)域4內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重按下面公式得到
5.如權(quán)利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于，對于螺旋掃描，所述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重分別是所述區(qū)域5內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為0 ； 其他四個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為
6.如權(quán)利要求5所述的圖像重建方法，其特征在于，對于所述區(qū)域3和區(qū)域1
7.如權(quán)利要求6所述的圖像重建方法，其特征在于，對于區(qū)域3
8.如權(quán)利要求7所述的圖像重建方法，其特征在于，對于所述區(qū)域1 θηω(γ，β, ) = θη,ω(-Υο+Δ γ, β, ) = Φ“_δω*(-Υο+Δ y)
9.如權(quán)利要求8所述的圖像重建方法，其特征在于，對于所述區(qū)域2 々，= 廠。，從/) + (%(—ζ。+ Δ;%々，/)-弋(―廣。，々，…” /^(廠-八+才’八乃Ay其中，irara(;K，-八+ f，Δ/)為過渡函數(shù)，假設(shè)
10.如權(quán)利要求9所述的圖像重建方法，其特征在于，對于所述區(qū)域4 (r, β, 0 = K O0-Αχ,β + 2*(χ-χ0 + Αγ), i) * (1 - trans(j,
11.一種圖像重建裝置，用于根據(jù)通過非對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建， 其特征在于，所述裝置包括分區(qū)單元，用于把所述投影數(shù)據(jù)分成5個區(qū)域區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3、區(qū)域4和區(qū)域5， 其中，所述區(qū)域1為非對稱區(qū)域，存在探測通道，但關(guān)于中心通道對稱的探測通道不存在， 所述區(qū)域2為過渡區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在， 所述區(qū)域3為對稱區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在， 所述區(qū)域4為過渡區(qū)域，存在探測通道，關(guān)于中心通道對稱的探測通道存在， 所述區(qū)域5為截斷區(qū)域，不存在探測通道；視角加權(quán)單元，用于分別對上述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行視角加權(quán)； 重建單元，用于根據(jù)經(jīng)加權(quán)處理的投影數(shù)據(jù)重建被照對象的斷層圖像。
12.如權(quán)利要求11所述的圖像重建裝置，其特征在于，對于軸向掃描，所述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重分別是所述區(qū)域1內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1 ； 所述區(qū)域3內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1/2 ； 所述區(qū)域5內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為O ； 所述區(qū)域2內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1 1/2 ； 所述區(qū)域4內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為1/2 O。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像重建裝置，其特征在于，所述區(qū)域2內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重按下面公式得到
14.如權(quán)利要求13所述的圖像重建裝置，其特征在于，所述區(qū)域4內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重按下面公式得到
15.如權(quán)利要求11所述的圖像重建裝置，其特征在于，對于螺旋掃描，所述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重分別是所述區(qū)域5內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為0 ； 其他四個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)的權(quán)重為
16.如權(quán)利要求15所述的圖像重建裝置，其特征在于，對于所述區(qū)域3和區(qū)域1
17.如權(quán)利要求16所述的圖像重建裝置，其特征在于，對于區(qū)域3 P
18.如權(quán)利要求17所述的圖像重建裝置，其特征在于，對于所述區(qū)域1
19.如權(quán)利要求18所述的圖像重建方法，其特征在于， 對于所述區(qū)域2
20. 一種CT機(jī)，包括如權(quán)利要求11至19任一項所述的圖像重建裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種圖像重建方法和裝置及CT機(jī)。本發(fā)明圖像重建方法用于根據(jù)通過非對稱探測器所得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建，其包括把所述投影數(shù)據(jù)分成5個區(qū)域區(qū)域1、區(qū)域2、區(qū)域3、區(qū)域4和區(qū)域5；分別對上述5個區(qū)域內(nèi)的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行視角加權(quán)；根據(jù)經(jīng)加權(quán)處理的投影數(shù)據(jù)重建被照對象的斷層圖像。本發(fā)明圖像重建裝置包括分區(qū)單元、視角加權(quán)單元和重建單元。本發(fā)明CT機(jī)包括本發(fā)明圖像重建裝置。采用本發(fā)明的技術(shù)方案能夠使根據(jù)非對稱探測器獲得的投影數(shù)據(jù)重建出來的圖像質(zhì)量等同于根據(jù)對稱探測器獲得的投影數(shù)據(jù)重建出來的圖像質(zhì)量。
文檔編號G06T11/00GK102456228SQ20101053060
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者孫智慧, 董加勤, 董淑琴 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司