專利名稱：一種ct圖像重建中骨硬化偽影的校正方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)影像處理的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法。
背景技術(shù)：
由于X射線CT系統(tǒng)中所用的X射線源均不是單色源，而是具有一定頻譜寬度的X線源，即X線光子能量不一。并且對(duì)一般材料來說，X光子在物體中的吸收系數(shù)隨X線光子能量的增大而減小，即高能光子衰減小，低能光子衰減大。這樣就導(dǎo)致X射線投影值與所經(jīng)過物體的長(zhǎng)度不再是線性關(guān)系，進(jìn)而在重建后的圖像上產(chǎn)生“帽狀”偽影，即X線硬化偽影。一般來說在重建圖像之前會(huì)對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行基于水模的射線硬化校正，這種校正會(huì)將軟組織的X射線硬化現(xiàn)象消除，但無法消除由于人體骨頭引起的射線硬化偽影，即骨硬化偽影。通常骨硬化偽影有兩類表現(xiàn)，一類是致密物體之間和骨的延長(zhǎng)線方向的暗色條帶，這是由于穿過骨組織較多的射線和穿過骨組織較少的射線的差異造成的；另一類是退化的骨邊界，在軟組織和骨組織邊界處的像素點(diǎn)的CT值(CT值代表X射線穿過組織被吸收后的衰減值)會(huì)被抬高，產(chǎn)生一個(gè)模糊的邊界。目前骨硬化偽影的校正一般都是采用圖像后處理的方法，包括如下步驟:首先對(duì)重建圖像進(jìn)行閾值分割，提取出只包含骨頭信息的圖像；接著對(duì)骨頭圖像進(jìn)行正投影，得到骨頭的投影數(shù)據(jù)；接著對(duì)骨頭的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合獲得骨頭投影誤差數(shù)據(jù)；然后對(duì)骨頭投影誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影，得到骨硬化偽影圖像；最后從重建圖像中減去骨硬化偽影圖像獲得校正圖像。但是該方法存在以下問題:當(dāng)建像中心偏心或重建視野小于實(shí)際掃描范圍大小進(jìn)行重建圖像時(shí)，會(huì)使得重建的圖像只會(huì)包含一部分實(shí)際掃描中的骨頭信息，進(jìn)而使得擬合得到的骨頭投影誤差數(shù)據(jù)只包含了部分骨頭的硬化誤差，從而使得反投影得到的骨硬化偽影圖像不是真實(shí)的骨硬化偽影信息，以致造成校正圖像中存在沒有去除掉的骨硬化偽影圖像或存在因校正引入的偽影。此外，由于重建圖像的每個(gè)像素對(duì)應(yīng)實(shí)際掃描人體部位的一個(gè)很小的三維體素，當(dāng)這個(gè)很小的三維體素包含部分的骨頭時(shí)，所穿過該三維體素的射線必然會(huì)產(chǎn)生X射線硬化現(xiàn)象，但由于該三維體素所包含的骨頭的信息很少，在對(duì)應(yīng)的重建圖像的像素上表現(xiàn)出來的CT值是比骨頭CT值更小的CT值，在采用閾值分割的方法時(shí)不會(huì)提取該信息，也就不會(huì)對(duì)該圖像進(jìn)行骨硬化偽影校正，進(jìn)而嚴(yán)重影響重建圖像的質(zhì)量與臨床診斷。鑒于上述狀況，本發(fā)明確實(shí)有必要提供一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，可以去除重建圖像中骨硬化偽影，保證圖像質(zhì)量，不影響臨床診斷。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，包括如下步驟:由原始投影數(shù)據(jù)重建實(shí)際圖像，所述重建實(shí)際圖像中采用的重建參數(shù)為臨床選用的重建參數(shù)；由原始投影數(shù)據(jù)重建目標(biāo)圖像，所述重建目標(biāo)圖像中采用的重建視野為CT所支持的最大掃描視野，建像中心為機(jī)架旋轉(zhuǎn)中心，重建卷積核為標(biāo)準(zhǔn)卷積核；從目標(biāo)圖像中提取骨頭圖像；對(duì)骨頭圖像進(jìn)行正投影獲得骨頭投影數(shù)據(jù)，并對(duì)骨頭投影數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合獲得骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)；由骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)重建骨硬化偽影圖像；從實(shí)際圖像中去除骨硬化偽影圖像獲得校正圖像。優(yōu)選地，所述CT圖像重建方法還包括如下步驟:在提取骨頭圖像時(shí)對(duì)目標(biāo)圖像中CT值位于軟組織CT值與骨頭CT值之間的像素點(diǎn)進(jìn)行權(quán)重加權(quán)處理。優(yōu)選地，所述骨頭圖像是通過目標(biāo)圖像與權(quán)重加權(quán)因子做乘積處理獲得的。優(yōu)選地，所述權(quán)重加權(quán)因子為
權(quán)利要求
1.一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于，包括以下步驟: 由原始投影數(shù)據(jù)重建實(shí)際圖像，所述重建實(shí)際圖像中采用的重建參數(shù)為臨床選用的重建參數(shù)； 由原始投影數(shù)據(jù)重建目標(biāo)圖像，所述重建目標(biāo)圖像中采用的重建視野為CT所支持的最大掃描視野，建像中心為CT機(jī)架旋轉(zhuǎn)中心，重建卷積核為標(biāo)準(zhǔn)卷積核； 從目標(biāo)圖像中提取骨頭圖像； 對(duì)骨頭圖像進(jìn)行正投影獲得骨頭投影數(shù)據(jù)，并對(duì)骨頭投影數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合獲得骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)； 由骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)重建骨硬化偽影圖像； 從實(shí)際圖像中去除骨硬化偽影圖像獲得校正圖像。
2.如權(quán)利要求1所述的CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于，還包括如下步驟:在提取骨頭圖像時(shí)對(duì)目標(biāo)圖像中CT值位于軟組織CT值與骨頭CT值之間的的像素點(diǎn)進(jìn)行權(quán)重加權(quán)處理。
3.如權(quán)利要求1或2所述的CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于，所述骨頭圖像是通過目標(biāo)圖像與權(quán)重加權(quán)因子做乘積處理獲得的。
4.如權(quán)利要求3所述的CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于，所述權(quán)重加權(quán)因子為
5.如權(quán)利要求4所述的CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于:所述骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)是通過以骨頭投影數(shù)據(jù)為自變量的二次多項(xiàng)式進(jìn)行擬合獲得的。
6.如權(quán)利要求1所述的CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于，所述重建骨硬化偽影圖像中采用的重建參數(shù)為臨床所選的重建參數(shù)。
7.如權(quán)利要求1所述的CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于，所述原始投影數(shù)據(jù)為將CT機(jī)的等角扇束重排為等間距的平行束后獲得的投影數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求1所述的CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，其特征在于，所述校正圖像是通過實(shí)際圖像與骨硬化偽影圖像相減獲得的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種CT圖像重建中骨硬化偽影的校正方法，包括如下步驟采用臨床選用的重建參數(shù)由原始投影數(shù)據(jù)重建實(shí)際圖像；接著采用CT支持的最大掃描視野、機(jī)架的旋轉(zhuǎn)中心及標(biāo)準(zhǔn)重建卷積核作為重建參數(shù)由原始投影數(shù)據(jù)重建目標(biāo)圖像；從目標(biāo)圖像中提取骨頭圖像；對(duì)骨頭圖像進(jìn)行正投影獲得骨頭投影數(shù)據(jù)，對(duì)骨頭投影數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式擬合獲得骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)；采用臨床選用的參數(shù)作為重建參數(shù)由骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)重建骨硬化偽影圖像；從重建的實(shí)際圖像去除骨硬化偽影圖像獲得校正圖像。本發(fā)明重建的目標(biāo)圖像中包含所有掃描的骨頭信息，進(jìn)而使獲得的骨硬化誤差投影數(shù)據(jù)與實(shí)際掃描過程中穿過骨頭的真實(shí)投影數(shù)據(jù)一致，從而達(dá)到良好的骨硬化偽影校正效果。
文檔編號(hào)G06T5/00GK103186883SQ20111045589
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
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