一種ct圖像的校正方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)影像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種CT圖像的校正方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]CT (Computed Tomography)，即電子計(jì)算機(jī)斷層掃描，它利用X射線對被掃描對象進(jìn)行掃描，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理從而生成被掃描對象的某一部位的圖像。該CT圖像能夠允許用戶在不切開被掃描對象的某一部位時(shí)就能看到該部位內(nèi)部的結(jié)構(gòu)，可以用于多種疾病的檢查。
[0003]由于CT機(jī)架大小以及通道接收范圍的限制，實(shí)際掃描對象的大小必須在CT系統(tǒng)允許的范圍內(nèi)，以使得被掃描對象在機(jī)架進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的時(shí)候始終位于有效的掃描視野范圍內(nèi)。然而，由于當(dāng)被掃描對象尺寸偏大，例如體型較為肥胖的病人或者病人位置不合理，導(dǎo)致偏離機(jī)架的旋轉(zhuǎn)中心較多的時(shí)候，會使得被掃描對象的一部分落在CT系統(tǒng)的有效掃描視野范圍之外，形成超視野區(qū)域，該超視野區(qū)域會對重建出來的CT圖像引入偽影。
[0004]為了校正超視野區(qū)域給CT圖像帶來的偽影，現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用的方法是通過預(yù)估被掃描對象的輪廓，如假設(shè)人體為橢圓，利用對稱鏡像數(shù)據(jù)外插，或基于水模數(shù)據(jù)的外插方法進(jìn)行校正。另一種方法是結(jié)合PET等成像設(shè)備產(chǎn)生的被掃描對象的數(shù)據(jù)進(jìn)行校正。
[0005]利用預(yù)估被掃描對象的輪廓進(jìn)行插值方法的缺點(diǎn)是當(dāng)被掃描對象被截?cái)嗖糠直容^多或者形狀復(fù)雜而使得預(yù)估的數(shù)據(jù)形式與實(shí)際出現(xiàn)較大偏差時(shí)校正效果較差。如果利用PET等其它設(shè)備結(jié)合的方法需要其它醫(yī)療設(shè)備的配合，并且有些掃描設(shè)備會給被掃描對象帶來額外的輻射。
[0006]因此，有必要提供一種新的CT圖像的校正方法，以減小校正效果的偏差，并不會對被掃描對象帶來額外的輻射。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明的第一方面提供了一種CT圖像的校正方法。
[0008]基于本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明的第二方面提供了一種CT圖像的校正裝置。
[0009]具體地，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
[0010]一種CT圖像的校正方法，包括:
[0011]獲取被掃描對象的外形輪廓數(shù)據(jù)，根據(jù)所述外形輪廓數(shù)據(jù)重建出所述被掃描對象的形狀圖像，其中，所述被掃描對象的外形輪廓數(shù)據(jù)通過可視化設(shè)備對被掃描對象進(jìn)行掃描得到；獲取被掃描對象的CT原始投影數(shù)據(jù)，根據(jù)所述CT原始投影數(shù)據(jù)重建出CT圖像；
[0012]對所述被掃描對象的形狀重建圖像和CT重建圖像進(jìn)行圖像匹配，以確定出超視野區(qū)域圖像；
[0013]對所述超視野區(qū)域圖像進(jìn)行正投影，以獲取超視野投影數(shù)據(jù)；
[0014]利用所述超視野投影數(shù)據(jù)對所述CT重建圖像進(jìn)行校正。
[0015]可選地，所述可視化設(shè)備固定在CT設(shè)備的旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，所述獲取被掃描對象的外形輪廓數(shù)據(jù)，根據(jù)所述外形輪廓數(shù)據(jù)重建出所述被掃描對象的形狀圖像，具體包括:
[0016]利用所述可視化設(shè)備對被掃描對象進(jìn)行掃描得到掃描數(shù)據(jù)；
[0017]根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)重建出可視化設(shè)備圖像，重建出的可視化設(shè)備圖像中包括遮擋所述被掃描對象的附屬物圖像；
[0018]從所述可視化設(shè)備圖像中減去所述附屬物圖像，得到被掃描對象的形狀圖像。
[0019]可選地，所述被掃描對象的身體上安放有定位輔助裝置，所述定位輔助裝置用于輔助所述形狀重建圖像和所述CT重建圖像的圖像匹配。
[0020]可選地，所述可視化設(shè)備未固定在CT設(shè)備的旋轉(zhuǎn)機(jī)架上，所述對所述被掃描對象的形狀重建圖像和CT重建圖像進(jìn)行圖像匹配，以確定出超視野區(qū)域圖像，具體包括:
[0021]分別輸入所述形狀重建圖像和所述CT重建圖像；
[0022]對所述形狀重建圖像進(jìn)行圖像分割篩選出所述定位輔助裝置在所述形狀重建圖像中對應(yīng)的第一圖像；從所述CT重建圖像中篩選出所述定位輔助裝置在所述CT重建圖像中對應(yīng)的第二圖像；
[0023]分別提取所述第一圖像和所述第二圖像的預(yù)設(shè)特征；所述預(yù)設(shè)特征為所述定位輔助裝置對應(yīng)的圖像的邊緣、輪廓、中心點(diǎn)、角點(diǎn)中的任意一個(gè)或任意多個(gè)的組合；
[0024]對所述第一圖像的預(yù)設(shè)特征和所述第二圖像的預(yù)設(shè)特征進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，以實(shí)現(xiàn)所述被掃描對象的形狀重建圖像和CT重建圖像的圖像匹配。
[0025]可選地，設(shè)定所述第一圖像的預(yù)設(shè)特征構(gòu)成第一預(yù)設(shè)圖形，所述第二圖像的預(yù)設(shè)特征構(gòu)成第二預(yù)設(shè)圖形，所述對所述第一圖像的預(yù)設(shè)特征和所述第二圖像的預(yù)設(shè)特征進(jìn)行特征點(diǎn)匹配具體包括:
[0026]計(jì)算所述第一預(yù)設(shè)圖形變換為所述第二預(yù)設(shè)圖形的旋轉(zhuǎn)平移矩陣；
[0027]將所述形狀重建圖像按照所述旋轉(zhuǎn)平移矩陣進(jìn)行空間變換，以完成對所述形狀重建圖像中的預(yù)設(shè)特征和所述CT重建圖像中的預(yù)設(shè)特征的特征點(diǎn)匹配。
[0028]可選地，所述定位輔助裝置包括多個(gè)標(biāo)記物。
[0029]一種CT圖像的校正裝置，包括:
[0030]第一獲取單元，用于獲取被掃描對象的外形輪廓數(shù)據(jù)，其中，所述被掃描對象的外形輪廓數(shù)據(jù)通過可視化設(shè)備對被掃描對象進(jìn)行掃描得到；
[0031]第二獲取單元，用于獲取所述被掃描對象的CT原始投影數(shù)據(jù)；
[0032]第一圖像重建單元，用于根據(jù)所述外形輪廓數(shù)據(jù)重建出所述被掃描對象的形狀圖像；
[0033]第二圖像重建單元，用于根據(jù)所述CT原始投影數(shù)據(jù)重建出CT圖像；
[0034]圖像匹配單元，用于對所述被掃描對象的形狀重建圖像和CT重建圖像進(jìn)行圖像匹配，以確定出超視野區(qū)域圖像；
[0035]正投影單元，用于對所述超視野區(qū)域圖像進(jìn)行正投影，以獲取超視野投影數(shù)據(jù)；
[0036]校正單元，用于利用所述超視野投影數(shù)據(jù)對所述CT重建圖像進(jìn)行校正。
[0037]可選地，所述第一獲取單元包括用于利用所述可視化設(shè)備對被掃描對象進(jìn)行掃描得到掃描數(shù)據(jù)的子單元；
[0038]所述第一圖像重建單元包括:
[0039]圖像重建子單元，用于根據(jù)所述掃描數(shù)據(jù)重建出可視化設(shè)備圖像，重建出的可視化設(shè)備圖像中包括遮擋所述被掃描對象的附屬物圖像；
[0040]圖像計(jì)算子單元，用于從所述可視化設(shè)備圖像中減去所述附屬物圖像，得到被掃描對象的形狀圖像。
[0041]可選地，所述被掃描對象的身體上安放有定位輔助裝置，所述定位輔助裝置用于輔助所述形狀重建圖像和所述CT重建圖像的圖像匹配。
[0042]可選地，所述圖像匹配單元，具體包括:
[0043]第一輸入子單元，用于輸入所述形狀重建圖像；
[0044]第二輸入子單元，用于輸入所述CT重建圖像；
[0045]第一圖像篩選子單元，用于對所述形狀重建圖像進(jìn)行圖像分割篩選出所述定位輔助裝置在所述形狀重建圖像中對應(yīng)的第一圖像；
[0046]第二圖像篩選子單元，用于從所述CT重建圖像中篩選出所述定位輔助裝置在所述CT重建圖像中對應(yīng)的第二圖像；
[0047]第一提取子單元，用于提取所述第一圖像的預(yù)設(shè)特征；所述預(yù)設(shè)特征為所述定位輔助裝置的邊緣、輪廓、中心點(diǎn)、角點(diǎn)中的任意一個(gè)或任意多個(gè)的組合；
[0048]第二提取子單元，用于提取所述第二圖像的預(yù)設(shè)特征；
[0049]特征點(diǎn)匹配子單元，用于對所述第一圖像的預(yù)設(shè)特征和所述第二圖像的預(yù)設(shè)特征進(jìn)行特征點(diǎn)匹配，以實(shí)現(xiàn)所述被掃描對象的形狀重建圖像和CT重建圖像的圖像匹配。
[0050]可選地，設(shè)定所述第一圖像的預(yù)設(shè)特征構(gòu)成第一預(yù)設(shè)圖形，所述第二圖像的預(yù)設(shè)特征構(gòu)成第二預(yù)設(shè)圖形，所述特征點(diǎn)匹配子單元具體包括:
[0051]計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述第一預(yù)設(shè)圖形變換為所述第二預(yù)設(shè)圖形的旋轉(zhuǎn)平移矩陣；
[0052]空間變換子單元，用于將所述形狀重建圖像按照所述旋轉(zhuǎn)平移矩陣進(jìn)行空間變換，以完成對所述形狀重建圖像中的預(yù)設(shè)特征和所述CT重建圖像中的預(yù)設(shè)特征的特征點(diǎn)匹配。
[0053]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0054]本發(fā)明提供的CT圖像的校正方法，利用可視化設(shè)備獲取被掃描對象的外形輪廓數(shù)據(jù)，替代了現(xiàn)有技術(shù)中借助能夠?yàn)楸粧呙鑼ο髱磔椛鋼p傷的醫(yī)療設(shè)備的組合獲取被掃描對象的外形輪廓數(shù)據(jù)的傳統(tǒng)方法，因此，該校正方法不會對被掃描對象造成額外的輻射傷害。
[0055]進(jìn)一步地，由于可視化設(shè)備能夠?qū)Ρ粧呙鑼ο筮M(jìn)行直接掃描，對得到的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行重建得到其外形輪廓形狀，因此本發(fā)明能夠準(zhǔn)確地獲取被掃描對象的外形輪廓，使得獲取到的被掃描對象的外形輪廓非常接近被掃描對象的實(shí)際外形輪廓。因此，相較于現(xiàn)有技術(shù)中通過預(yù)估被掃描對象的輪廓的方法，本發(fā)明提供的CT圖像的校正方法降低了獲取的被掃描對象的外形輪廓與實(shí)際外形輪廓之間的偏差，進(jìn)而提高了超視野區(qū)域圖像進(jìn)行校正的校正效果。
【附圖說明】
[0056]為了清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將在描述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】時(shí)用到的附圖做一簡要說明。顯而易見地，這些附圖僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在未付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以獲得其它的附圖。
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