[发明专利]用于在扫描视场外的对象点的重建算法

说明书

技术领域

本发明涉及X射线成像领域。尤其，本发明涉及一种用于检查感兴趣对象的计算机断层成像装置、检查感兴趣对象的方法、图像处理设备、计算机可读介质和程序单元。

背景技术

计算机断层成像(CT)扫描仪具有确定的扫描视场(scan-fov)，该扫描视场由系统的扇形角度所定义。扫描视场定义为在整个扫描过程中被照射的区域、并且它的直径通常是500mm的量级。扫描视场是在其中能够实现准确的或优良的近似重建的区域。然而，有时对象的有关部分在扫描视场之外。尤其，对于诸如PET/CT(正电子发射断层成像/计算机断层成像)或者SPECT/CT(单光子发射计算机断层成像/计算机断层成像)的组合系统，为了在随后的发射扫描中虑及合理的衰减修正，必须通过重建提供在扫描视场外的估计衰减。

提供一种在扫描视场外的改善的重建是值得期望的。

发明内容

根据本发明的一个示范性实施例，可以提供一种用于检查感兴趣对象的计算机断层成像装置，该计算机断层成像装置包括重建单元，该重建单元适用于基于线性方程组重建在扫描视场外的对象点，其中，线性方程组只被定义用于在所述扫描视场外的对象点。

因此，根据本发明的这个示范性实施例，在不使用产生于该扫描视场之内的对象点的投影数据的情况下，通过求解该线性方程组可以恢复该未知的目标函数(object function)。求解该线性方程组可以被有效地执行，这可以导致在扫描视场外的对象点的快速且仍然高质量的重建。

根据本发明的另一个示范性实施例，在扫描视场外的对象点位于三角形区域内，线性方程组被定义用于该三角形区域。

这个区域可以被扫描视场的切线完全覆盖，并且可以相对小，从而使得可以基于和切线相关的信息进行那个三角形区域之内的对象点的高度精确的重建。

根据本发明的另一个示范性实施例，在没有关于扫描视场之内的衰减信息的情况下进行在扫描视场外的对象点的重建。

根据本发明的另一个示范性实施例，在扫描视场外的对象点的重建为迭代重建。

因此，可以通过增加迭代重建步骤的数目来改善重建的准确度。

根据本发明的另一个示范性实施例，重建单元还适用于应用显式正则化技术用于恢复未知的目标函数。

根据本发明的另一个示范性实施例，线性方程组基于微分线积分的反投影。

根据本发明的另一个示范性实施例，线性方程组可以基于PACK重建，并且可以由下式定义：

其中是从源位置λ₁到λ₂：的微分数据的反投影加上在对象点位置的两个边界条件(boundary term)的结果，并且其中，K^*为图像沿着线的逆希尔伯特变换。

PACK重建在J.Pack，F.Noo，and R.Clackdoyle，IEEE Trans.Med.Imag.24(1)，Jan 2005，pp.70-85中描述，由此通过参考将其引入。

根据本发明的另一个示范性实施例，计算机断层成像装置可以包括电磁辐射源，该电磁辐射源适用于沿着螺旋状源路径运动和发射电磁辐射源到感兴趣对象。此外，CT装置可以包括布置在电磁辐射源和检测元件之间的准直仪，其中，该准直仪适用于校准由电磁辐射源发射的电磁辐射束来形成锥形束。

根据本发明的计算机断层成像装置可以应用为行李包检查装置、医学应用装置、材料测试装置或者材料科学分析装置。本发明的应用领域可以是行李包检查，因为定义的功能允许安全和可靠的行李包项的内容分析，即使该内容在扫描视场之外。这可以允许在扫描视场外的可疑内容的检测。

根据本发明的示范性实施例的这样的装置或者方法可以创建高质量自动化系统，该系统可以自动地识别某些类型的材料，并且，如果希望的话，当存在危险材料时触发警报。

根据本发明的另一个示范性实施例，可以提供一种用计算机断层成像装置检查感兴趣对象的方法，该方法包括步骤：基于线性方程组重建在扫描视场外的对象点。

这可以提供有效率且高度精确的在扫描视场外的对象点的重建。

根据本发明的另一个示范性实施例提供一种方法，在该方法中对象点位于扫描视场之外但位于三角形区域之内，线性方程组被定义用于该三角形区域。此外，进行在扫描视场外的对象点的重建而没有重建在扫描视场之内的衰减，其中，该重建为迭代重建。