[发明专利]用于图像数据运动补偿的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于图像数据的运动补偿的方法，一种用于图像数据的运动补偿的重构单元，一种断层造影系统，一种计算机可读介质和一种程序模块。

背景技术

计算机断层造影(CT)是依据围绕单一旋转轴所拍摄的一系列二维X射线图像，使用数字处理来产生受研究对象(所关注对象)内部的三维图像的处理。CT图像的重构可以通过应用适当的算法来实现。

CT成像的基本原理是由CT系统的检测器获得受检查对象的投影数据。该投影数据表示被辐射波束穿过的对象的信息。为了从投影数据中产生图像，可以反向投影这些投影数据，产生二维图像，即表示一个圆盘。可以从多个这种二维图像中重构所谓的体素表示，即三维像素的表示。在已经以平面形式布置了检测器的情况下，可以获得二维投影数据，并且反向投影的结果是三维体素。可以用二维螺旋重构方法来进行这个处理，在该方法中，将一个投影的检测器数据中的不同部分反向投影到在不同位置处的平面中，所述平面甚至可以具有不同的方向。在现代的、更先进的所谓“锥形波束”重构方法中，在单个重构步骤中将二维检测器的投影数据直接反向投影到体素的三维分布中。

计算机断层造影的一个重要应用是所谓的心脏计算机断层造影，其涉及跳动的心脏的三维图像重构。在这种应用中，由于引入了一些模糊，跳动心脏的运动可能会使重构的图像变形。为了减小这些变形，可以将具有运动补偿的重构用于CT成像，以便减小运动伪像的程度。当在投影范围内-或者甚至可以是在投影的全集中-补偿运动时，可以在重构处理中使用已经进行了运动补偿了的全部投影，而不会引入额外的伪像。与无运动补偿的重构相比，这得到了更高的信噪比，并可以直接用于减小患者剂量。另外，有运动补偿的重构处理可以实现图像数据集中时间分辨率和空间分辨率的改善。

可能希望提供一种用于图像数据的运动补偿的备选方法、一种用于图像数据的运动补偿的重构单元、一种断层造影系统、一种计算机可读介质和一种程序模块。

发明内容

可以借助于根据独立权利要求的一种用于图像数据的运动补偿的方法、一种用于图像数据的运动补偿的重构单元、一种断层造影系统、一种计算机可读介质和一种程序模块来满足这个需要。

根据示范性实施例，一种用于所关注对象的图像数据的运动补偿的方法包括：接收表示所关注对象的投影数据；接收运动矢量场数据；以及将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据。而且，该方法包括：通过将所述多层运动矢量场数据中的至少一层投影到所述投影数据上，并对该投影应用二维运动补偿，来产生经过运动补偿的投影数据。在此，采用二维运动补偿方法，可以使用所投影的运动矢量来计算经过运动补偿的投影，该二维运动补偿方法可以补偿在图像层中出现的对象运动，所述图像层可以对应于已被前向投影的运动矢量场的层。通过对所述经过运动补偿的投影数据进行反向投影，来使用所述经过运动补偿的投影产生在与该运动矢量场层相对应的图像层中的至少一个体素的图像数据。

根据示范性实施例，一种重构单元，用于对所关注对象进行检查的检查设备，所述重构单元适于：接收投影数据；接收运动矢量场数据；以及将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据。所述重构单元还适于通过将所述多层运动矢量场数据中的至少一层投影到所述投影数据，并对该投影应用二维运动补偿，来产生经过运动补偿的投影数据，并适于通过对所述经过运动补偿的投影数据进行反向投影，来产生至少一个体素的图像数据。

根据示范性实施例，一种断层造影系统包括断层造影单元和根据本发明示范性实施例的重构单元。所述断层造影单元适于测量所关注对象的投影数据，并且还适于将所述投影数据传输到重构单元。

根据示范性实施例，提供了一种计算机可读介质，其中存储了程序，用于基于断层造影系统的投影数据来产生图像，所述程序在被处理器执行时，适于控制一种方法，该方法包括以下步骤：接收投影数据；接收运动矢量场数据；将所述运动矢量场数据分割为多层运动矢量场数据；通过将所述多层运动矢量场数据中的至少一层投影到所述投影数据，并在投影平面中执行运动补偿，将二维运动补偿用于该投影，来产生经过运动补偿的投影数据；以及通过对所述经过运动补偿的投影数据进行反向投影，来产生至少一个体素的图像数据。