[发明专利]采用X射线容积摄影实现图像重建的方法

权利要求书

1.采用X射线容积摄影实现图像重建的方法，其特征在于根据数字摄影测量的定位原理，对被关注对象拍摄多张X射线面阵影像数据，在拍摄X射线数字像片时，将已知三维位置的至少三个标志点同时拍摄在X射线数字像片中，利用标志点在容积摄影立体图像重建直角坐标系中的坐标和标志点在X射线像片坐标系中的坐标建立所述两坐标系的转换关系，通过这个转换关系来确定位每条X射线摄影光束的路径和位置，得到每条X光束通过被关注对象的全部体素，由同一条X光束路径上的体素g和像元G列出Radon方程组求解体素g的灰度值，通过计算机解算出全部体素g的灰度值，由体素g的灰度值重建被关注对象的三维立体容积图像。

2.根据权利要求1所述的采用X射线容积摄影实现图像重建的方法，其特征在于步骤依次如下：

(1)鉴定X射线摄影机

调整X射线摄影机，使X射线管中心S(1)的垂直光束与X射线数字像片(6)承影面垂直，然后测定X射线管中心S到X射线数字像片承影面的距离H；

(2)建立像片坐标系o-xy

在X射线数字像片(6)上建立像片坐标系o-xy，像片坐标系原点o是X射线管中心S(1)的垂直光束在X射线数字像片上的像元点，过像片坐标系原点o的像元点横向排列方向为像片坐标系x轴，过像片坐标系原点o的像元点纵向排列方向为像片坐标系y轴；

(3)建立容积摄影立体图像重建直角坐标系O-XYZ

对被关注对象(4)至少设置三个标志点并测定各标志点(8)之间的三维距离，以任一标志点作为坐标系原点O，建立容积摄影立体图像重建直角坐标系O-XYZ，将各标志点在坐标系O-XYZ中的坐标存入计算机；

(4)X射线摄影

操作X射线摄影机，使X射线管和X射线数字像片承影面沿弧线或直线轨道运动，在相隔一定间距的各位点拍摄被关注对象(4)的X射线数字像片，得被关注对象不同位置的多张X射线数字像片；

(5)标志点模式识别与标志点影像定位

将步骤(4)拍摄的所有X射线数字像片输入计算机，通过计算机对各张X射线数字像片进行标志点的模式识别与影像定位，得到各标志点在各张像片o-xy坐标系中的坐标x、y；

(6)计算各张X射线数字像片的方位元素X_S、Y_S、Z_S、α、ω、κ

用计算机列出各张X射线数字像片上的全部标志点的X射线光束的共线方程式，在各张X射线数字像片上至少选择三个标志点的X射线光束共线方程式联立解算，得到各张X射线数字像片的六个方位元素X_S、Y_S、Z_S、α、ω、κ；

(7)计算像元G在容积摄影立体图像重建直角坐标系O-XYZ中的坐标

依据步骤(6)得到的各张X射线数字像片的方位元素X_S、Y_S、Z_S、α、ω、κ和X射线管中心S到X射线数字像片承影面的修正距离H_修、像元之间的距离l，用计算机计算各张X射线数字像片上每个像元G_ij的容积摄影立体图像重建坐标X_ij、Y_ij、Z_ij，所述修正距离H_修通过X射线数字像片上的标志点的X射线光束共线方程式计算；

(8)确定每条光束通过被关注对象的全部体素

依据步骤(6)得到的各张X射线数字像片的方位元素X_S、Y_S、Z_S和步骤(7)得到的各张X射线数字像片的各像元G的容积摄影立体图像重建坐标X_ij、Y_ij、Z_ij，通过计算机计算，找出每条X光束通过被关注对象的全部体素g；

(9)重建三维立体容积图像

由每一条X光束路径上的像元G灰度值和体素g列出Radon方程组，通过计算机解算出全部体素g的灰度值，由体素的灰度值重建被关注对象的三维立体容积图像。

3.根据权利要求2所述的采用X射线容积摄影实现图像重建的方法，其特征在于标志点设置在被关注对象上或标志架上，所述标志架围绕被关注对象设置。