[发明专利]图像重构中的投影角获取方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机X射线体层摄影(CT)图像重构技术，特别涉及一种CT图像重构中的投影角获取方法和一种用于CT图像重构的投影角获取装置。

背景技术

在图像重构过程中，一般可以先从多个角度采集目标对象的信息，再根据从多个角度采集到的信息进行目标对象的图像重构。

图像重构已广泛应用于各技术领域中，例如CT。图1为现有CT机的结构示意图。如图1所示，现有CT机至少包括：旋转机架101、支架102、检查床103、控制装置104以及图像重构装置105。

旋转机架101为环形结构，安装在支架102上，且旋转机架101能够绕其轴线Z旋转。

检查床103与轴线Z平行，且能够沿轴线Z方向穿过旋转机架101进行直线运动。

在旋转机架101上安装有球管111，球管111作为球管在垂直于轴线Z的方向上发射X射线，在旋转机架101与球管111相对的位置上安装有用于接收X射线的检测器112。

控制装置104控制旋转机架101带动球管111和检测器112绕轴线Z旋转，并周期性地控制球管111在旋转过程中发射X射线，即实现时间触发扫描方式，其中，球管111每旋转一周并发射X射线的过程称为一个扫描周期。控制装置104在每个扫描周期开始之前，还控制检查床103沿轴线Z方向移动到特定位置，使得在每个扫描周期中，由球管111向检测器112发射的X射线能够穿过检查床103上的病人的不同部位，实现球管111在不同位置向检测器112的投影过程。其中，球管111发射X射线以实现投影的位置通常称为投影位置。

检测器112接收到X射线并转换为图像信号后，将对应的图像信号输出给与其相连的图像重构装置105，图像重构装置即可根据球管111在每个扫描周期中发射X射线的投影位置相对于水平轴线X的夹角、及检测器112反馈的该圈扫描周期中得到的与所有投影位置对应的图像信号进行图像重构。其中，球管111发射X射线的位置相对于水平轴线X正方向的夹角通常称为投影角。

上述CT机中，理想状态下旋转机架101的旋转速度是均匀的，而球管111是周期性地发射X射线，因此，图像重构装置105即认为球管111在每个扫描周期中的投影位置是等角度均匀分布的，并根据球管111发射X射线的发射次数，计算出相邻两个投影位置间的夹角，从而根据如下公式计算出每个投影位置对应的投影角：

αj=αstart+j-1Np2π]]>

其中，α_j为第j个投影位置的投影角，j为大于等于1且小于等于Np的正整数，Np为投影位置的总数；α_start为初始投影位置的投影角，如果初始投影位置位于正方向上的轴线X上，则α_start为0，例如如图1所示的投影位置1对应的投影角。图1中以8个投影位置、初始投影位置为投影位置1为例，则得到投影位置j对应的投影角α_j为(j-1)π/4。

然而，实际应用中，可能由于环境或装置传动结构调整等各种因素的影响，旋转机架101的旋转速度可能不均匀，即球管111的运动速度也不均匀，从而使得所有投影位置并不是等角度均匀分布的，投影位置j对应的实际投影角不等于如上述公式计算得出的α_j。此时，图像重构装置105仍然按照α_j进行图像重构，则使得图像重构得到的图像质量不高。

为了解决基于时间触发扫描方式的图像重构存在的问题，现有技术中还存在一种位置触发扫描方式：在旋转机架101外侧与每一个投影位置对应的位置上，均设置一个传感器，用于检测球管111的实际投影位置。这样，可以准确获取每个投影位置对应的投影角，提高图像重构装置105得到的图像质量。

然而，由于实际应用中，球管111需要在每一圈扫描过程中至少发射上千次X射线，即实现基于位置触发的图像重构，需要针对所有投影位置设置数量相等的上千个传感器，使得CT机的成本非常高。