[发明专利]用于改善移动对象的计算图像的空间和时间分辨率的方法和系统

权利要求书

1.一种使用图像重建来改善图像分辨率的方法，所述方法包括：

采集对象的扫描数据；

正向投影扫描数据的当前图像估计以生成算出的投影数据；

将数据拟合项和正则化项应用于扫描数据和算出的投影数据，以形 成所述对象的重建图像；

基于空间时间信息和体素值随时间的变化迭代地修改正则化项；以 及

将修改的正则化项应用于扫描数据和算出的投影数据，以形成所述 对象的经更新的重建图像。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括将方程 f＾＝arg min_f D(f)+T(f)+S(f)应用于扫描数据，其中f＝f(f₁，...，f_L)并 且代表正被重建的L数量的图像帧，D(f)是数据拟合项，T(f)是时间正 则化项，而S(f)是空间正则化项。

3.根据权利要求1所述的方法，其中应用数据拟合项还包括：

应用包括正向投影算子和时间数据加权因数的数据拟合项；

基于对象的运动状态动态地调节正向投影算子；和

基于预测图像与图像的投影视图之间的关系自适应地选择时间数 据加权因数。

4.根据权利要求1所述的方法，其中应用正则化项还包括基于图 像数据的单个体素内的对象运动的量自适应地选择时间正则化参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其中修改正则化项还包括：

选择较大参数用于基本不运动的体素；和

选择较小参数用于具有显著运动的体素。

6.根据权利要求1所述的方法，其中应用正则化项还包括基于从 单个体素到对象的距离自适应地选择空间正则化参数。

7.根据权利要求6所述的方法，其中修改正则化项进一步包括：

选择较大参数用于基本在对象内的体素；和

选择较小参数用于基本在对象外的体素。

8.一种用于重建图像的系统，所述系统包括处理器，所述处理器 被配置为：

采集对象的扫描数据；

正向投影扫描数据的当前图像估计以生成算出的投影数据；

将数据拟合项和正则化项应用于扫描数据和算出的投影数据，以形 成所述对象的重建图像；

基于空间时间信息和体素值随时间的变化迭代地修改正则化项；以 及

将修改的正则化项应用于扫描数据和算出的投影数据，以形成所述 对象的经更新的重建图像。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器进一步被配置为 将方程f＾＝arg min_f D(f)+T(f)+S(f)应用于扫描数据，其中 f＝f(f₁，...，f_L)并且代表正被重建的L数量的图像帧，D(f)是数据拟合 项，T(f)是时间正则化项，而S(f)是空间正则化项。

10.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器进一步被配置为：

应用包括正向投影算子和时间数据加权因数的数据拟合项；

基于对象的运动状态动态地调节正向投影算子；和

基于预测图像与图像的投影视图之间的关系自适应地选择时间数 据加权因数。

11.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器进一步被配置为 通过基于图像数据的单个体素内的对象运动的量自适应地选择时间正则 化参数来应用正则化项。

12.根据权利要求11所述的系统，其中所述处理器进一步被配置 为：

选择较大参数用于基本不运动的体素；和

选择较小参数用于具有显著运动的体素。

13.根据权利要求8所述的系统，其中所述处理器进一步被配置为 通过基于从单个体素到对象的距离自适应地选择空间正则化参数来应用 正则化项。