[实用新型]在可旋转部分中压缩并存储投射数据的装置

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月12日提交的美国专利申请的国家提交No.12/352,322和2008年11月26日提交的美国临时申请No.61/118,385的优先权。

本专利申请的主题涉及相同发明者的并且被转让给相同受让人的以下美国专利申请的主题：2007年12月3日提交的标题为“Compression and Decompression of Computed Tomography Data”的序列号为No.11/949670的美国专利申请，2008年9月11日提交的标题为“Adaptive Compression of Computed Tomography ProjectionData”的序列号为No.12/208839的美国专利申请，以及2008年9月11日提交的标题为“Edge Detection for Computed TomographyProjection Data Compression”的序列号为No.12/208835的美国专利申请。

技术领域

本实用新型涉及在计算X线断层照相(computed tomography(CT))系统的可旋转部分中压缩并存储投射数据，用于稍后通过滑动环(slip ring)接口传送给静止部分以进行图像重构。

背景技术

在CT成像系统中，对对象的多个x射线照相视图产生多组投射数据。投射数据的每行表示该对象的内部结构的密度值在某个面或切片内的积分。从多组投射数据中，CT成像系统产生对象的内部结构的二维(2D)剖面图像和三维(3D)图像。这些图像是通过对多组投射数据应用公知的图像重构算法来获得的。从多组投射数据来重构剖面图像或三维图像的技术被泛称为“X线断层照相术”。使用基于可编程处理器的设备来执行该图像重构被泛称为计算(计算机化的或计算机辅助的)X线断层照相术。在某个典型应用中，x射线辐射源将x射线穿过对象投射到x射线传感器(或检测器)阵列上。x射线传感器的输出被数字化以形成一组投射数据。根据检测器阵列的几何形状，该组投射数据可以是一维的或二维的。对象、x射线源和x射线传感器阵列中一个或多个之间的相对移动提供多个具有不同透视的视图。穿过对象的切片图像或剖面图像可以通过使用对多个视图的数学变换来近似。在某些应用中，剖面图像可以被组合以形成对象的3D图像，该对象的3D图像可能无法用另外的方式观察得到。

x射线CT的一种公知的应用是用于对人体进行非介入性成像的医学CT扫描器。在医学CT扫描器中，通过使用托台来旋转x射线源和检测器阵列以及穿过滑动环传送投射数据，获得多个视图。通常，现代CT扫描器(如2008年的CT扫描器)对好几万个在从1千采样/秒(ksamp/sec)到10千采样/秒(ksamp/sec)范围内的x射线传感器输出进行数字化，其中每个数字采样具有每采样16到24比特，结果穿过滑动环产生每秒若干吉比特的总数据传送带宽。在图像重构之前，投射数据还必须被实时地存储或缓存。通常，图像重构过程较数据获取过程要慢10到20倍，由此产生对存储的需求。典型的存储子系统包括独立磁盘冗余阵列(RAID)驱动。随着穿过滑动环的数据传送速率增加，RAID子系统的存储容量和吞吐量也必须增加。随着业界努力实现增大的空间分辨率和时间分辨率以及动态范围，数据传送和数据存储子系统的带宽需求已经超过10Gbps。当前，存储子系统的成本可能成为医学CT系统的材料成本计费中的重要部分，高达40％。

x射线CT的另一应用是工业产品的自动化检查。例如，从x射线投射数据重构出的剖面图像被用于工业产品的质量控制检查系统中，所述工业产品包括诸如印刷电路板之类的电子设备。X线断层照相术可以用于重构被研究的对象的一个或多个面或剖面的图像，以便评价对象的质量。x射线CT系统获取关于感兴趣的对象的位于各种位置和视图的多组投射数据。工业检查系统的系统架构不同于医学CT扫描器。然而，像医学CT系统一样，大量投射数据需要数据传送和存储。对于自动检查系统，被测对象的更高吞吐量是理想的，因为它降低被测试的产品的成本。更高的吞吐量增加了对数据传送和数据存储的带宽需求。使用CT扫描技术的自动检查的另一例子是自动行李筛选系统。