[发明专利]双能欠采样物质识别方法和系统

权利要求书

1.一种双能欠采样物质识别方法，包括：

利用第一周圆轨迹扫描重建的CT图像获得物体的形状信息，

利用第二周一个或几个角度的投影信息获得少量的双能投影采样，实现双能物质识别成像。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在第一周，例如利用低能射线进行完整的360度扫描，来重建CT图像；在第二周，利用高能射线进行选择性的扫描，来获得部分的高能投影数据。

3.如权利要求1所述的方法，其中，通过第一周采集的投影数据重建出物体断层图像并进行图像区域分割标记，再利用第二周扫描得到的少量采样组成少量双能投影采样重建出各分块区域物质的原子序数和电子密度图像进行物质识别，并通过显示器显示出来。

4.如权利要求3所述的方法，其中，采用基于区域分割的方法将CT重建图像根据灰度的差异分割成不同几个区域并进行标记。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述区域分割方法具体为单程分裂合并分割方法。

6.如权利要求1所述的方法，其中，根据双能欠采样数据采用查表的方法获得光电系数积分值和康普顿系数积分值；对被检测物体的CT图像进行区域分割，得到分割后的多个区域并且计算双能射线穿过各个区域的长度；根据双能射线穿过各个区域的长度，光电系数积分值和康普顿系数积分值，利用双能前处理双效应分解重建方法求解康普顿系数和光电系数；基于康普顿系数和光电系数至少计算各分割的区域中物质的原子序数；至少基于原子序数对被检查物体的物质进行识别。

7.一种双能欠采样物质识别方法，包括：

利用第一能量的射线束对被检查物体进行CT扫描，获得第一能量下各个角度的投影数据并且重建被检测物体的CT图像；

利用第二能量的射线束对被检查物体进行扫描，获得第二能量下部分角度的投影数据；

组合第一能量下的投影数据和第二能量下的投影数据，以获得部分角度的双能欠采样数据；

其中，通过第一周采集的投影数据重建出物体断层图像并进行图像区域分割和标记，再利用第二周扫描得到的少量采样组成少量双能投影采样重建出各分块区域物质的原子序数和电子密度图像进行物质识别，并通过显示器显示出来。

8.如权利要求7所述的方法，其中采用基于区域分割的方法将CT重建图像根据灰度的差异分割成不同几个区域并进行标记。

9.如权利要求7所述的方法，其中利用查找表来确定被检查物体的各个分割区域中的物质。

10.如权利要求7所述的方法，其中利用事先创建的分类曲线来确定被检查物体的各个分割区域中的物质。

11.如权利要求7所述的方法，其中所述第二能量下部分投影角度的投影数据是单个投影角度下的投影数据。

12.如权利要求7所述的方法，其中所述第二能量下部分投影角度的投影数据是多个投影角度下的投影数据，并且所述多个投影角度下的投影数据之间的相关度小于预定的阈值。

13.一种双能欠采样物质识别系统，包括：

射线发生装置，产生要穿透被检查物体的第一能量的射线束和第二能量的射线束；

机械转动控制部分，包括转动装置和控制系统，用于实现对被检查物体的旋转扫描；

数据采集分系统，包括阵列探测器，用于获取穿透被检查物体的射线束的透射投影数据；

主控制及数据处理计算机，控制上述射线发生装置，机械转动控制部分和数据采集分系统，利用第一能量的射线束对被检查物体进行CT扫描，获得第一能量下的投影数据并且重建被检测物体的CT图像，以及利用第二能量的射线束对被检查物体进行扫描，获得第二能量下部分角度的投影数据；

其中所述主控制及数据处理计算机通过第一周采集的投影数据重建出物体断层图像并进行图像区域分割和标记，再利用第二周扫描得到的少量采样组成少量双能投影采样重建出各分块区域物质的原子序数和电子密度图像进行物质识别，并通过显示器显示出来。

14.如权利要求13所述的系统，其中采用基于区域分割的方法将CT重建图像根据灰度的差异分割成不同几个区域并进行标记。