[发明专利]基于似然性的谱数据投影域降噪

说明书

技术领域

以下内容总体涉及谱成像，并且更具体地涉及对投影域中的谱数据进行降噪，并且结合谱计算机断层摄影（CT）对以下内容进行了描述。

背景技术

常规计算机断层摄影（CT）扫描仪包括可旋转地安装至总体静止的构台的旋转构台。旋转台架支撑x射线管和探测器阵列，探测器阵列隔着检查区与x射线管相对地安装于可旋转构台上。旋转构台，并且因此，x射线管和探测器阵列绕纵或z轴围绕检查区旋转。x射线管被配置为发射穿过检查区（以及检查区中的受试者或对象的部分）的辐射并照射探测器阵列。探测器阵列探测辐射并生成投影数据（探测测量结果），投影数据指示检查区和安置于其中的受试者或对象。重建器重建投影数据，生成体积图像数据。图像处理器能够处理体积图像数据并生成受试者或对象的被扫描的部分的一个或多个图像。

对于谱CT，扫描仪可以包括被配置为发射不同的能量谱的两个x射线管或被配置为在至少两个不同能量谱之间切换的x射线管，并且/或者探测器阵列可以包括具有谱或光子计数探测器的能量分辨探测器阵列。双层（double decker）谱探测器具有第一探测层和第二探测层，第一探测层被配置为探测较低能量的光子，而第二探测层被配置为探测较高能量的光子。第一和第二探测层相对于彼此布置，使得第一探测层在第二探测层之上并且沿从x射线管至探测器阵列的方向较靠近x射线管。每一个探测层包括闪烁器/光电二极管对，其中闪烁器接收并吸收x射线光子并发射指示x射线光子的可见光子（light photon），并且光传感器探测可见光子并生成指示初始x射线光子的能量的探测测量结果。

在扫描仪包括双层谱探测器和被配置为在两个发射谱（例如，80kVp和140kVp）之间切换的单个x射线管的情况下，投影数据将包括四（4）个独立的能量分辨的探测测量结果，分别对应于：（1）80kVp和第一探测层；（2）80kVp和第二探测层；（3）140kVp和第一探测层；以及（4）140kVp和第二探测层。利用80kVp的较低的x射线管电压，第一探测层将吸收大多数光子，而第二较低的探测层将记录相对少的计数，并且由对应的光电二极管产生的能量分辨的测量结果将具有差的光子统计量。（通过增大x射线管电流能够改善光子统计量；然而，这将增大患者剂量，或对离子辐射的暴露。）类似地，计数探测器的窄能量仓（energy bin）通道（channel）将产生具有差的光子统计量的测量结果。可惜的是，当处理该测量结果时，例如使用基材料分解，差的光子统计量将导致不成比例的基材料分解噪声。

发明内容

本申请的当前方面提供处理上述问题和其它问题的新的和改善的谱CT技术。

根据一方面，一种用于处理投影域中的投影数据的方法包括接收所述投影数据。所述投影数据由谱探测器生成，并包括两个或更多独立的能量分辨的测量结果，其中，所述两个或更多测量结果中的至少之一具有第一光子统计量。所述方法还包括对所述两个或更多测量结果中的具有所述第一光子统计量的所述至少之一生成电子形式的降噪的测量结果。所述降噪的测量结果具有比所述第一光子统计量好的第二光子统计量。

根据另一方面，一种系统包括投影数据处理器，所述投影数据处理器接收投影数据，所述投影数据由成像系统生成并包括两个或更多独立的能量分辨的测量结果，其中，所述两个或更多测量结果中的至少之一具有第一光子统计量，并且所述投影数据处理器对所述两个或更多测量结果中的具有所述第一光子统计量的所述至少之一的所述测量结果进行降噪，其中，所述降噪的测量结果具有比所述第一光子统计量好的第二光子统计量。

根据另一方面，一种方法，包括处理由辐射敏感探测器生成的投影数据，以基于最小化投影域中的所述投影数据的似然性来均衡所述投影数据的较低和较高光子统计量谱测量结果的噪声。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件的布置以及各种步骤和步骤的布置的形式。图仅是为示例优选实施例的目的并且不视为限制本发明。

图1结合投影数据处理器示意性地示例范例成像系统，该投影数据处理器至少对投影数据的能量分辨的测量结果进行降噪。

图2示意性地示例投影数据处理器的范例。

图3图示地示例具有差的光子统计量的能量分辨的探测测量结果的范例分布，和具有差的光子统计量的能量分辨的探测测量结果在通过投影数据处理器进行降噪后的样式的范例分布。

图4图示地示例具有好的光子统计量的能量分辨的探测测量结果的范例分布，和具有好的光子统计量的能量分辨的探测测量结果在通过投影数据处理器进行降噪后的样式的范例分布。