[发明专利]减少计算机断层扫描图像重构中伪像的方法和装置

说明书

本发明提供了一种减少CT图像重构中伪像的方法和装置。该方法包括步骤：获取原始重构图像和原始正弦图；判断原始重构图像中金属像素所占的比例，如果大于一个阈值，则执行：根据原始重构图像生成膨胀金属模板，其中该膨胀金属模板包括针对不同像素的二维或三维膨胀，根据膨胀金属模板和原始正弦图生成没有金属的金属伪像减少处理的图像，根据膨胀金属模板和没有金属的金属伪像减少处理的图像，生成最终图像；如果小于另一个阈值，则执行：根据原始重构图像生成膨胀金属模板，根据膨胀金属模板和原始正弦图基于包括加权运算的处理生成没有金属的金属伪像减少处理的图像，根据膨胀金属模板和没有金属的金属伪像减少处理的图像，生成最终图像。

技术领域

本发明总体上涉及计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)，更特别地涉及减少CT重构图像中伪像的方法和装置。

背景技术

辅助诊断装置包括磁共振(Magnetic Resonance，MR)系统、超声系统、计算X射线断层扫描系统、正电子发射X射线断层摄影(PET)系统、核医疗和其他类型的成像系统。

例如，在采用CT系统对病人进行CT X射线成像中，X射线用于对病人身体的内部结构和感兴趣区(ROI)的特征进行成像。该成像由CT扫描器完成。操作时，对摄影对象进行扫描并收集原始数据，而后根据原始数据重构图像。

具有高X射线吸收特性的物体，例如金属物质等，会在重构的CT图像中造成伪像，影响诊断结果。这些伪像可以通过现有的金属伪像减少(Metal Artifact Reduction，MAR)技术来减少。金属伪像减少的算法很复杂，并且其结果随着金属属性(如金属的尺寸、材质和形状)的不同而不同。

从临床上看，人工膝关节的金属部分体积较大，占据膝盖部分的截面的比例较大，虽然采用了金属伪像减少技术，但膝盖的金属伪像并不像其它体积小、占据的截面比例小的骨骼植入物那样明显减少。这影响了医生的诊断。

从临床上看，对于金属的人工胫骨，其占据膝盖部分的截面的比例很小，虽然采用了金属伪像减少技术，却会产生其它的问题，比如在运用金属伪像减少而重构的图像中在金属周围出现光晕，并且会出现金属部分的部分图像丢失。这也影响了医生的诊断。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种减少CT图像重构中伪像的方法。该方法包括以下步骤：获取原始重构图像和原始正弦图；判断原始重构图像中金属像素所占的比例，如果大于一个阈值，则执行以下步骤：根据原始重构图像生成膨胀金属模板，其中该膨胀金属模板包括针对不同像素的二维或三维膨胀，根据膨胀金属模板和原始正弦图生成没有金属的金属伪像减少处理的图像，根据膨胀金属模板和没有金属的金属伪像减少处理的图像，生成最终图像；如果小于另一个阈值，则执行以下步骤：根据原始重构图像生成膨胀金属模板，根据膨胀金属模板和原始正弦图基于包括加权运算的处理生成没有金属的金属伪像减少处理的图像，根据膨胀金属模板和没有金属的金属伪像减少处理的图像，生成最终图像。

根据本发明的另一个实施例，提供了一种减少计算机断层扫描图像重构中伪像的装置，该装置包括获取装置、判断装置、膨胀金属模板生成装置、没有金属的金属伪像减少处理的图像生成装置和最终图像生成装置。其中获取装置用于获取原始重构图像和原始正弦图；判断装置用于判断原始重构图像中金属像素比例是否高于一个阈值或低于另一个阈值；膨胀金属模板生成装置用于生成膨胀金属模板，其中当金属像素比例高于一个阈值时，该膨胀金属模板包括针对不同像素的二维或三维膨胀；没有金属的金属伪像减少处理的图像生成装置用于根据膨胀金属模板和原始正弦图生成没有金属的金属伪像减少处理的图像，其中当金属像素比例低于另一个阈值时，生成没有金属的金属伪像减少处理的图像基于包括加权运算的处理；最终图像生成装置用于根据膨胀金属模板和没有金属的金属伪像减少处理的图像，生成最终图像。