[发明专利]一种锥形束CT重建方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于CT成像技术领域，具体涉及一种基于计算机图形计算卡（GPU）的CT图像重建加速方法，尤其涉及一种锥形束CT重建方法和系统。

背景技术

CT成像技术在现代医疗诊断领域中发挥着重要的作用。CT断层图像重建是CT成像系统的重要组成部分之一，其质量的优略和速度的快慢是衡量CT系统性能的重要指标。1971年第一台CT原型机进行一次CT扫描后大约需要2个半小时进行图像重建过程，然后可以获得一幅CT断层图像。至今，经过40年的发展，由于重建算法的改进和计算硬件的提升，大型螺旋CT的图像重建速度已经达到了每秒40张图像。这些CT成像系统通常使用专用集成电路（ASIC）或者可编程逻辑阵列（FPGA）电路加速图像重建过程。由于该类硬件是针对具体算法进行逻辑功能按需配置，基于该类硬件的CT系统的图像重建速度可以达到每秒40张图像。但其硬件针对具体问题设定，不利于软件升级等缺点限制了其在医疗CT系统中的广泛应用。

目前广泛使用的锥形束CT重建算法是FDK算法，以平板探测器的锥形束CT为例，其主要包括三个步骤：

1.投影图像加权：

Rβ′(x,y)=DSODSO2+x2+y2Rβ(x,y),]]>

其中β描述该投影图像R对应的CT成像系统的旋转角度，(x，y)是位于旋转中心的虚拟探测器平面的像素位置，D_SO是射线源到虚拟探测器平面的距离。

2.投影图像滤波:

Qβ(x,y)=Rβ′(x,y)*h(x),]]>

其中*表示卷积操作，h(x)是滤波核函数。

3.将滤波后的投影图像加权反投影至三维体数据