[发明专利]获得对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的射束硬化校正系数的方法和装置

说明书

本发明提供一种获得对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的射束硬化校正系数的方法和装置。该方法包括如下步骤：首先针对特定尺寸的对象，获取其原始重构图像和原始正弦图；然后对原始重构图像进行误差减少处理后得到误差减少正弦图；然后采样并计算原始正弦图的平均值和误差减少正弦图的平均值；然后根据误差减少正弦图对原始正弦图进行优化，以确定针对特定尺寸的对象的优化函数的系数向量；最后对原始正弦图的优化函数的系数向量进行拟合，以得到针对特定尺寸的对象的射束硬化校正系数。

技术领域

本发明总体上涉及计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)，更特别地涉及获得对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的射束硬化校正系数的方法和装置。

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，对原始数据进行预处理，而后重构图像，为改善图像质量，还进行后处理。

由于真实物体的射线衰减性能的光谱相关性，在多色的X射线的情况下将会观察到由被穿透物体透射出的X射线的平均能量向较高的能量值偏移。该效应被称为“射束硬化”。在物体的重构图像中通过相对于理论情况的灰度值偏移可观察到的线性的、与光谱相关的射线衰减。这尤其是通过具有高核电荷数及高密度的材料(例如骨头)引起的重构图像中的灰度值偏移——或射束硬化虚像——使重构后的图像干扰对图像的正确判断，并可能在最坏的情况下导致做检查的医生对图像的错误解释。

在预处理中，进行射束硬化校正至少可部分地排除这种虚像。一些现有的射束硬化技术对于对中扫描已显现出改进的均匀性，但对于偏心扫描，在图像上还呈现出带状伪像。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种获得对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的射束硬化校正系数的方法。该方法包括如下步骤：首先针对特定尺寸的对象，获取其原始重构图像和原始正弦图；然后对原始重构图像进行误差减少处理后得到误差减少正弦图；然后采样并计算原始正弦图的平均值和误差减少正弦图的平均值；然后根据误差减少正弦图对原始正弦图进行优化，以确定针对特定尺寸的对象的优化函数的系数向量；最后对原始正弦图的优化函数的系数向量进行拟合，以得到针对特定尺寸的对象的射束硬化校正系数。

本发明的另一个实施例一种获得对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的射束硬化校正系数的装置。该装置包括获取装置、误差减少装置、平均装置，优化装置和拟合装置。其中，获取装置针对特定尺寸的对象，获取其原始重构图像和原始正弦图；误差减少装置对原始重构图像进行误差减少处理后得到误差减少正弦图；平均装置采样并计算原始正弦图的平均值和误差减少正弦图的平均值；优化装置根据误差减少正弦图对原始正弦图进行优化，以确定针对特定尺寸的对象的优化函数的系数向量；拟合装置对原始正弦图的优化函数的系数向量进行拟合，以得到针对特定尺寸的对象的射束硬化校正系数。

一种对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的方法，其特征在于，采用如权利要求1-6中任一个所述的方法获得的射束硬化校正系数对特定尺寸的其它对象的计算机断层扫描数据进行射束硬化校正。

本发明的在一个实施例提供一种对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的装置，其包括如上所述的获得对计算机断层扫描数据进行射束硬化校正的射束硬化校正系数的装置以及校正计算装置，该校正计算装置利用所述射束硬化校正系数对特定尺寸的其它对象的计算机断层扫描数据进行射束硬化校正。