[发明专利]一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置

说明书

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置。

背景技术

目前，诸如各种CT（Computed Tomography，计算机断层成像）设备已广泛应用到医疗诊断，利用CT设备扫描病患而得到的重建图像，医生可以获得精准的解剖定位，从而对疾病做出全面、准确的判断。例如，一种当今较为先进的CT设备上，整合了PET（Positron Emission Computed Tomogaphy，正电子发射计算机断层成像）技术和CT技术，组成一个完整的显像系统，即PET-CT系统；采用PET-CT系统可以对病患进行快速地全身扫描，同时获得CT重建的解剖图像以及PET重建的功能代谢图像，使得医生在获得精准的解剖定位的同时也了解到生物代谢信息。

在各种CT设备中，需要对射线源投射到检测区域的X射线投影进行检测而采集到投影数据，以便利用投影数据来重建图像。而为了减少CT对病患的辐射剂量，往往会采用小孔径的辐射源进行辐射扫描，但在小孔径扫描下，CT设备无法采集到部分图像区域的投影数据。在图1所示的投影数据采集示意图中，整个矩形框内为完整的重建图像区域，其中，FOV（Field of Views，图像重建视野）图像区域是可以采集到投影数据的图像区域，而扩FOV图像区域则是无法采集到投影数据的图像区域。如图2所示的在投影数据正投影所形成的弦图中可以看出，弦图中间的部分是能够采集到投影数据，而弦图两边的部分则采集不到投影数据。因此，由于CT技术的成像中存在无法采集到投影数据的图像区域，这不仅使得CT设备重建得到的图像带来不完整的截断问题，并且对于PET-CT设备来说，为了大幅度缩短扫描时间，PET技术的衰减校正采用的正是CT技术采集到的投影数据，所以，CT技术成像中的截断问题也会导致PET衰减校正的不准确。因此，为了避免部分图像区域无法采集到投影数据而带来的CT图像截断问题以及PET衰减校正不准确，就需要获得完整图像区域的投影数据。

目前，已经出现了一些生成完整图像区域的投影数据的实现方式。例如，一种现有技术中采用的是，基于原始采集到的部分图像区域的投影数据来估计整个图像区域的投影数据，并在估计出的投影数据的基础上通过多次迭代来约束估计前后投影数据的变化，以此来最终生成完整图像区域的投影数据。但是，由于估计出的投影数据相对于真实的投影数据存在偏差，现有技术在不断对估计出的投影数据进行迭代的过程中，就会导致最终生成的整个图像区域内投影数据都不准确，从而导致重建图像的不准确。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是，提供一种计算机断层成像中生成投影数据的方法和装置，以解决按照现有技术中在估计出的投影数据的基础上进行多次迭代而导致的最终生成的整个图像区域内投影数据都不准确的技术问题，以及由词不准确的投影数据重建出的图像不准确的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种计算机断层成像中生成投影数据的方法，该方法包括：

获取原始采集到的投影数据作为第一当前投影数据，并以原始采集到投影数据的图像区域作为原始区域；

利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像；

对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据；

合并所述第二当前投影数据中不属于所述原始区域的投影数据与所述第一当前投影数据中属于所述原始区域的投影数据，得到第三当前投影数据；

响应于所述第三当前投影数据不满足预设的迭代终止条件，以所述第三当前投影数据重新作为第一当前投影数据，返回执行所述利用所述第一当前投影数据重建图像，得到当前估计图像；

响应于所述第三当前投影数据满足所述迭代终止条件，将所述第三当前投影数据确定为整个图像区域的目标投影数据。

在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述迭代终止条件为：第一范数与第二范数的比值小于预设的终止阈值；所述第一范数为以所述第三当前投影数据与所述第二当前投影数据之差计算出的范数，所述第二范数为以所述第三当前投影数据计算出的范数。

在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述方法还包括：

以所述当前估计图像中灰度值属于待调节灰度范围内的像素点作为当前调节像素点，基于约束权重将各个所述当前调节像素点的灰度值向参考灰度值的方向约束，并以约束后得到的图像重新作为当前估计图像，进入执行所述对所述当前估计图像进行正投影，得到第二当前投影数据。