[发明专利]数字乳腺断层重建中锯齿伪影的校正方法及装置

说明书

技术领域

本发明主要涉及数字乳腺摄影技术，尤其涉及一种数字乳腺断层重建中锯齿伪影的校正方法及装置。

背景技术

乳腺癌在全球范围内都是严重威胁女性健康的重要疾病。乳腺X射线摄影目前被公认为乳腺癌的首选检查方式。近年来，随着影像设备不断更新，数字化乳腺断层合成技术，又称数字乳腺断层摄影(Digital Breast Tomosynthesis,DBT)的出现，使乳腺癌的早期检出和诊断有了进一步的提高。

数字乳腺断层摄影是一种三维成像技术，可以在短暂的扫描过程中，在不同角度获得乳房的投影图像。然后将这些独立的投影图像重建成一系列高分辨率的断层图像，单独显示或以连续播放的形式动态显示。

在前述的乳腺断层图像的重建过程中会出现各种伪影。伪影是指在成像过程中产生的与被扫描组织结构无关的异常影像，这些伪影的存在不仅影响图像的质量，还可能导致假阳性的结果，或者掩盖真实的病灶而导致漏诊或误诊。因此去除伪影是医学图像重建过程中必不可少的一步。然而由于伪影的种类众多，成因各异，其发现、甄别及去除都存在不小的难度。

发明内容

本申请的发明人发现，在乳腺断层图像重建中，探测器边缘伪影处会遗留锯齿状伪影，该伪影是由于探测器过小、扫描角度小造成的。

为此，本发明要解决的技术问题是提供数字乳腺断层重建中锯齿伪影的校正方法和装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数字乳腺断层重建中锯齿伪影的校正方法，包括以下步骤：计算出各角度投影图像中探测器边缘在相应重建层的重建图像中的映射位置；确定该重建层的重建图像中，乳腺图像区域边缘与各映射位置的交点及其位置信息；基于各交点及与各交点对应的错位信息在乳腺图像区域中去除各角度投影图像中探测器边缘在该重建图像中的映射位置处的锯齿伪影，其中与交点对应的错位信息是指与该交点对应的锯齿伪影的尖端相对于该交点在水平方向的偏移。

可选地，计算出各角度投影图像中探测器边缘在相应重建层的重建图像中的映射位置包括：基于射线源、探测器之间的几何位置关系、各角度投影图像与相应的重建层之间的几何位置关系，使用图像插值算法将各角度投影图像中像素点的坐标映射到相应的重建层的重建图像中；基于探测器的有效成像区域确定各角度投影图像中探测器边缘在相应重建层的重建图像中的映射位置。

可选地，该图像插值算法包括：双线性插值法和最近邻域插值法。

可选地，基于各交点及与各交点对应的错位信息在乳腺图像区域中去除各角度投影图像中探测器边缘在该重建图像中的映射位置处的锯齿伪影包括：创建与该重建图像对应的0-1乳腺模板；在该0-1乳腺模板中，从中央向两侧依次去除各锯齿伪影，包括：将一映射位置的交点对应的锯齿伪影的边缘向内移动一等于该交点对应的错位信息的距离，然后将移动后的边缘与移动前的边缘之间的乳腺图像区域部分置为直接曝光区域部分，并且重新确定乳腺图像区域边缘与下一映射位置的交点；重复上述步骤直到去除各锯齿伪影；以及将该重建图像与该0-1乳腺模板相乘，获得校正后的重建图像。

本发明还提出一种数字乳腺断层重建中锯齿伪影的校正装置，包括第一模块、第二模块和第三模块。第一模块用于计算出各角度投影图像中探测器边缘在相应重建层的重建图像中的映射位置；第二模块用于确定该重建层的重建图像中，乳腺图像区域边缘与各映射位置的交点及其位置信息；第三模块用于基于各交点及与各交点对应的错位信息在乳腺图像区域中去除各角度投影图像中探测器边缘在该重建图像中的映射位置处的锯齿伪影，其中与交点对应的错位信息是指与该交点对应的锯齿伪影的尖端相对于该交点在水平方向的偏移。

可选地，第一模块包括：第一子模块，用于基于射线源、探测器之间的几何位置关系、各角度投影图像与相应的重建层之间的几何位置关系，使用图像插值算法将各角度投影图像中像素点的坐标映射到相应的重建层的重建图像中；以及第二子模块，用于基于探测器的有效成像区域确定各角度投影图像中探测器边缘在相应重建层的重建图像中的映射位置。

可选地，该第二子模块通过双线性插值法或最近邻域插值法将各角度投影图像中像素点的坐标映射到相应的重建层的重建图像中。