[发明专利]一种基于FBP的能谱CT迭代成像方法和成像系统

权利要求书

1.一种基于FBP的能谱CT迭代成像方法，其特征在于：该方法对多能谱CT成像系统采集到的多个能谱CT扫描数据进行重建，得到多能谱CT图像；

具体步骤如下：

⑴使用多能谱CT成像系统采集多个能谱下的多能谱CT扫描数据，对多能谱CT扫描数据进行预处理得到不同能谱下的多能投影数据p_i,i＝1,2,…,N，N表示能谱的个数；

⑵为待重建基材料的密度图像赋初值，作为初始估计图像f_i⁽⁰⁾,i＝1,2,…,N；

⑶对估计图像f_i^(k),k≥0,i＝1,2,…,N进行线性正投影，获得估计的线性投影i＝1,2,…,N；

⑷根据线性投影与多能投影之间的映射关系，计算多能投影数据的估计值

⑸计算残差投影

⑹对残差投影分别进行加权得到加权残差投影：其中表示A_j对p_i的一阶偏导数；

⑺对上述加权残差投影利用传统的FBP图像重建算法进行重建得到加权分量残差图像，即其中FBP表示滤波反投影算子；

⑻将上述加权分量残差图像组合得到残差图像：

⑼将△f_i^(k)加到估计图像f_i^(k)上，得到新的估计图像f_i^(k+1)，即f_i^(k+1)＝f_i^(k)+△f_i^(k)，i＝1,2,…,N；

⑽重复步骤⑶-⑼，直到重建图像满足收敛条件，即得到多能谱CT图像。

2.根据权利要求1所述的基于FBP的能谱CT迭代成像方法，其特征在于：每次由FBP算法重建残差图像，进而更新估计图像，步骤如下：

以p_i,i＝1,2,…,N表示不同能谱下的多能投影数据，N表示能谱的个数，f_i,i＝1,2,…,N表示待重建的基材料密度图像，A_i,i＝1,2,…,N表示基材料密度图像f_i的线性投影；

以p_i＝p_i(A₁,A₂,…,A_N),i＝1,2,…,N和A_i＝A_i(p₁,p₂,…,p_N),i＝1,2,…,N表示基材料密度图像的线性投影与多能投影之间的映射关系，该映射关系通过扫描典型模体直接获得，或者利用X光机的能谱以及基材料的线性衰减系数获得解析的表达式。

3.根据权利要求1所述的基于FBP的能谱CT迭代成像方法，其特征在于：所述步骤⑵中选择基于投影或者基于图像的重建方法重建的图像作为初始估计图像，或者以0作为初始图像，即图像中每个像素值均为0。

4.根据权利要求1所述的基于FBP的能谱CT迭代成像方法，其特征在于：所述步骤⑶中正投影得到的估计线性投影其对应的路径应包括所有实际多能投影数据p_i,i＝1,2,…,N对应的路径；

扫描数据p_i,i＝1,2,…,N几何不相容时，同样有效。