[发明专利]原始CT投影数据的数据修复装置及方法、CT成像系统

说明书

本发明提供了一种原始CT投影数据的数据修复方法，包括：在原始的CT投影数据中确定待估计区域以及与待估计区域相邻接的可信区域；以及，进行第一处理和第二处理中的至少一个。第一处理包括：对可信区域的CT投影数据进行数据拟合以获取空间曲面方程；根据空间曲面方程重新估计待估计区域的CT投影数据。所述第二处理包括：根据可信区域的CT投影数据获取分布在可信区域中的多个纹理方向信息；根据各纹理方向信息在待估计区域中确定一条或多条匹配线，每条匹配线通过至少一个待估计的数据点且与至少一个纹理方向信息相匹配；沿着匹配线进行插值运算，以重新估计待估计区域的CT投影数据。

技术领域

本发明涉及X射线成像领域，尤其涉及一种原始CT投影数据的数据修复方法及装置、CT成像系统。

背景技术

在计算机断层(Computed Tomography，CT)医学成像技术中，从探测器采集的原始数据排列成以探测器通道为横轴、以扫描视野为纵轴的二维矩阵,作为图像重建的原始的CT投影数据，也称为sinogram，其本质上是图像上各点所形成的曲线缠绕叠加。举例说来，如果把采集到的CT投影数据重建为尺寸为512*512的图像，则图像上任何一点，在原始的CT投影数据的矩阵中，都是一条曲线轨迹，该曲线轨迹的振幅取决于该点离虚拟采集旋转中心的距离，距离越大，振幅越大，该曲线轨迹的相位取决于该点在以旋转中心为圆心的某一个圆上的位置。

原始的CT投影数据中，常常出现低可信度数据，这些低可信度数据可能由于多种原因造成，例如某个探测通道的短暂失灵或在整个采集过程中失灵、某个视野数据异常、球管打火导致的数据下降、检测体内的金属导致的对应的曲线轨迹上的数据不可信等。因此在进行CT图像重建时，常常需要对原始数据进行数据补偿或修复，例如有时也需要对相邻视野或相邻探测通道之间的数据进行加密操作或者对通道间大间距数据进行修补等。

传统的数据补偿操作，都是基于探测器列内插值或列间相同张角的通道间的插值进行的，由此得到的重建图像的质量不能得到有效的提高，并且针对不同的被扫描物体会呈现出时好时坏的特性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够更准确地修复CT原始投影数据的方法和装置，以及应用该装置的CT成像系统。

本发明的示例性实施例提供了一种原始CT投影数据的数据修复方法，包括：在原始的CT投影数据中确定待估计区域以及与待估计区域相邻接的可信区域；以及，进行第一处理和第二处理中的至少一个。第一处理包括：对可信区域的CT投影数据进行数据拟合以获取空间曲面方程；根据空间曲面方程重新估计待估计区域的CT投影数据。所述第二处理包括：根据可信区域的CT投影数据获取分布在可信区域中的多个纹理方向信息；根据各纹理方向信息在待估计区域中确定一条或多条匹配线，每条匹配线通过至少一个待估计的数据点且与至少一个纹理方向信息相匹配；沿着匹配线进行插值运算，以重新估计待估计区域的CT投影数据。

本发明的示例性实施例还提供了一种原始CT投影数据的数据修复装置，包括区域确定模块以及第一处理模块和第二处理模块中的至少一个。区域确定模块用于在原始的CT投影数据中确定待估计区域以及与待估计区域相邻接的可信区域。所述第一处理模块包括数据拟合单元和第一估计单元。数据拟合单元用于对可信区域的CT投影数据进行数据拟合以获取空间曲面方程。第一估计单元用于根据空间曲面方程重新估计待估计区域的CT投影数据。第二处理模块包括纹理方向信息获取单元、匹配线确定单元以及第二估计单元。纹理方向信息获取单元用于根据可信区域的CT投影数据获取分布在可信区域中的多个纹理方向信息；匹配线确定单元用于根据各纹理方向信息在待估计区域中确定一条或多条匹配线，每条匹配线通过至少一个待估计的数据点且与至少一个纹理方向信息相匹配；第二估计单元用于沿着上述一条或多条匹配线进行插值运算，以重新估计待估计区域的CT投影数据。

本发明的示例性实施例还提供了一种CT成像系统，包括球管、探测器以及上述的CT原始投影数据的数据修复装置，球管用于向扫描对象发射X射线，探测器用于接收穿过扫描对象的X射线以产生上述原始的CT投影数据。