[发明专利]射束硬化校正方法及装置

说明书

本申请提出一种射束硬化校正方法及装置，该方法包括：使用多能射线扫描处于第一状态的模体获得第一组投影数据，以及扫描处于第二状态的模体获得第二组投影数据；根据第一组投影数据和第二组投影数据，确定多能射线穿透处于第二状态的模体时的X射线衰减值以及贯穿厚度；根据该衰减值及贯穿厚度，获得各贯穿厚度对应的衰减系数，得到贯穿厚度与衰减系数的对应关系；当锥形束CT设备使用多能射线对被检体进行扫描时，利用贯穿厚度与衰减系数的对应关系，对扫描得到的投影数据进行校正。本申请技术方案，可以将多能射线等效成单能射线，利用等效后的贯穿厚度与衰减系数的对应关系进行图像重建，从而达到硬化校正的目的，提高重建图像的图像质量。

技术领域

本申请涉及医疗图像处理领域，特别涉及一种射束硬化校正方法及装置。

背景技术

目前，实际的工业CT(Computed Tomography，计算机断层摄影)设备或医用CT设备中所使用的X射线源均为多能射线源，多能X射线在穿透被检体时，能量较低的X射线优先被吸收，表现为低能量的X射线的衰减系数比高能量的X射线的衰减系数要大，从而使透过被检体的射线能谱发生了变化，表现为穿透被检体的X射线的平均能量升高，这就是射束硬化现象。

典型的CT图像重建算法如滤波反投影法、代数重建算法等，都是基于X射线源为单能射线源的假设，即当X射线源为单能射线源时，可以获得质量较好的重建图像。然而，由于实际上工业CT设备和医用CT设备中所使用的X射线源均为多能射线源，而且一般只能得到多能投影数据，因此如果直接用多能投影数据来重建图像，就会产生明显的硬化伪影，导致图象质量较低。

现有技术中，在CT设备的X射线源出口处放置滤波片，滤除多能X射线中的低能X射线，使尽量多的高能X射线通过。然而，由于滤波得到的X射线仍为多能X射线，其仅能在一定程度上减轻硬化伪影，并不能完全解决射束硬化问题，从而导致重建图像质量仍然不高。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出一种模体、射束硬化校正方法及装置。本申请是通过如下技术方案实现的：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种射束硬化校正方法，所述方法应用于锥形束CT设备，所述方法包括：

使用多能射线扫描处于第一状态的模体获得第一组投影数据，以及扫描处于第二状态的模体获得第二组投影数据，其中，所述模体为中空的三棱柱状模体，所述第一状态为未注入液体的状态，所述第二状态为已注满预设密度的液体的状态；

根据所述第一组投影数据和第二组投影数据，确定所述多能射线穿透所述处于第二状态的模体时的X射线衰减值以及贯穿厚度；

根据所确定的X射线衰减值及贯穿厚度，获得所述多能射线穿透所述处于第二状态的模体时各贯穿厚度对应的衰减系数，得到贯穿厚度与衰减系数的对应关系；

当所述锥形束CT设备使用所述多能射线对被检体进行扫描时，利用所述贯穿厚度与衰减系数的对应关系，对扫描得到的所述被检体的投影数据进行校正。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种射束硬化校正装置，所述装置应用于锥形束CT设备，所述装置包括：

扫描模块，用于使用多能射线扫描处于第一状态的模体获得第一组投影数据，以及扫描处于第二状态的模体获得第二组投影数据，其中，所述模体为中空的三棱柱状模体，所述第一状态为未注入液体的状态，所述第二状态为已注满预设密度的液体的状态；

确定模块，用于根据所述扫描模块扫描得到的第一组投影数据和第二组投影数据，确定所述多能射线穿透所述处于第二状态的模体时的X射线衰减值以及贯穿厚度；

处理模块，用于根据所述确定模块确定出的X射线衰减值及贯穿厚度，获得所述多能射线穿透所述处于第二状态的模体时各贯穿厚度对应的衰减系数，得到贯穿厚度与衰减系数的对应关系；