[发明专利]多能量（谱）图像数据处理

权利要求书

1.一种用于减轻射束硬化图像失真的方法，包括：

生成低能量图像域和高能量图像域中的标志体积图像，其中，所述标志体积图像估计通过将少量的已知材料添加到图像像素所引起的所述像素的值的改变；

生成所述低能量图像域和所述高能量图像域中的空气值图像，其中，所述空气值图像估计针对每个图像像素在像素的值由表示空气的值替换时的值；并且

基于所述标志体积图像和所述空气值图像从根据低能量线积分和高能量线积分所生成的去噪的低能量体积图像和高能量体积图像提取每个图像像素的材料组成，并且生成指示所提取的材料组成的信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述去噪的低能量体积图像和高能量体积图像包括射束硬化图像失真，并且所述材料组成没有所述射束硬化图像失真。

3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

接收投影数据，所述投影数据是由成像系统的探测器阵列响应于利用所述成像系统对目标进行扫描而生成的；

处理所述投影数据，其产生低能量线积分和高能量线积分；

对所述低能量线积分和所述高能量线积分进行去噪，其产生去噪的低能量线积分和高能量线积分；并且

处理所述去噪的低能量线积分和高能量线积分以校正射束硬化图像失真。

4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括：

对所述低能量线积分和所述高能量线积分进行平滑，其产生经平滑的低能量线积分和高能量线积分；并且

将所述经平滑的低能量线积分和高能量线积分分解为3D经平滑的光电效应和康普顿散射等效路径正弦图。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述3D经平滑的光电效应和康普顿散射等效路径正弦图没有噪声引起的偏置和负相关的噪声。

6.根据权利要求4所述的方法，其中，生成所述标志体积图像包括：

根据所述3D经平滑的光电效应正弦图和康普顿散射正弦图来生成3D经平滑的低能量正弦图和高能量正弦图以及3D经平滑的材料低能量正弦图和高能量正弦图；

对所述3D经平滑的低能量正弦图和高能量正弦图以及所述3D经平滑的材料低能量正弦图和高能量正弦图进行射束硬化校正，以产生3D低能量正弦图和高能量正弦图以及3D材料低能量正弦图和高能量正弦图；

确定所述3D低能量正弦图和高能量正弦图与3D材料低能量正弦图和高能量正弦图之间的差异；

对所述差异进行缩放；并且

对经缩放的差异进行反投影，其产生所述标志体积图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，生成所述标志体积图像包括：将所述差异的所述3D材料低能量正弦图和高能量正弦图直接计算为所述3D材料低能量正弦图和高能量正弦图关于通过所述材料的额外的相交路径的导数。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，生成所述空气值图像包括：

对所述3D低能量正弦图和高能量正弦图进行滤波反投影，以产生经平滑的低能量体积图像和高能量体积图像；

对所述3D经平滑的光电效应和康普顿散射等效路径正弦图进行反投影，以产生3D经平滑的光电体积图像和散射体积图像；

生成针对用于分解的基础元素的体积标志图像；并且

基于所述经平滑的低能量体积图像和高能量体积图像、所述基础元素的体积标志图像和所述3D经平滑的光电体积图像和散射体积图像，生成所述空气值图像。

9.根据权利要求3所述的方法，还包括：

对低能量线积分和高能量线积分的集合进行重建，其产生低能量体积图像和高能量体积图像的集合；以及

对低能量体积图像和高能量体积图像的所述集合进行去噪，其产生去噪的低能量体积图像和高能量体积图像。