[发明专利]基于对称权重场和旋转重建点的快速重建图像方法和装置

权利要求书

1.一种基于对称权重场和旋转重建点的快速重建图像方法，其特征在于，所述方法包括：

建立图像重建离散化几何模型，包括基于射线追踪的投影模型和基于重建点追踪的反投影模型；

建立所述图像重建离散化几何模型的权重场，所述权重场描述图像空间和投影数据空间之间的正演和反演关系；

将所述图像空间和投影数据空间之间正演过程和反演过程转化为投影平面上的插值采样过程；其中，所述图像空间和投影数据空间之间的正演过程为：

相应的，所述图像空间和投影数据空间之间的反演过程为：

其中，待重建图像空间在笛卡尔坐标下表示为f(x，y)，在极坐标下表示为即旋转重建点；旋转图像空间的三维坐标表示圆柱体，投影数据表示为横坐标是x_r，纵坐标是为投影权重场，对应对的投影贡献，为反投影权重场，对应对的反投影贡献；

利用所述正演过程和反演过程在投影平面上的插值采样具有相同的计算方式，重建图像；其中，所述将所述图像空间和投影数据空间之间正演过程和反演过程转化为投影平面上的插值采样问题，具体包括：

旋转重建点离散化模型对应的正演模型的离散化转化为径向重建点在投影平面上的插值采样投影数据，在投影平面上的插值采样投影数据，即旋转变换保持投影权重场的离散化；

旋转重建点离散化模型对应的反演模型的离散化转化为离散投影数据在投影平面上的插值采样过程，插值采样重建点，即反投影权重场的离散化；

所述重建点离散化模型中，图像是极坐标下离散化的图像，投影数据是离散化采集获得；

旋转重建点离散化模型中的旋转重建点具有旋转对称性，旋转重建点的离散形式为：

n_θ＝0，1，…，N_θ-1,k_r＝0，1，…，K_r-1

其中：n_θ表示离散的角度标号，N_θ表示总的角度离散数，k_r表示离散的径向标号，K_r表示总的径向离散数；

离散投影数据的形式为：

其中，是对的离散化，表示对的离散化的角度离散数，m_a表示对a的离散化，M_a表示对a的离散化的离散数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述正演模型的离散化具体为：

相应的，所述反演模型的离散化具体为：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述正演过程和反演过程在投影平面上的插值采样具有相同的计算方式，重建图像，具体包括：

利用所述正演过程和反演过程在投影平面上的插值采样重建点具有相同的计算方式，构建滤波反投影图像重建算法或代数迭代图像重建算法，进行图像重建。