[发明专利]基于卷积核的锥束CT散射伪影校正方法

权利要求书

1.一种基于卷积核的锥束CT散射伪影校正方法，其特征在于，包括：

对被测物进行CT扫描，得到投影数据；

估算X射线的初始的光子数N₀；

利用初始光子数N₀计算探测器上的光子数分布，包括：计算被测物体的入射点到散射点的光子衰减；计算经过散射点后光子散射角的概率分布；计算从散射点到探测器的光子衰减；其中，所述计算经过散射点后光子散射角的概率分布，具体为：以探测器为中心点建立坐标系，散射点在探测器上对应的坐标为(x’,y’)，则有θ为X射线在散射点发生散射，X射线方向发生偏转时，偏转方向与原方向的夹角；L₁表示入射点到散射点的距离；

根据下式可以得到散射光子偏转θ时的概率：

计算X射线散射分布，包括：计算散射点对探测器上任一点造成的散射光子数：

N_f＝ρ×N₃×P×ΔΩ，

其中，ρ为一调节常数，表示电子密度等对光子数的影响；N₃表示X射线与物体作用过程中光子数；P表示散射光子偏转θ的概率；ΔΩ表示探测器对a点的张角；

从原始投影数据中扣除散射分布。

2.根据权利要求1所述的基于卷积核的锥束CT散射伪影校正方法，其特征在于，估算X射线的初始的光子数N₀，包括：

利用对被测物体进行CT扫描时的电压、电流和X射线能谱估算X射线的初始的光子数N₀。

3.根据权利要求1所述的基于卷积核的锥束CT散射伪影校正方法，其特征在于，计算被测物体的入射点到散射点的光子衰减，包括：

根据比尔定律，被测物体的入射点到散射点的光子衰减为：

其中，N₁即经过物体对X射线的衰减后光子数，μ为物体对X射线的衰减系数。

4.根据权利要求3所述的基于卷积核的锥束CT散射伪影校正方法，其特征在于，计算经过散射点后光子散射角的概率分布，包括：

X射线在散射点发生散射，X射线方向发生偏转，偏转方向与原方向的夹角θ根据初始能量的大小呈现一定的概率分布，公式如下：

其中，E₀为入射光子能量,E₁为散射光子能量，α＝E₀/m₀c²，m₀为静态电子质量，c为真空中光速，r_e为经典电子半径；

以探测器为中心点建立坐标系，散射点在探测器上对应的坐标为(x’,y’)，则有

根据上述公式可以得到散射光子偏转θ时的概率