[发明专利]锥束计算机断层成像图像校正方法和系统

说明书

本申请涉及一种锥束计算机断层成像图像校正方法和系统。所述方法包括：在第一条件下获取背景投影图像和校正模体投影图像，根据背景投影图像和校正模体投影图像获取多能曲线，根据多能曲线获取单能曲线，根据多能曲线和单能曲线，校正第二条件下所获取的待校正投影图像并生成目标锥束计算机断层成像图像。采用本方法能够通过第二条件获取准确性更高的多能曲线和单能曲线，对待测物体的待校正投影图像进行准确的校正，提高硬化校正的准确性。

技术领域

本申请涉及计算机断层成像技术领域，特别是涉及一种锥束计算机断层成像图像校正方法和锥束计算机断层成像图像校正系统。

背景技术

锥束计算机断层成像(Cone Beam Computed Tomography)由于具有扫描速度快、辐射利用率高和成本低等优点，被广泛应用于医学诊断及治疗领域。由于射线的多能会导致锥束计算机断层成像图像中含有伪影现象，这种伪影现象称为射束硬化效应，影响锥束计算机断层成像图像的质量。

为了校正伪影现象，现有技术中可以采用圆柱均匀模体作为校正模体，将其放入成像区域范围内，使得重建出的锥束计算机断层成像图像中，包含整个圆柱的外轮廓，利用锥束计算机断层成像系统的扫描几何参数和前向投影算法便可以仿真计算出不同射线穿过圆柱模体的长度值和找到锥束计算机断层成像系统中扫描得到的圆柱线积分数据中对应的线积分值，通过长度值和对应的线积分值拟合出多能曲线和单能曲线；对其它物体进行扫描时候，就可以利用多能曲线和单能曲线的对应关系将多能线积分值变换到单能线积分值，完成硬化校正，再利用校正后的数据进行锥束计算机断层成像图像重建，得到无硬化伪影的CT图像。

实际情况下，扫描的物体可能体积会更大，射线穿过物体的长度会更长，但是，现有技术中的射线穿过模体的长度也是有限的，只能在一定长度范围内拟合出长度和对应线积分值的关系曲线，现有技术中拟合的多能曲线只能对一定长度范围内的校正效果好，超过一定长度范围的曲线拟合可能是不精确的，这样，超过一定长度范围的多能线积分值校正到单能线积分值误差会更大，影响最终的硬化校正效果。因此，现有技术硬化校正存在准确性低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述硬化校正存在准确性低的问题，提供一种锥束计算机断层成像图像校正方法和系统。

一种锥束计算机断层成像图像校正方法，包括以下步骤：

获取背景投影图像，其中，背景投影图像为在第一条件下探测器对气体介质进行等角度圆周曝光扫描所探测到的图像，第一条件为探测器所在平面平行于等角度圆周曝光扫描的旋转中心轴、射线源的中心射线垂直穿过旋转中心轴且探测器的平行于旋转中心轴的一侧边界的中点被所述中心射线照射；

获取校正模体投影图像，其中，校正模体投影图像为在第一条件下探测器对校正模体进行等角度圆周曝光扫描所探测到的图像，校正模具为放置在成像可视区域内且截面直径小于成像可视区域的直径的模体，成像可视区域为第一条件下视场角在旋转中心轴处的可成像区域；

根据背景投影图像和校正模体投影图像获取多能曲线，根据多能曲线获取单能曲线，其中，多能曲线用于表示多能线积分值与长度值的关系，单能曲线用于表示单能线积分值与长度值的关系；

根据多能曲线和单能曲线，校正待校正投影图像并生成目标锥束计算机断层成像图像，其中，待校正投影图像为在第二条件下探测器对待测物体进行等角度圆周曝光扫描所探测到的图像，第二条件为探测器所在平面平行于旋转中心轴、中心射线垂直穿过旋转中心轴且中心射线垂直照射在探测器的中心，待测物体为放置在旋转中心轴的物体且处于气体介质的环境中。

在一个实施例中，锥束计算机断层成像图像校正方法，还包括以下步骤：

根据获取成像可视区域的直径，

其中，D为成像可视区域的直径，L为探测器的可探测区域的长度，SAD为射线源与旋转中心轴的距离，SDD为射线源与探测器的垂直距离。