[发明专利]一种锥束CT射束硬化曲线侦测及投影加权校正方法

权利要求书

1.一种锥束CT射束硬化曲线侦测及投影加权校正方法，其特征在于包括下述步骤：

步骤1：设置投影采样几何参数；

步骤2：对多色投影P_p进行预重建，获取中心切片图像S对应的二值化图像B；

步骤3：获取射线与二值化图像的交线长度，拟合得到侦测硬化曲线；

步骤4：对侦测硬化曲线进行投影加权及修正；

步骤5：以修正后的函数模型对多能射线进行校正，三维重建获取切片；

在所述步骤1中，投影采样几何参数包括：射线源到探测器中心距离、射线源到旋转中心距离、重建分辨率及体素大小，采样幅数，采样的起始位置；

在所述步骤2中，对多色投影预重建之前，需要先对投影进行散射校正，散射校正完成后需要对校正投影进行对数变换然后重建，重建时只需重建中心层切片即可，重建方法可以选择滤波反投影算法，也可以选择迭代类算法，然后对中心切片图像S根据OTSU大律法得到二值化图像B；

在所述步骤3中，获取射线与二值化图像的交线长度的具体步骤包括：

1)构建平面坐标系，设置射线源起始坐标及探测器探元坐标，建立射线源与探测器像元之间的射线方程；

2)根据平面坐标系，将步骤2中得到的二值化图像B离散化，以M×N表示离散网格图像，称之为B1，M和N分别表示沿X方向和Y方向的网格数目；

3)选择不同角度下的射线，射线索引，记为R，求射线方程与二值化图像的离散网格图像B1的交点，将单个网格内的线段长度作为射线与该网格的交线长度，并记录该网格索引为

4)以此类推，获取同一射线下获得的全部网格索引并对对应的交线长度求和，作为该条射线穿越路径长度；

在所述步骤3中，拟合得到侦测硬化曲线的具体步骤包括：

1)首先根据射线索引R，提取射线索引R在探测器上投影的灰度值

2)获取射线索引R对应的射线穿越路径长度Ls；

3)建立射线穿越路径长度Ls和投影灰度的对应关系，即硬化离散数据点

4)选择函数L＝At^B+Ct，以最小二乘法拟合离散数据点得到射线穿越长度Ls关于投影灰度变化的射束硬化侦测曲线，以A、B、C作为拟合系数，L表示射线穿越物体长度，t为多色投影灰度值；

在所述步骤4中，对侦测硬化曲线进行修正及投影加权的具体步骤包括：

1)以拟合系数C对函数模型就行修正，得到更新模型

2)对更新模型增加投影加权补偿项λt，得到最终模型其中λ表示加权系数，计算方法为：

2.根据权利要求1所述的一种锥束CT射束硬化曲线侦测及投影加权校正方法，其特征在于：在所述方法中，如果检测对象的扫描方式及扫描参数与上次检测相同或批量检测时，则步骤3中侦测的硬化曲线只需要获取一次，后面的不同检测对象可以直接应用，无需再次获取。

3.根据权利要求1所述的一种锥束CT射束硬化曲线侦测及投影加权校正方法，其特征在于：基于多能谱射线硬化投影的锥束CT射束硬化曲线侦测及投影加权校正方法中：

(1)根据检测对象的投影信息结合先验知识侦测得到射束硬化曲线，描述并表示了具体对象的射束硬化行为；

(2)通过对硬化曲线模型拟合完成了模型修正，经过投影加权补偿项，使得硬化校正模型更精准的建立多能投影到单能投影之间的映射；

(3)以最终模型完成多能谱硬化投影校正，抑制杯状伪影，获得高质量图像。