[发明专利]一种多谱CT成像方法

权利要求书

1.一种多谱电子计算机断层扫描CT成像方法，其特征在于，该方法包括：

基于参考组分对成像物体进行硬化伪影重建校正得到不同能量下成像物体硬化伪影校正后的重建图像衰减系数；

基于参考组分得到成像物体在不同能量下各组分的衰减系数；

根据成像物体在不同能量下各组分的衰减系数和不同能量下成像物体硬化伪影校正后的重建图像衰减系数，通过数据约束模型DCM算法进行组分表征，得到成像物体各组分体积表征图像；

其中，基于参考组分对成像物体进行硬化伪影重建校正，具体包括：

从成像物体中选择参考组分和参考组分模体；

对参考组分模体和成像物体进行投影数据采集；

基于不同能量下的参考组分模体投影数据进行CT重建和硬化伪影校正，得到不同能量下的参考组分模体硬化伪影校正后的重建图像衰减系数，将所述不同能量下的参考组分模体硬化伪影校正后的重建图像衰减系数带入硬化伪影校正指标求解相应能量下的参考组分硬化伪影最优校正参数；利用相应能量下的参考组分硬化伪影最优校正参数，并基于相应能量下的成像物体投影数据进行CT重建和硬化伪影校正，得到不同能量下成像物体硬化伪影校正后的重建图像衰减系数；

其中，参考组分硬化伪影校正参数包括第一校正参数和第二校正参数，所述第一校正参数在第一预定范围内，所述第二校正参数在第二预定范围内，从第一预定范围内确定第一最优校正参数，从第二预定范围内确定第二最优校正参数，第一最优校正参数和第二最优校正参数组成参考组分硬化伪影最优校正参数，不同能量对应不同参考组分硬化伪影最优校正参数；

同一能量下，将参考组分模体硬化伪影校正后的重建图像衰减系数带入硬化伪影校正指标求解参考组分硬化伪影最优校正参数，具体包括：

A、在第一预定范围内等分取任意一个第一校正参数值，作为第一初始值；在第二预定范围内等分取任意一个第二校正参数值，作为第二初始值；

B、固定第二初始值，求解第一最优校正参数；固定第一最优校正参数，求解第二最优校正参数；

如果求解的第一最优校正参数与第一初始值相比有变化，或第二最优校正参数与第二初始值相比有变化，则循环执行步骤B，在第二预定范围内再次选择一个第一校正参数值进行固定，求解第一最优校正参数；固定第一最优校正参数，求解第二最优校正参数；

如果求解的第一最优校正参数与第一初始值相比无变化，且第二最优校正参数与第二初始值相比无变化，则结束循环，确定第一初始值为第一最优校正参数，第二初始值为第二最优校正参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述成像物体为混合物体，根据混合物体组分选择参考组分，根据几何结构选择参考组分模体；

其中，参考组分与混合物体各m组分在最低电压时的衰减系数满足：

混合物体各m组分在最低电压时的衰减系数满足：f_m(E)为m组分衰减系数随能量变化的函数，E_max,l为最低能量谱时对应的最大电压，d的经验值为0.8；

参考组分模体的柱体切面最大长度L₁与混合物体最大长度L₂满足：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于参考组分得到成像物体在不同能量下各组分的衰减系数，具体包括：

基于参考组分得到参考组分在不同能量下的衰减系数；

根据参考组分在不同能量下的衰减系数，得到成像物体各组分在不同能量下的衰减系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，基于参考组分得到参考组分在不同能量下的衰减系数，具体包括：

根据不同能量下的参考组分模体硬化伪影校正后的重建图像衰减系数得到参考组分在不同能量下的衰减系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，固定第二初始值，求解第一最优校正参数，具体包括：

将在第一预定范围内等分选取的r个第一校正参数值，分别与第二初始值相结合，并基于参考组分投影数据进行CT重建和硬化伪影校正，得到r个参考组分模体硬化伪影校正后的重建图像；

针对每个重建图像，将重建图像上参考组分模体柱体直径上等间隔选择的q个衰减系数带入硬化伪影校正指标，将硬化伪影校正指标最小对应的值，作为第一最优校正参数。