[发明专利]一种CT图像的构建方法、CT设备以及存储介质

权利要求书

1.一种CT图像的构建方法，其特征在于，所述方法包括：

获取CT设备进行扫描时采集的投影数据；

利用所述投影数据构建图像重建模型，其中，所述图像重建模型是基于像素邻域块的全变分模型，所述像素邻域块为以一个像素为中心的像素区域；

将预设图像数据输入至所述图像重建模型并进行迭代运算，以得到所述图像重建模型输出的重建CT图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预设图像数据输入至所述图像重建模型并进行迭代运算，以得到所述图像重建模型输出的重建CT图像，包括：

利用解析重建算法对所述投影数据进行重建，获得初始CT图像，并将所述初始CT图像作为所述预设图像数据；

将所述初始CT图像输入至所述图像重建模型并进行迭代运算，以得到所述图像重建模型输出的重建CT图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用解析重建算法对所述投影数据进行重建，获得初始CT图像，包括：

利用滤波反投影算法对所述投影数据进行重建，获得初始CT图像。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基于像素邻域块的全变分模型为：

其中，f为所述投影数据，μ为待重建的所述重建CT图像，H＝{H_i,j}为系统矩阵，i,j分别为待重建所述重建CT图像的像素个数和所述CT设备探测器的探测元个数，D(f,Hμ)为数据保真项，|μ|_TV表示全变分正则化项，β表示平衡保真度和正则化项的超参数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述全变分正则化项为：

其中s和t表示所述重建CT图像中衰减系数位置的指标，δ为一常数，用以保持与图像强度的可微性，μ_s,t,l表示以位于所述重建CT图像的第s行以及第t列的像素，为中心的像素邻域块的第l个像素的像素值，μ_s-1,t,l表示以位于所述重建CT图像的第s-1行以及第t列的像素，为中心的像素邻域块的第l个像素的像素值，μ_s,t-1,l表示以位于所述重建CT图像的第s行以及第t-1列的像素，为中心的像素邻域块的第l个像素的像素值，N_s,t表示所述像素邻域块包含的像素总数。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于像素邻域块的全变分模型为惩罚加权最小二乘全变分算法，其中，所述惩罚加权最小二乘全变分算法引入所述基于像素邻域块的全变分正则项为惩罚项。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于像素邻域块的全变分模型为：

其中，Σ表示对角矩阵，且表示探测器信道i处的所述投影数据的方差。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述探测器信道i处的所述投影数据的方差根据以下公式获取：

其中，I₀表示X射线入射光子强度，表示系统电子噪声的方差，表示所述探测器信道i处投影数据的均值。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述系统矩阵是从所述CT设备系统得到的基于面积加权的系统矩阵，或者基于体素加权的系统矩阵。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述迭代运算为梯度下降算法、共轭梯度下降算法或超松弛迭代算法中的任意一种。

11.一种CT设备，其特征在于，所述CT设备包括：

内部总线，以及通过内部总线连接的存储器和处理器；

所述存储器用于存储计算机程序；

所述处理器用于执行所述计算机程序以实现如权利要求1-10任意一项所述的CT图像构建方法的步骤。

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-10任意一项所述的CT图像构建方法的步骤。