[发明专利]一种DR/CT数字物体构建方法和系统

权利要求书

1.一种DR/CT数字物体构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01：通过双能量CT对真实物体进行各向同性的断层扫描，得到两组不同能量的CT图像，建立第一能量的CT值矩阵和第二能量的CT值矩阵，根据第一能量的CT值矩阵和第二能量的CT值矩阵得到物体每个体素的电子密度三维分布矩阵；

S02：根据得到的该体素的电子密度三维分布矩阵计算有效原子序数矩阵，所述有效原子序数矩阵的计算方法包括：

S21：根据关系式μ＝ρ_e(σ_τ+σ_c)，σ_τ为光电效应散射截面，σ_c为康普顿效应散射截面，σ_τ＝mE^-nZ^c，σ_c＝fe^-gEZ^d，μ为吸收系数，E为根据能谱分布计算的X线能谱的加权平均能量，Z为有效原子序数，m,n,c,d,f,g为实验拟合参数；

S22：建立体素(i、j、k)处与Z相关的方程：

μ(i、j、k)＝ρ_e(i、j、k)(mE^-nZ^c+fe^-gEZ^d)

S23：根据关系式Hu＝1000*(μ-μ_w)/μ_w，计算相应能量下的体素(i、j、k)的吸收系数μ(i、j、k)，其中μ_w相应能量下水的吸收系数；

S24：将μ(i、j、k)和上一步得到的ρ_e(i、j、k)代入方程μ(i、j、k)＝ρ_e(i、j、k)(mE^-nZ^c+fe^-gEZ^d)，计算得到相应体素(i、j、k)处的有效原子序数矩阵Z(i,j,k)；

S03：计算每个体素的电子密度三维分布矩阵和有效原子序数矩阵，并与该物体的三维空间结构组合得到五维矩阵，得到数字物体。

2.根据权利要求1所述的DR/CT数字物体构建方法，其特征在于，所述步骤S01中的电子密度三维分布矩阵ρ_e计算方法为：

ΔHu(i、j、k)≡(1+α)Hu_H(i、j、k)-αHu_L(i、j、k)

其中，α、a和b为权重参数，(i、j、k)为体素坐标，Hu_H(i、j、k)为第一能量的CT值矩阵，Hu_L(i、j、k)为第二能量的CT值矩阵。