[发明专利]一种用于锥束CT的CT值校正方法

摘要

一种用于锥束CT的CT值校正方法，在不同扫描条件下扫描空气、水模和骨组织体模，分别得到投影数据；进行图像重建；采用基于模板图像的多项式拟合方法去除噪声和伪影；选取若干感兴趣区域，计算衰减系数均值和衰减系数标准差；得到衰减系数的取值范围，取出现概率最大的衰减系数；将空气、水模、骨组织体模在不同扫描条件下的衰减系数与对应的理想CT值进行拟合，分别得到拟合曲线；对被扫描物质进行CT扫描和图像重建；根据该物质衰减系数图像和拟合曲线，得到CT值图像，完成CT值校正。本发明能有效的降低图像噪声及伪影，极大程度的使单一物质的重建图像达到均匀化，使物质的衰减系数精度更高，进而在拟合CT值与物质衰减系数的曲线时更加准确。

主权项

一种用于锥束CT的CT值校正方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：设定锥束CT扫描条件，包括电流、电压和层厚；步骤2：在不同扫描条件下扫描空气、水模和骨组织体模，分别得到空气、水模和骨组织体模的投影数据；步骤3：分别对空气、水模和骨组织体模的投影数据进行图像重建，得到空气、水模和骨组织体模的衰减系数图像，该图像中存在噪声和伪影；步骤4：采用基于模板图像的多项式拟合方法，对水模的衰减系数图像和骨组织体模的衰减系数图像去除噪声和伪影，得到去除噪声和伪影的水模的衰减系数图像或骨组织体模的衰减系数图像，具体步骤如下：步骤4.1： 采用K‑Means聚类方法将水模或骨组织体模的衰减系数图像分割成模体部分和背景部分，将背景部分像素值设为0，创建与水模或骨组织体模的模体图像大小和形状均相同的像素值为1的模板图像；步骤4.2：分别对水模或骨组织体模的模体图像和相应的模板图像进行Radon变换，获得多色X射线投影数据和相应的射线透射物体厚度数据；步骤4.3：利用多项式对多色X射线投影数据和相应的射线透射物体厚度数据进行拟合，得到多色X射线投影数据和相应的射线透射物体厚度数据之间的关系，即得到多色X射线投影数据和相应的射线透射物体厚度数据的拟合曲线；步骤4.4：在多色X射线投影数据和相应的射线透射物体厚度数据的拟合曲线上，过横坐标为零的点做切线，该切线作为单色X射线投影数据与射线透射物体厚度数据间的关系曲线；步骤4.5：根据多色X射线投影数据，得到多色X射线投影时的等效的射线透射物体厚度数据，进而根据该等效射线透射物体厚度数据，通过步骤4.4所述的切线得到等效的单色X射线投影数据；步骤4.6：对等效的单色X射线投影数据进行图像重建，得到去除噪声和伪影的水模的衰减系数图像或骨组织体模的衰减系数图像；步骤5：在去除噪声和伪影后的水模衰减系数图像和骨组织体模的衰减系数图像中，选取若干感兴趣区域，对感兴趣区域计算衰减系数均值和衰减系数标准差；步骤6：根据感兴趣区域计算衰减系数均值和衰减系数标准差得到衰减系数的取值范围，在该取值范围内取出现概率最大的衰减系数作为当前扫描条件下的水模或骨组织体模的衰减系数；步骤7：将空气、水模、骨组织体模在不同扫描条件下的衰减系数与对应的理想CT值进行拟合，分别得到拟合曲线；步骤8：对被扫描物质进行CT扫描得到该物质的投影数据，并对该投影数据进行图像重建，得到该物质在当前扫描条件下的衰减系数图像；步骤9：根据该物质在当前扫描条件下的衰减系数图像和步骤7得到的拟合曲线，得到该物质的CT值图像，完成CT值校正。