[发明专利]基于小波变换的多尺度锥束CT图像快速三维重建方法

摘要

一种基于小波变换的多尺度锥束CT图像三维重建快速算法，包括以下步骤：(1)对试件进行圆周锥束CT扫描，采集一组用于重建的投影图像；(2)根据对重建数据分辨率要求的不同，对采集到的投影图像进行相应尺度的小波变换，得到各尺度小波分解系数；(3)选择相应尺度的小波系数进行FDK重建；如果需要对小波一次分解后的所有分量分别进行FDK重建，则继续；(4)将得到的重建数据分别沿着y轴方向取断层图像，进行相应的小波逆变换；(5)将小波逆变换后得到的三维数据沿着z轴方向取断层图像，进而进行线性插值，得到最终重建图像。本发明能够在一定的精度内快速实现基于FDK算法的三维重建，在此过程中能够针对不同的要求来呈现不同分辨率的三维数据。

主权项

1.一种基于小波变换的多尺度锥束CT图像三维重建快速算法，其特征是：包括以下步骤：(1)对试件进行圆周锥束CT扫描，采集一组用于重建的投影图像；(2)根据对重建数据分辨率要求的不同，对采集到的投影图像进行相应尺度的小波变换，得到各尺度小波分解系数；(3)选择相应尺度的小波系数进行FDK重建；已知得到分辨率为2N×2N的投影图像，对投影图像进行小波一次分解，进而对分解后的低频分量进行FDK重建，最终得到分辨率为(N/2)×(N/2)×(N/2)的重建数据；或者对小波一次分解后的所有分量分别进行FDK重建，得到四组重建数据，继续执行步骤(4)和(5)；(4)将得到的重建数据分别沿着y轴方向取断层图像，进行相应的小波逆变换；(5)将小波逆变换后得到的三维数据沿着z轴方向取断层图像，进而进行线性插值，得到最终重建图像；所述步骤(4)中，将重建数据沿着y轴方向进行相应的小波逆变换，具体步骤如下：①将四组重建数据分别沿着y轴方向取断层图像，则四幅图像分别对应低频分量、垂直方向上的高频分量、水平方向上的高频分量和对角方向上的高频分量；②将步骤①得到的四个分量进行小波逆变换，这样会得到一幅分辨率为N×N的重建图像；③继续沿着y轴方向取断层图像，进行①和②步骤，直至完成全部y轴方向断层图像的小波逆变换，此时会得到一组分辨率为N×(N/2)×N的三维重建数据；所述步骤(5)中，将小波逆变换后得到的三维数据沿着z轴方向取断层图像，进行线性插值，具体步骤如下：①将第步骤(4)得到的三维重建数据沿着z轴方向取断层图像，其分辨率为N×(N/2)；②横截面断层图像沿着y轴方向进行线性插值，生成分辨率为N×N的重建图像；③继续沿着z轴方向取断层图像，进行①和②步骤，直至完成全部z轴方向断层图像的线性插值运算，此时会得到一组分辨率为N×N×N的三维重建数据，即高分辨率的三维数据。