[發(fā)明專利]一種用于消除層析成像中環(huán)狀偽影的方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110293269.X
• 申請(qǐng)日: 2011-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102499705A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱清銘;楊孝全;龔輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): A61B6/03
• 分類號(hào): A61B6/03;G01N23/04
• 代理公司: 北京市德權(quán)律師事務(wù)所 11302
• 代理人: 劉麗君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于消除層析成像中環(huán)狀偽影的方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著X射線探測(cè)器制造工藝日趨成熟，X射線斷層成像(computed?tomography，CT)技術(shù)越來(lái)越多地應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究中，如小動(dòng)物成像、乳房X射線CT、牙科CT，介入治療檢測(cè)等。除此之外，CT技術(shù)在工業(yè)的無(wú)損檢測(cè)方面也有廣泛的應(yīng)用。

然而，X射線探測(cè)器由于有大量的像素點(diǎn)(百萬(wàn)量級(jí))，很難保證所有的像素對(duì)X射線有相同的響應(yīng)。由于常用的CT重建算法是濾波反投影算法，因此這種響應(yīng)的不一致會(huì)在重建圖像中帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)狀偽影(Medical?Physics，Vol.28，No.5，May?2001)。

現(xiàn)有的去除環(huán)狀偽影的方法主要可以分為兩類，分別是在重建圖像中進(jìn)行校準(zhǔn)和在投影圖中進(jìn)行校準(zhǔn)。

在重建圖像中進(jìn)行校準(zhǔn)的方法又可分為兩類：一類是使用標(biāo)準(zhǔn)體模，即在成像前使用均勻的體模(比如水或者空氣)進(jìn)行成像，然后以體模的重建結(jié)果做為模板直接對(duì)樣品成像重建后的圖像進(jìn)行校準(zhǔn)(美國(guó)專利：5774519，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)?00510103923.0，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?00980130829.0)，這種方法的缺點(diǎn)在于對(duì)于時(shí)變的響應(yīng)不正常點(diǎn)是無(wú)效的；另一類是直接對(duì)樣品成像重建后的圖像進(jìn)行校準(zhǔn)，這種方法比較直觀，它或者直接對(duì)圓環(huán)進(jìn)行匹配濾波(中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?01010524976.0，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?01010524976.0)，或者是將重建圖像轉(zhuǎn)化到極坐標(biāo)系內(nèi)對(duì)直線進(jìn)行濾波(Physics?in?Medicine?and?Biology?54(2009)3881-3895，中國(guó)發(fā)明專利專利號(hào)：ZL?200410069802.4，中國(guó)發(fā)明專利專利號(hào)：ZL200710031403.2)，這類方法的缺點(diǎn)比較明顯，即對(duì)強(qiáng)度較高的圖像偽影無(wú)效，并且會(huì)導(dǎo)致圖像細(xì)節(jié)的丟失。

在投影圖中進(jìn)行校準(zhǔn)主要是使用正弦圖校準(zhǔn)，其將投影圖在不同角度下的投影結(jié)果放到同一圖像中，由于響應(yīng)不均勻的點(diǎn)在不同投影角度下有類似的表現(xiàn)，因此在正弦圖中，不正常的點(diǎn)將表現(xiàn)為一條直線，通過(guò)對(duì)直線的檢測(cè)或?yàn)V波即可將偽影去除(Physics?in?Medicine?and?Biology?55(2010)6911-6930)。這種方法的缺點(diǎn)在于對(duì)強(qiáng)度較弱的不正常像素點(diǎn)檢測(cè)靈敏度有限，并且有時(shí)難于將響應(yīng)不正常點(diǎn)與圖像中原有的信號(hào)區(qū)分，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤的判斷。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種用于消除層析成像中環(huán)狀偽影的方法及系統(tǒng)，用于高效徹底的消除層析成像中的環(huán)狀偽影。

本發(fā)明提供了一種用于消除層析成像中環(huán)狀偽影的方法，包括：

A、對(duì)層析成像中360度投影圖像分別進(jìn)行負(fù)對(duì)數(shù)運(yùn)算；

B、將負(fù)對(duì)數(shù)運(yùn)算后的圖像進(jìn)行疊加；

C、根據(jù)計(jì)算的旋轉(zhuǎn)軸在投影圖上的投影位置PRA，計(jì)算疊加圖像的對(duì)稱性；

D、獲得不正常像素APs的位置；

E、判斷是否仍存在不正常像素，如果有，則執(zhí)行下一步；如果沒(méi)有不正常像素，則完成環(huán)狀偽影的消除；

F、判斷該不正常像素是否為新出現(xiàn)的不正常像素，如果為新出現(xiàn)的不正常像素，則使用插值或低通濾波方法在所有的投影圖像中進(jìn)行修正；如果為上次迭代中就存在的不正常像素，則按比例從每張投影圖像中進(jìn)行修正；

G、執(zhí)行步驟C。

本發(fā)明還提供了一種用于消除層析成像中環(huán)狀偽影的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像重建裝置，用于對(duì)層析成像中360度投影圖像分別進(jìn)行負(fù)對(duì)數(shù)運(yùn)算，并將負(fù)對(duì)數(shù)運(yùn)算后的圖像進(jìn)行疊加；

全角度投影疊加對(duì)稱性檢測(cè)裝置，用于根據(jù)計(jì)算的PRA，計(jì)算所述疊加圖像的對(duì)稱性；

響應(yīng)不正常像素點(diǎn)修正裝置，用于獲取不正常像素的位置，并對(duì)不正常像素進(jìn)行修正。

本發(fā)明是基于層析成像中全角度投影圖像的疊加對(duì)稱性，即通過(guò)檢測(cè)投影疊加圖像沿旋轉(zhuǎn)軸投影位置的對(duì)稱性確定響應(yīng)不正常的像素點(diǎn)位置，從而進(jìn)行各個(gè)投影圖像的校準(zhǔn)。本發(fā)明能準(zhǔn)確找出投影圖中響應(yīng)不正常的像素點(diǎn)位置，在校準(zhǔn)時(shí)針對(duì)響應(yīng)不正常像素點(diǎn)進(jìn)行處理，無(wú)需對(duì)正常像素點(diǎn)進(jìn)行處理，因此在消除成像偽影的時(shí)候能保持成像細(xì)節(jié)信息，并且不會(huì)引入新的誤差。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于消除層析成像中環(huán)狀偽影的方法流程圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的獲取不正常像素位置方法的原理圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的獲取不正常像素點(diǎn)的位置的方法流程圖；