[發明專利]基于二維X射線圖像序列濾波反投影的分塊三維重建方法

無效

• 申請號: 201110375102.8
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102509353A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 楊育彬;陳世福;朱代輝
• 申請（專利權）人: 江陰廣明信息技術有限公司;南京大學
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

技術領域

本發明涉及一種基于濾波反投影的分塊重建方法，具體是涉及一種基于二維X射線圖像序列進行三維成像的、基于濾波反投影的三維重建加速技術。

背景技術

基于X射線的三維重建技術因其具有良好的觀察維度信息和輻射劑量少的優勢，近年來越來越多地在工業、醫療、教育等領域得到重視。基于移動C型臂的X射線三維成像系統是這種三維重建技術的典型應用，它的特點主要在于基于濾波反投影思想，對環繞物體拍攝的二維X射線圖像序列進行三維重建，但如何該技術的重建效率低，且無法對于具有較高分辨率(如1024×1000)的二維X射線圖像序列達到實時重建效果。因此對現有的三維重建技術進行深入研究開發，進一步加速重建過程，實現三維重建的實時性是非常必要的。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種基于濾波反投影的分塊三維重建方法。

技術方案：為了實現以上目的，本發明公開了一種基于二維X射線圖像序列濾波反投影的分塊三維重建方法，包含如下步驟：

步驟一，根據初始分塊數目，建立立方體分塊：包括建立離散坐標系和確定各分塊坐標區；

步驟二，對各個立方體分塊進行局部重建獲得分塊重建結果：包括待重建數據規范化、待重建數據預處理以及基于二維X射線圖像的分塊反投影重建；

步驟三，組合各個分塊的重建結果；

步驟四，根據分塊的重建結果計算所有分塊數目集合，根據步驟一至步驟三進行重建并反饋其時間復雜度，直至分塊數目集合中各元素均計算完畢，獲得反饋的時間復雜度集合；

從反饋的時間復雜度集合中選取具有最小時間復雜度的分塊數目，將其作為最優分塊數目，重新執行步驟一至步驟三，獲得最優分塊重建結果，完成三維重建。

本發明步驟一中，各子步驟包括：

(1)初始化分塊數目N₀＝4(可令其等于運行三維重建方法的計算機所擁有的CPU數目)。

(2)建立立方體分塊結構：先構建一個重建立方體，以重建立方體其中一個頂點為坐標原點，與原點相連的三邊分別作為x、y、z三個坐標軸建立右手坐標系，用坐標點(x，y，z)表示任一分塊中的一個體素，則任意體素坐標點(x，y，z)滿足，體素指空間中的一個小立方體，用其中心的坐標值來表示：

其中XDIM、YDIM、ZDIM分別表示i、j、k軸的最大值，表示自然數集合；

(3)確定各分塊坐標區：保持j、k軸不變，對i軸進行分割，先用下面公式調整XDIM使其為N₀的整數倍：

XDIM=N0[1N0XDIM],]]>

把i軸[0，XDIM]的范圍分割為N₀部分，其坐標范圍分別為：