[發明專利]針對完全3D迭代CT重建中的圖像質量優化用于對正則化參數的局部調節的方法

有效

• 申請號: 201480053952.8
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN105593905B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（設計）人: R·D·比普斯;B·J·布倫德爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 王英;劉炳勝

一種用于對體積的迭代重建的方法及相關裝置(116)。關于所述體積中的感興趣區域空間地調整和歸一化迭代更新函數的正則化參數(β)。所述方法允許達到跨所重建的體積上實質上均勻的噪聲分布。

技術領域

本發明涉及CT圖像重建方法、涉及圖像處理裝置、涉及計算機程序單元，并且涉及計算機可讀介質。

背景技術

在計算機斷層攝影中，存在各種用于根據在CT掃描器的探測器處的測量期間收集到的目標的投影數據來計算橫斷面圖像(也稱作“切片”)的不同的重建算法。存在從初始圖像迭代地建立最終圖像的重建算法。一些迭代重建算法使用正則化。正則化“重建問題”，亦即“給定對圖像屬性的約束，如何從初始圖像得到最終圖像？”通常是依據使由數據項和正則化項組成的代價函數最小化來表述的。另外的算法變體是正則化統計迭代重建，其中，數據項考慮對底層的測量結果的噪聲的統計模型，而正則化項并入關于圖像的先驗知識用于重建。WO 2013088294 A1描述了這樣的統計迭代重建算法。然而已觀察到，統計模型和正則化可能導致某些圖像性質，如局部分辨率或SNR(信噪比)以不合期望的方式在圖像上變化。許多途徑已被提出以增強例如分辨率的均勻性，例如J A Fessler等人在“SpatialResolution Properties of Penalized-Likelihood Image Reconstruction:Space-Invariant Tomographs”，IEEE Transactions on Image Processing，1996，5，1346-1358中提出。

發明內容

因此存在對于一種迭代圖像重建方法及相關裝置的需要。

本發明的目標通過獨立權利要求的主題得以解決，其中，在從屬權利要求中并入了另外的實施例。應當指出，下文描述的本發明的各方面同樣適用于圖像處理系統、計算機程序單元以及計算機可讀介質。

根據本發明的第一方面，提供一種CT圖像處理方法，包括以下步驟：

-接收沿掃描方向對一體積采集的投影數據。所述體積中的一個或多個圖像點是能夠在迭代重建操作中從所述投影數據中的至少部分來重建的；

-作為在先前迭代中重建的或以其他方式重建的體積中位置的函數，針對所述迭代重建操作中的下一迭代計算針對在所述位置的圖像點的正則化參數；

-作為沿所述掃描方向的掃描位置的函數，相對于平面中目標中的感興趣區域ROI歸一化所述正則化參數，所述平面在所述掃描位置處穿過所述體積(例如切片)；

-當在所述下一迭代中從所述投影數據迭代地重建所述圖像點時，應用所述歸一化正則化參數。所重建的體積為所述被掃描體積的圖像。

根據一個實施例，對所述正則化參數的所述計算為噪聲行為或噪聲水平的函數，在于所述投影數據的部分為針對所述圖像點可重建的。

更特別地，所述正則化參數(以及/所述歸一化的正則化參數)是從至少獲得自所述投影數據中這對所述圖像點重建的該部分的統計方差的反投影計算的。然而，使用方差為用于捕獲噪聲水平或行為的非限制性范例，并且可以代替或與方差一起類似地使用其他合適的統計量。

在迭代重建中，存在i)數據項，其隨著(在迭代期間生成的)前投影圖像點估計多么好地匹配實際測量的投影數據而變化，以及ii)正則化項，其通過返回針對每個估計的圖像點的響應來增強預期圖像特性，例如平滑度。所述正則化參數然后用于通過與正則項的響應的乘法或加法組合來控制所述響應的強度。