[發明專利]CT圖像重建方法和系統

有效

• 申請號: 201510346511.3
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN104933744B
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 胡戰利;梁棟;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 吳平

1.一種CT圖像重建方法，所述方法包括：

獲取CT掃描的投影數據；所述投影數據包括物場圖像O，平均亮場圖像R和平均暗場圖像S；

對所述投影數據進行反log操作其中，x表示反log操作后的所述投影數據；根據所述反log操作后的投影數據進行迭代處理，以獲取目標圖像；

對所述目標圖像進行非負處理，獲取所述目標圖像的非負圖像；

對所述非負圖像進行非線性分解，獲取第一非負圖像和第二非負圖像，所述第一非負圖像表示所述非負圖像矩陣中基向量的部分，所述第二非負圖像表示所述非負圖像矩陣的權重系數；

對所述第一非負圖像和/或所述第二非負圖像進行稀疏化處理，包括：從所述第一非負圖像和/或所述第二非負圖像中提取可以部分重疊的多個圖像塊；獲取所述多個圖像塊對應的稀疏系數；對所述第一非負圖像和/或所述第二非負圖像進行最優化求解，得到滿足所述目標函數的最優化稀疏解，所述目標函數為：其中，R_i∈R^M×N，Δ表示所述第一非負圖像或所述第二非負圖像，R_iΔ表示從Δ中提取的圖像塊，|| ||₂表示2-范數，|| ||₁表示1-范數，γ為正則化參數，D表示過完備字典，α_i為第i個圖像塊R_iΔ對應的稀疏系數，Γ為所有圖像塊的稀疏系數集合；獲取滿足目標函數的最優化稀疏解；

根據所述最優化稀疏解獲取CT重建圖像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據所述反log操作后的投影數據進行迭代處理以獲取目標圖像的步驟包括：

基于CT圖像的成像模型，獲得依據所述反log操作后的投影數據計算目標圖像的迭代模型，所述迭代模型的公式表示為：

其中，X為所述目標圖像，M為系統矩陣，G為所述反log操作后的投影數據，i表示迭代次數，Xⁱ表示第i次迭代后得到的迭代結果；λ表示收斂系數，且λ∈(0,1)，M^T表示對矩陣M的轉置；

設置所述目標圖像的初始值，并根據預先設置的迭代次數利用所述迭代模型對所述目標圖像中的每個像素點進行迭代更新，獲取所述目標圖像，所述迭代模型中的像素點的當前灰度值與前次迭代的灰度值一致逼近。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述對所述目標圖像進行非負處理的步驟包括：將所述目標圖像中灰度值小于0的像素點置零。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述獲取CT掃描的投影數據的步驟之前，所述方法還包括：

獲取CT掃描的投影圖像序列集，對所述投影圖像序列集進行預處理獲取所述投影數據。