[發(fā)明專利]一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510660920.0
• 申請(qǐng)日: 2015-10-14
• 公開（公告）號(hào): CN105225208A
• 公開（公告）日: 2016-01-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王毅;曹文靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T5/00
• 分類號(hào): G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)斷層成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影的校正方法及裝置。

【背景技術(shù)】

計(jì)算機(jī)斷層成像是用射線對(duì)人體的特定部位按一定厚度的層面進(jìn)行掃描，根據(jù)不同的人體組織對(duì)射線的吸收能力不同，利用計(jì)算機(jī)重建出斷層面圖像的技術(shù)。

在計(jì)算機(jī)斷層掃描過程中，因被掃描物體中含有金屬導(dǎo)致重建后的圖像中存在的偽影稱為金屬偽影。金屬偽影的存在會(huì)降低圖像質(zhì)量，并且可能會(huì)影響醫(yī)生的診斷。因此，在計(jì)算機(jī)斷層掃描的成像中，去金屬偽影(MetalArtifactReduction，MAR)即金屬偽影校正，所要解決的就是去除由于金屬的存在而引入的偽影，恢復(fù)被偽影破壞或掩蓋的組織。

現(xiàn)有技術(shù)中，存在各種金屬偽影的校正方法.這些校正方法大致可以分為迭代重建方法(迭代法)及投影插值方法(插值法)。其中，迭代法假設(shè)圖像是均勻的，開始時(shí)可設(shè)置矩陣中的值為任意值，然后將理論計(jì)算值與實(shí)測(cè)投影值進(jìn)行比較，并對(duì)二者之間的差進(jìn)行修正。如此不斷重復(fù)，直至假設(shè)值與測(cè)量值相同或在可接受的誤差范圍內(nèi)為止，但迭代法運(yùn)算量非常大，速度慢，難以被實(shí)際應(yīng)用。而插值法的基本思想是：通過插值算法把破壞的數(shù)據(jù)擬合出來，通常認(rèn)為金屬經(jīng)過的數(shù)據(jù)即為被破壞的數(shù)據(jù)，插值就是用“假”數(shù)據(jù)替換金屬經(jīng)過的原始數(shù)據(jù)。插值法具有計(jì)算量小，速度快，實(shí)用性更高的特點(diǎn)，是目前主流的金屬偽影去除方法。但事實(shí)上，因金屬經(jīng)過的區(qū)域的原始數(shù)據(jù)中會(huì)包含一部分可以使用的數(shù)據(jù)，而插值法這種完全替換的方式會(huì)使重建后的圖像丟失原有的信息，并且也有可能有引入新的偽影、破壞組織結(jié)構(gòu)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。

因此，需要提出一種新的計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正方法，能夠在保留原始圖像可使用信息的前提下，進(jìn)一步減少偽影，提高圖像質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明解決的是計(jì)算機(jī)斷層成像中出現(xiàn)金屬偽影的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明提出一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正方法，包括：輸入待校正圖像；獲取所述待校正圖像的第一投影數(shù)據(jù)；對(duì)所述待校正圖像進(jìn)行第一校正，根據(jù)第一校正結(jié)果獲取第二投影數(shù)據(jù)；對(duì)所述第一及第二投影數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，獲取第三投影數(shù)據(jù)；根據(jù)第三投影數(shù)據(jù)獲得校正后圖像。

可選地，所述進(jìn)行第一校正包括：對(duì)所述待校正圖像進(jìn)行分割，獲得金屬圖像；對(duì)所述待校正圖像及金屬圖像進(jìn)行投影，并根據(jù)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行插值校正。

可選地，在所述加權(quán)處理中，根據(jù)金屬圖像的投影值確定所述第一及第二投影數(shù)據(jù)的權(quán)重。

可選地，還包括：對(duì)所述第三投影數(shù)據(jù)進(jìn)行第二校正，根據(jù)第二校正結(jié)果獲得校正圖像。

可選地，所述第二校正包括：根據(jù)所述第三投影數(shù)據(jù)對(duì)所述第一投影數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑化處理及插值處理以獲得第四投影數(shù)據(jù)；所述根據(jù)第二校正結(jié)果獲得校正圖像包括：對(duì)第一投影數(shù)據(jù)與所述第四投影數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，獲得第五投影數(shù)據(jù)；對(duì)第五投影數(shù)據(jù)進(jìn)行反投影，獲得所述校正后圖像。

可選地，根據(jù)金屬圖像形態(tài)確定所述加權(quán)處理的強(qiáng)度。

可選地，所述金屬圖像形態(tài)，由所述金屬圖像在投影域的投影值所確定的形態(tài)指數(shù)表征。

可選地，所述形態(tài)指數(shù)與所述加權(quán)處理強(qiáng)度的對(duì)應(yīng)關(guān)系為：當(dāng)所述形態(tài)指數(shù)不大于第一閾值時(shí)，加權(quán)處理的強(qiáng)度為第一強(qiáng)度；當(dāng)所述形態(tài)指數(shù)大于第一閾值且不大于第二閾值時(shí)，加權(quán)處理的強(qiáng)度為第二強(qiáng)度；當(dāng)所述形態(tài)指數(shù)大于第二閾值時(shí)，加權(quán)處理的強(qiáng)度為第三強(qiáng)度。

可選地，還包括對(duì)校正后圖像進(jìn)行信息補(bǔ)償處理。

本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)斷層成像金屬偽影校正裝置，包括：

圖像輸入單元，用于輸入待校正圖像；第一圖像投影單元，用于獲取待校正圖像的第一投影數(shù)據(jù)；第二圖像投影單元，用于對(duì)所述待校正圖像進(jìn)行校正，并根據(jù)校正結(jié)果生成第二投影數(shù)據(jù)；加權(quán)單元，用于將第一及第二投影數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)處理，生成第三投影數(shù)據(jù)；圖像生成單元，用于對(duì)第三投影數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以生成校正后圖像。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果：

把含有可使用信息的待校正圖像投影數(shù)據(jù)和經(jīng)過初始校正后的投影數(shù)據(jù)通過不同的權(quán)重結(jié)合在一起形成新的校正數(shù)據(jù)，該方法可以在保留原始信息的同時(shí)去除偽影，更真實(shí)的還原了圖像信息，提升了金屬偽影校正的質(zhì)量。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的可選實(shí)施方式中，可以根據(jù)金屬形態(tài)信息判斷是否需要進(jìn)行加權(quán)及加權(quán)的強(qiáng)度，因加權(quán)強(qiáng)度可以根據(jù)金屬形態(tài)做自適應(yīng)的改變，從而能夠靈活適用多種形態(tài)金屬的應(yīng)用場(chǎng)景。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明的計(jì)算機(jī)斷層成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；