[發明專利]多聯裝三維錐束計算機層析成像方法及裝置

有效

• 申請號: 201610077735.3
• 申請日: 2016-02-03
• 公開（公告）號: CN105717145B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 傅健
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N23/046
• 分類號: G01N23/046
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;黃健

1.一種多聯裝三維錐束計算機層析成像方法，其特征在于，包括：

獲取探測器采集到的二維投影圖像序列，所述二維投影圖像序列是多個物體同時沿著軸向轉動過程中，所述探測器周期性采集透射過所述多個物體的射線投影后獲得的多個二維投影圖像，且一個采樣周期對應一個所述多個物體的二維投影圖像；

對所述二維投影圖像序列進行對數解調獲得二維線積分圖像序列；

對所述二維線積分圖像序列進行分割處理獲得所述多個物體中每個物體對應的二維線積分子圖像序列；

通過代數迭代算法對所述每個物體對應的二維線積分子圖像序列進行圖像重建獲得所述每個物體對應的三維CT切片圖像；

所述對所述二維投影圖像序列進行對數解調獲得二維線積分圖像序列，包括：

依據公式(1)對所述二維投影圖像序列I(i,m,n)進行對數解調獲得二維線積分圖像序列p(i,m,n)：

其中，i表示掃描角度，(m,n)表示在所述探測器的垂直面內探測通道的二維坐標，ln表示自然對數運算，mean表示二維均值運算，1:10表示從1取到10，1:K表示從1取到K，I(i,1:10,1:K)表示所述二維投影圖像序列中第i個二維投影圖像中寬度為10、高度為K的區域；

所述對所述二維線積分圖像序列進行分割處理獲得所述多個物體中每個物體對應的二維線積分子圖像序列，包括：

依據公式(2)(3)(4)對所述二維線積分圖像序列p(i,m,n)進行分割處理獲得所述多個物體中每個物體對應的二維線積分子圖像序列p^p:

p^p＝p(i,S_A:S_B,1:N) (4)

其中，S_A、S_B表示所述多個物體中每個物體的投影數據在所述二維投影圖像中左右水平位置參數，D表示射線源到探測器的垂直距離，S表示所述物體所在的旋轉軸的旋轉中心在所述探測器上的投影位置與所述探測器中心位置的距離，E表示所述物體所在的旋轉軸的旋轉中心在所述探測器上的投影位置與所述射線源的距離，r表示所述物體的回轉半徑，tan表示正切運算，atan表示反正切運算，asin表示反正弦運算，S_A:S_B表示從S_A取到S_B,1:N表示從1取到N，N表示所述探測器的垂直面內包含的探測通道的數目。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述多個物體分別與檢臺上安裝的多個旋轉軸固定連接，所述多個旋轉軸沿著平行于所述探測器的垂直面等間距排列；

所述多個物體同時沿著軸向轉動，包括：

所述多個物體同時分別沿著旋轉軸的旋轉中心勻速轉動360度，且在轉動過程中所述多個物體均被錐束覆蓋。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述通過代數迭代算法對所述每個物體對應的二維線積分子圖像序列進行圖像重建獲得所述每個物體對應的三維CT切片圖像，包括：

依據公式(5)對所述每個物體對應的二維線積分子圖像序列p^p進行圖像重建獲得所述每個物體對應的三維CT切片圖像f：

其中，k表示迭代次數，r表示收斂因子，M表示投影矩陣，Δ表示前向投影算子。