[發明專利]運算裝置、X射線CT裝置及圖像重構方法

有效

• 申請號: 201680005204.1
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN107106114B
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 小原亮太;鈴木剛志;小倉佑太
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 曾賢偉;郝慶芬

為了提供可以維持噪聲降低效果并縮短處理時間的運算裝置、X射線CT裝置、及圖像重構方法，在現有的逐次近似圖像重構方法(SPS法)中，在反復進行的圖像更新時，對更新圖像進行順投影，將順投影數據與原被攝體投影數據進行差分并進行逆投影來得到差分圖像，反復進行順投影處理和逆投影處理，但是在本發明中，將需要運算時間的順投影處理和逆投影處理，置換為如更新圖像與基準圖像的差分這樣的運算量較少的處理，其結果是，能夠大幅減少逐次近似圖像重構處理的運算量，縮短處理時間。

技術領域

本發明涉及運算裝置、X射線CT裝置以及圖像重構方法，尤其涉及基于逐次近似重構法的圖像重構中的高速噪聲降低處理技術。

背景技術

近年來，為了實施被照射劑量較少的CT檢查，進行基于以低劑量也能夠得到噪聲較少的圖像的逐次近似法的圖像重構。

專利文獻1公開了如數學式(1)所示，用于逐次近似法之一的可分離的拋物面替代(Separable Paraboloidal Surrogate)法(SPS法)的更新式。

在數學式(1)中，μ為更新像素值，y為原投影值，β為標準化系數，d為標準化系數，w為像素系數，i為檢測元件編號，j及k為像素編號，n為反復次數。γ為投影值變換為像素值的矩陣的要素，a為將投影值變換為像素值的矩陣的要素，Σγ_ij為逆投影處理，Σa_ij為順投影處理。勢函數(也稱為懲罰項)的代替函數Ψ的一次成分為φ，2次成分為ω。

現有技術文獻：

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2013/008702號

發明內容

發明要解決的課題

然而，在上述數學式(1)所示的更新式中包含：在更新式中作為運算負荷高的矩陣運算的逆投影處理Σγij和順投影處理Σaij。因此，存在運算量較多，處理時間變長的問題。

本發明是鑒于以上問題點提出的，其目的在于，提供在逐次近似圖像重構法中，能夠維持噪聲降低效果并縮短處理時間的運算裝置、X射線CT裝置、以及圖像重構方法。

用于解決課題的手段

為了實現上述目的，本發明為運算裝置具備：投影數據生成部，其基于從被攝體周圍的各方向照射并透射了所述被攝體的X射線的信息，生成被攝體投影數據；基準圖像生成部，其根據所述被攝體投影數據生成基準圖像；標準化圖像生成部，其生成標準化圖像，該標準化圖像是按像素定義了對更新處理中的噪聲降低強度進行調整的標準化系數的圖像；以及反復處理部，其使用所述基準圖像和所述標準化圖像，執行預定次數的反復處理，所述反復處理部具有：差分圖像生成部，其對所述基準圖像和通過所述更新處理得到的更新圖像進行差分，并生成差分圖像；以及圖像更新部，其使用所述差分圖像及所述標準化圖像來執行所述更新處理，并生成更新圖像。

另外，一種具備本發明的運算裝置的X射線CT裝置。

另外，一種圖像重構方法，運算裝置包含：投影數據生成步驟，基于從被攝體周圍的各方向照射并透射了所述被攝體的X射線的信息，生成被攝體投影數據；基準圖像生成步驟，根據所述被攝體投影數據生成基準圖像；標準化圖像生成步驟，生成標準化圖像，該標準化圖像是按像素定義了對更新處理中的噪聲降低強度進行調整的標準化系數的圖像；以及反復處理步驟，使用所述基準圖像和所述標準化圖像，執行預定次數的反復處理，在所述反復處理步驟中，包含：差分圖像生成步驟，對所述基準圖像和通過所述更新處理得到的更新圖像進行差分，并生成差分圖像；以及圖像更新步驟，使用所述差分圖像及所述標準化圖像來執行所述更新處理，并生成更新圖像。

發明效果