[發明專利]交替光源扇束X射線CT采樣方法及裝置

有效

• 申請號: 201910636663.5
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110428478B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 張麗;邢宇翔;梁凱超;高河偉;陳志強
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G01N23/046
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 張潤

1.一種交替光源扇束X射線CT采樣方法，其特征在于，包括以下步驟：

在掃描系統一周旋轉掃描的過程中，控制多個X射線光源依次周期性交替切換，使得每個旋轉角度僅有一個X射線光源處于發射X射線狀態，以獲取每個光源的投影數據；

將平行束CT數據空間作為基準空間，將所述每個光源的投影數據映射到所述基準空間，以分析采集數據分布情況；以及

對所述每個光源對應的投影數據進行重建，以得到最終重建圖像；

其中，所述對所述每個光源對應的投影數據進行重建，包括：

對所述每個光源的投影數據分別進行解析重建，獲得稀疏角度重建圖像，以將所述稀疏角度重建圖像疊加，得到所述最終重建圖像；或者

將交替光源CT數據映射到平行束CT數據空間，并通過插值方法獲得平行束CT數據，并進行平行束CT解析重建；或者

在掃描中，對所述掃描系統計算固定的系統矩陣，并采用統計迭代算法進行圖像重建；或者

根據具體系統結構以有監督或無監督方式訓練重建神經網絡，利用訓練好的神經網絡進行重建；

其中，所述基準空間為一個二維空間，且所述二維空間內的每一點對應一條數據采集射線，其兩個維度分別為射線的角度，原點到射線的垂直距離，使得掃描時，每一條射線路徑均可唯一映射為所述基準空間的一點。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在掃描系統一周旋轉掃描的過程中，包括：

采用一臺X射線光機并對其發射X射線分光，使X射線從多個滿足預設條件的相近位置發射。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述在掃描系統一周旋轉掃描的過程中，包括：

在使用任意一支路射線時，使用鉛層遮擋其他分支，并通過調整鉛層遮擋情況實現光源的交替切換。

4.一種交替光源扇束X射線CT采樣裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于在掃描系統一周旋轉掃描的過程中，控制多個X射線光源依次周期性交替切換，使得每個旋轉角度僅有一個X射線光源處于發射X射線狀態，以獲取每個光源的投影數據；

映射模塊，用于將平行束CT數據空間作為基準空間，將所述每個光源的投影數據映射到所述基準空間，以分析采集數據分布情況；以及

重建模塊，用于對所述每個光源對應的投影數據進行重建，以得到最終重建圖像；

其中，所述重建模塊中，對所述每個光源對應的投影數據進行重建，包括：

對所述每個光源的投影數據分別進行解析重建，獲得稀疏角度重建圖像，以將所述稀疏角度重建圖像疊加，得到所述最終重建圖像；或者

將交替光源CT數據映射到平行束CT數據空間，并通過插值方法獲得平行束CT數據，并進行平行束CT解析重建；或者

在掃描中，對所述掃描系統計算固定的系統矩陣，并采用統計迭代算法進行圖像重建；或者

根據具體系統結構以有監督或無監督方式訓練重建神經網絡，利用訓練好的神經網絡進行重建；

其中，所述基準空間為一個二維空間，且所述二維空間內的每一點對應一條數據采集射線，其兩個維度分別為射線的角度，原點到射線的垂直距離，使得掃描時，每一條射線路徑均可唯一映射為所述基準空間的一點。

5.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述在掃描系統一周旋轉掃描的過程中，包括：

采用一臺X射線光機并對其發射X射線分光，使X射線從多個滿足預設條件的相近位置發射。

6.根據權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述在掃描系統一周旋轉掃描的過程中，包括：

在使用任意一支路射線時，使用鉛層遮擋其他分支，并通過調整鉛層遮擋情況實現光源的交替切換。