[發明專利]圖像重建方法、裝置與電子設備

在審

• 申請號: 202011244604.2
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112215953A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 鄭玉爽;許瓊;魏存峰;劉雙全;王燕芳;史戎堅;魏龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G06T17/00
• 分類號: G06T17/00;G06T11/00;G06T7/62
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 孫寶海;袁禮君

1.一種圖像重建方法，其特征在于，包括：

建立三維坐標系，將所述三維坐標系的原點設置在被測物體的幾何中心，其中，所述被測物體的相對兩側分別設置有射線源和探測器；

根據所述射線源和所述探測器在所述三維坐標系中的坐標，確定在每個照射位置下，被測物體的一個體素的體素值對所述探測器的一個探元的探測值的第一貢獻因子，以及所述探測器的一個探元的探測值對所述被測物體的一個體素的體素值的第二貢獻因子；

根據所述被測物體的每個體素的假設體素值和每個照射位置對應的所述第一貢獻因子更新每個所述照射位置下每個所述探元的假設探測值，根據每個所述照射位置下每個所述探元的假設探測值、實際探測值和所述第二貢獻因子更新每個所述體素的假設體素值，迭代計算直至達到預設條件時，將全部所述體素的所述假設體素值確定為所述被測物體的重建體素值；

根據所述重建體素值重建所述被測物體。

2.如權利要求1所述的圖像重建方法，其特征在于，所述確定在每個照射位置下，被測物體的一個體素的體素值對所述探測器的一個探元的探測值的第一貢獻因子，以及所述探測器的一個探元的探測值對所述被測物體的一個體素的體素值的第二貢獻因子包括：

獲取一個照射位置下的射線源坐標以及探測器中心點坐標，所述射線源坐標和所述探測器中心點坐標均包括第一軸坐標、第二軸坐標、第三軸坐標；

獲取所述射線源坐標中的第一軸坐標與所述探測器中心點坐標中的第一軸坐標的第一差值，以及所述射線源坐標中的第二軸坐標與所述探測器中心點坐標中的第二軸坐標的第二差值；

在所述第一差值的絕對值小于等于所述第二差值的絕對值時，根據所述射線源坐標確定所述被測物體的第i體素在第一基準平面的第一投影區域，根據所述射線源坐標、所述探測器的探測器中心點坐標，確定所述探測器的第j探元在所述第一基準平面的第二投影區域，i≥1，j≥1，所述第一基準平面為所述三維坐標系中的第一軸和第三軸所在的平面；

在所述第一差值的絕對值大于所述第二差值的絕對值時，根據所述射線源坐標確定所述被測物體的第i體素在第二基準平面的第三投影區域，根據所述射線源坐標、所述探測器的探測器中心點坐標，確定所述探測器的第j探元在所述第二基準平面的第四投影區域，所述第二基準平面為所述三維坐標系中的第二軸和第三軸所在的平面；

確定所述第一投影區域和所述第二投影區域的第一重疊面積，或者所述第三投影區域和所述第四投影區域的第二重疊面積；

根據所述第一重疊面積與所述第二投影區域的面積的比值、或者所述第二重疊面積與所述第四投影區域的面積的比值確定在所述照射位置下所述第i體素對所述第j探元的所述第一貢獻因子，根據所述第一重疊面積與所述第一投影區域的面積的比值、或者所述第二重疊面積與所述第三投影區域的面積的比值確定在所述照射位置下所述第j探元對所述第i體素的所述第二貢獻因子。

3.如權利要求2所述的圖像重建方法，其特征在于，所述根據所述射線源坐標確定所述被測物體的第i體素在第一基準平面的第一投影區域包括：

獲取所述被測物體的體素的總行數、總列數、體素邊界長度；

根據所述第i體素在所述被測物體中的行序號、列序號以及所述總行數、總列數、所述體素邊界長度，確定所述第i體素在第一軸方向上的兩個邊界在第三基準平面上的第一邊界投影點和第二邊界投影點，以及所述第i體素在第三軸方向上的兩個邊界在第二基準平面上的第三邊界投影點和第四邊界投影點，所述第三基準平面為所述第一軸和所述第二軸所在的平面；

確定所述射線源坐標在所述第三基準平面的第一源投影點和在所述第二基準平面的第二源投影點；

根據所述第一源投影點和所述第一邊界投影點的第一連線與所述第一軸的交點，或所述第一連線的延長線與所述第一軸的交點確定第一投影點，根據所述第一源投影點和所述第二邊界投影點的第二連線與所述第一軸的交點，或所述第二連線的延長線與所述第一軸的交點確定第二投影點；

根據所述第二源投影點和所述第三邊界投影點的第三連線與所述第三軸的交點，或所述第三連線的延長線與所述第三軸的交點確定第三投影點，根據所述第二源投影點和所述第四邊界投影點的第四連線與所述第三軸的交點，或所述第四連線的延長線與所述第三軸的交點確定第四投影點；

根據所述第一投影點、所述第二投影點、所述第三投影點、所述第四投影點確定所述第一投影區域。