[發(fā)明專利]一種CT全掃描圖像重建方法、裝置和終端設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110563989.7
• 申請(qǐng)日: 2021-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN113269846B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾凱;馮亞崇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳安科高技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G06T11/00
• 分類號(hào): G06T11/00;G16H30/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 張萌

1.一種CT全掃描圖像重建方法，其特征在于，包括：

將獲取的CT全掃描的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波，以得到投影實(shí)部數(shù)據(jù)和投影虛部數(shù)據(jù)；

對(duì)所述投影實(shí)部數(shù)據(jù)和所述投影虛部數(shù)據(jù)分別進(jìn)行反投影處理，以得到對(duì)應(yīng)的實(shí)部圖像和虛部圖像；

根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)生成完備性MAP圖像；

對(duì)所述實(shí)部圖像、所述虛部圖像和所述MAP圖像分別進(jìn)行圖像分解，得到數(shù)量相同的多個(gè)實(shí)部子圖像塊、虛部子圖像塊和MAP子圖像塊；

將相同圖像位置的所述實(shí)部子圖像塊、所述虛部子圖像塊及所述MAP子圖像塊輸入至偽影抑制網(wǎng)絡(luò)中，輸出對(duì)應(yīng)圖像位置的子圖像塊；

利用所有圖像位置的所述子圖像塊進(jìn)行重構(gòu)，得到最終的重建圖像；

其中，所述圖像分解的過程，包括：

對(duì)待分解圖像在徑向方向上按照第一數(shù)值采樣，并在切向方向上按照第二數(shù)值采樣，得到所述第一數(shù)值乘以所述第二數(shù)值個(gè)分解的子圖像塊；其中，所述待分解圖像為所述實(shí)部圖像、所述虛部圖像或所述MAP圖像；若所述待分解圖像分解為M*N個(gè)子圖像塊，每個(gè)所述子圖像塊的像素?cái)?shù)目為m*n，則所述子圖像塊中的像素在原始圖像中的坐標(biāo)位置的計(jì)算公式為：

其中，1≤r≤M,1≤t≤N,1≤i≤m,1≤j≤n；patch_r,t(i,j)表示第(r,t)個(gè)子圖像塊的第(i，j)個(gè)像素對(duì)應(yīng)于原始圖像中的坐標(biāo)位置；img()表示笛卡爾坐標(biāo)系下的所述原始圖像；R為所述原始圖像的半徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT全掃描圖像重建方法，其特征在于，所述偽影抑制網(wǎng)絡(luò)的預(yù)先訓(xùn)練，包括：

對(duì)獲取的高排數(shù)投影數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，以分別得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)高排數(shù)實(shí)部子圖像塊、高排數(shù)虛部子圖像塊和MAP子圖像塊；

對(duì)掃描相同部位的低排數(shù)投影數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行圖像重建及圖像分解，以得到對(duì)應(yīng)的多個(gè)低排數(shù)子圖像塊；

將所述高排數(shù)實(shí)部子圖像塊、所述高排數(shù)虛部子圖像塊和對(duì)應(yīng)圖像位置的所述MAP子圖像塊輸入至所述偽影抑制網(wǎng)絡(luò)中，輸出得到所述對(duì)應(yīng)圖像位置的預(yù)測(cè)子圖像塊，并將相同圖像位置的所述低排數(shù)子圖像塊作為目標(biāo)圖像；

根據(jù)預(yù)設(shè)損失函數(shù)計(jì)算所述預(yù)測(cè)子圖像塊與所述目標(biāo)圖像之間的損失值，并判斷所述損失值是否滿足預(yù)設(shè)條件；

在所述損失值不滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，調(diào)整所述偽影抑制網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)，并利用下一樣本對(duì)所述偽影抑制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，直到得到的損失值滿足所述預(yù)設(shè)條件時(shí)，停止訓(xùn)練。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的CT全掃描圖像重建方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)損失函數(shù)包括所述預(yù)測(cè)子圖像塊與目標(biāo)圖像之間的像素?fù)p失函數(shù)和內(nèi)容損失函數(shù)；其中，所述預(yù)設(shè)損失函數(shù)的表達(dá)式為：

l_total＝w_d(α×l_mse+β×l_feat)；

其中，l_total表示所述預(yù)設(shè)損失函數(shù)；l_mse表示所述像素?fù)p失函數(shù)；α表示所述像素?fù)p失函數(shù)的權(quán)重；l_feat表示所述內(nèi)容損失函數(shù)；β表示所述內(nèi)容損失函數(shù)的權(quán)重；w_d表示距離權(quán)重；d為當(dāng)前子圖像塊到中心平面的距離；d_max為最大錐角探測(cè)器覆蓋范圍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CT全掃描圖像重建方法，其特征在于，利用非對(duì)稱斜坡濾波器對(duì)所述全掃描的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的CT全掃描圖像重建方法，其特征在于，所述非對(duì)稱斜坡濾波器的表達(dá)式為：

其中，ω為角頻率；C為預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)參數(shù)。