[發明專利]基于射線源平移復合掃描的內成像方法

在審

• 申請號: 202310169499.8
• 申請日: 2023-02-27
• 公開（公告）號: CN116309906A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 劉豐林;倪松;余海軍;陳杰;劉川江
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G01N23/046
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 方鐘苑

1.一種基于射線源平移復合掃描的內成像方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：

S1：構建基于射線源平移的復合采樣模式hySTCT，具體為：對ROI采用射線源密集采樣方式獲取高分辨率投影數據，對ROI以外區域采用射線源稀疏采樣方式獲取少量低分辨率投影數據；其中，ROI表示感興趣區域；

S2：基于Radon逆變換的線性特性，構建基于數據插值的V-FBP重建方法iV-FBP和基于兩步V-FBP重建方法tV-FBP，并將其用于hySTCT掃描重建；其中，V-FBP表示基于虛擬投影的濾波反投影算法。

2.根據權利要求1所述的基于射線源平移復合掃描的內成像方法，其特征在于，步驟S1具體包括：在hySTCT采樣模式中，對ROI區域進行密集采樣，同時對ROI以外區域進行稀疏采樣；射線源非等間距采樣方式表示為：

其中，是指在hySTCT掃描方式下，射線源采樣時的位置坐標；l是射線源到物體的距離；是下采樣系數，代表非零自然數；N₁＝2(s-s₀)/κΔλ，以及N₀＝2s₀/Δλ，θ是射線源軌跡和探測器旋轉角度，Δλ是射線源采樣間隔，s表示射線源直線運動軌跡距離的一半；s₀是射線源掃描ROI半徑為R₀時運動距離的一半；

這種采樣模式產生兩種投影數據：一種是以Δλ為采樣間隔密集采樣獲得的ROI投影數據：|λ|≤s₀；以及另一種以κΔλ為采樣間隔稀疏采樣的ROI以外區域的投影數據：s₀＜|λ|≤s，其中，λ代表射線源采樣點，u代表單個探測器單元。

3.根據權利要求2所述的基于射線源平移復合掃描的內成像方法，其特征在于，步驟S1中，s₀是射線源掃描ROI半徑為R₀時運動距離的一半，幾何關系表示為：其中，h是探測器到物體的距離，d是探測器寬度的一半。

4.根據權利要求2所述的基于射線源平移復合掃描的內成像方法，其特征在于，步驟S2中，利用hySTC掃描模型獲取的數據重建表示為：

公式(1)簡稱為tV-FBP，即兩步V-FBP重建方法；根據V-FBP(·)線性變換特征，兩步V-FBP重建轉換為一步V-FBP重建，表示為：

5.根據權利要求4所述的基于射線源平移復合掃描的內成像方法，其特征在于，步驟S2中，使用一個插值算子I(·)來對稀疏采樣的數據進行插值，表示為：

然后，公式(2)變成

公式(4)被稱為iV-FBP，即基于數據插值的V-FBP重建方法。