累加斷層分析圖像產生方法和x射線ct設備的製作方法
2023-06-11 19:23:46
專利名稱：累加斷層分析圖像產生方法和x射線ct設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及累加斷層分析圖像產生方法和X射線CT設備，尤其涉及這樣的累加斷層分析圖像產生方法和X射線CT設備，當藉助於添加多個斷層分析圖像產生累加斷層分析圖像時，即使在斷層分析圖像的切片厚度不同時，所述方法和設備也可以產生不受局部容積的不利影響的累加斷層分析圖像。
背景技術：
第一個例子(現有技術)
圖1是在常規的X射線CT設備中常規的累加斷層分析圖像產生方法的第一個例子的流程圖，所述X射線CT設備包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器。
在步ST61，圖像下標計數器j被初始化為1。
在步ST62，從所述多X射線檢測器中的第j個檢測器行讀出行數據Ij。
在步ST63，進行偏移校正。具體地說，從第j個檢測器行的行數據Ij中減去一個偏移。為了使說明簡明，從中已被減去偏移的行數據也被叫做Ij。
在步ST64，進行檢測器靈敏度校正。具體地說，第j個檢測器行的行數據Ij被除以輸入X射線劑量Tj.Io，其中Tj是第j個檢測器行的切片厚度，Io是每單位厚度輸入的X射線劑量。
在步ST65，對進行檢測器靈敏度校正的行數據Ij/(Tj.Io)進行第一校正。第一校正是一個參考校正。為了使說明簡明，進行第一校正的行數據也被叫做Ij/(Tj.Io)。
在步ST66，如果在進行第一校正的行數據Ij/(Tj.Io)中的某個通道的值不大於預定的門限，則所述的值由一個或幾個相鄰通路的平均值代替。這個處理在下面將被稱為對數濾波(Log filtering)。
在步ST67，進行對數處理。具體地說，計算-Log{Ij/(Tj.Io)}。
在步ST68，對進行過對數處理的行數據進行第二校正。第二校正至少是射線束硬化校正、水校正、人體移動校正和螺旋校正之一。
在步ST69，對進行過第二校正的行數據進行濾波和後投射操作，從而獲得CT圖像Gj。
在步ST70和ST71，步ST62-ST69對於j＝2－J被重複。因而，CT圖像G1-GJ被重構。
在步ST72，CT圖像G1-GJ被直接相加，從而獲得累加的CT圖像G。
第二例(現有技術)圖2是在包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器的常規的X射線CT設備中的常規的累加斷層分析圖像產生方法的第二個例子的流程圖。
在步ST81，圖像下標計數器j被初始化為1。
在步ST82，從多X射線檢測器中的第j檢測器行讀出行數據Ij。
在步ST83，進行偏移校正。具體地說，從第j檢測器行的行數據Ij中減去偏移。
在步ST84，進行檢測器靈敏度校正。具體地說，第j檢測器行的行數據Ij除以輸入X射線劑量Tj.io。
在步ST85，對進行過檢測器靈敏度校正的行數據Ij/(Tj.io)進行第一校正。所述第一校正是參考校正。為了使說明簡明，進行過第一校正的行數據也被表示為Ij/(Tj.Io)。
在步ST86，進行對數濾波。
在步ST87，進行對數處理。具體地說，計算-Log{Ij/(Tj.Io)}。
在步ST88，對進行過對數計算的行數據進行第二校正。所述第二校正至少是射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正之一。
在步ST89和ST90，對於j＝2－J重複ST82-ST88。這樣，便獲得了進行過第二校正的行數據I』1-I』J。
在步ST91，進行過第二校正的行數據I』1-I』J被簡單地相加，從而獲得累加的數據I，即I＝∑I′j在步ST92，對累加的數據I進行濾波和後投射操作，從而獲得累加的CT圖像G。
在常規技術的第一和第二例子中，當檢測器行的切片厚度相等時，在獲得的累加CT圖像G中沒有大的問題。
然而，當切片厚度不同時，便在CT圖像G上出現局部體積的副作用。具體地說，不同的切片厚度產生不同的局部體積效應，從而使得對於相同的物質，產生不同的CT值。換句話說，在同一個物質的CT值中出現間斷。因而，應當均勻地出現的對象的CT值在累加的CT圖像G上發生了局部改變。
發明概要因此，本發明的目的在於提供一種累加斷層分析圖像產生方法和X射線CT設備，所述方法和設備當藉助於累加多個斷層分析圖像而產生累加的斷層分析圖像時，可以產生這樣的累加斷層分析圖像，所述圖像即使在累加斷層分析圖像的切片厚度不同時，也不受由局部體積作用導致的不利影響。
按照第1方面，本發明提供一種累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟對數據Ij(j＝1－J)實施偏移校正和靈敏度校正，由所述數據可以重構各個斷層分析圖像Gj；通過利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對數據Ij進行加權相加而產生累加數據；對累加數據進行對數處理；以及對累加數據進行重構處理，從而產生累加的斷層分析圖像G。
按照第1方面的累加斷層分析圖像產生方法，所述累加數據通過利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對進行過靈敏度校正的數據Kj進行加權相加而產生。具體地說，當累加數據表示為K時，K＝∑{(Tj/∑Tj)·Kj}。
如後所述，K相當於對於切片厚度為∑Tj的一個切片的靈敏度校正過的數據。因此，在藉助於累加具有不同切片厚度的多個斷層分析圖像Gj而產生的累加斷層分析圖像上不會出現局部體積的不利影響。
按照第2方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，其中斷層分析圖像Gj是X射線CT圖像，數據Ij是行數據。
按照本發明的第2方面的累加斷層分析圖像產生方法，累加數據K通過利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對進行過靈敏度校正的行數據Kj進行加權相加而產生。具體地說，K＝∑{(Tj/∑Tj)·Kj}。
如後所述，K相當於對於切片厚度為∑Tj的一個切片的靈敏度校正過的行數據。因此，在藉助於累加具有不同切片厚度的多個X射線CT圖像Gj而產生的累加斷層分析圖像G上不會出現局部體積的不利影響。
按照第3方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，其中行數據是通過在多X射線檢測器中的每個檢測器獲得的數據。
按照本發明的第3方面的累加斷層分析圖像產生方法，斷層分析圖像可以由在多X射線檢測器中的檢測器行獲得的行數據產生，好象由一個作為這些檢測器行的組合的一個檢測器行獲得的數據被重構那樣。
按照第4方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，包括在靈敏度校正前或校正後對行數據進行參考校正的步驟，或者在對數處理前對累加數據進行參考校正的步驟。
按照本發明的第4方面的累加斷層分析圖像產生方法，當在靈敏度校正前或者校正後進行參考校正時，所述參考校正可以用任意的方式進行。當在對數處理前對累加數據進行參考校正時，所述參考校正只需要進行一次。
按照第5方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，包括對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正的步驟。
按照本發明的第5方面的累加斷層分析圖像產生方法，因為對累加數據進行多種校正，所述校正只需進行一次。
按照第6方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟，當在對數處理之前在行數據中的某個通道的值不大於預定的門限時，則利用一個或幾個相鄰通道的平均值代替所述的值。
按照本發明的第6方面的累加斷層分析圖像產生方法，當在行數據中包含異常值時，可以在對數處理之前把異常值除去。
按照第7方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，其中進行重構的步驟包括濾波和後投射操作。
按照本發明的第7方面的累加斷層分析圖像產生方法，斷層分析圖像可以利用濾波的後投射技術重構。
按照第8方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟對數據Ij(j＝1－J)實施偏移校正，由所述數據可以重構各個斷層分析圖像Gj；通過對數據Ij進行簡單的相加而產生累加數據I；對累加數據I進行靈敏度校正處理和對數處理；以及對累加數據進行重構處理，從而產生累加的斷層分析圖像G。
按照本發明的第8方面的累加斷層分析圖像產生方法，通過在數據Ij只進行過偏移校正之後，在其被進行靈敏度校正之前，藉助於簡單的累加產生累加數據I。具體地說，I＝∑Ij。
I相當於具有切片厚度為∑Tj的一個切片的數據。因此，在藉助於累加具有不同切片厚度的多個斷層分析圖像Gj而產生的累加斷層分析圖像G上不會出現局部體積的不利影響。
此外，因為偏移校正對數據Ij(j＝1－J)進行，所述處理可以和常規的處理相同。
按照第9方面，本發明提供一種累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟通過簡單地累加數據Ij(j＝1－J)產生累加數據I，由所述數據可以重構各個斷層分析圖像Gj；對所述累加數據I進行偏移校正、靈敏度校正和對數處理；以及對累加數據進行重構處理，從而產生累加的斷層分析圖像G。
按照本發明的第9方面的累加斷層分析圖像產生方法，通過在數據Ij進行過偏移校正靈敏度校正之前藉助於簡單的累加產生累加數據I。具體地說，
I＝∑Ij。
I相當於具有切片厚度為∑Tj的一個切片的數據。因此，在藉助於累加具有不同切片厚度的多個斷層分析圖像Gj而產生的累加斷層分析圖像G上不會出現局部體積的不利影響。
此外，因為偏移校正對累加數據I進行，所以偏移校正只需要進行一次，雖然數據Ij的偏移值需要預先相加。
按照第10方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，其中數據Ij是由在多X射線檢測器中的每個檢測器行獲得的行數據。
按照本發明的第10方面的累加斷層分析圖像產生方法，斷層分析圖像可以由在多X射線檢測器中的檢測器行獲得的行數據產生，好象由作為這些檢測器行的組合的一個檢測器行獲得的數據被重構那樣。
按照第11方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟在靈敏度校正之前，或者在靈敏度校正之後和在對數處理之前，對累加數據I進行參考校正。
按照本發明的第11方面的累加斷層分析圖像產生方法，當在靈敏度校正之前或之後對行數據進行參考校正時，所述參考校正以通常的方式進行。當在進行對數處理之前對累加數據I實行參考校正時，所述參考校正只需要進行一次。
按照第12方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，包括對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正的步驟。
按照本發明的第12方面的累加斷層分析圖像產生方法，因為對累加數據I進行多個校正，所述校正只需要進行一次。
按照第13方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟，當在對數處理之前在累加數據中的某個通道的值不大於預定的門限時，則利用一個或幾個相鄰通道的平均值代替所述的值。
按照本發明的第13方面的累加斷層分析圖像產生方法，當在行數據中包含異常值時，可以在對數處理之前把異常值除去。
按照第14方面，本發明提供一種上述配置的累加斷層分析圖像產生方法，其中進行重構的步驟包括濾波和後投射操作。
按照本發明的第14方面的累加斷層分析圖像產生方法，斷層分析圖像可以利用濾波的後投射技術重構。
按照第15方面，本發明提供一種包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器的X射線CT設備，包括靈敏度校正裝置，用於對所述檢測器行獲得的行數據Ij(j＝1－J)進行偏移校正和靈敏度校正；累加數據產生裝置，用於通過利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對進行過靈敏度校正處理的行數據數據進行加權相加而產生累加數據I；對數處理裝置，用於對累加數據I進行對數處理；重構裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行濾波和後投射操作。
按照第15方面的X射線CT設備，可以正確地實施按照本發明第二方面的累加斷層分析圖像產生方法。
按照第16方面，本發明提供一種上述配置的X射線CT設備，包括第一校正裝置，用於在靈敏度校正前或校正後對行數據進行參考校正，或者在對數處理前對累加數據I進行參考校正。
按照第16方面的X射線CT設備，可以正確地實施按照本發明第四方面的累加斷層分析圖像產生方法。
按照第17方面，本發明提供一種上述配置的X射線CT設備，包括第二校正裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正。
按照第17方面的X射線CT設備，可以正確地實施按照本發明第5方面的累加斷層分析圖像產生方法。
按照第18方面，本發明提供一種包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器的X射線CT設備，包括偏移校正裝置，用於對由檢測器行獲得的行數據Ij(j＝1－J)實施偏移校正；累加數據產生裝置，用於對進行過偏移處理的行數據進行簡單的相加而產生累加數據I；靈敏度校正裝置，用於對累加數據I進行靈敏度校正處理；對數處理裝置，用於對進行過靈敏度校正的累加數據進行對數處理；以及重構裝置用於對進行過對數處理的累加數據進行濾波和後投射操作。
按照第18方面的X射線CT設備，可以正確地實施按照本發明第8方面的累加斷層分析圖像產生方法。
按照第19方面，本發明提供一種包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器的X射線CT設備，包括累加數據產生裝置，用於通過簡單地累加由檢測器行獲得的行數據Ij(j＝1－J)產生累加數據I；偏移校正裝置，用於對所述累加數據I進行偏移校正；靈敏度校正裝置，用於對進行過偏移處理的累加數據進行靈敏度校正；對數處理裝置，用於對進行過靈敏度校正的累加數據進行對數處理；以及重構裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行濾波和後投射操作。
按照第19方面的X射線CT設備，可以正確地實施按照本發明第9方面的累加斷層分析圖像產生方法。
按照第20方面，本發明提供一種上述配置的X射線CT設備，包括第一校正裝置，用於在靈敏度校正之前，或者在靈敏度校正之後和在對數處理之前，對累加數據I進行參考校正。
按照第20方面的X射線CT設備，可以正確地實施按照本發明第11方面的累加斷層分析圖像產生方法。
按照第21方面，本發明提供一種上述配置的X射線CT設備，包括第二校正裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正。
按照第21方面的X射線CT設備，可以正確地實施按照本發明第12方面的累加斷層分析圖像產生方法。
因而，按照本發明的累加斷層分析圖像產生方法和X射線CT設備，當通過累加多個斷層分析圖像產生累加的斷層分析圖像時，可以產生不受由斷層分析圖像的切片厚度不同而產生的局部體積的影響的累加斷層分析圖像。
本發明的其它目的和優點由下面結合附圖對本發明的優選實施例所作的詳細說明可以更加清楚地看出。
附圖簡述圖1是按照常規技術的第一個例子的累加斷層分析圖像產生方法的流程圖；圖2是按照常規技術的第二個例子的累加斷層分析圖像產生方法的流程圖；圖3是按照本發明的實施例的X射線CT設備的方塊圖；圖4是X射線管，準直器和雙X射線檢測器的示意圖；
圖5是按照本發明的第一實施例的累加斷層分析圖像產生方法的流程圖；圖6是用於說明本發明的原理的模型圖；圖7是按照本發明的第二實施例的累加斷層分析圖像產生方法的流程圖。
發明的詳細說明下面參照在附圖中所示的本發明的實施例詳細說明本發明。不過應當注意，本發明不限於這些實施例。
圖3是按照本發明的第一實施例的X射線CT設備100的方塊圖。
X射線CT設備100包括操作面板1，成像臺10和掃描構架20。
操作面板1包括輸入裝置2，用於接收由操作者輸入的指令或信息；中央處理裝置3，用於執行掃描處理、圖像重構處理、累加斷層分析圖像產生處理等；控制接口4，用於和成像臺10以及掃描構架20交換控制信號；數據採集緩衝器5，用於採集在掃描構架20獲得的數據；CRT6，用於顯示由數據重構而成的X射線圖像；以及存儲裝置7，用於存儲程序、數據和X射線圖像。
掃描構架20包括X射線管21，X射線控制器22，準直器23，準直器控制器24，轉動控制器26，用於使X射線管21圍繞等角點(圖4中用IC表示)轉動，以及具有兩個檢測器行的雙X射線檢測器27。
圖4是X射線管21、準直器23和雙X射線檢測器27的示意圖。
從X射線管21發出的X射線Io在通過準直器23的孔S之後形成扁的X射線束Xr，並照射到雙X射線檢測器27的第一和第二檢測器行D1和D2上。
準直器23的孔S的開口的寬度和位置由準直器控制器24根據來自中央處理裝置3的指令進行調節。
參考標號Po代表在投射到第一檢測器行D1的X射線束Xr的部分和投射到第二檢測器行D2上的部分之間的虛擬邊界。
在等角點IC的X射線束Xr的寬度被稱為X射線束寬度Xo。投射到第一檢測器行D1上的X射線束寬度Xo的部分的寬度是第一切片厚度T1，投射到第二檢測器行D2上的部分的寬度是第二切片厚度T2。
圖5是表示在X射線CT設備100中進行的累加斷層分析圖像產生處理的流程圖。
在步ST1，圖像下標計數器j被初始化為1。
在步ST2，從多X射線檢測器中的第j檢測器行讀出行數據Ij。
在步ST3，進行偏移校正。具體地說，從第j檢測器行Dj的行數據Ij中減去偏移。為了簡明，已經減去偏移的行數據也用Ij表示。
在步ST4，進行檢測器靈敏度校正。具體地說，第j檢測器行Dj的行數據Ij除以輸入X射線劑量Tj.Io，其中Tj是第j個檢測器行Dj的切片厚度，Io是每單位厚度輸入的X射線劑量。
在步ST5，對進行過檢測器靈敏度校正的行數據Ij/(Tj.Io)進行第一校正。所述第一校正是參考校正。為了使說明簡明，進行過第一校正的行數據也被表示為Ij/(Tj.Io)。
在步ST6，進行對數濾波。具體地說，如果進行過第一校正的行數據Ij/(Tj.Io)中的某個通道的值不大於預定的門限時，則利用一個或幾個相鄰通道的平均值代替所述的值。具體地說，所述的值被相鄰通道的值代替；被在兩側的相鄰通道的平均值代替；被當前通道之外的平均值代替；或者被兩個或多個任意選擇的通道的平均值代替。
在步ST7和ST8，對於j＝2－J重複ST2-ST6。這樣，便獲得了進行過第一校正的行數據I1/(T1.Io)－IJ/(TJ.Io)。
在本實施例中，J＝2，因而獲得行數據I1/(T1.Io)－IJ/(T2.Io)。
在步ST9，利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對行數據I1/(T1.Io)－IJ/(TJ.Io)進行加權累加，從而產生累加數據KK＝∑{(Tj/∑Tj)·(Ij/(Tj·Io))}。
在本實施例中，J＝2，並且K＝(T1/(T1＋T2))(I1/(T1·Io))＋(T2/(T1＋T2))(I2/(T2·Io))。
在步ST10，進行對數處理。具體地說，計算-Log{K}。
在步ST11，對進行過對數處理的累加數據-Log{K}進行第二校正。所述第二校正至少是射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正之一。為了簡明，進行過第二校正的累加數據也用-Log{K}表示。
在步ST12和ST13，對進行過第二校正的累加數據-Log{K}進行濾波和後投射操作，從而獲得累加的CT圖像G。
圖6是用於說明累加數據K的物理意義的模型圖。
如圖所示，在空氣中具有插入的物質H，其具有吸收係數μ，路徑距離x和長度(L1＋L2)。插入物質H在第一檢測器行D1的切片厚度T1中長度為L1，在第二檢測器行D2的切片厚度T2中長度為L2。每單位厚度插入的X射線劑量用Io表示。
由第一檢測器行D1獲得的行數據I1是Il=0Tl{Ioexp{-(z)x(z)}}dz]]>=0L1{Ioexp{-x}}dz+L1T1{Ioexp{0}}dz]]>＝Io·L1·exp{-μ·x}＋Io(T1－L1)＝Io·T1(L1·exp{-μ·x}/T1＋1－L1/T1)。
I1除以輸入到第一檢測器行D1的X射線劑量T1.Io，進行靈敏度校正得I1/(T1·Io)＝L1exp{-μx}/T1＋1－L1/T1。
同樣，由第二檢測器行D2獲得的行數據I2是I2＝Io·T2(L2exp{-μx}/T2＋1－L2/T2)。
I2除以輸入到第二檢測器行D2的X射線劑量T2.Io，進行靈敏度校正得I2/(T2·Io)＝L2exp{-μx}/T2＋1－L2/T2。
如果第一和第二檢測器行D1和D2被認為是具有切片厚度(T1＋T2)的一個檢測器行Ds，則所得行數據Is是Is=0T1+T2{Ioexp{-(z)x(z)}}dz]]>=0L1+L2{Ioexp{-x}}dz+L1+L2T1+T2{Ioexp{0}}dz]]>＝Io(L1＋L2)exp{-μ·x}＋Io(T1＋T2－L1－L2)＝Io(T1＋T2)((L1＋L2)exp{-μ·x}/(T1＋T2)＋1－(L1＋L2)/(T1＋T2))。
Is除以輸入到檢測器行Ds的X射線劑量(T1＋T2)，進行靈敏度校正得Is/((T1＋T2)Io)＝(L1＋L2)exp{-μx}/(T1＋T2)＋1－(L1＋L2)/(T1＋T2)。
利用相應於切片厚度T1、T2的各個權T1/(T1＋T2)和T2/(T1＋T2)對I1/(T1.Io)和I2/(T2.Io)進行加權相加，得到累加數據KK＝(T1/(T1＋T2))(I1/(T1·Io))＋(T2/(T1＋T2))(I2/(T2·Io))＝(T1/(T1＋T2))(L1exp{-μx}/T1＋1－L1/T1)＋(T2/(T1＋T2))(L2exp{-μx}/T2＋1－L2/T2)＝(L1＋L2)exp{-μx}/(T1＋T2)＋1－(L1＋L2)/(T1＋T2)＝Is/((T1＋T2)Io)。
這意味著累加數據K相當於這樣一個行數據，該數據是利用具有切片厚度(T1＋T2)的一個檢測器行獲得行數據Is，並對所述行數據Is進行靈敏度校正導出的。因而，在累加的斷層分析圖像G上不會出現局部體積的不利影響。
應當注意，在步ST5的第一校正在靈敏度校正之前(即在步ST3或ST4之前)施加於行數據Ij，或者在對數處理之前(即在步ST10之前)施加於累加數據K。
圖7是表示在按照第二實施例的X射線CT設備中進行的累加斷層分析圖像處理的流程圖。
在步ST21，圖像下標計數器j被初始化為1。
在步ST22，從多X射線檢測器中的第j檢測器行Dj讀出行數據Ij。
在步ST23，進行偏移校正。具體地說，從第j檢測器行Dj的行數據Ij中減去偏移。為了簡明，已經減去偏移的行數據也用Ij表示。
在步ST24和ST25，對於j＝2－J重複ST22-ST23。這樣，便獲得了進行過偏移校正的行數據I1-IJ。
在本實施例中，J＝2，因而獲得行數據I1-I2。
在步ST26，行數據I1-IJ被簡單相加，從而產生累加數據II＝∑{Ij}。
在本發明中，J＝2，因而I＝I1＋I2。
在步ST27，進行檢測器靈敏度校正。具體地說，累加數據I除以輸入X射線劑量∑Tj.Io，其中Tj是第j個檢測器行Dj的切片厚度，Io是每單位厚度輸入的X射線劑量。
在步ST28，對進行過檢測器靈敏度校正的累加數據I/∑(Tj.Io)進行第一校正。所述第一校正是參考校正。為了使說明簡明，進行過第一校正的累加數據也被表示為I/∑(Tj.Io)。
在步ST29，進行對數濾波。具體地說，如果進行過第一校正的累加數據I/∑(Tj.Io)中的某個通道的值不大於預定的門限時，則利用最相鄰通道的已過濾的值代替所述的值。
在步ST30，進行對數處理。具體地說，計算-Log {I/∑(Tj.Io)}。
在步ST31，對進行過對數處理的累加數據-Log{I/∑(Tj.Io)}進行第二校正。所述第二校正至少是射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正之一。為了簡明，進行過第二校正的累加數據也用-Log{I/∑(Tj.Io)}表示。
在步ST32和ST33，對進行過第二校正的累加數據-Log{I/∑(Tj.Io)}進行濾波和後投射操作，從而獲得累加的CT圖像G。
如同參照圖6所述的第一實施例的情況一樣，I1＝Io·T1(L1exp{-μx}/T1＋1－L1/T1)，I2＝Io·T2(L2exp{-μx}/T2＋1－L2/T2)，andIs＝Io(T1＋T2)((L1＋L2)exp{-μx}/(T1＋T2)＋1－(L1＋L2)/(T1＋T2))，因此I＝I1＋I2＝Is。
這意味著累加數據I相當於由具有切片厚度(T1＋T2)的一個檢測器行Ds獲得的行數據Is。因此，在累加的斷層分析圖像G上不會出現局部體積的不利影響。
應當注意，在步ST23中的偏移校正可以在靈敏度校正之前(即在步ST27之前)施加到累加數據I。在這種情況下，對於行數據Ij的各個偏移值預先被簡單地相加，並且可以從累加數據I中減去累加的值。
此外，在步28中可以在靈敏度校正之前(在步ST27)對累加數據I進行第一校正。
不脫離本發明的範圍和構思，可以作出多種改變和改型。應當理解，本發明不限於說明書中所述的特定的實施例，本發明的範圍只有所附權利要求限定。
權利要求
1.一種累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟對數據Ij(j＝1－J)實施偏移校正和靈敏度校正，由所述數據可以重構各個斷層分析圖像Gj；通過利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對數據Ij進行加權相加而產生累加數據；對累加數據進行對數處理；以及對累加數據進行重構處理，從而產生累加的斷層分析圖像G。
2.如權利要求1限定的累加斷層分析圖像產生方法，其中斷層分析圖像Gj是X射線CT圖像，數據Ij是行數據。
3.如權利要求2限定的累加斷層分析圖像產生方法，其中行數據是通過在多X射線檢測器中的每個檢測器行獲得的行數據。
4.如權利要求2或3限定的累加斷層分析圖像產生方法，包括在靈敏度校正前或校正後對行數據進行參考校正的步驟，或者在對數處理前對累加數據進行參考校正的步驟。
5.如權利要求2-4任何一個限定的累加斷層分析圖像產生方法，包括對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正的步驟。
6.如權利要求2-5任何一個限定的累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟當在對數處理之前在行數據中的某個通道的值不大於預定的門限時，則利用一個或幾個相鄰通道的平均值代替所述的值。
7.如權利要求1-6任何一個限定的累加斷層分析圖像產生方法，其中進行重構的步驟包括濾波和後投射操作。
8.一種累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟對數據Ij(j＝1－J)實施偏移校正，由所述數據可以重構各個斷層分析圖像Gj；通過對數據Ij進行簡單的相加而產生累加數據I；對累加數據I進行靈敏度校正處理和對數處理；以及對累加數據進行重構處理，從而產生累加的斷層分析圖像G。
9.一種累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟通過簡單地累加數據Ij(j＝1－J)產生累加數據I，由所述數據可以重構各個斷層分析圖像Gj；對所述累加數據I進行偏移校正、靈敏度校正和對數處理；以及對累加數據進行重構處理，從而產生累加的斷層分析圖像G。
10.如權利要求8或9限定的累加斷層分析圖像產生方法，其中數據Ij是由在多X射線檢測器中的每個檢測器行獲得的行數據。
11.如權利要求8-10任何一個限定的累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟在靈敏度校正之前，或者在靈敏度校正之後和在對數處理之前，對累加數據I進行參考校正。
12.如權利要求8-11任何一個限定的累加斷層分析圖像產生方法，包括對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正的步驟。
13.如權利要求8-12任何一個限定的累加斷層分析圖像產生方法，包括以下步驟，當在對數處理之前在累加數據中的某個通道的值不大於預定的門限時，則利用一個或幾個相鄰通道的平均值代替所述的值。
14.如權利要求8-13任何一個限定的累加斷層分析圖像產生方法，其中進行重構的步驟包括濾波和後投射操作。
15.一種包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器的X射線CT設備，包括靈敏度校正裝置，用於對所述檢測器行獲得的行數據Ij進行偏移校正和靈敏度校正；累加數據產生裝置，用於通過利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對進行過靈敏度校正處理的行數據數據進行加權相加而產生累加數據I；對數處理裝置，用於對累加數據I進行對數處理；重構裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行濾波和後投射操作。
16.按照權利要求15所述的X射線CT設備，包括第一校正裝置，用於在靈敏度校正前或校正後對行數據進行參考校正，或者在對數處理前對累加數據進行參考校正。
17.按照權利要求15或16所述的X射線CT設備，包括第二校正裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正。
18.一種包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器的X射線CT設備，包括偏移校正裝置，用於對由檢測器行獲得的行數據Ij實施偏移校正；累加數據產生裝置，用於對進行過偏移處理的行數據進行簡單的相加而產生累加數據I；靈敏度校正裝置，用於對累加數據I進行靈敏度校正處理；對數處理裝置，用於對進行過靈敏度校正的累加數據進行對數處理；以及重構裝置用於對進行過對數處理的累加數據進行濾波和後投射操作。
19.一種包括具有多個檢測器行的多X射線檢測器的X射線CT設備，包括累加數據產生裝置，用於通過簡單地累加由檢測器行獲得的行數據Ij產生累加數據I；偏移校正裝置，用於對所述累加數據I進行偏移校正；靈敏度校正裝置，用於對進行過偏移處理的累加數據進行靈敏度校正；對數處理裝置，用於對進行過靈敏度校正的累加數據進行對數處理；以及重構裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行濾波和後投射操作。
20.按照權利要求18或19所述的X射線CT設備，包括第一校正裝置，用於在靈敏度校正之前，或者在靈敏度校正之後和在對數處理之前，對累加數據進行參考校正。
21.按照權利要求18或20任何一個所述的X射線CT設備，包括第二校正裝置，用於對進行過對數處理的累加數據進行射線束硬化校正、水校正、身體移動校正和螺旋校正至少之一的校正。
全文摘要
為了消除局部體積對通過累加具有不同切片厚度的多個斷層分析圖像而產生累加斷層分析圖像的影響,對行數據Ij(j=1－J)實施偏移校正和靈敏度校正,由所述數據可以重構各個斷層分析圖像Gj;通過利用相應於切片厚度Tj的權Tj/∑Tj對數據Ij進行加權相加而產生累加數據K;對累加數據進行對數處理;以及然後對累加數據進行重構處理,從而產生累加的斷層分析圖像G。
文檔編號G06T11/00GK1340329SQ0113251
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月31日 優先權日2000年8月31日
發明者貫井正健, 西出明彥 申請人:Ge醫療系統環球技術有限公司