雙能CT掃描圖像重建方法及裝置與流程

2024-04-02 07:37:05 2

本申請涉及CT(Computed Tomography，即電子計算機斷層掃描)領域，尤其涉及一種雙能CT掃描圖像重建方法及裝置。

背景技術：

雙能CT掃描是利用兩種不同能量的X射線對掃描部位進行成像，利用不同物質對X射線衰減的差異，重建得到掃描部位的成分構成。

在雙能掃描中，需要採集不同能量的數據，每個能量下採集的數據必須能夠保證重建目標圖像，這就需要在掃描過程中進行不同能量的切換，同時保證每次掃描得到的數據滿足重建的必要條件。

圖1為雙能掃描中所採集的投影數據的示意圖，圖2為雙能螺旋掃描示意圖。其中，圖2中的第一圈對應圖1中低能量(LowKV)的掃描，圖2中的第二圈對應圖1中的高能量(HighKV)的掃描，以此類推。相鄰的低能量掃描與高能量掃描的轉換時間為KVSwitch，從而導致一圈掃描過程中，不是所有角度採集到的數據都能用於重建，而是每個整圈掃描的最後會存在一部分角度對應的時間用於能量的切換，例如，圖2中的第一圈中與第二圈交叉部分對應的角度，圖2的第二圈中與第三圈交叉部分對應的角度，以此類推。

通常，將每個能量下數據的採集量稱為重建一幅圖像需要的半掃描重建數，記為viewPerScan。每圈掃描獲得viewPerScan個半掃描重建數後切換到另一個能量，繼續掃描viewPerScan個半掃描重建數後再切換回原來的能量，繼續掃描，周而復始。

但是在實際掃描過程中，待掃描部位預期的掃描長度可能不是整數掃描圈數，為了覆蓋所有目標掃描位置，可能會存在一定的冗餘掃描。如圖3所示，根據待掃描部位實際掃描的長度和每圈z方向運動的距離，可能會存在不同長度的冗餘數據掃描，導致患者接受不必要的輻射。

技術實現要素：

有鑑於此，本申請提供一種雙能CT掃描圖像重建方法及裝置，以解決現有技術中存在的冗餘掃描問題。

具體地，本申請是通過如下技術方案實現的：

根據本申請的第一方面，提供一種雙能CT掃描圖像重建方法，所述方法包括：

對待掃描目標進行高、低能量周期性變化的CT掃描，獲得預期掃描長度的投影數據，其中，每個整圈的高、低能量掃描的掃描角度範圍均從0至θmax；

當需要重建所述待掃描目標上各待重建位置的高能量圖像或低能量圖像時，判斷當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描是否為整圈掃描；

若是，則獲取所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描所獲取的投影數據，並作為所述當前待重建位置的高能量圖像或低能量圖像的重建數據；

否則，獲取當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的非整圈掃描對應的掃描角度範圍0至θend和投影數據，並從另一個整圈掃描獲取的投影數據中，截取掃描角度範圍從θend至θmax對應的投影數據，將所述非整圈掃描對應的投影數據與所截取的投影數據合併後，作為所述當前待重建位置的高能量圖像或低能量圖像的重建數據，其中，0<θend<θmax，所述另一個整圈掃描的掃描能量與所述非整圈掃描的掃描能量相同，且所述另一個整圈掃描位於所述非整圈掃描之前。

可選地，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的掃描數據為非整圈掃描時，所述截取的投影數據所對應的整圈掃描與所述非整圈掃描之間間隔一個與所述非整圈掃描的掃描能量不同的另一個能量的整圈掃描。

可選地，所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描包括：

當前待重建位置所在的當前圈掃描，以及與所述當前圈掃描所相鄰的上一圈或下一圈所對應的高能量或低能量掃描。

可選地，所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描的獲取過程包括：

分別計算所述當前待重建位置重建高能量或者低能量圖像時，該位置與所述上一圈高能量或者低能量掃描的最後位置、下一圈高能量或者低能量掃描的開始位置的距離，並比較兩個距離的大小；

選擇距離較小所對應的一圈高能量或者低能量掃描作為距離所述當前待重建位置最近的一圈掃描。

可選地，所述CT掃描為螺旋掃描，相鄰的高能量與低能量的CT螺旋掃描重疊的部分為能量切換區，所述能量切換區的投影數據為無效數據。

根據本申請的第二方面，提供一種雙能CT掃描圖像重建裝置，所述裝置包括：

掃描模塊，用於對待掃描目標進行高、低能量周期性變化的CT掃描，獲得預期掃描長度的投影數據，其中，每個整圈的高、低能量掃描的掃描角度範圍均從0至θmax；

判斷模塊，當需要重建所述待掃描目標上各待重建位置的高能量圖像或低能量圖像時，判斷當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描是否為整圈掃描；

第一處理模塊，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描為整圈掃描時，獲取所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描所獲取的投影數據，並作為所述當前待重建位置的高能量圖像或低能量圖像的重建數據；

第二處理模塊，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描為非整圈掃描時，獲取當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的非整圈掃描對應的掃描角度範圍0至θend和投影數據，並從另一個整圈掃描獲取的投影數據中，截取掃描角度範圍從θend至θmax對應的投影數據，將所述非整圈掃描對應的投影數據與所截取的投影數據合併後，作為所述當前待重建位置的高能量圖像或低能量圖像的重建數據，其中，0<θend<θmax，所述另一個整圈掃描的掃描能量與所述非整圈掃描的掃描能量相同，且所述另一個整圈掃描位於所述非整圈掃描之前。

可選地，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的掃描數據為非整圈掃描時，所述截取的投影數據所對應的整圈掃描與所述非整圈掃描之間間隔一個與所述非整圈掃描的掃描能量不同的另一個能量的整圈掃描。

可選地，所述當前待重建建像時採用的距離最近的一圈高、低能量掃描包括：

當前待重建位置所在的當前圈掃描，以及與當前圈掃描所相鄰的上一圈或下一圈所對應的高能量或低能量掃描。

可選地，所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描的獲取過程包括：

分別計算所述當前待重建位置重建高能量圖像或者低能量圖像時，該位置與所述上一圈高能量或者低能量掃描的最後位置、下一圈高能量或者低能量掃描的開始位置的距離，並比較兩個距離的大小；

選擇距離較小所對應的一圈掃描作為距離所述當前待重建位置最近的一圈掃描。

可選地，所述CT掃描為螺旋掃描，相鄰的高能量與低能量的CT螺旋掃描重疊的部分為能量切換區，所述能量切換區的投影數據為無效數據。

本申請的有益效果：當需要重建當前待重建位置的高能圖像時，當判斷出當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描為非整圈掃描，或者當需要重建當前待重建位置的低能圖像時，當判斷出當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描為非整圈掃描時，需要從該非整圈掃描之前的、且掃描能量與該非整圈掃描能量相同的的一個整圈掃描中截取的部分投影數據，並將該截取的部分投影數據與所述非整圈掃描獲取的投影數據相結合，從而獲得滿足重建當前待重建位置的高能量或低能量圖像的數據量，進而實現通過在能量圖像重建時對重建所需數據的處理，最終實現無需冗餘部分的掃描，即可重建出所有目標區域的能量圖像的結果，從而提高CT掃描儀器的安全性。

應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性和解釋性的，並不能限制本申請。

附圖說明

此處的附圖被併入說明書中並構成本說明書的一部分，示出了符合本申請的實施例，並與說明書一起用於解釋本申請的原理。

圖1是目前雙能掃描中所採集的投影數據的示意圖；

圖2是目前雙能螺旋掃描的示意圖；

圖3是目前雙能掃描中所採集的投影數據的示意圖，其揭示了為保證重建出目標區域的圖像而存在的冗餘掃描部分；

圖4是本實施例提供的雙能CT掃描圖像重建方法的流程圖；

圖5是本實施例提供的雙能CT掃描中所採集的投影數據的示意圖；

圖6是本實施例提供的獲取特殊位置的圖像重建數據的示意圖；

圖7是本實施例提供的雙能CT掃描圖像重建裝置的結構示意圖；

圖8是本實施例提供的CT機的結構圖。

具體實施方式

這裡將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式並不代表與本申請相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本申請的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

在本申請使用的術語是僅僅出於描述特定實施例的目的，而非旨在限制本申請。在本申請和所附權利要求書中所使用的單數形式的「一種」、「所述」和「該」也旨在包括多數形式，除非上下文清楚地表示其他含義。還應當理解，本文中使用的術語「和/或」是指並包含一個或多個相關聯的列出項目的任何或所有可能組合。

應當理解，儘管在本申請可能採用術語第一、第二、第三等來描述各種信息，但這些信息不應限於這些術語。這些術語僅用來將同一類型的信息彼此區分開。例如，在不脫離本申請範圍的情況下，第一信息也可以被稱為第二信息，類似地，第二信息也可以被稱為第一信息。取決於語境，如在此所使用的詞語「如果」可以被解釋成為「在……時」或「當……時」或「響應於確定」。

在雙能CT掃描中，為覆蓋所有的目標掃描位置，使得所有掃描位置都具備重建該位置的高能圖像和低能圖像的必要條件，需要將CT掃描的掃描長度設置成整數掃描圈數。但實際的待掃描目標預期掃描長度可能不是整數掃描圈數，參見圖3，這時就會存在一定的冗餘掃描，導致患者接受不必要的輻射。

為解決上述問題，如圖4所示，本發明提供一種雙能CT掃描圖像重建方法，所述方法包括：

S101：對待掃描目標進行高、低能量周期性變化的CT掃描，獲得預期掃描長度的投影數據，其中，每個整圈的高、低能量掃描的掃描角度範圍均從0至θmax。

本申請中，所述待掃描目標屬於被測體上的具體待診斷位置，當待掃描目標在所述被測體上的位置被確定後，根據所述待掃描目標的實際情況，設置所述待掃描目標的起始掃描點和掃描終點後，從起始掃描點開始進行高、低能量交替的掃描，直至掃描到掃描終點，即可獲得預期掃描長度的投影數據。另外，高能量的CT掃描對應的掃描電壓大於低能量的CT掃描的掃描電壓，每圈高能量掃描能夠獲得該圈高能量掃描對應的投影數據區，每圈低能量掃描能夠獲得該圈低能量掃描對應的投影數據區。

本申請中，獲得預期掃描長度的投影數據所對應的掃描則可能包括多圈交替的高、低能量掃描，對應獲得交替的高能量數據區和低能量數據區。

其中，最後一圈掃描能量可能是高能量也可能是低能量，這取決於預期掃描長度、起始掃描點對應的掃描能量以及每個整圈的掃描角度範圍。並且，本申請中，位於最後一圈掃描之前的每圈掃描均為整圈掃描，而最後一圈掃描可能為整圈掃描，也可能為非整圈掃描，最後一圈掃描是否為整圈掃描與預期掃描長度以及每個整圈的掃描角度範圍相關。

為描述方便，在本申請中記每個能量(即高能量或低能量)的一個整圈掃描的初始角度為0，每個能量的一個整圈掃描的最大掃描角度為θmax。

可選地，所述CT掃描為螺旋掃描，相鄰兩個能量(即高能量和低能量)的CT螺旋掃描重疊的部分為能量切換區，通常，所述能量切換區的投影數據為無效數據，即能量切換區的投影數據不可作為高能量圖像的重建數據或低能量圖像的重建數據。

另外，在本申請中，所述能量切換區的掃描角度相等。即本實施例中，從高能切換到低能以及從低能切換到高能所用的掃描角度相等。

在理想狀態下，從高能切換到低能以及從低能切換到高能，所使用的切換時間為0。

所述CT掃描的掃描床分為進床和退床兩個運動方向，本實施例將掃描床的運動方向記為z方向。在進行掃描時，掃描床的運動方向為垂直於機架平面的方向，所述CT以垂直於掃描床的運動方向對待掃描目標進行掃描。

S102：當需要重建所述待掃描目標上各待重建位置的高能量圖像或低能量圖像時，判斷重建該位置的掃描數據所對應的高能量或低能量掃描是否為整圈掃描。

本申請中，當前待重建位置為所述待掃描目標上的某個點或某個區域。重建該位置的掃描數據具體是指重建當前待重建位置時所採用的距離該位置最近的高能量或者低能量掃描數據。

在一些例子中，可以根據每圈掃描的最大掃描角度來判斷所述待掃描目標上各待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描是否為整圈掃描，具體包括：

當需要判斷當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描是否為整圈掃描時，獲取距離所述當前待重建位置最近的一圈高能量掃描對應的最大掃描角度；

當該高能量掃描對應的最大掃描角度為θmax時，則判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描為整圈掃描；否則，判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描為非整圈掃描。

相應地，當需要判斷當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描是否為整圈掃描時，獲取所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描對應的最大掃描角度；

當該低能量掃描對應的最大掃描角度為θmax時，則判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描為整圈掃描；否則，判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描為非整圈掃描。

在另一些例子中，還可以根據每圈掃描所獲得的投影數據量來判斷所述待掃描目標上各待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描是否為整圈掃描，具體包括：

當需要判斷當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描是否為整圈掃描時，獲取所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描所獲取的投影數據量；

當該高能量掃描對應的投影數據量為預設數量時，則判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描為整圈掃描；當該高能量掃描對應的投影數據量小於預設數量時，判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描為非整圈掃描。

相應地，當需要判斷當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描是否為整圈掃描時，獲取所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描所獲取的投影數據量；

當該低能量掃描對應的投影數據量為預設數量時，則判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描為整圈掃描；當該高能量掃描對應的投影數據量小於預設數量時，判斷所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描為非整圈掃描。

其中，所述預設數量是指重建高能圖像或低能圖像所需的半掃描重建數viewPerScan。當一圈高能量掃描對應的投影數據量為半掃描重建數viewPerScan時，則判斷該圈高能量掃描為整圈掃描，而當一圈高能量掃描對應的投影數據量小於半掃描重建數viewPerScan時，則判斷該圈高能量掃描為非整圈掃描。

相應地，當一圈低能量掃描對應的投影數據量為半掃描重建數viewPerScan時，則判斷該圈低能量掃描為整圈掃描，而當一圈低能量掃描對應的投影數據量小於半掃描重建數viewPerScan時，則判斷該圈低能量掃描為非整圈掃描。

本實施例中，所述預設數量與整圈掃描所獲得的投影數據量相等。

該步驟中，當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量的掃描是指：

當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描或距離待重建位置最近的一圈低能量掃描。

噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的高能量或低能量掃描為非整圈掃描時，則進入步驟S104。

具體地，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的高能量或低能量掃描為非整圈掃描時，表明當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的高能量或低能量掃描為最後一圈掃描且最大掃描角度小於θmax，也說明預期掃描長度中最後一圈掃描是非整圈掃描，噹噹前待重建位置距離最後一圈掃描較近時，由於最後一圈掃描的投影數據區不完整，如果採用現有技術，將造成不滿足該當前待重建位置對應的能量與最後一圈掃描能量相同的圖像重建要求。

例如，當最後一圈掃描為高能量掃描時，當前待重建位置位於低能量掃描區域，且最後一圈掃描為距離所述當前待重建位置最近的一圈高能量掃描。若需要重建該當前待重建位置的高能量圖像，由於最後一圈掃描的投影數據區不完整，該最後一圈掃描獲得的投影數據的數量不滿足重建該待重建位置的高能量圖像所需的高能量投影數據量，故需要進行數據處理後，才能重建出所述當前待重建位置的高能量圖像。

噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描的掃描為整圈掃描，即當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描的最大掃描角度均等於θmax時，則進入步驟S103，這表明在重建圖像時，該待重建位置能找到滿足重建高能量圖像或低能量圖像所要求的完整投影數據區。

S103：獲取所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描所獲取的投影數據，並作為所述當前待重建位置的高能量或低能量圖像的重建數據。

噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的高能量或低能量掃為整圈掃描，即當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的高能量或低能量掃描的最大掃描角度均等於θmax時，表明該當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描所獲得的投影數據的數量滿足各能量圖像重建所需的投影數據量的要求。

S104：獲取當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的非整圈掃描對應的掃描角度範圍0至θend和投影數據，並從另一個整圈掃描獲取的投影數據中，截取掃描角度範圍從θend至θmax對應的投影數據，將所述非整圈掃描對應的投影數據與所截取的投影數據合併後，作為所述當前待重建位置的高能量圖像或低能量的重建數據，其中，0<θend<θmax，所述另一個整圈掃描的掃描能量與所述非整圈掃描的掃描能量相同，且所述另一個整圈掃描位於所述非整圈掃描之前。

當所述當前待重建位置需要重建能量與所述非整圈掃描能量相同的能量圖像時，需要將所述非整圈掃描獲取的投影數據和所述截取的投影數據組合才能夠滿足重建能量與所述非整圈掃描能量相同的能量圖像所需數據量要求。

可選地，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的掃描數據為非整圈掃描時，所述截取的投影數據所對應的整圈掃描與所述非整圈掃描之間間隔一個與所述非整圈掃描的掃描能量不同的另一能量的整圈掃描。即截取的投影數據所對應的一圈掃描與所述非整圈掃描之間僅僅間隔一圈掃描，而且，該間隔的一圈掃描的能量為與所述非整圈掃描能量不同的另一能量。

本申請中，由於當前待重建位置越近的掃描，所獲得的投影數據與該待重建位置的關聯度越大，故選擇與所述非整圈掃描的上一圈掃描相鄰的一圈掃描作為截取投影數據所對應的一圈掃描能夠使得重建的圖像精確度較高。

例如，當所述非整圈掃描為高能量掃描時，則截取的投影數據所對應的掃描也為高能量掃描，且截取的投影數據所對應的高能量掃描與所述非整圈掃描之間僅僅間隔一圈低能量掃描，從而使得重建的當前待重建位置的高能量圖像更為精確。

本實施例中，由於距離當前待重建位置越近的一圈掃描所獲得的投影數據與該待重建位置的關聯度越大，故本申請中，將當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描所獲得的投影數據分別作為該當前待重建位置的高、低能量圖像重建數據，從而使得重建出的能量圖像較為精確。

其中，所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描，包括：

所述當前待重建位置所在的當前圈掃描，以及與所述當前圈掃描所相鄰的上一圈或下一圈所對應的高能量或低能量掃描。

可選地，分別計算所述當前待重建位置重建高能量或者低能量圖像時，該位置與所述上一圈高能量或者低能量掃描的最後位置、下一圈高能量或者低能量掃描的開始位置的距離，並比較兩個距離的大小；

選擇距離較小所對應的一圈高能量或者低能量掃描作為距離所述當前待重建位置最近的一圈掃描。

需要說明的是，當所述當前待重建位置與所述上一圈高能量或者低能量掃描的最後位置的距離與所述當前待重建位置與所述下一圈高能量或者低能量掃描的開始位置的距離相等時，此時，上一圈高能量或者低能量掃描、下一圈高能量或者低能量掃描所獲得的投影數據與所述當前待重建位置的關聯度相同，故選擇所述上一圈高能量或者低能量掃描或下一圈高能量或者低能量掃描中的一個作為距離當前待重建位置最近的一圈高能量或低能量掃描即可。

在一可行的實現方式中，按照低能量、高能量的CT掃描順序對待掃描目標進行螺旋掃描，獲得預期掃描長度的投影數據，參見5，所述預設掃描長度的投影數據包括按掃描床運動方向(z方向)形成的能量數據區一、能量數據區二、能量數據區三、能量數據區四和能量數據區五。

其中，能量數據區一至能量數據區四均為一個整圈掃描(即完整的放線範圍，掃描角度從0至θmax)，掃描使用能量從低能量、高能量的順序交替。

能量數據區五為最後一圈CT掃描，且為低能量掃描。最後一圈低能量的CT掃描為非整圈掃描(即非完整的放線範圍)，其掃描角度為0至θ5，0<θ5<θmax。

當待重建位置建像時採用的距離該位置最近的每個能量的最大掃描角度均等於θmax時，則可選擇離該待重建位置最近的高、低能量數據區作為該待重建位置的各能量圖像的重建數據。

例如，對於圖5中的位於能量數據區三且靠近能量數據區二的待重建位置a，在重建所述待重建位置a的圖像時，選擇能量數據區三的投影數據作為重建該待重建位置a的低能量圖像，選擇能量數據區二的投影數據作為重建該待重建位置a的高能量圖像。

但是，當距離待重建位置最近的其中一個能量的最大掃描角度小於θmax時，即最後一圈掃描為距離該待重建位置最近的一個能量的掃描之一，則在重建該待重建位置對應的能量與所述最後一圈掃描能量相同的能量圖像時，可將能量數據區四作為重建該待重建位置的高能量圖像。而當在重建該待重建位置的低能量圖像時，由於離該待重建位置最接近的能量數據區五的數據是不完整的，即不能獲得該重建位置完整的低能量數據區，導致該重建位置不能重建出低能量圖像。

例如，圖5中的待重建位置b(該待重建位置b位於圖5中特殊範圍內的標線處)，距離該待重建位置b最近的每個能量對應能量數據區四和能量數據區五，其中，能量數據區五為一個非整圈的掃描，當重建待重建位置b的低能量圖像時，由於能量數據區五的投影數據不全，故不能重建一個完整的低能圖像。

本實施例使用靠近能量數據區五且與能量數據區五的掃描使用能量相同的能量數據區三的部分投影數據，結合能量數據區五的投影數據得到重建該待重建位置b的低能量圖像所需要的必要數據。

具體地，能量數據區五的掃描角度範圍為[0，θ5]，0<θ5<θmax，能量數據區三的掃描角度範圍為[0，θmax]。用於重建待重建位置b的低能圖像的投影數據可採用：能量數據區五的掃描角度範圍為[0，θ5]的投影數據能量數據區三的掃描角度範圍為[θ5，θmax]的投影數據的組合，參見圖6。

兩個能量數據區的投影數據的組合，從而得到滿足重建所述待重建位置b的低能量圖像的必要數據。

如圖7所示，為本申請提供的雙能CT掃描圖像重建裝置的結構示意圖，與上述雙能CT掃描圖像重建方法相對應，可參照上述雙能CT掃描圖像重建方法的實施例來理解或解釋該雙能CT掃描圖像重建裝置的內容。

根據應用的場景不同，所述裝置有可能是通過軟體實現的業務邏輯，也可能是硬體或者軟硬體結合的設備。下面以軟體實現為例介紹本申請裝置。軟體作為一個邏輯意義上的裝置，是通過其所在設備的處理器將非易失性存儲器中對應的電腦程式指令讀取到內存中運行形成的。如圖8所示，為一個例子中，本申請軟體裝置所在的CT機的硬體結構圖。所述CT機除了包括有處理器、內存、IO接口、以及非易失性存儲器之外，可能還包括其他硬體，對此不再贅述。

從功能模塊來講，本實施例提供的雙能CT掃描圖像重建裝置包括掃描模塊101、判斷模塊102、第一處理模塊103以及第二處理模塊104。

其中，掃描模塊101用於對待掃描目標進行高、低能量周期性變化的CT掃描，獲得預期掃描長度的投影數據，其中，每個整圈的高、低能量掃描的掃描角度範圍均從0至θmax。

本實施例中，所述CT掃描為螺旋掃描，兩個能量的CT螺旋掃描重疊的部分為能量切換區，所述能量切換區的投影數據為無效數據。

可選地，所述能量切換區的掃描角度相等。

判斷模塊102，當需要重建所述待掃描目標上各待重建位置的高能量圖像或低能量圖像時，判斷當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描是否為整圈掃描。

第一處理模塊103，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描為整圈掃描時，獲取所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描所獲取的投影數據，並作為所述當前待重建位置的高能量圖像或低能量圖像的重建數據。

其中，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的掃描數據為非整圈掃描時，所述截取的投影數據所對應的整圈掃描與所述非整圈掃描之間間隔一個與所述非整圈掃描的掃描能量不同的另一個能量的整圈掃描。

第二處理模塊104，噹噹前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量或低能量掃描為非整圈掃描時，獲取所述非整圈掃描對應的掃描角度範圍0至θend和投影數據，並從另一個整圈掃描獲取的投影數據中，截取掃描角度範圍從θend至θmax對應的投影數據，將所述非整圈掃描對應的投影數據與所截取的投影數據合併後，作為所述當前待重建位置的高能量圖像或低能量圖像的重建數據，其中，0<θend<θmax，所述另一個整圈掃描的掃描能量與所述非整圈掃描的掃描能量相同，且所述另一個整圈掃描位於所述非整圈掃描之前。

在本實施例中，所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描包括：

當前待重建位置所在的當前圈掃描，以及與當前圈掃描所相鄰的上一圈或下一圈所對應的高能量或低能量掃描。

進一步地，所述當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高、低能量掃描的獲取過程包括：

分別計算所述當前待重建位置重建高能量或者低能量圖像時，該位置與所述上一圈高能量或者低能量掃描的最後位置、下一圈高能量或者低能量掃描的開始位置的距離，並比較兩個距離的大小；

選擇距離較小所對應的一圈高能量或者低能量掃描作為距離所述當前待重建位置最近的一圈掃描。

綜上所述，本申請的雙能CT掃描圖像重建方法及裝置在當需要重建當前待重建位置的高能圖像時，當判斷出當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈高能量掃描為非整圈掃描，或者當需要重建當前待重建位置的低能圖像時，當判斷出當前待重建位置建像時採用的距離該位置最近的一圈低能量掃描為非整圈掃描時，需要從該非整圈掃描之前的、且掃描能量與該非整圈掃描能量相同的的一個整圈掃描中截取的部分投影數據，並將該截取的部分投影數據與所述非整圈掃描獲取的投影數據相結合，從而獲得滿足重建當前待重建位置的高能量或低能量圖像的數據量，進而實現通過在能量圖像重建時對重建所需數據的處理，最終實現無需冗餘部分的掃描，即可重建出所有目標區域的能量圖像的結果，從而提高CT掃描儀器的安全性。

以上所述僅為本申請的較佳實施例而已，並不用以限制本申請，凡在本申請的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請保護的範圍之內。