This application relates to a cone beam computed tomography image correction method and system. The method includes acquiring background projection image and corrected phantom projection image under the first condition, acquiring multi-energy curve according to background projection image and corrected phantom projection image, acquiring single-energy curve according to multi-energy curve, correcting projection image under the second condition and generating target cone-beam computed tomography image. This method can obtain more accurate multienergy curves and monoenergetic curves through the second condition, and correct the projection image of the object to be corrected accurately, so as to improve the accuracy of hardening correction.
【技術實現步驟摘要】
錐束計算機斷層成像圖像校正方法和系統
本申請涉及計算機斷層成像
，特別是涉及一種錐束計算機斷層成像圖像校正方法和錐束計算機斷層成像圖像校正系統。
技術介紹
錐束計算機斷層成像(ConeBeamComputedTomography)由于具有掃描速度快、輻射利用率高和成本低等優點，被廣泛應用于醫學診斷及治療領域。由于射線的多能會導致錐束計算機斷層成像圖像中含有偽影現象，這種偽影現象稱為射束硬化效應，影響錐束計算機斷層成像圖像的質量。為了校正偽影現象，現有技術中可以采用圓柱均勻模體作為校正模體，將其放入成像區域范圍內，使得重建出的錐束計算機斷層成像圖像中，包含整個圓柱的外輪廓，利用錐束計算機斷層成像系統的掃描幾何參數和前向投影算法便可以仿真計算出不同射線穿過圓柱模體的長度值和找到錐束計算機斷層成像系統中掃描得到的圓柱線積分數據中對應的線積分值，通過長度值和對應的線積分值擬合出多能曲線和單能曲線；對其它物體進行掃描時候，就可以利用多能曲線和單能曲線的對應關系將多能線積分值變換到單能線積分值，完成硬化校正，再利用校正后的數據進行錐束計算機斷層成像圖像重建，得到無硬化偽影的CT圖像。實際情況下，掃描的物體可能體積會更大，射線穿過物體的長度會更長，但是，現有技術中的射線穿過模體的長度也是有限的，只能在一定長度范圍內擬合出長度和對應線積分值的關系曲線，現有技術中擬合的多能曲線只能對一定長度范圍內的校正效果好，超過一定長度范圍的曲線擬合可能是不精確的，這樣，超過一定長度范圍的多能線積分值校正到單能線積分值誤差會更大，影響最終的硬化校正效果。因此，現有技術硬化校正存在準...
【技術保護點】
1.一種錐束計算機斷層成像圖像校正方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取背景投影圖像，其中，所述背景投影圖像為在第一條件下探測器對氣體介質進行等角度圓周曝光掃描所探測到的圖像，所述第一條件為探測器所在平面平行于等角度圓周曝光掃描的旋轉中心軸、所述射線源的中心射線垂直穿過所述旋轉中心軸且所述探測器的平行于所述旋轉中心軸的一側邊界的中點被所述中心射線照射；獲取校正模體投影圖像，其中，所述校正模體投影圖像為在所述第一條件下所述探測器對校正模體進行等角度圓周曝光掃描所探測到的圖像，所述校正模具為放置在成像可視區域內且截面直徑小于所述成像可視區域的直徑的模體，所述成像可視區域為所述第一條件下視場角在所述旋轉中心軸處的可成像區域；根據所述背景投影圖像和所述校正模體投影圖像獲取多能曲線，根據所述多能曲線獲取單能曲線，其中，所述多能曲線用于表示多能線積分值與長度值的關系，所述單能曲線用于表示單能線積分值與長度值的關系；根據所述多能曲線和所述單能曲線，校正待校正投影圖像并生成目標錐束計算機斷層成像圖像，其中，所述待校正投影圖像為在第二條件下所述探測器對待測物體進行等角度圓周曝光掃描所探測到的圖像，所述第二...
【技術特征摘要】
1.一種錐束計算機斷層成像圖像校正方法，其特征在于，包括以下步驟：獲取背景投影圖像，其中，所述背景投影圖像為在第一條件下探測器對氣體介質進行等角度圓周曝光掃描所探測到的圖像，所述第一條件為探測器所在平面平行于等角度圓周曝光掃描的旋轉中心軸、所述射線源的中心射線垂直穿過所述旋轉中心軸且所述探測器的平行于所述旋轉中心軸的一側邊界的中點被所述中心射線照射；獲取校正模體投影圖像，其中，所述校正模體投影圖像為在所述第一條件下所述探測器對校正模體進行等角度圓周曝光掃描所探測到的圖像，所述校正模具為放置在成像可視區域內且截面直徑小于所述成像可視區域的直徑的模體，所述成像可視區域為所述第一條件下視場角在所述旋轉中心軸處的可成像區域；根據所述背景投影圖像和所述校正模體投影圖像獲取多能曲線，根據所述多能曲線獲取單能曲線，其中，所述多能曲線用于表示多能線積分值與長度值的關系，所述單能曲線用于表示單能線積分值與長度值的關系；根據所述多能曲線和所述單能曲線，校正待校正投影圖像并生成目標錐束計算機斷層成像圖像，其中，所述待校正投影圖像為在第二條件下所述探測器對待測物體進行等角度圓周曝光掃描所探測到的圖像，所述第二條件為所述探測器所在平面平行于所述旋轉中心軸、所述中心射線垂直穿過所述旋轉中心軸且所述中心射線垂直照射在所述探測器的中心，所述待測物體為放置在所述旋轉中心軸的物體且處于所述氣體介質的環境中。2.根據權利要求1所述的錐束計算機斷層成像圖像校正方法，其特征在于，還包括以下步驟：根據獲取所述成像可視區域的直徑，其中，D為所述成像可視區域的直徑，L為所述探測器的可探測區域的長度，SAD為所述射線源與所述旋轉中心軸的距離，SDD為所述射線源與所述探測器的垂直距離。3.根據權利要求1所述的錐束計算機斷層成像圖像校正方法，其特征在于，所述根據所述背景投影圖像和所述校正模體投影圖像獲取多能曲線，根據所述多能曲線獲取單能曲線的步驟，包括以下步驟：將所述校正模體投影圖像和對應角度的背景投影圖像進行對數變換，并獲取校正線積分圖像；根據所述校正線積分圖像建立初始錐束計算機斷層成像圖像，在所述初始錐束計算機斷層成像圖像分割出所述校正模體的區域，并生成分域錐束計算機斷層成像圖像，其中，所述分域錐束計算機斷層成像圖像中校正模體的區域的像素值為預設非零值，所述分域錐束計算機斷層成像圖像中所述校正模體的區域以外的像素值為零；根據所述分域錐束計算機斷層成像圖像，獲取所述探測器各個探測元對應的長度值和所述長度值對應的線積分值；根據所述長度值和所述長度值對應的線積分值擬合并獲取所述多能曲線；根據所述多能曲線獲取所述單能曲線，其中，所述單能曲線為所述多能曲線在所述長度值為零處的切線。4.根據權利要求3所述的錐束計算機斷層成像圖像校正方法，其特征在于，所述將所述校正模體投影圖像和對應角度的背景投影圖像進行對數變換，并獲取校正線積分圖像的步驟，包括以下步驟：根據獲取所述校正線積分圖像，其中，ln是底數為e的對數運算，integral為所述校正線積分圖像，P_cylinder為所述校正模體投影圖像，P_air為所述對應角度的背景投影圖像，s為等角度圓周曝光掃描中角度的序號，integral(s)為第s個角度的校正線積分圖像，P_cylinder(s)為第s個角度的校正模體投影圖像，P_air(s)為第s個角度的背景投影圖像，為第s個角度的背景投影圖像和校正模體投影圖像的對應像素的像素值的比值。5.根據權利要求3所述的錐束計算機斷層成像圖像校正方法，其特征在于，所述根據所述分域錐束計算機斷層成像圖像，獲取所述探測器各個探測元對應的長度值和所述長度值對應的線積分值的步驟，包括以下步驟：根據所述探測器的可探測區域的長度、所述...
【專利技術屬性】
技術研發人員：齊宏亮，陳宇思，吳書裕，李翰威，駱毅斌，
申請(專利權)人：廣州華端科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44
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