[发明专利]用于对感兴趣区域成像的成像系统、成像方法和计算机程序

说明书

技术领域

本发明涉及用于对感兴趣区域成像的成像系统、成像方法和计算机程序。本发明还涉及用于生成感兴趣区域的图像的图像生成装置、图像生成方法和计算机程序。 

背景技术

已知的成像系统包括照明单元和检测单元，所述照明单元用于生成从不同方向照射感兴趣区域的锥形射束，所述检测单元用于由穿越所述感兴趣区域之后的锥形射束生成检测值。这些已知的成像系统还包括重建单元，其用于通过对所生成的检测值反向投影而重建所述感兴趣区域。在对所述检测值反向投影之前，执行对所述检测值的孔径加权。这一孔径加权降低了由所述锥形射束的锥角引起的伪影，但是其需要高昂的计算成本和大量的硬件资源。 

文章“Aperture weighted cardiac reconstruction for cone-beam CT”，P.Koken and M.Grass，Phys.Med.Biol.51，pp 3433-3448，2006公开了在回顾性门控心脏体积计算机断层成像中使用的经过滤波的反向投影类型的三维重建算法。称为孔径加权心脏重建(AWCR)的该方法能够处理对象点的几种照明间隔，其作为低间距螺旋锥形射束获取的结果而出现。使用了这样一种孔径加权，其中，根据取决于检测值在检测器上的位置的梯形孔径加权函数来为每一检测值计算孔径权重。该梯形孔径加权函数在检测器的中央部分的检测值为一，并且该值在检测器的边缘处线性下降到零。 

发明内容

本发明的目的在于提供用于对感兴趣区域成像的成像系统、成像方法和计算机程序，其中，降低了孔径加权的计算成本和所需的硬件资源的量。本发明的另一个目的在于提供用于生成感兴趣区域的图像的对应图像生成 装置、图像生成方法和计算机程序。 

就本发明的第一方面而言，提供了一种用于对感兴趣区域成像的成像系统，包括： 

-用于生成从不同方向照射感兴趣区域的锥形射束的照明单元， 

-用于由穿越了所述感兴趣区域之后的所述锥形射束生成检测值的检测单元， 

-用于将来自不同方向的检测值划分成组的分组单元，其中，每一组包括至少一个α检测值和至少一个β检测值， 

-α确定单元，其用于采用对应于所述至少一个α检测值的所述孔径内的至少一条射线的至少一个位置为一组内的所述至少一个α检测值确定至少一个α孔径加权值，其中，所述α确定单元适于根据下述步骤为所述至少一个α检测值确定所述至少一个α孔径加权值： 

-确定对于所述至少一个α检测值冗余的冗余值， 

-确定对应于所述至少一个α检测值和所述冗余值的冗余射线的位置， 

-相对于所确定的所述冗余射线的位置为所述至少一个α检测值和所述冗余值中的每者分配孔径加权值， 

-使所分配的孔径加权值归一化，为所述至少一个α检测值分配的经归一化的孔径加权值是所述至少一个α检测值的至少一个α孔径加权值， 

-β确定单元，其用于采用一组内的所述至少一个α孔径加权值为所述组内的所述至少一个β检测值大致确定至少一个β孔径加权值， 

-孔径加权单元，其用于采用所确定的所述至少一个α孔径加权值和至少一个β孔径加权值对所述检测值进行孔径加权， 

-重建单元，其用于通过对所述经过加权的检测值反向投影而重建所述感兴趣区域。 

词语“α”和“β”只用来区分不同的检测值、确定单元和孔径加权值。 

所述检测值是取决于穿越了感兴趣区域之后的锥形射束的辐射的值。 

本发明基于将检测值划分成至少一个α检测值和至少一个β检测值的 组的思想，其中，(例如)利用已知的孔径加权过程采用孔径内的射线的至少一个位置为所述至少一个α检测值确定至少一个α孔径加权值，并且其中，采用所述至少一个α孔径加权值为所述至少一个β检测值大致确定至少一个β孔径加权值，即无需通过确定孔径内的对应于所述至少一个β检测值的射线的位置来确定所述至少一个β孔径加权值。其降低了确定所述至少一个β孔径加权值所需的计算成本，因此降低了用于确定孔径加权值的总体计算成本。此外，其降低了孔径加权所需的硬件资源。 

优选地，所述分组单元适于使每一组包括至少两个α检测值和至少两个β检测值。在这种情况下，通过α确定单元采用对应于所述至少两个α检测值的所述孔径内的射线的位置为组内的每一α检测值确定α孔径加权值。之后，通过β确定单元采用所确定的这些α孔径加权值为β检测值大致确定β孔径加权值。