[发明专利]锥束图像重建方法及装置

权利要求书

1.一种锥束图像重建方法，包括如下步骤：

扫描得到投影图像，并跟踪C型臂的运动姿态，计算得到三维运动矩阵；

根据所述三维运动矩阵，对非等中心投影图像转化，得到等中心投影图像；

根据所述等中心投影图像，重建锥束图像。

2.根据权利要求1所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述扫描得到投影图像，并跟踪C型臂的运动姿态，计算得到三维运动矩阵的步骤是：

提取体模基准点；

根据所述体模基准点，进行C型臂的运动姿态估计，得到三维运动矩阵。

3.根据权利要求2所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述提取体模基准点的步骤是：

对所述投影图像进行高斯滤波；

将滤波后得到的投影图像进行二值化处理；

通过连通成分标记进行基准点的标注。

4.根据权利要求2所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述提取体模基准点的步骤是：

剔除投影图像中CT值大于第一阈值的区域，得到初选的投影区域；

在所述初选的投影区域中提取CT值大于第二阈值的感兴趣的投影区域，所述第一阈值大于第二阈值；

通过连通成分标记进行基准点的标注。

5.根据权利要求2所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述姿态估计的步骤是：

选取基准点，设定三维运动矩阵初值，建立残差方程计算得到所述基准点的初始旋转分量和初始平移分量；

再次选取基准点，将初始的旋转分量和平移分量进行迭代，得到旋转增量及平移增量，并更新得到旋转分量和平移分量；

判断相邻的两次选取基准点所得到的旋转分量之差及平移分量之差是否小于预设阈值或所述迭代次数是否大于预设次数，是，则终止迭代，反之，则再次选取基准点进行迭代。

6.根据权利要求5所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述迭代次数至少1次。

7.根据权利要求1所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述根据所述三维运动矩阵，对非等中心投影图像转化，得到等中心投影图像的步骤是：

通过投影关系得到投影图像的投影坐标，根据旋转分量和平移分量计算得到圆心偏移量，并根据所述圆心偏移量和锥束射线的扫描角度，还原所述投影图像的物理坐标；

转换所述物理坐标得到等中心的投影图像。

8.根据权利要求1所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述根据所述等中心投影图像，重建锥束图像的步骤是：

通过等中心投影图像中体素的衰减系数和所述投影图像获得体素值向量；

修正所述等中心投影图像，得到修正值；

根据所述修正值和体素的衰减系数进行反投影，更新体素值向量。

9.一种锥束图像重建装置，其特征在于，至少包括：

跟踪模块，用于扫描得到投影图像，并跟踪C型臂的运动姿态，计算得到三维运动矩阵；

中心变换模块，用于根据所述三维运动矩阵，对非等中心投影图像转化，得到等中心投影的投影图像；

重建模块，用于根据所述等中心投影图像，重建锥束图像。

10.根据权利要求9所述的锥束图像重建装置，其特征在于，所述跟踪模块包括：

提取单元，用于提取体模基准点；

估计单元，用于根据所述体模基准点，进行C型臂的运动姿态估计，得到三维运动矩阵。

11.根据权利要求10所述的锥束图像重建方法，其特征在于，所述提取单元对所述投影图像在高斯滤波后进行二值化处理，并通过连通成分标记进行基准点的标注。

12.根据权利要求10所述的锥束图像重建装置，其特征在于，所述提取单元剔除投影图像中CT值大于第一阈值的区域，得到初选的投影区域，在所述初选的投影区域中提取CT值大于第二阈值的感兴趣的投影区域，所述第一阈值大于第二阈值，并通过连通成分标记进行基准点的标注。