[发明专利]通过使用多片表面重组进行图像重构的系统和方法

权利要求书

1.一种层析成像系统，包括彼此偏移的多个X射线源和多个检测器，其中所述多个源位于第一平面中，并且所述多个检测器位于与源的第一平面平行的多个平面中，还包括控制器，该控制器适于处理由所述多个检测器检测的X射线并生成三维图像，其中，所述控制器包括多个程序指令，当执行所述程序指令时，用于a)将所述检测的X射线的每一个重组到不平的表面上，b)执行在不平的表面上的所述重组数据的二维重构，以及c)根据多个所述表面上的所述重构图像来生成所述三维图像。

2.根据权利要求1的控制器，其中，所述控制器对所述重组数据进行过滤，以使所述三维图像的分辨率最大化。

3.根据权利要求1的控制器，其中，通过从与具有多于一片的表面接近的X射线收集数据来实现所述检测的X射线的每一个到不平的表面上的所述重组，并且其中，通过将二维加权逆雷顿变换或者适合的二维重构中的至少一个施加到来自所有片的组合数据来随后实现每个表面上的重构。

4.根据权利要求3的控制器，其中，根据与多个重构的叠加图像、和与被成像的区域中的每个点交叉的每个多片表面的各片的多个z位置相关的可同时求解等式组来推导出所述三维图像，多个多片表面的每个上存在一个重构的叠加图像。

5.根据权利要求5的控制器，其中，在任何类型的调整、惩罚或约束的情况下，使用如下手段中的至少一个来求解所述可同时求解等式组：最小平方意义、残差的绝对值之和的最小化、残差的任何加权范数的最小化、其中根据数据误差的模型而推导所述权重的残差的任何加权范数的最小化、结构总最小范数、迭代重新加权的最小平方和迭代重新加权的范数方式、或者包括原始对偶方法、梯度方法、梯度投影方法、非线性重构方法的优化方法。

6.根据权利要求1的控制器，其中，在获得所检测的X射线数据的阈值量之后、在获得用于整个对象的数据之前，所述控制器启动所述三维图像的生成。

7.根据权利要求1的控制器，其中，所述多个X射线源是固定不动的。

8.根据权利要求3的控制器，其中，所述控制器使用合并了轴方向上的方向点扩展函数的所述联立等式组，以改善利用至少部分地不在重组表面上的所检测X射线进行的近似。

9.根据权利要求3的控制器，其中，所述控制器适于执行不进行多片表面上的过滤的后向投影；轴去卷积；和随后的对被成像体的每个经轴切片的过滤。

10.根据权利要求1的控制器，其中，所述控制器适于使用光学流技术或任何偏微分方程技术中的至少一个来校正重组表面上的正弦图数据。

11.一种在层析成像系统中生成三维图像的方法，所述层析成像系统包括彼此偏移的多个X射线源和多个检测器，其中，所述多个源位于第一平面中，并且所述多个检测器位于与源的第一平面平行的多个平面中，还包括如下步骤：a)将所述检测的X射线的每一个重组到不平的表面上，b)执行在不平的表面上的所述重组数据的二维重构，以及c)根据多个所述表面上的所述重构图像来生成所述三维图像。

12.根据权利要求11的方法，还包括：对所述重组数据进行过滤、以使所述三维图像的分辨率最大化的步骤。

13.根据权利要求11的方法，其中，通过从与具有多于一片的表面接近的X射线收集数据来实现所述检测的X射线的每一个到不平的表面上的重组的步骤，并且其中，通过将二维加权逆雷顿变换或者任何适合的二维重构中的至少一个施加到来自所有片的组合数据来随后实现每个表面上的重构。

14.根据权利要求13的方法，其中，通过求解与多个重构的叠加图像、和与被成像的区域中的每个点交叉的每个多片表面的各片的多个z位置相关的可同时求解等式组来执行该生成所述三维图像的步骤，多个多片表面的每个上存在一个重构的叠加图像。

15.根据权利要求14的方法，其中，在任何类型的调整、惩罚或约束的情况下，使用如下手段中的至少一个来求解所述可同时求解等式组：最小平方、残差的绝对值之和的最小化、残差的任何加权范数的最小化、其中根据数据误差的模型而推导所述权重的残差的任何加权范数的最小化、结构总最小范数、迭代重新加权的最小平方和迭代重新加权的范数方式、或者包括原始对偶方法、梯度方法、梯度投影方法、非线性重构方法的优化方法。