[发明专利]一种实现多能量CT扫描重建的方法及装置

权利要求书

1.一种实现多能量CT数据采集的方法，其特征在于，包括：

利用CT扫描仪控制电压在数据采集期间以周期性变化的方式对扫描对象进行扫描，所述电压在数据采集期间内为完整周期的变化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制电压在数据采集期间以周期性变化的方式对扫描对象进行扫描，具体为控制电压在最高电压与最低电压之间的m个不同采样点周期性地对扫描对象进行扫描，其中m≥3。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用第一函数f(x)控制电压在数据采集期间以周期性变化的方式扫描，其中所述第一函数f(x)以2T为周期，并且在每个周期内，f(x)能取到最高电压和最低电压。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一函数f(x)具体为：

其中，x为整数，2T为电压变化的周期，MaxKV为最高电压，MinKV为最低电压。

5.一种实现多能量CT扫描重建的方法，其特征在于，包括第一采集步骤、第二采集步骤、多能量校正步骤和多能量图像重建步骤：

所述第一采集步骤包括：

以由第一物质和第二物质组成的第一类扫描对象作为扫描对象，应用如权利要求1-4所述的一种实现多能量CT数据采集的方法，采用第一类电压进行数据采集，采集到n个投影角度下的n组第一类扫描数据{y_i}，其中，i为整数，1≤i≤n，n≥2，所述第一类电压在数据采集期间周期性变化，所述第一类电压在最高电压与最低电压之间共有m个不同的采样点，所述采用第一类电压进行数据采集具体为采用所述m个采样点的电压值在数据采集期间周期性地进行数据采集；

所述第二采集步骤包括：

利用CT扫描仪，控制所述m个采样点中每个采样点的电压值，分别对双柱校正模进行所述n个投影角度的扫描，获得m个n组第二类扫描数据，其中所述双柱校正模中包含所述第一类扫描对象的两种待分割物质，一柱体包含第一物质，另一柱体包含第二物质；

所述多能量校正步骤包括：

利用所述m个n组第二类扫描数据重建并校正出m个第二类扫描图像，其中，所述每个n组第二类扫描数据重建并校正出对应的一个第二类扫描图像；

根据所述第一物质与第二物质在双柱校正模中的位置范围，得到所述第一物质的第三类图像向量和第二物质的第三类图像向量；

根据m组方程式

，计算出m个采样点的电压值分别对应的组合系数与

所述多能量图像重建步骤包括：

通过计算所述第一类扫描数据{y_i}与组合投影数据之间差距的最小值，得到满足所述第一类扫描数据{y_i}与组合投影数据之间差距为最小值的图像向量X_第一和X_第二；

其中，和为所述第一类电压在采集第i个投影角度的第一类扫描数据时对应的组合系数，具体根据所述m个采样点的电压值分别对应的组合系数与获得；

为投影矩阵的第i行；

将满足所述第一类扫描数据{y_i}与组合投影数据之间差距为最小值的图像向量X_第一和X_第二分别作为待求的第一物质的第一类图像向量的转置和第二物质的第一类图像向量的转置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一类电压在最高电压与最低电压之间m个不同采样点的个数m≥3。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述计算第一类扫描数据{y_i}与组合投影数据之间差距的最小值，具体通过计算目标函数的最小值实现，其中，β为折衷参数。