[发明专利]锥束CT系统的金属伪影校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像处理领域，尤其涉及一种锥束CT系统的金属伪影校正方法。

背景技术

锥束CT(Computed Tomography)以扫描速度快、射线利用率高、剂量低、空间分辨率各向同性等优势在口腔疾病诊断、人体局部器官成像、工业检测等领域发展迅速。但是，CT成像时高衰减系数物质的存在(如人体内的金属整形器件、病人必须携带的活检剂、芯片中金属等)会导致严重的金属伪影，表现为条纹状亮纹、暗带或阴影，严重破坏了CT图像的真实性，极大的限制了其在医学与工业领域的高精度检测。因此去除或最大程度的减少金属伪影是十分必要的。

中国专利申请号201010616842.1提出的“一种去除CT图像中金属伪影的图像后处理方法”。在该专利中，将CT的原始图像由直角坐标图像转换为极坐标图像，在极坐标图像中确定金属投影区域，在极坐标图像中建立模型，采用上述的模型进行模型修正，修正上述模型修正中引入的正反投影误差，将极坐标图像转换成直角坐标图像。由于要进行坐标变换，所以会大大损失图像空间分辨率，导致图像质量下降。

中国专利申请号201110123647.X提出的“用于减少CT图像数据中的图像伪影、尤其是金属伪影的方法”。在该专利中，在不同的平均X射线能量时产生两个CT图像数据组。通过将这两个CT图像数据组加权地组合来计算出新的CT图像数据组。在此在加权的组合中所采用的加权因子被选择为，使得在该新的CT图像数据组中的图像伪影与在两个原始CT图像数据组中的图像伪影相比明显减少。由于要在不同能量时产生两个CT图像数据组，需要重复扫描两次，增加了病人所承受的辐射剂量，而且由于病人扫描时间加长，可能会带来潜在的运动伪影。

发明内容

基于此，有必要针对上述金属伪影校正方法存在的缺陷，提供一种图像质量高的锥束CT系统的金属伪影校正方法。

一种锥束CT系统的金属伪影校正方法，包括下述步骤：

从原始正投影图像f(x，y)中分离出金属投影图像M(x，y)；

对所述金属投影图像M(x，y)进行重建，得到金属部分的CT图像X_Metal；

将所述原始正投影图像f(x，y)减去所述金属投影图像M(x，y)，即得到不含金属部分的投影图像f_res(x，y)；

对所述不含金属部分的投影图像f_res(x，y)进行重建，得到不含金属部分的CT图像X_res；及

将所述金属部分CT图像X_Metal与所述不含金属部分的CT图像X_res相加，即得到金属伪影校正后的最终CT重建图像X_correction。

在本发明提供的实施例中，其中，从原始正投影图像f(x，y)中分离出金属投影图像M(x，y)，包括下述步骤：

步骤S11：定义初始阀值I₀，所述初始阀值为I₀＝(I_max+I_min)/2，其中，I_max为所述原始正投影图像f(x，y)中像素最大灰度值，I_min为所述原始正投影图像f(x，y)中最小灰度值；

步骤S12：基于所述初始阀值I₀，将所述原始正投影图像f(x，y)分为两组图像T₁(x，y)、T₂(x，y)，其中，T₁(x，y)的所有像素灰度值大于I₀，T₂(x，y)的所有像素灰度值均小于或等于I₀；

步骤S13：计算所述图像T₁(x，y)内所有像素的均值及图像T₂(x，y)内所有像素的均值，并分别记为E₁和E₂；

步骤S14：定义新阀值I，所述新阀值I＝(E₁+E₂)/2；

步骤S15：判断|I-I₀|是否大于ε，若“是”则进行下一步，若“否”则将所述I赋予I₀，并返回步骤S12，其中，所述ε为0.5；

步骤S16：将所述新阀值I赋予所述初始阀值I₀；及