[发明专利]用于对对象成像的成像系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于对对象成像的成像系统、成像方法和成像计算机程序。

背景技术

成像系统例如是计算机断层摄影系统。计算机断层摄影系统包括发射辐射的辐射源以及用于生成投影数据的探测单元，所述投影数据取决于所述辐射在已穿过要被成像的对象之后的强度，其中，所述辐射源和所述探测单元围绕所述对象旋转，从而在不同的投影方向采集所述投影数据。所述计算机断层摄影系统还包括重建单元，用于从所采集的投影数据重建所述对象的图像。

所述辐射源包括具有初级焦斑区域的靶材料，通过加速场将电子向所述初级焦斑区域加速。加速的电子在所述初级焦斑区域与所述靶材料相遇，并且因此生成初级辐射，所述初级辐射从所述初级焦斑区域发出，并且有次级电子作为副产物。这些次级电子中的一些逃离所述靶材料，并被所述加速场抛回到所述靶材料。所述次级电子与所述靶材料相遇，并且因此生成从次级焦斑区域发出的次级辐射。该次级辐射不利地影响所采集的投影数据，并因此降低了所采集的投影数据的质量，也因此降低了从所采集的投影数据重建的所述对象的图像的质量。

发明内容

本发明的目的是提供用于对对象成像的成像系统、成像方法和成像计算机程序，其中，所述对象的重建图像的质量可以得到改善。

在本发明的第一方面中，提供了一种用于对对象成像的成像系统，其中，所述成像系统包括：

-投影数据提供单元，其用于提供所述对象的所采集的投影数据，其中，所述投影数据通过将从初级焦斑发射初级辐射和从次级焦斑发射次级辐射的辐射源与所述对象相对于彼此移动，并且通过探测所述投影数据而采集，所述投影数据指示在相对于彼此移动所述辐射源和所述对象时，穿过所述对象之后的所述初级辐射和次级辐射，

-重建单元，其用于从所采集的投影数据重建所述对象的第一图像，

-前向投影单元，其用于模拟通过所述第一图像的所述次级辐射的前向投影来生成次级投影数据，

其中，所述重建单元适于基于所采集的投影数据和所述次级投影数据生成第二图像。

通过模拟通过所述第一图像的所述次级辐射的前向投影，可以生成次级投影数据，该次级投影数据由从所述次级焦斑发出的不想要的次级辐射造成。由于造成投影伪影的这些次级投影数据现在是已知的，因而所述重建单元在重建所述第二图像时，可以考虑这些不想要的次级投影数据，以降低，尤其是消除所述次级投影数据对所重建的第二图像的影响，从而改进图像质量。

所述投影数据提供单元可以是己经存储了所采集的投影数据存储单元，或者所述投影数据提供单元可以是，例如，计算机断层摄影系统或X射线C型臂系统的投影数据采集单元。所述辐射源优选适于发射X射线。所述辐射源也可以适于发射其他种类的电磁辐射。

所述重建单元可以适于执行，例如滤波后向投影或另一重建算法，如迭代重建算法、Radon反演算法，等等，以重建所述第一图像和所述第二图像。

优选所述前向投影单元包括所述次级焦斑的表示，并且适于基于所模拟的从所述次级焦斑的所述表示发出的次级辐射以及所述第一图像，模拟所述前向投影。还优选的是，所述次级焦斑的表示形成所述初级焦斑周围的晕圈。所述晕圈可以被视为具有开口的环形或圆形区域，其在所述圆形区域的中心表示所述初级焦斑。还优选的是，所述表示是位于所述初级焦斑周围的一组离散的点。在实施例中，所述前向投影单元适于模拟所述前向投影，使得具有到所述初级焦斑的更大距离的次级焦斑比具有到所述初级焦斑的更小距离的次级焦斑发出具有更小强度的次级辐射。具体地，随着各个次级焦斑到所述初级焦斑的距离增加，所述各个次级焦斑的强度可以得以降低。在另一实施例中，所述前向投影单元适于模拟所述前向投影，使得从所述次级焦斑发出的所述次级辐射的强度首先增加到最大，并且然后随着各个次级焦斑到所述初级焦斑的距离的增加而降低。这允许非常准确地模拟通过所述第一图像的所述次级辐射的所述前向投影。

在优选实施例中，所述重建单元适于通过从所采集的投影数据减去所述次级投影数据，确定差分投影数据，并且适于从所述差分投影数据重建所述第二图像。还优选的是，所述重建单元适于从所述次级投影数据重建次级辐射图像，以及适于从所述第一图像减去所述次级辐射图像以生成所述第二图像。这允许以相对简单的方式，基于所述次级投影数据和所采集的投影数据生成所述第二图像，使得所述第二图像的质量得以改进。

在本发明的又一方面中，提供一种用于对对象成像的成像方法，其中，所述成像方法包括：