[发明专利]基于正弦图的CT系统射束硬化消除方法及其系统

说明书

技术领域

本发明涉及CT技术领域，特别是涉及一种基于正弦图的CT系统射束硬化消除方法及其系统。

背景技术

射束硬化是由X射线束能谱的多能性和衰减系数与能量的相关性造成的。多能X射线穿过物体时，能量较低的X光子由于光电效应优先被吸收，使得穿透物质的X射线高能成分比例增加，表现为X射线的平均能量升高，从而使X射线随贯穿长度的增加，具有更强的穿透能力，频谱分布的峰值向较高的能量方向移动，这就是射束硬化效应。它会导致密度均匀的被测物体切片在重建CT图像上表现为亮度不一，图像上的灰度值分布呈中间黑边缘亮的“茶杯”状，即“杯状”伪影。

因此，射束硬化消除方法是近年来国际CT成像领域的研究热点。中国专利申请号200410009800.6提出了一种“基于原始投影正弦图的CT射束硬化校正方法”。在该专利中，提出一种基于原始投影正弦图的CT射束硬化消除方法，不需要事先进行建模扫描和计算，不受扫描对象和扫描条件限制，校正程序简单、实时，不需要特定校正硬件。但是由于该方法的校正程序过于简单，无法做到精确地消除射束硬化。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够精确地消除射束硬化的基于正弦图的CT系统射束硬化消除方法及其系统。

一种基于正弦图的CT系统射束硬化消除方法，包括如下步骤：

将扫描对象置于CT机的检台，对扫描对象进行360度CT扫描，获得CT投影图像数据；

将扫描对象从CT机的检台移除，扫描获得CT亮场图像数据，并计算出所述CT亮场图像数据的平均亮场图像数据；

扫描获得CT暗场图像数据，并计算出所述CT暗场图像数据的平均暗场图像数据；

基于平均亮场图像数据和平均暗场图像数据对CT投影图像数据进行预处理；

对经过预处理的CT投影图像数据进行坐标变换，得到投影数据正弦图；

对投影数据正弦图进行滤波处理；

对经过滤波后的投影数据正弦图进行校正；以及

基于校正后的投影数据正弦图进行CT图像重建。

在其中一个实施例中，在所述基于平均亮场图像数据和平均暗场图像数据对CT投影图像数据进行预处理的步骤中，使用的预处理方法如下：

Bi=log(F‾-D‾Ai-D‾),(i=1,...,360);]]>

其中，表示平均亮场图像数据，表示平均暗场图像数据，A_i(i＝1，...，360)表示CT投影图像数据，B_i(i＝1，...，360)表示经过预处理的CT投影图像数据。

在其中一个实施例中，所述对经过预处理的CT投影图像数据进行坐标变换，得到投影数据正弦图的步骤包括：

以CT探测器的探测通道为横坐标，以扫描角度为纵坐标，将经过预处理的CT投影图像数据变换为投影数据正弦图。

在其中一个实施例中，所述对投影数据正弦图进行滤波处理的步骤包括：

基于投影数据正弦图选取1*9的一维滤波器；

使用所述1*9的一维滤波器对投影数据正弦图中的像素按照如下公式进行逐一判断：