[发明专利]使用迭代近似法的X射线计算机断层摄影装置(X射线CT装置)

说明书

技术领域

涉及图像处理方法以及系统，更具体而言，涉及向代数重建法(ART)、同时代数重建法(SART)以及有序子集同时代数重建法(OS-SART)等迭代近似法应用确定的低通滤波器。

背景技术

为了容积图像的重建，由各种团体开发了迭代算法，其中包含全变动(TV)最小化迭代近似算法。在迭代近似法(IR)中，还包含代数重建法(ART)、同时代数重建法(SART)或者有序子集同时代数重建法(OS-SART)。

在X射线计算机断层摄影(CT)中，为了与以往类型的滤波校正反投影法(FBP)相比改善图像的质量的确定的特征，将部分注意力集中于迭代近似法(IR)。IR基于一边将计算的复杂度维持在可管理的范围、一边准确地评估衰减线积分的正演模型。另一方面，FBP基于重建核。

以往技术尝试在IR法以及FBP法的双方中改善空间分辨率。在以往型的FBP法中，为了改善空间分辨率，存在通过适用伴随高频提升的清晰的卷积核(FBP-HR)，来除去有限的焦点大小、有限的检测器单元大小、检测器的串音以及方位模糊等、图像化系统中的空间上的模糊因素的方法。IR不具有重建核这样的概念，但依然能够改善图像分辨率和图像噪音。

基于以往技术的IR法使用确定的噪音补偿装置提高空间分辨率。在基于以往技术的某一IR法中，在正演模型中，使用放大后的体素足迹，但此时，组合使用设计成除去由于放大后的体素的使用而造成的任何不希望的过冲或者下冲伪影的频带抑制滤波器。作为基于以往技术的另一方法，使用点分散函数的库，对空间上变动的体素足迹进行模型化处理。

发明内容

尽管上述的那样的以往技术进行了努力，在迭代近似法中的噪音抑制与空间分辨率的改善之间，依然存在折衷的关系。

本发明的目的在于提供一种能够改善迭代近似法中的噪音抑制和空间分辨率的X射线计算机断层摄像装置。

本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄像装置具备：正向投影单元，对根据基于摄像的第1投影数据生成的摄像图像或者更新后的上述摄像图像进行正向投影，生成与至少一个光线方向对应的第2投影数据；滤波处理单元，使用至少1个角度变动的低通滤波器，对与上述至少一个光线方向对应的第2投影数据执行滤波处理；计算单元，计算上述第1投影数据与上述滤波处理后的第2投影数据的差分；以及更新单元，使用上述差分更新上述摄像图像。

附图说明

图1是表示基于本实施方式的多切片X射线CT装置或者扫描仪的实施方式的图。

图2是表示基于本实施方式的另一实施方式中的分辨率改善设备的图。

图3是表示通过本实施方式对图像进行迭代近似时实质性地改善空间分辨率的过程所包含的多个步骤的流程图。

图4是与基于本实施方式的图像像素和检测器相关地表示示例性的焦点的确定的特性的图。

图5是表示基于本实施方式的角度依赖性的空间变动的低通滤波器的一个例子的确定的特性的图。

图6A是表示使用标准核(FBP-ST)时的、确定的曝光中的规定的条纹的空间分辨率的图。

图6B是表示使用伴随着高频提升的清晰的卷积核(FBP-HR)时的、确定的曝光中的相同的规定的条纹的空间分辨率的图。

图6C是表示使用基于本实施方式的迭代近似(IR)法中的角度依赖性的空间变动的示例的低通滤波器时的、确定的曝光中的相同的规定的条纹的空间分辨率的图。

图7A是表示使用滤波校正反投影(FBP)法时的、肺图像的空间分辨率的图。

图7B是表示使用基于本实施方式的迭代近似(IR)法中的角度依赖性的空间变动的示例的低通滤波器时的、相同的肺图像的空间分辨率的图。

图8A是表示在标准核(FBP-ST)、伴随高频提升的清晰的卷积核(FBP-HR)、基于本实施方式的迭代近似(IR)法中的角度依赖性的空间变动的示例的低通滤波器之间，改善空间分辨率时的规定的曝光范围与噪音水平的关系的曲线图。

图8B是表示在标准核(FBP-ST)、伴随高频提升的清晰的卷积核(FBP-HR)、基于本实施方式的迭代近似(IR)法中的角度依赖性的空间变动的示例的低通滤波器之间，改善空间分辨率时的规定的曝光范围与调制对噪音比的关系的曲线图。

具体实施方式