[发明专利]可减少图像中的伪影的医学成像方法和装置

说明书

本发明公开了可减少图像中的伪影的医学成像方法和装置，其中涉及的一种医学成像方法，在该方法中，沿一个或多个不同的扫描方向对包括背景部分和高衰减部分的客体进行扫描以产生复数个投影图像。对每一投影图像进行以下操作：对投影图像进行滤波，以产生原始滤波图像；将投影图像中的高衰减部分中的靠近边界的像素点沿着扫描方向或扫描方向的反方向向着高衰减部分内部收缩，并在所述向内部收缩的高衰减部分原来所在的区域中填充与相邻背景部分相接近的像素灰度值，以产生收缩图像；对所述收缩图像进行滤波，以产生收缩滤波图像；融合所述原始滤波图像和收缩滤波图像以产生下冲减少的滤波图像。反向投影所述下冲减少的滤波图像以获得重建图像。此外，本发明还涉及用来实现所述方法的医学成像装置。

技术领域

本发明涉及一种医学成像的方法和装置，具体地，涉及一种可减少图像中的伪影的医学成像方法和装置。

背景技术

医学影像技术可在不需要物理穿透皮肤的情况下获得患者或待观察对象的内部结构的图像，因而在临床上被广泛应用。投影摄片技术(projection radiography)是一种常用的医学影像技术，其基于X射线的特性(即，在不同的材料中具有不同的吸收率)，利用X射线来产生二维图像。比如，层析成像技术(tomosynthesis)便是这样一种投影摄片技术，其采用不同的物理原理，如X射线穿过目标物体时的微分传输(differentialtransmission)，来获得图像数据，构建层析图像(例如，人体或其他待成像结构的内部三维再现)。

层析成像技术的一些局限或限制可能导致重建图像中产生伪影或其他缺陷，比如，患者体内或身体上的具有高X射线吸收率的高衰减部分，如金属材料部件(例如假体、植入物、螺钉、针等)可能导致层析成像过程中形成伪影。举例来说，在以反向投影(backprojection)作为重建算法的层析成像过程中，具有高X射线吸收率的物体如金属，会导致在不同的重建平面上产生如同该金属的副本的伪影，即，纹波(ripple)伪影。伪影将严重降低最终图像的质量，有时甚至导致图像无法用于诊断，因此降低图像中的伪影具有非常重要的作用。

发明内容

本发明的实施例的一方面涉及一种医学成像方法。在该方法中，沿一个或多个不同的扫描方向对客体进行扫描以产生复数个投影图像，其中所述客体包括背景部分和高衰减部分。对每一投影图像进行以下操作：对投影图像进行滤波，以产生原始滤波图像；将投影图像中的高衰减部分中的靠近高衰减部分和背景部分的边界的像素点沿着扫描方向或扫描方向的反方向向着高衰减部分内部收缩，并将所述向内部收缩的高衰减部分原来所在的原高衰减部分区域中的像素灰度值替换成与其相邻背景部分像素灰度值相接近的像素灰度值，以产生收缩图像；对所述收缩图像进行滤波，以产生收缩滤波图像；再融合所述原始滤波图像和收缩滤波图像以产生下冲减少的滤波图像。反向投影所述复数个投影图像所产生的复数个下冲减少的滤波图像，以获得重建图像。

本发明的实施例的另一方面涉及一种用来给客体成像的医学成像装置。该装置包括射线源和射线探测器、数据采集系统、处理器和显示装置。所述射线探测器用来接收由所述射线源发出后穿过被扫描的客体的射线，所述射线源和射线探测器用来沿一个或多个不同的扫描方向对包括背景部分和高衰减部分的客体进行扫描。所述数据采集系统用来在扫描客体时接收来自所述射线探测器的数据，以产生相应的投影数据。所述处理器用来接收来自所述数据采集系统的投影数据，以产生投影图像，用以重建所述客体的图像。该处理器包括收缩模块、滤波模块、融合模块和反向投影模块，其中，收缩模块用来将所述投影图像中的高衰减部分中的靠近高衰减部分和背景部分的边界的像素点沿着扫描方向或扫描方向的反方向向着高衰减部分内部收缩，并将所述向内部收缩的高衰减部分原来所在的原高衰减部分区域中的像素灰度值替换成与其相邻背景部分像素灰度值相接近的像素灰度值，以产生收缩图像；滤波模块，用来对所述投影图像进行滤波以产生原始滤波图像，对所述收缩图像进行滤波以产生收缩滤波图像；融合模块，用来融合所述原始滤波图像和收缩滤波图像以产生下冲减少的滤波图像；反向投影模块，用来反向投影所述下冲减少的滤波图像，以获得重建图像。所述显示装置通过响应所述处理器来显示所述获得的图像。