[发明专利]利用反相关滤波器的谱投影数据去噪

说明书

一种方法包括：接收含噪声的基材料线积分的至少两个集合，每个集合对应于不同的基材料；并且利用反相关滤波器对含噪声的基材料线积分的所述至少两个集合进行滤波，从而产生经去噪的基材料线积分，所述反相关滤波器至少包括具有平衡正则化因子的正则化项。一种成像系统(100)包括具有反相关滤波器(118)的投影数据处理器(116)，所述反相关滤波器对含噪声的基材料线积分的至少两个集合进行滤波，从而产生经去噪的基材料线积分，每个集合对应于不同的基材料，其中，所述反相关滤波器包括具有正则化平衡因子的正则化项。

技术领域

以下内容总体上涉及投影数据处理，并且更具体地涉及利用反相关滤波器对投影数据的投影域去噪，所述反相关滤波器包括具有针对每种基材料的子项和对应的比例因子的正则化项，并且结合针对谱(即，多能量)计算机断层摄影(CT)的特定应用来加以描述。然而，以下内容也适用于其他成像模态。

背景技术

CT扫描器包括X射线管，所述X射线管发射穿过检查区域和检查区域中的目标的辐射。被定位在与X射线管对面的检查区域相对的探测器阵列探测穿过检查区域和检查区域中的目标的辐射，并且生成指示检查区域和检查区域中的目标的投影数据。重建器处理投影数据并重建指示检查区域和检查区域中的目标的体积图像数据。

利用谱CT扫描器，采集多个投影数据集，所述多个投影数据集表示被扫描的目标针对不同X射线谱的衰减性质。能够通过kVp切换、双层探测器、计数探测器和/或以其他方式来采集该多个集合。基于这些数据集，能够局部地确定物理目标性质(例如，光电效应、康普顿效应、水含量、骨含量、碘含量等)。对这些性质的确定被称作材料分解。

利用投影域处理，通过将针对每条射线所测量的线积分转换成基材料线积分来执行材料分解。然后重建基材料线积分以生成基材料图像。然而，所测量的投影数据的噪声趋向于被强烈地放大，并且经放大的噪声针对一条采集射线的不同材料线积分是高度反相关的。

该反相关的噪声能够导致条纹状伪影，并且直接根据该基材料线积分重建的图像归因于噪声放大而趋向于强烈含噪声，降低了它们的临床值。反相关滤波器(ACF)能够用于对反相关的噪声进行滤波。遗憾的是，ACF对基材料线积分的应用可以导致基材料数据集之间的串扰，产生减小经重建的基材料图像的诊断值的伪影。

在本文中描述的各方面解决了以上提及的问题和其他问题。

发明内容

该应用描述了一种通过反相关滤波器来降低谱基材料线积分中的反相关噪声的方法，所述反相关滤波器包括具有针对每种基材料的子项和对应的比例因子的正则化项，其中，比例因子平衡每个子项的作用，减轻组织边界之间的串扰，这种串扰在没有这样的平衡时可能存在。

在一方面中，一种方法，包括：接收含噪声的基材料线积分的至少两个集合，每个集合对应于不同的基材料；并且利用反相关滤波器来对含噪声的基材料线积分的所述至少两个集合进行滤波，从而产生经去噪的基材料线积分，所述反相关滤波器至少包括具有平衡正则化因子的正则化项。

在另一方面中，一种成像系统，包括具有反相关滤波器的投影数据处理器。所述反相关滤波器对含噪声的基材料线积分的至少两个集合进行滤波，从而产生经去噪的基材料线积分，每个集合对应于不同的基材料。所述反相关滤波器包括具有正则化平衡因子的正则化项。

在另一方面中，计算机可读指令被编码在计算机可读存储介质上，所述计算机可读指令当由计算系统的处理器运行时，令所述处理器：接收含噪声的基材料线积分的至少两个集合，每个集合对应于不同的基材料；并且利用反相关滤波器对含噪声的基材料线积分的所述至少两个集合进行滤波，从而产生经去噪的基材料线积分，所述反相关滤波器至少包括具有平衡正则化因子的正则化项。

附图说明

本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各个步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选实施例的目的，并且不被解释为对本发明的限制。