[发明专利]一种CT三维重建方法及系统

说明书

本发明实施例公开了一种CT三维重建方法及系统。该方法包括：将CT在至少两个旋转角度下获取的二维投影图像发送至至少两个下位机；控制各下位机计算接收到的二维投影图像中各像素点的投影矩阵，将计算结果存储于各下位机的内存中；控制各下位机根据投影矩阵和待重建三维体数据的当前迭代状态，计算迭代衰减分量并返回；根据迭代衰减分量更新当前迭代状态；返回执行控制各下位机根据内存中存储的投影矩阵和当前迭代状态，计算迭代衰减分量并返回的操作，直至满足预设迭代终止条件；将迭代终止后的当前迭代状态作为CT的三维重现结果。利用多个下位机分布式并行计算，克服了计算效率低及计算结果可重用性差等问题，保证了三维重建图像质量。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种CT三维重建方法及系统。

背景技术

相比于传统的CT技术，平板探测器由于有更高的图像分辨率和更大的视场角，应用平板探测器技术的锥束CT在成像质量与成像效率上均具有优势，因此如何在锥束CT模型下快速、准确地进行CT三维重建成为十分重要的问题。

现有的基于FDK算法的三维重建，FDK算法作为滤波反投影算法，虽然计算速度较快，对系统资源要求低，但重建图像质量差，存在伪影，影响可视化效果和医生诊断。而代数迭代算法ART，虽然可以解决滤波反投影算法的图像质量问题，但是算法需要计算投影矩阵，计算量大，计算效率较低，在对投影矩阵进行保存时对存储硬件要求也较高，限制了其在临床上的应用。

发明内容

本发明实施例提供一种CT三维重建方法及系统，以实现对CT三维图像的重建。

第一方面，本发明实施例提供了一种CT三维重建方法，该方法包括：

将CT在至少两个旋转角度下获取的二维投影图像发送至至少两个下位机；

控制各所述下位机计算接收到的所述二维投影图像中各像素点的投影矩阵，并将计算结果存储于各所述下位机的内存中；

控制各所述下位机根据所述投影矩阵，以及待重建三维体数据的当前迭代状态，计算与各所述二维投影图像对应的迭代衰减分量并返回；

根据各所述下位机返回的所述迭代衰减分量，更新所述待重建三维体数据的当前迭代状态；

返回执行控制各所述下位机根据内存中存储的投影矩阵，以及待重建三维体数据的当前迭代状态，计算与接收到的二维投影图像对应的迭代衰减分量并返回的操作，直至满足预设的迭代终止条件；

将迭代终止后所述待重建三维体数据的当前迭代状态，作为所述CT针对所述二维投影图像的三维重现结果。

进一步地，控制各所述下位机计算接收到的所述二维投影图像中各像素点的投影矩阵包括：

控制各所述下位机根据与接收到的二维投影图像对应的旋转角度，构造X光源与所述二维投影图像中各像素点的连线方程；

控制各所述下位机判断各像素点的连线方程与待重建的三维体数据中每一个体素是否相交；若是，则获取所述像素点在所述体素内的长度值；否则，确定所述像素点在所述体素内的长度值为0；

控制各所述下位机根据相交判断结果，计算所述二维投影图像中各像素点的投影矩阵。

进一步地，控制各所述下位机计算接收到的所述二维投影图像中各像素点的投影矩阵进一步包括：

控制各所述下位机为接收到的所述二维投影图像中的每个像素点分别分配一个线程，以通过各线程分布式的计算所述二维投影图像中各像素点的投影矩阵。

进一步地，控制各所述下位机根据所述投影矩阵，以及待重建三维体数据的当前迭代状态，计算与各所述二维投影图像对应的迭代衰减分量并返回，包括：

控制各所述下位机根据公式：计算与各所述二维投影图像bi对应的迭代衰减分量Ti；