[发明专利]一种基于像素顶点的平行束投影方法

权利要求书

1.一种基于像素顶点的平行束投影方法，其特征在于，所基于像素顶点的平行束投影方法包括：以图像中心为原点建立二维坐标系，计算每个像素中心的坐标，以探测器阵列中心为原点建立一维坐标系，计算每个探测器的坐标；在确定的投影角度下，计算每个像素中心投影到探测器上的坐标；计算投影的上底和下底的长度；计算像素四个顶点投影到探测器上的坐标；根据坐标判断像素顶点投影到哪些探测器上，计算对应的面积即为权值；

所述基于像素顶点平行束投影方法包括以下步骤：

(1)以图像中心为原点建立二维坐标系I，计算每个像素中心的坐标(x_i,y_i)，i＝1,2,…N，N为图像中像素的个数，以探测器阵列中心为原点建立一维坐标系D，计算每个探测器边界的坐标t_i，i＝1,2,…M，M为探测器的个数；

(2)在确定的投影角度θ下，计算每个像素中心投影到探测器上的坐标P_i：

P_i＝x_i·cosθ-y_i·sinθ+r；

其中r是坐标系I和D的原点在横向上的距离：r＝O_I-O_D；

(3)计算投影的上底和下底的长度w₁和w₂：

其中X是像素的边长，θ是投影角度；

(4)计算像素的四个顶点投影到探测器上的坐标：

(5)根据像素四个顶点投影之后的坐标判断该像素投影到哪些探测器上，将投影按面积分配到探测器上，每个探测器分配到的面积为像素对该探测器的权值贡献，投影和探测器的相对位置有十种情况，因此权值的计算也对应如下情况：w＝dh；

d是探测器的尺寸，S＝X²是梯形的面积，是梯形的高度；

(6)重复(2)至(5)，完成所有投影角度的投影。

2.如权利要求1所述的基于像素顶点的平行束投影方法，其特征在于，所述(3)中计算投影上底和下底的长度时，将像素的两条对角线投影到探测器上，长度较长的一条为下底，长度较短的一条为上底；投影角度为0°，90°，180°或270°，两条对角线投影长度相等，此时像素的投影为矩形；投影角度为45°，135°，225°或315°时，其中一条对角线垂直于探测器，投影长度为0，像素的投影为等腰三角形。

3.如权利要求1所述的基于像素顶点的平行束投影方法，其特征在于，所述(5)中判断像素投影到哪些探测器上及对应的权值计算方法具体如下：某一探测器的左边界坐标为D_be，右边界坐标为D_end；

1)如果D_end≤P_ube满足，则像素没有投影到该探测器上；

2)如果D_be≤P_ube，P_ube＜D_end≤P_tbe两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为三角形，使用计算权值；

3)如果D_be≤P_ube，P_tbe＜D_end≤P_tend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为直角梯形，使用计算权值；

4)如果D_be≤P_ube，P_tend＜D_end＜P_uend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为四边形，使用计算权值；

5)如果P_ube＜D_be＜P_tbe，P_tend＜D_end＜P_uend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为六边形，使用计算权值；

6)如果P_tbe≤D_be，D_end≤P_tend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为矩形，使用w＝dh计算权值；

7)如果P_tbe≤D_be＜P_tend，P_tend＜D_end＜P_uend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为五边形，使用计算权值；

8)如果P_ube＜D_be＜P_tbe，P_tbe＜D_end≤P_uend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为五边形，使用计算权值；

9)如果P_ube＜D_be＜P_tbe，D_end≥P_uend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为四边形，使用计算权值；

10)如果P_tbe≤D_be＜P_tend，D_end≥P_uend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为直角梯形，使用计算权值；

11)如果P_tend≤D_be＜P_uend，D_end≥P_uend两式同时满足，则分配到该探测器的投影形状为三角形，使用计算权值；

12)如果D_be≥P_uend满足，则像素没有投影到该探测器上。