[发明专利]利用三个数据域迭代重建计算机断层扫描图像的系统

权利要求书

1.一种用于重建CT图像的系统，包括：

A. CT数据采集系统，用于在每个视角处为每个探测器单元生成原始数据；

B. 原始域处理器，用于在每个视角处为每个探测器单元生成M组序列投影数据；其中M是对应于所述CT数据采集系统的X射线源的离散X射线光谱的预定能量间隔的数量；

C. 投影域处理器，用于产生M组序列图像数据；

其中所述投影域处理器还产生迭代投影数据；

D. 图像域处理器，用于生成CT图像；

其中所述图像域处理器还生成迭代图像数据；

E. 原始合成器，用于生成合成原始数据；

F. 投影合成器，用于生成合成投影数据。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述原始域处理器还产生空气校正数据；其中，所述M组序列投影数据中的每一组是具有K个序列系数的所述空气校正数据的多项式函数；其中K是所述多项式函数的次数。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于：所述原始域处理器通过在每次迭代时用梯度项更新所述序列系数来迭代地产生所述序列系数。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述原始域处理器还产生偏移校正数据并在每次迭代时使用所述合成原始数据、所述偏移校正数据、所述离散X射线谱、所述空气校正数据和所述迭代投影数据以产生所述梯度项。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述投影域处理器通过最小化包括具有所述合成投影数据和所述序列投影数据的数据保真度项的目标函数来迭代地产生所述序列图像数据。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于：所述目标函数包括对所述迭代图像数据的正则化项。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述图像域处理器使用M个预定的能量相关加权系数来计算所述序列图像数据的加权平均值得到所述CT图像。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述原始合成器使用所述迭代投影数据生成所述合成原始数据，方式为，

其中S（E）是所述离散X射线光谱，E₀+ΔE，...，E₀+(M-1)ΔE是X射线能量的所述M个预定能量间隔，E₀是第一能量间隔，ΔE是能量间隔大小，n和c是每个探测器元素的行索引和列索引，v是每个视角的索引。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：CT数据采集系统提供给原始域处理器所需的原始数据，原始域处理器通过投影域处理器和原始合成器构成第一迭代循环，第一迭代循环使输出的序列投影数据从所输入的原始数据所获得的信息量最大化；投影域处理器通过图像域处理器和投影合成器构成第二迭代循环，第二迭代循环使输出的CT图像从所输入的序列投影数据所获得的信息量最大化。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于：所述两迭代循环均以所述离散X射线光谱作为中间变量进行迭代。