[发明专利]CT散射校正方法及系统

说明书

一种CT散射校正方法及系统，该CT散射校正方法包括：基于预先建立的投影数据值与散射值映射关系查找表和测量的投影值得到散射估计值，映射关系中的所述散射值为经过能谱校正后的散射值；或者基于能谱物理对散射值的分布函数进行校正后迭代求解得到散射估计值。上述方法通过在散射估计过程中加入能谱校正的因素，基于能谱硬化对于散射分布影响的不同假设，按照迭代求解的方式或者基于散射遮挡硬件测量的方式可以得到能谱校正后的散射估计值，对于硬件的要求不高，同时还具有迭代效率高、计算准确度较高的优点。

技术领域

本公开属于辐射成像技术领域，涉及一种CT散射校正方法及系统。

背景技术

计算机断层成像(CT，Computed Tomography)是使用X射线束和探测器扫描物体的某一截面(断层)，利用人体器官或组织对X射线的吸收系数不同的特性获得反映此截面物理或化学特性的投影数据集合，通过计算机运算获得截面上任意位置的参数值，并由此得到断层图像。

现有CT系统的主要部件包括：X射线源、探测器、以及旋转装置。在CT成像过程中，X射线源与探测器围绕物体进行相对旋转运动，以此获得不同旋转角度下的CT数据，也称CT投影值。在CT成像中，X射线的衰减服从指数规律，CT投影值是间接获取的，通常需要“负对数”预处理。

光子散射是CT自诞生以来就存在的影响CT图像质量的基础物理挑战，会造成图像伪影和CT值不准确等问题。提高CT成像性能的最核心问题之一是去除或减少射线散射。去除散射的方法大致可以分为：基于硬件的直接散射测量和基于算法的散射估计两大类，基于硬件的直接散射测量的方法中的硬件可以利用散射遮挡块/散射遮挡条等，基于算法的散射估计的方法中的算法包括：基于物理的解析模型玻尔兹曼输运方程/蒙特卡洛计算、投影域卷积滤波等。一般而言，直接测量类散射校正方法精度高，但对硬件有额外要求，且往往需要二次扫描，可能增加剂量；而算法估计类方法对硬件没有额外要求，也不需要二次扫描，但校正效果可能差一些，或者计算复杂度高。

因此，亟需提出一种对于硬件要求不高且计算较为简单的散射校正方法。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本公开提供了一种CT散射校正方法及系统，以至少部分解决以上所提出的技术问题。

(二)技术方案

根据本公开的一个方面，提供了一种CT散射校正方法，包括：基于预先建立的投影数据值与散射值映射关系查找表和测量的投影值得到散射估计值，映射关系中的所述散射值为经过能谱校正后的散射值；或者基于能谱物理对散射值的分布函数进行校正后迭代求解得到散射估计值；

其中，所述基于能谱物理对散射值的分布函数进行校正后迭代求解得到散射估计值，包括：将被扫描物体放于多光源CT成像系统中，获取至少两个不同位置的光源在探测器同一像素点处的投影数据；对至少两个不同位置的光源在探测器同一像素点处的投影数据进行能谱校正，获得能谱校正后探测器像素探测得到的总光子数的表达式，该表达式中包括：经过能谱校正后散射值的分布函数，其中所述经过能谱校正后散射值的分布函数基于能谱硬化对于散射分布的影响确定；以及根据能谱校正后散射值的分布函数求解出能谱校正后散射值的表达式，并根据能谱校正后散射值的表达式进行迭代求解得到散射估计值。

在本公开的一实施例中，所述能谱校正后探测器像素探测得到的总光子数的表达式为：能谱校正后探测器像素探测得到的总光子数为能谱校正后的透射光子数与能谱校正后散射值分布函数的叠加。

在本公开的一实施例中，对应于两个不同位置的光源的情况，所述能谱校正后探测器像素探测得到的总光子数的表达式满足：