[发明专利]一种移动CT系统的步进成像方法

权利要求书

1.一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A、CT机对患者进行扫描时，根据整体待扫描区域和CT机初始的扫描中心位置确定扫描中心的理想运动轨迹，同时将整体待扫描区域分成若干个步进扫描区域，CT机从第一个步进扫描区域开始扫描，得到第一个步进扫描区域的扫描数据，并根据扫描数据重建得到第一个扫描图像；

步骤B、根据理想运动轨迹和CT机的当前步进扫描区域的扫描中心位置，计算CT机移动到下一个步进扫描区域的理想步进，根据理想步进，将CT机步进移动到下一个步进扫描区域，CT机进行扫描得到下一个步进扫描区域的扫描数据，根据扫描数据，重建得到该步进扫描区域的扫描图像；

步骤C、根据步骤B中CT机的实际步进计算步进参考值即参考步进，根据参考步进、步骤B中CT机移动前后的两个步进扫描区域的扫描图像，计算估计步进，估计步进用于计算CT机移动后的步进扫描区域的实际的扫描中心位置；

其中，利用贝叶斯理论计算估计步进(L_k,Δθ_k)的方法如下：

其中，Bel是估计步进的贝叶斯估计，L_k和Δθ_k分别为估计步进长度和估计步进角度；是CT机移动前的步进扫描区域的扫描中心位置，Δθ_k-1是移动前的步进扫描区域的估计步进角度；和分别是计算的参考步进长度和参考步进角度；vol_k和vol_k-1分别是CT机移动前后的两个步进扫描区域的扫描图像；β和γ是常数；σ_θ是驱动轮的角度公差，σ_l是驱动轮的距离公差；σ_v是噪声参数；

步骤D、判断CT机的已扫描区域是否已经覆盖整体待扫描区域，如果未覆盖整体待扫描区域，进入下一个步进扫描区域，重复步骤B至步骤C继续进行步进扫描；如果已经覆盖整体待扫描区域，转到步骤E；

步骤E、根据之前计算得到的各个步进扫描区域的扫描图像和估计步进融合成最终的整体重建体数据。

2.根据权利要求1所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，相邻的步进扫描区域有重叠。

3.根据权利要求2所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，CT机的步进移动通过驱动轮实现。

4.根据权利要求3所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，所述常数β和γ取1，噪声参数σ_v取10。

5.根据权利要求2所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，所述步骤A中，若CT机在二维平面上移动，CT机的理想步进满足：

其中，和分别为理想步进长度和理想步进角度；(x_k-1,y_k-1,θ_k-1)为CT机移动前的步进扫描区域的扫描中心位置，x_k-1和y_k-1为扫描中心的二维平面坐标，θ_k-1为该步进扫描区域与理想运动轨迹所成的倾角；为CT机移动后的步进扫描区域的理想扫描中心位置，该理想扫描中心位置位于理想运动轨迹上。

6.根据权利要求5所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，所述CT机每次步进的长度小于单次扫描的宽度。

7.根据权利要求2所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，所述步骤E中，融合方法如下：

其中，Vol(x,y,z)为融合后的整体重建体数据，vol_k和vol_k(x_k,y_k,z_k)为CT机在第k个步进扫描区域的扫描图像和扫描图像的体数据像素值。

8.根据权利要求1所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，CT机在每个步进扫描区域采用圆周扫描。

9.根据权利要求1所述的一种移动CT系统的步进成像方法，其特征在于，所述扫描数据通过经典的卷积反投影方法来重建得到三维的扫描图像。