[发明专利]一种锥束CT投影矩阵的计算方法及系统

摘要

本发明提供的锥束CT投影矩阵的快速计算方法和系统，沿三个坐标轴按三维体数据的体素间距分别构建三组平面的方程，然后计算该直线和所有平面的交点，最后对所有计算结果进行排序，相邻的两个结果的即可判断出该直线与哪个体素相交，计算出其在该体素中的长度，与现有方案相比，本方案无需逐点计算射线与三维体数据体素的交点，将交点计算方法统一化，因而能够进行并行化计算，显著提高了效率。

主权项

一种锥束CT投影矩阵的计算方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤S110：构建平面方程组，所述平面方程组为xi＝i*Spx，yj＝j*Spy，zk＝k*Spz，其中，i＝0...Ni，j＝0...Nj，k＝0...Nk，Ni Nj Nk为三维体数据维数，Spx Spy Spz分别为三维体数据体素间距；步骤S120：构建射线方程组，所述射线方程为ωxi＝(xi‑x0)/(x1‑x0)，ωyj＝(yj‑y0)/(y1‑y0)，ωzk＝(zk‑z0)/(z1‑z0)，其中，(x0,y0,z0)为射线起始点，(x1,y1,z1)为射线终止点，射线长度步骤S130：构建方程组S，所述方程组S为所述平面方程组方程仅保留位于三维坐标点(x2,y2,z2)及(x3,y3,z3)两点连线为对角线的长方体内的方程；步骤S140：所述方程组S内的每一个平面按xi,yj,zk顺序分配线程，并计算所述射线方程与所述线程对应平面的交点，得到将三组数据进行总排序，得到ωi；步骤S150：将相邻两个数据ωiωi+1的均值(ωi+ωi+1)/2代入所述射线方程求组解，结果(x,y,z)分别除以体素间距Spx Spy Spz并向下取整后即为该射线穿过的体素在三维体数据中的标号(i,j,k)，且相邻两个数据之差(ωi+1‑ωi)乘以该射线长度L为该射线在该体素内长度，得到该射线对应的投影矩阵。