[发明专利]锥束CT对大物体成像的分块扫描重建和空间拼装方法

权利要求书

1.一种锥束CT对大物体成像的分块扫描重建和空间拼装方法，其特征在于采用对大物体的分块扫描，对横向截断投影图像进行边界外延填补后进行局部体积重建，再对重建的图像块进行拼装得到大物体的三维断层体积图像。

2.根据权利要求1所述的所述锥束CT对大物体成像的分块扫描重建和空间拼装方法，其特征在于所述对大物体进行分块扫描按以下步骤进行：

步骤1：对大物体进行空间分块；对于长而宽的物体，若其宽度超过锥束CT的扫描视场范围，可采用横向二分法或三分法进行分块，其纵向截断用纵向步进的方式解决；对圆形大物体，采用三种分块方案：即四分法，五分法和九分法；

步骤2、把大物体的每个分块区域置于锥束C T的扫描视场区，即转台的旋转中心区域，采用空间平移的方法依次将各个分块区域安放在锥束CT的扫描视场区；

步骤3、对每个大物体的分区进行锥束扫描，获取锥束投影图像。

3.根据权利要求1所述的锥束CT对大物体成像的分块扫描重建和空间拼装方法，其特征在于所述对截断投影图像进行边界外延填补依以下公式填补：

严重截断下的边界外延填补法表示为

T*(x)=T(-M2),-M+L2<x<-M2T(x),-M2≤x≤M2T(M2),M2<x<M+L2---(1)]]>

轻微截断情况下，用余弦函数使截断的边界值连续下降到零，依以下公式表示：

T*(x)=T(-M2)cosn[πL(x+M2)],-M+L2<x<-M2T(x),-M2≤x≤M2T(M2)cosn[πL(x-M2)],M2<x<M+L2---(2)]]>

T^*(x)表示填补后的投影图像，T(x)表示探测器输出的投影图像的横向分布，M表示探测器宽度，n＝1，2，3，…；那么，T(-M/2)≠0且T(-M/2-L/2)＝0表示轻微左横向截断，T(M/2)≠0且T(M/2+L/2)＝0表示轻微右横向截断，T(-M/2-L/2)≠0表示横向严重左截断，T(M/2+L/2)≠0表示严重右横向截断；n越大，外插曲线下降越快。

4.根据权利要求1所述的锥束CT对大物体成像的分块扫描重建和空间拼装方法，其特征在于所述对重建的图像块进行拼装的方法按以下步骤执行：

步骤1、采用FDK方法或卷积背投法进行三维体积重建；

在截断的投影图像被填补后，用FDK进行三维的体积重建；其中的滤波操作用空域中的卷积方法，或频域中的乘积方法；对于截断后重建核的宽度L小于100的点列使用空域卷积算法，大于100点列的使用频域乘积方法；

步骤2、对每个分块区域都进行扫描、对其截断投影图像的边界外延填补及三维体积重建后，根据分块方法不同，采用相应的拼装方法；对于长而宽的物体，采用横向二分法或三分法进行空间分块；对圆形大物体，采用四分法或九分法进行空间分块.在这时几种情况下，将各个分块区域的的重建三维体积按照原分块方案进行拼装，由此组成一个完整的三维体积，即实现大物体的三维体积成像；对五分法的物体分块方案，其拼装方案有三种：一种是采用从五个分区重建的五个子方块进行拼装，一种是用上下两分块条加上左中右三个子方块进行拼装，另一种是用左右两分块条加上上中下三个子方块进行拼装。