[发明专利]CT图像的环形伪影及弧形伪影校正方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及图像处理技术，尤其涉及一种CT图像的环形伪影及弧形伪影校正方法。

【背景技术】

在CT系统中，伪影一直是制约CT成像的重要因素。所谓伪影，是指实际物体被扫描时，重建图像里出现的实物中并不存在的成分。它是造成CT图像失真的重要因素之一。其中CT图像弧形伪影和环形伪影是由探测器像元响应不理想造成的，它们的存在导致CT图像质量下降，影响了图像的后续处理和量化分析。在临床上由于伪影与病理组织在图像上表现近似，可能导致误诊，因此去除或最大程度的减少这种伪影是十分必要的。

环形伪影相对于人体组织容易区分，因此危害并不是很大，而弧形伪影可能与某些病变组织图像表现类似。例如，穿过大动脉血管的黑色弧形与大动脉破裂非常相似。虽然环形伪影在很多情况下只是一个干扰，但在一些研究应用中，它可以导致很严重的问题。尤其是对天然材料(如化石、岩石中的裂隙等)图像进行分析时，环形伪影的出现，使得感兴趣区域的鉴定或测量结果不准确。

现有的环形伪影校正方法都是基于重建后的CT图像进行的，由于要进行坐标变换，所以会大程度的损失图像空间分辨率，导致图像质量下降。有的采用一维滤波器分别分解阈值和方差来定位伪影位置。而在实际CT图像中，由于扫描物体的结构一般较复杂，导致环形伪影处的亮度与背景差异往往并不明显，所以无法简单根据阈值和方差来准确定位环形伪影。

同时，由于探测器像元的不稳定性，产生的伪影可能不是环形而是弧形，而现有方法不能很好的消除对成像质量影响很大的弧形伪影。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种在CT图像重建之前的准确可靠的CT图像的环形伪影校正方法。

一种CT图像的环形伪影校正方法，所述CT图像来自以m个扫描投影角度θ_i扫描所得的m幅分辨率为n×n的图像，其中，0°＜θ_i＜360°，1≤i≤m且为正整数，所述CT图像的环形伪影校正方法包括以下步骤：

将所有的CT图像变换到以探测器像元通道n为横坐标、投影角度θ为纵坐标的直角坐标系中，获得n×m个分辨率为n×1的第一中间图像R₁(n，θ_i)；

对第一中间图像R₁(n，θ)依次进行n列的像素各自叠加求和、n列的像素叠加求和后取平均值等数据处理后得到数据E₁(n)；

将所述第一中间图像R₁(n，θ)n列的像素分别叠加求和后各自减去所述数据E₁(n)，即可得到校正环形伪影后n×m个分辨率为n×1的第二中间图像R₂(n，θ)；

对所述第二中间图像R₂(n，θ)进行锥形束CT图像重建，即可得到校正环形伪影后的CT图像。

优选地，所述扫描投影角度θ_i通过等分圆周得到。

优选地，所述扫描投影角度θ_i通过将圆周等分360份得到。

优选地，所述将所有的CT图像变换到以探测器像元通道n为横坐标、投影角度θ为纵坐标的直角坐标系中，获得n×m个分辨率为n×1的第一中间图像R₁(n，θ_i)的步骤包括：

将二维面阵探测器探测的数据转换成一系列的一维线阵探测器探测的数据；

将每个一维线阵探测器在扫描过程中获得的所有CT图像变换到直角坐标系中。

优选地，所述对第一中间图像R₁(n，θ)依次进行n列的像素各自叠加求和、n列的像素叠加求和后取平均值等数据处理后得到数据E₁(n)的步骤包括：

对第一中间图像R₁(n，θ)n列的像素各自进行叠加求和，得到数据S(n)；

对所述数据S(n)进行高通滤波；

对所述数据S(n)进行n列的像素叠加求和后取平均值，得到数据E₁(n)。

此外，还有必要提供一种CT图像的弧形伪影校正方法。

一种CT图像的弧形伪影校正方法，所述CT图像来自以m个扫描投影角度θ_i扫描所得的m幅分辨率为n×n的图像，其中，0°＜θ_i＜360°，1≤i≤m且为正整数，所述CT图像的弧形伪影校正方法包括以下步骤：