[发明专利]基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法

权利要求书

1.一种基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.确定每一体素的所有对称射线的孔径加权值                                                ；

b.对每个体素所有对称射线的孔径加权值进行相加，得到该体素的孔径加权值；

c.对所有体素的孔径加权值进行归一化计算，得到每个体素归一化后的孔径加权值。

2.如权利要求1所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述孔径加权值按如下公式计算；

          （1）

其中，Q为控制曲线平滑度的参数，q为探测器在Z方向的坐标，为当前投影角度，N为探测器的排数，为重构后的体素在X、Y、Z方向的坐标。

3.如权利要求2所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述探测器在Z方向的坐标q按公式（2）计算得到： 

             （2）

其中，为当前投影角度下的扫描床在z方向上的实际位置，t 为探测器通道方向的坐标：，R为X射线源与旋转中心的距离，为扫描床在一圈扫描内移动的距离，，为旋转中心在通道方向投影所对应的通道数的值。

4.如权利要求3所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述螺旋CT为多层螺旋CT，计算探测器在Z方向的坐标q时，将螺旋扫描中相差180°或360°的对称射线分为奇数编号的对称射线和偶数编号的对称射线，并分别进行计算。

5.如权利要求4所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述偶数编号为n的对称射线在探测器z方向的坐标按如下公式（3）计算，其中n为大于或等于0的整数；

                                       （3）      

起始值按如下公式（4）计算:

    （4）

为两个相邻偶数编号对称射线之间的间距，按如下公式（5）计算：

                    （5）。

6.如权利要求4所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述奇数编号为n的对称射线在探测器z方向的坐标按如下公式（6）计算，其中n为大于或等于0的整数；

                                  （6）

起始值按如下公式（7）计算得到：

       （7） 

为两个相邻奇数编号对称射线之间的间距，按如下公式（8）计算得到：    

             （8）。

7.如权利要求5所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述偶数编号n范围为。

8.如权利要求6所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述奇数编号n范围为。

9.如权利要求1～8所述的任一项基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述归一化后的孔径加权值按如下公式（11）计算：

                                           （11）

其中，i为正整数，2n为穿过该体素所有对称射线的数量。

10.如权利要求1所述的基于GPU加速的螺旋CT图像重构中孔径加权的计算方法，其特征在于，所述归一化后的孔径加权值存储在GPU的共享显存中。