[发明专利]基于扇束虚拟平移的脊柱横断面图像合成方法

权利要求书

1.一种基于扇束虚拟平移的脊柱横断面图像合成方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、对普通C臂机获得的2D锥束投影图像进行预处理，得到1D扇束投影数据；

步骤二、对步骤一得到的扇束进行虚拟平移再处理，计算得到虚拟扇束投影数据；

步骤三、对2D断层图像合成方法中的相关参数进行调整，采用调整后的方法基于虚拟扇束投影数据合成脊柱横断面图像。

2.如权利要求1所述的基于扇束虚拟平移的脊柱横断面图像合成方法，其特征在于：步骤一中所述的预处理，是指首先对2D锥束投影图像进行中值滤波除噪，然后提取出图像中间的3列或2列像素的灰度值，对提取的像素的灰度值取均值构成1D扇束投影数据；

所述1D扇束投影与普通C臂机获得的2D锥束投影的关系为：扇束光源点与C臂X线锥束光源点重合，扇束中轴线与C臂X线锥束中轴线重合，扇束光源点到其成像直线之间的距离等于C臂X线锥束光源点到其成像平面之间的距离，扇束成像直线位于C臂X线锥束成像平面上，扇束的扇形角等于C臂X线锥束的锥角γ_m。

3.如权利要求1或2所述的基于扇束虚拟平移的脊柱横断面图像合成方法，其特征在于：步骤二中所述的再处理，是指对步骤一所得扇束进行虚拟平移得到虚拟扇束，虚拟平移方向与步骤一所得扇束中轴线垂直且朝向C臂旋转中心，通过计算后得到对应的虚拟扇束投影数据；

所述虚拟扇束与扇束的关系为：虚拟扇束光源点到其成像直线之间的距离等于扇束光源点到其成像直线之间的距离D，虚拟扇束光源点到其成像直线的垂线通过C臂旋转中心；设R为扇束光源点到C臂旋转中心之间的距离，扇束光源点和C臂旋转中心之连线与扇束中轴线之间的夹角为θ；对虚拟扇束投影和扇束投影分别建立笛卡尔坐标系，令两个坐标系的原点分别位于光源点在各自成像直线上的垂足，且令虚拟扇束投影坐标轴正向与扇束投影坐标轴正向相同，则两个坐标系下投影像素坐标及灰度值对应关系为：

u=uv-R.sin(θ),gv(λ,uv)=gc(λ,u).(D2+uv2D2+u2)]]>

上式中，u和u_v分别为扇束投影和虚拟扇束投影在各自坐标系中的像素坐标，g_c(λ，u)和g_v(λ，u_v)分别为扇束投影及虚拟扇束投影在对应坐标处的像素灰度值，λ为C臂旋转角度。