[发明专利]CT重建图像环状伪影的去除方法

说明书

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术，尤其涉及一种CT重建图像环状伪影的去除方法。

背景技术

CT自上世纪70年代问世来，不断获得改进，从第一代到第五代，不断缩短扫描时间和提高图像质量。CT已广泛应用于医学诊断的诸多领域。CT通过测量X射线在各个方向上透过人体断层时的累积衰减系数（或称投影），再由计算机计算出整个断面上X射线衰减系数的分布，最后以图像形式显示出来，用以协助临床进行疾病的诊断。由于其能够提供比普通X射线成像更高的软组织分辨力，并解决了三维结构重叠的问题，使其在医学成像上具有划时代意义。而在CT的发展过程中，伪影一直是制约CT的重要因素。所谓伪影，是指实际物体被扫描时，重建图像中出现的实物中不存在的成分，它是造成CT重建图像失去诊断意义的重要因素之一。环状伪影是影响CT重建图像像质的一类重要伪影，反映在形貌上，是以重建中心为圆心且灰度区别于周围像素的一系列同心圆环，属于CT重建图像中的一种典型伪影。环状伪影降低了CT重建图像的质量，影响图像后续处理和量化分析。环状伪影的形成，主要是因为探测器探元对射线场强响应的不一致性造成。在临床上由于伪影与病理组织图像表现相似可能导致误诊，因此去除或最大程度的减少这种伪影是十分必要的。研究环状伪影及其相应解决办法是目前CT成像问题的重点和热点之一。

目前，去除CT重建图像中环状伪影的方法都是根据环状伪影的特征，使用相应的滤波器来检测环状伪影，并计算出环状伪影的误差值，最后从原始图像中减去这个误差值，得到环状伪影校正后的CT重建图像。现有去除环状伪影的方法中，是对全部图像进行处理，得到全部图像的环状伪影信息，但是在后处理的过程中，经常环状伪影的数量比较少，只在图像的某些少数部分出现，其余部分是没有环状伪影的，这样往往造成去除环状伪影的时间较长。另外，现有方法中，有些时候对于图像中没有环状伪影的区域也有可能检测到环状伪影的误差值，这样就从原始图像中错误的去除了不该去除的误差，影响了图像质量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种CT重建图像环状伪影的去除方法，能够快速、较准确的确定环状伪影的位置。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种CT重建图像环状伪影的去除方法，包括如下步骤：a.以CT重建图像的中心O点为圆心，沿圆周方向将所述CT重建图像进行N等份，形成N个圆心角为φ=360?/N的扇区，其中N为正整数；b.在半径为R的圆周上，每个扇区与所述圆周的交点依次为Q₁，Q₂，Q₃，…，Q_i，…，Q_N；计算所述圆周上每个交点Q_i的                                                值，其中角为Q_i点的梯度方向与Q_iO半径方向连线的夹角，i为1～N的正整数；c.计算所述圆周的环状伪影评估值P_R，P_R的计算公式如下；

d.若0<R≤Rmax，则将半径R以n个像素点为步距递增或递减，其中n大于0小于等于1，Rmax为覆盖整个图像的圆的半径；e.重复步骤b、c和d，依次计算各个圆周的评估值P_R；f.根据步骤e计算得到的P_R数据，进行判断，如｜P_R｜＞T，则所述区域位置存在环状伪影，其中T值根据环状伪影的清晰度来确定；g.去除环状伪影。

上述的CT重建图像环状伪影的去除方法，其中，在步骤b～e中，将所述CT重建图像进行极坐标转换，所述半径R方向转换为极坐标图像的y方向，所述θ_i转换为Q_i点梯度方向与y轴方向的夹角，将R以n个像素点为步距依次计算各个圆周的评估值P_R。

上述的CT重建图像环状伪影的去除方法，其中，步骤f中根据极坐标计算出来的评估值P_R，当评估值P_R第一次达到峰值P_R1，且评估值P_R接着达到相反方向的峰值P_R1’时，所述P_R1对应的半径为R₁的圆周为环状伪影的开始，所述P_R1’对应的半径为R₁’的圆周为环状伪影的终止，依次类推，确定环状伪影的区域范围，同时去除所述区域的环状伪影。