[发明专利]一种随机噪声的校正方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种随机噪声的校正方法和装置。

背景技术

正电子发射型计算机断层显像（Positron Emission Computed Tomography，PET）技术是，将生物生命代谢中必须的物质，如：葡萄糖、蛋白质、核酸、脂肪酸，标记上短寿命的放射性核素（如F18，C11等），通过探测放射性核素在生物生命代谢中的聚集的位置，来反映生命代谢活动的情况，从而达到诊断的目的。

由于放射性核素的寿命比较短，在衰变过程中释放出正电子，一个正电子在行进十分之几毫米到几毫米后遇到一个电子后发生湮灭，从而产生方向相反（180度）的并且能量为511KeV的一对光子（based on pair production）。因此，PET设备不是直接探测放射性核素所在的位置，而是通过探测放射性核素发射的正电子湮灭产生的一对光子重建出放射性核素分布的三维图像，从而反映生命代谢的情况。

PET设备探测光子所产生的射线会因随机、散射等问题影响PET设备重建图像的准确性，因此需要对PET扫描得到的图像数据进行校正。图1所示的是现有技术中PET设备所探测到的三种情况形成的射线示意图。其中，真符合情况形成的方向相反的一对光子是图像数据，随机符合和散射符合情况形成的光子是噪声数据。其中，随机符合形成的随机噪声是扫描数据中的一种主要噪声，随机校正是从扫描数据中取出随机噪声的校正方法。

目前，随机校正采用即时符合数据与随机符合数据的差获得校正数据。其中，即时符合数据采用即时弦图表示，随机符合数据采用随机弦图表示。弦图是符合数据的一种存储格式，它将每一对符合事件按照符合径向距离编码，存储于矩阵中，矩阵形成的图像即为弦图。如图2所示，在一个符合时间窗内，探测器A和探测器B分别接收到正电子湮灭产生的光子γ₁和γ₂，被称作发生一个符合事件。视野中心O到探测器A和探测器B连线的距离r是径向坐标，而过O点与两个探测器A和B连线的垂线OC与x轴的夹角φ为角度坐标，(r,φ)唯一地表示一对探测器对应的位置。将所有位于(r,φ)的所发生的符合事件的次数累计的和作为矩阵中(r,φ)处的值。所有不同位置的探测器的符合事件的统计组成一个完整的矩阵，即为弦图。矩阵中每一个位置所存储的是处于该位置上的两个探测器所接收到的符合计数。

将两个探测器记录的事件按时间顺序分别排列成两列，符合得到即时弦图如图301所示。随机弦图可以采用单光子计数率法和延迟符合窗法获获取。

其中，延迟符合窗法是采用延迟弦图获得随机弦图。将两个探测器记录的两列事件序列中的一列事件序列延迟一定时间后，分别排成两列，符合得到延迟弦图如图302所示。

其中，单光子计数率法是已知两个探测器i和j各自的计数率为s_i和s_j，符合时间窗宽度为2τ，则在这两个探测器i和j之间发生的随机符合计数率为：

R_s(i,j)=2τs_is_j，

根据所述随机符合计数率获取随机弦图。

本领域技术人员在采用上述方法获取随机弦图时，发现有如下缺点：

采用单光子计数率法获取随机弦图时，由于探测器有比较高的单计数率，统计误差比较小，但是由于随机符合计数率公式中各个参数探测时引入的误差，导致随机弦图的系统误差较大；采用延迟符合窗法获取随机弦图时，即时符合和延迟符合的符合时间、探测效率以及符合丢失等影响因素相同，系统影响较小，但是延迟弦图服从独立的泊松分布，具有较大的统计误差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种随机噪声的校正方法和装置，利用延迟弦图以及单光子计数率获得的分布弦图生成随机弦图，采用所述随机弦图校正即时弦图获得校正弦图，减小了系统误差和统计误差。

一种随机噪声的校正方法，所述方法包括：

采集探测器的扫描数据获得即时弦图、延迟弦图和单光子计数率；

根据所述单光子计数率获得分布弦图；

将延迟弦图的数据总和分配到所述分布弦图获得随机弦图；

利用随机弦图校正即时弦图获得校正弦图。

可选的，所述根据所述单光子计数率获得分布弦图包括：

根据所述单光子计数率的乘积获得计数率弦图；

计算计数率弦图的数据和；

归一化所述计数率弦图获得分布弦图。

可选的，所述延迟弦图的数据总和包括：