[发明专利]一种基于投影估计的多能谱CT图像重建方法

权利要求书

1.一种基于投影估计的多能谱CT图像重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用单能CT重建算法由所采集的各个能谱的多色投影数据分别直接重建被测物体的能量图像；

S2：计算每一个能量图像沿着所有其它能谱的射线方向的线积分，估计在这些方向上的当前能谱的多色投影，得到几何参数一致的多色投影；

S3：标定多基材料分解函数，将所述几何参数一致的多色投影分解为多个基材料的线积分；

S4：利用单能CT图像重建方法分别由多个基材料的线积分重建出所对应的多基材料密度图像。

2.根据权利要求1所述的多能谱CT图像重建方法，其特征在于，在步骤S3中，标定多基材料分解函数的步骤具体包括：

S31：用多种基材料做成一个标定模体，标定模体中各种基材料在各个方向上的线积分组合涵盖被测物体中各种基材料在各个方向上的线积分组合，利用多能谱CT以与被测物体相同的扫描模式测量标定模体，获得多能谱多色投影数据；

S32：利用多色投影估计方法计算出标定模体的几何参数一致的多能谱多色投影；

S33：在图像域内通过最小化多色投影组合的重建图像和模体图像之间的距离，计算出多基材料分解函数的系数，得到标定了的多基材料分解函数。

3.根据权利要求2所述的多能谱CT图像重建方法，其特征在于，步骤S31中所述标定模体由多种基材料组合而成，其中基材料种数小于等于能谱个数，当基材料种数小于能谱个数时，通过组合不同的能谱投影数据重建基材料密度图像。

4.根据权利要求1所述的多能谱CT图像重建方法，其特征在于，在多色投影估计之前，对被测物体中的主要成分预先进行线性化校正，以提高投影估计精度。

5.根据权利要求1或2所述的多能谱CT图像重建方法，其特征在于，所述单能CT图像重建方法为解析方法或迭代重建方法。

6.根据权利要求1所述的多能谱CT图像重建方法，其特征在于，在利用单能CT图像重建方法进行图像重建中，添加物理约束条件，使当前重建的密度图像满足所述物理约束条件，所述物理约束条件包括像素值非负约束和/或分段光滑约束。

7.根据权利要求1所述的多能谱CT图像重建方法，其特征在于，步骤S1中利用单能CT重建算法由各个能谱的多色投影数据分别直接重建被测物体图像的公式如下：

fqm(x)=R-1(qm(L))]]>

这里q_m(L)表示第m种能谱的多色投影数据，m为自然数；R^-1是Radon逆变换算子，表示单能CT图像重建方法；表示所重建的该种能谱下的被测物体的能量图像。