[发明专利]针对完全3D迭代CT重建中的图像质量优化用于对正则化参数的局部调节的方法

说明书

一种用于对体积的迭代重建的方法及相关装置(116)。关于所述体积中的感兴趣区域空间地调整和归一化迭代更新函数的正则化参数(β)。所述方法允许达到跨所重建的体积上实质上均匀的噪声分布。

技术领域

本发明涉及CT图像重建方法、涉及图像处理装置、涉及计算机程序单元，并且涉及计算机可读介质。

背景技术

在计算机断层摄影中，存在各种用于根据在CT扫描器的探测器处的测量期间收集到的目标的投影数据来计算横断面图像(也称作“切片”)的不同的重建算法。存在从初始图像迭代地建立最终图像的重建算法。一些迭代重建算法使用正则化。正则化“重建问题”，亦即“给定对图像属性的约束，如何从初始图像得到最终图像？”通常是依据使由数据项和正则化项组成的代价函数最小化来表述的。另外的算法变体是正则化统计迭代重建，其中，数据项考虑对底层的测量结果的噪声的统计模型，而正则化项并入关于图像的先验知识用于重建。WO 2013088294 A1描述了这样的统计迭代重建算法。然而已观察到，统计模型和正则化可能导致某些图像性质，如局部分辨率或SNR(信噪比)以不合期望的方式在图像上变化。许多途径已被提出以增强例如分辨率的均匀性，例如J A Fessler等人在“SpatialResolution Properties of Penalized-Likelihood Image Reconstruction:Space-Invariant Tomographs”，IEEE Transactions on Image Processing，1996，5，1346-1358中提出。

发明内容

因此存在对于一种迭代图像重建方法及相关装置的需要。

本发明的目标通过独立权利要求的主题得以解决，其中，在从属权利要求中并入了另外的实施例。应当指出，下文描述的本发明的各方面同样适用于图像处理系统、计算机程序单元以及计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供一种CT图像处理方法，包括以下步骤：

-接收沿扫描方向对一体积采集的投影数据。所述体积中的一个或多个图像点是能够在迭代重建操作中从所述投影数据中的至少部分来重建的；

-作为在先前迭代中重建的或以其他方式重建的体积中位置的函数，针对所述迭代重建操作中的下一迭代计算针对在所述位置的图像点的正则化参数；

-作为沿所述扫描方向的扫描位置的函数，相对于平面中目标中的感兴趣区域ROI归一化所述正则化参数，所述平面在所述扫描位置处穿过所述体积(例如切片)；

-当在所述下一迭代中从所述投影数据迭代地重建所述图像点时，应用所述归一化正则化参数。所重建的体积为所述被扫描体积的图像。

根据一个实施例，对所述正则化参数的所述计算为噪声行为或噪声水平的函数，在于所述投影数据的部分为针对所述图像点可重建的。

更特别地，所述正则化参数(以及/所述归一化的正则化参数)是从至少获得自所述投影数据中这对所述图像点重建的该部分的统计方差的反投影计算的。然而，使用方差为用于捕获噪声水平或行为的非限制性范例，并且可以代替或与方差一起类似地使用其他合适的统计量。

在迭代重建中，存在i)数据项，其随着(在迭代期间生成的)前投影图像点估计多么好地匹配实际测量的投影数据而变化，以及ii)正则化项，其通过返回针对每个估计的图像点的响应来增强预期图像特性，例如平滑度。所述正则化参数然后用于通过与正则项的响应的乘法或加法组合来控制所述响应的强度。