[发明专利]采用高光谱CT功能成像的物质识别方法和系统

权利要求书

1.采用高光谱CT功能成像的物质识别方法，其特征在于，包括如下步骤

1)采用X射线对被测样本进行扫描，通过光子计数探测器采集高光谱数据；

2)检测X射线强度并结合高光谱数据作去背景处理得到输入数据；

3)对输入数据采用CT重建算法重建被测样本的内部结构，得到全谱段断层影像；所述CT重建算法为迭代算法，

先对未知图像向量赋初值：所述迭代算法包括如下步骤：

3.1)计算第i条光线的估计投影值：W_ij是投影系数；

3.2)计算误差也即校正伪影：P_i是第i条射线的投影值；

3.3)计算第j个像素点的修正值：其中N_i表示第i条光线穿过图像区域上的像素点的总个数；

3.4)计算第j个像素点的修正值:

3.5)第i条光线上的点都加V_ij进行修正，重复3.2)到3.4)，直至所有图像的所有光线，此为一次迭代；

3.6)将上一轮迭代结果作为初值，重复3.2)到3.4)得到第K轮结果，从而得到一序列

4)对全谱段断层影像进行图像分析和处理，圈定感兴趣区域的坐标；

5)再次利用CT重建算法重建得到感兴趣区域的坐标分谱线进行重建，得到重建光谱曲线；

6)把重建光谱曲线与数据库中的光谱数据进行相关性对比，从而判断被测样本的感兴趣区域的物质分类；使用闵式距离作为相关性对比的标准来识别不同的物质分类。

2.如权利要求1所述的采用高光谱CT功能成像的物质识别方法，其特征在于，所述的去背景处理，如下：

其中I₀是X射线强度，I是所述的高光谱数据，μ是物质的衰减系数，L是X射线穿过该物质的长度。

3.一种高光谱CT功能成像系统，其特征在于，包括X射线管、光子计数探测器、二维平移台、旋转台、三维运动控制器和控制中心；该X射线管与高压发生器相连以发出X射线对被测样本进行扫描；该旋转台位于X射线管发射端前方以放置被测样本；该光子计数探测器位于二维平移台上以采集高光谱数据；该三维运动控制器与旋转台相连以控制其旋转，该三维运动控制器与二维平移台相连以控制其平移；该控制中心与三维运动控制器、光子计数探测器、高压发生器相连以控制三维运动控制器和高压发生器，接收光谱数据并采用权利要求1至2所述的任意一种采用高光谱CT功能成像的物质识别方法识别被测样本。