[发明专利]一种用于CT图像重建的修正方法及修正系统

权利要求书

1.一种用于CT图像重建的修正方法，CT系统包括光源和探测器；定义固定坐标系XYZ，其中Z为旋转轴，U轴和V轴为探测器上像素的行和列方向，分别与坐标轴Y和Z平行，在固定坐标系XYZ中，旋转坐标系中的三个单位矢量表示为：

其中，θ表示e_w与X轴的夹角，并且

所述固定坐标系XYZ的坐标原点O与探测器上的任意点所构成的矢量表示为：

其中，e_u、e_v和e_w分别表示所述探测器在行方向、列方向和垂直方向上的方向角，R为光源至旋转轴Z的距离，D为光源至探测器的距离；

所述修正方法的特征在于：在探测器围绕U轴旋转角度φ后，探测器上的任意点在所述固定坐标系XYZ中的新坐标为：

其中，(u,v)是(x,y,z)在所述探测器上的投影点坐标。

2.根据权利要求1所述的方法，在探测器围绕U轴旋转角度φ后，旋转坐标系的三个单位矢量变更为：

3.根据权利要求2所述的方法，其中在探测器围绕U轴旋转角度φ后的用表示为：

4.根据权利要求1所述的方法，其中角度φ在-90度到90度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中角度φ在-5度到5度。

6.一种CT重建算法，其特征在于包括根据权利要求1所述的用于CT图像重建的修正方法。

7.根据权利要求6所述的CT重建算法，其特征在于：所述CT重建算法包括反投影滤波算法，所述反投影滤波算法包括以下步骤：

对探测器上获得的物体图像进行反log操作：以得到处理后的投影图像；

对每个角度下的锥束投影数据进行求导；

由求导后的投影数据，对螺旋轨道内每条PI线上的物体图像点进行加权反投影；

对加权反投影得到的PI线上的数据，沿着该条PI线求Hilbert变换，得到物体在该线上的重建结果；以及

对螺旋轨道内所有PI线上的物体重建结果进行重采样，得到物体的三维重建图像。

8.根据权利要求6所述的CT重建算法，其特征在于：所述CT重建算法包括滤波反投影算法，所述滤波反投影算法包括以下步骤：

对探测器上获得的物体图像进行反log操作：以得到处理后的投影图像；以及

对所述投影图像进行加权、卷积滤波以及加权反投影，以获得CT图像。

9.一种CT系统几何校准方法，其特征在于包括根据权利要求1所述的用于CT图像重建的修正方法。

10.根据权利要求9所述的几何校准方法，其特征在于所述几何校准方法选自：基于小球体模投影椭圆方程的CT系统几何校准方法、以及基于投影矩阵的CT系统几何校准方法。

11.一种用于CT图像重建的修正系统，其特征在于至少包括：

固定坐标系定义模块，其用于定义固定坐标系XYZ，并获取旋转坐标系中的单位矢量以及固定坐标系XYZ的坐标原点O与探测器上的任意点所构成的矢量的表示；

修正模块，其用于获取修正后的旋转坐标系中的单位矢量以及修正后的坐标原点O与探测器上的任意点所构成的矢量的表示；

新坐标获取模块，其用于在探测器围绕U轴旋转角度φ后，探测器上的任意点在所述固定坐标系XYZ中的新坐标为：

其中，(u,v)是(x,y,z)在所述探测器上的投影点坐标，θ表示e_w与X轴的夹角，e_w表示所述探测器在垂直方向上的方向角。