[发明专利]一种基于滤波反投影‐迭代算法的CT系统图像重建方法

说明书

本发明提供一种基于滤波反投影‐迭代算法的CT系统图像重建方法，涉及CT系统图像重建领域，包括如下步骤：第一步：利用CT系统对待测物质测量，用于获取待测物体的投影值数据；第二步：利用滤波函数对获取到的数据进行滤波处理，并利用反投影算法求解出待测物体的衰减系数矩阵；第三步：将反投影算法求得的衰减系数矩阵作为迭代算法的初始迭代值，得到修正的衰减系数矩阵，完成待测物体的图像重建。其能快速成像，具有较好的抗噪声性能，并能保持较好的成像性能。

技术领域

本发明涉及CT系统图像重建领域，具体为一种基于滤波反投影‐迭代算法的CT系统图像重建方法。

背景技术

目前CT系统图像重建算法主要包括反投影算法和迭代算法。反投影算法应用广泛，成像速度快，可以实时检测，但是成像性能较差，图像分辨率较低。在噪声较大的环境中，还需要加入滤波函数减小噪声对成像结果的影响。迭代算法的成像效果好，图像分辨率高，但其抗噪声性能差，对环境的变化极其敏感。而且不同迭代算法的收敛速度不同，其中有些迭代算法的收敛速度很慢，导致成像速度达不到实际中的应用要求。通过研究发现，迭代算法收敛速度较慢的原因主要有两种：1.环境噪声使迭代过程出现误差，影响算法收敛速度。2.迭代算法的初始值设置不当，导致算法的迭代次数增多。实际应用中迫切需要对迭代算法进行改良，既能保持较好的成像性能，同时具有抗噪声性能好、成像速度快的特点。

发明内容

本发明提供一种基于滤波反投影-迭代算法的CT系统图像重建方法，其能快速成像，具有较好的抗噪声性能，并能保持较好的成像性能。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为，一种基于滤波反投影-迭代算法的CT系统图像重建方法，包括如下步骤：

第一步：利用CT系统对待测物质测量，用于获取待测物体的投影值数据；

第二步：利用滤波函数对获取到的数据进行滤波处理，并利用反投影算法求解出待测物体的衰减系数矩阵；

第三步：将反投影算法求得的衰减系数矩阵作为迭代算法的初始迭代值，得到修正的衰减系数矩阵，完成待测物体的图像重建。

作为本发明改进的技术方案，CT系统包括射线发射源与探测器，射线发射源与探测器分别设于待测物质两侧，并且射线发射源与探测器对应设置。

作为本发明改进的技术方案，射线发射源有若干个，探测器有若干个，若干个射线发射源在待测物质一侧等间距排列，若干个探测器在待测物质另一侧等间距排列；并且每个射线发射源对应一个探测器。

作为本发明改进的技术方案，利用CT系统对待测物质测量时，所有射线发射源始终保持在一条直线上，所有探测器始终保持在一条直线上，射线发射源所在直线与探测器所在直线平行。

作为本发明改进的技术方案，射线发射源发射的射线垂直于探测器平面，每个探测器能看成一个接收点，用于接收穿过待测物体的射线。

作为本发明改进的技术方案，利用CT系统对待测物质测量时，发射器和探测器的相对位置保持不变，发射器和探测器同时绕设定的固定的旋转中心逆时针旋转角度β的范围为0-180°，旋转步长α的范围为0°至2°。

作为本发明改进的技术方案，滤波函数选用R-L滤波函数。

有益效果

因此，本发明引入滤波函数，将反投影算法和迭代算法结合起来，成为滤波反投影-迭代算法。先利用滤波函数滤除环境噪声，并将反投影算法的求解结果作为迭代算法的迭代初始值，可以有效提高算法收敛速度。

本申请采用滤波反投影-迭代算法弥补了迭代算法抗噪声性能差，成像速度慢的缺点，能够在噪声较大的环境中快速稳定的获得分辨率较高的物体重建图像，在医疗、工程等领域可以得到广泛应用。

具体实施方式