[发明专利]双能CT短程扫描协议中的数字域分解方法

权利要求书

1.一种双能CT短程扫描协议中的数字域分解方法，适应于双能短程扫描，其中低能扫描和高能扫描的角度范围均为π+γ_m、在β₀～β₁～β₂共计2π+2γ_m的扫描角度区间为低能扫描和高能扫描的双能扫描，在β₀～β₁的扫描角度区间为仅低能扫描，在β₁～β₂的扫描角度区间为仅高能扫描，其投影数据域分解方案包括下列步骤：

S1.计算各区间的中间变量，所述中间变量为双能基物质分解系数的线积分L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

1)在β₀～β₂区间，根据直接测量得到的双能投影数据g_H(β,γ)和g_L(β,γ)求解下列方程组，获得该区间的L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

2)在β₂～β₁区间，根据双能数据g_H(β_H,-γ)和g_L(β,γ)求解下列方程组，获得该区间的L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

3)在β₁～β₀区间，根据双能数据g_H(β,γ)和g_L(β_L,-γ)求解下列方程组，获得该区间的L₁(β,γ)和L₂(β,γ)：

S2.依据下列公式所表示的双能基物质的分解系数和的线积分关系

使用图像重建算法，得到双能基物质分解系数和的图像；

S3.依据下列公式计算获得被造影物在任意能量下的的x-射线线性衰减系数

其中，β为CT设备扫描时的转角，其中β₀为扫描起点，β₁＝π+γ_m，为低能扫描终点和高能扫描起点，β₂＝2π+2γ_m为扫描终点，β_H＝β+π+2γ，由投影数据的对称性决定，β_L＝β+π+2γ，由投影数据的对称性决定，γ为CT设备扇束扫描的扇角，γ_m为最大扇角，小于π，E为能量，为位置矢量，l为x-光源与探测器单元连线所对应的直线，dl为相应的线积分变元，g_L(β,γ)为低能扫描获得的投影数据，g_H(β,γ)为高能扫描获得的投影数据，S_L(E,γ)低能扫描的归一化有效能谱，为所用CT设备的特性参数，S_H(E,γ)高能扫描的归一化有效能谱，为所用CT设备的特性参数，μ₁(E)和μ₂(E)₂为两个基物质的线性衰减系数，μ₁(E)和μ₂(E)₂是依据步骤S3的假设下的用于计算的两个基函数，和为步骤S3的假设下的在相应基函数下的分解系数变量。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于采用下列扫描方式获得扫描投影数据，CT设备从扫描起点β₀以低能进行角度为π+γ_m的扫描，至低能扫描终点β₁，以低能扫描终点β₁为高能扫描起点，以高能扫描进行π+γ_m的扫描，至扫描终点β₂。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于对于三维扫描数据，依据计算精度要求，将三维数据近似看作平行的扇束数据来处理。