[发明专利]一种CBCT金属伪影校正方法

说明书

本发明公开一种CBCT金属伪影校正方法，包括S1、采用FDK算法对输入的投影图像P1进行重建得到F1；S2、采用阈值分割法对F1进行分割得到金属图像M1；S3、对M1通过区域生长法得到M2；S4、对M2进行扩展得到M3；S5、对M3进行正投影得到金属投影区域MPR；S6、对MPR进行模板匹配，误差椭圆拟合和偏移校正后得到MPR1；S7、对MPR1进行扩展得到MPR2，再对MPR2进行几何校正得到MPR3；S8、对投影图像P1在MPR3区域中进行几何校正得到P2；S9、对P2进行插值得到P3；S10、对P3进行重建得到F2；S11、结合M3对F2金属区域的像素值进行替换得到F3，本发明可以大大提高CBCT重建图像的质量。与现有的公开的算法相比，该算法考虑了正投影误差及系统几何误差的影响，鲁棒性强。

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，尤其涉及一种CBCT金属伪影校正方法。

背景技术

近二十年来，X射线计算机断层成像技术迅猛发展，牙科领域也对重建图像的质量提高了要求。金属伪影是牙科CBCT重建图像不可避免的，现在的金属伪影校正主要分为3类：第一类为投影插值法，第二类为迭代重建法，第三类为混合法。具体来说，由于第二类和第三类耗时较长，并且迭代重建法对系统几何误差较FDK重建敏感，所以现在发展的较好的是第一类的投影插值法。

现有的金属伪影校正技术大多被各大公司视为商业机密，不轻易外泄。现有的公开技术基本是学术论文的方法，且多数只给出二维的校正结果，对三维数据处理有借鉴意义。大部分论文对投影误差以及重建误差并未处理。在二维到三维的过程中，表面只增加了一维，但实际上几何误差在二维时影响不大，但三维时却相当影响校正效果。本发明致力于研究提供一种三维的金属伪影校正方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种CBCT金属伪影校正方法，主要解决背景技术中的问题。

本发明提出一种CBCT金属伪影校正方法，包括以下步骤：

S1、采用FDK算法对输入的投影图像P1进行重建得到F1；

S2、采用阈值分割法对F1进行分割得到金属图像M1；

S3、对M1通过区域生长法得到M2；

S4、对M2进行扩展得到M3；

S5、对M3进行正投影得到金属投影区域MPR；

S6、对MPR进行模板匹配，误差椭圆拟合和偏移校正后得到MPR1；；

S7、对MPR1进行扩展得到MPR2，再对MPR2进行几何校正得到MPR3；

S8、对投影图像P1在MPR3区域中进行几何校正得到P2；

S9、对P2进行插值得到P3；

S10、对P3进行重建得到F2；

S11、结合M3对F2金属区域的像素值进行替换得到F3，得到最终图像F3。

进一步改进在于，所述步骤S3具体包括：

S31、求出金属图像M1的均值mu1和方差sigma1；

S32、以金属图像M1中的金属区域点为中心，求其4邻域，并判断邻域的平均灰度值是否大于mu1+pa1*sugma1，若大于mu1+pa1*sugma1，则把该金属区域点加入金属图像M1，并更新均值mu1；

S33、依次遍历金属图像M1中的所有金属区域点；

其中，pa1＝1.01*pa0，pa0＝(mu1-metal_value)/sugma1，metal_value为分割金属图像M1所用的阈值。