[发明专利]一种CT系统噪声功率谱校正方法

权利要求书

1.一种CT系统噪声功率谱校正方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）扫描水模：利用相同的预设条件对水模进行两次扫描，其中，两次水模扫描为同一个位置；

2）重建水模图像：对步骤1）中两次扫描得到的水模，分别重建得到水模图像I1与I2，对重建得到的图像I1与I2做差，得到其差分图像I3，对差分图像I3进行处理后得到噪声图像I4；

3）计算噪声图像：在噪声图像I4上取K个子图像，并对每个子图像进行二维功率谱计算，得到二维噪声功率谱图像，其中

在噪声图像I4上取K个子图像后，对所述K个子图像进行加窗函数处理，得到加窗函数处理后的子图像，加窗函数处理后的子图像集记作：

,

其中：IWR01（k）表示第k个加窗函数处理后的子图像，{}表示集合，k是加窗函数处理后子图像的序号，K为加窗函数处理后子图像的总数，

功率谱计算公式如下：

,

其中：INPS为二维噪声功率谱，k为子图像序号，fx为二维噪声功率谱图像行方向序号，fy为二维噪声功率谱图像列方向序号，Nx为子图像的总行数，Ny为子图像的总列数，DFT2D为二维傅里叶变换，IWROI为加窗函数处理后的子图像，∆x为子图像行方向的宽度，∆y为子图像行方向的宽度；

4）噪声功率谱分析：以所述二维噪声功率谱图像的中心为原点，沿圆周方向取平均得到一维噪声功率谱曲线L₁；对所述一维噪声功率谱曲线L₁进行平滑处理后得到噪声功率谱曲线L₂，对所述的噪声功率谱曲线L₂与标准噪声功率谱曲线L₀做差，得到二者的差值曲线L₃；利用所述的差值曲线L₃计算所述的噪声功率谱曲线L₂与标准噪声功率谱曲线的L₀的均方根误差Er；

5）阈值比较：比较均方根误差Er与预设值En，如果Er的值小于预设值En，直接执行8）；如果Er的值大于等于预设值En，执行步骤6）；

6）调整卷积核曲线：对所述的差值曲线L₃进行归一化处理得到噪声功率谱差值曲线L₄，利用归一化后的噪声功率谱差值曲线L₄，生成卷积核调整系数曲线S，利用卷积核调整系数曲线S，生成新的卷积核曲线；

7）更新卷积核曲线：更新卷积核曲线，再次进行图像重建，得到更新后的水模图像I1、I2，并重复以上3）-5）处理步骤；

8）保存新的卷积核曲线，校正结束。

2.如权利要求1所述的一种CT系统噪声功率谱校正方法，其特征在于：步骤2）中对差分图像I3进行处理后得到噪声图像I4具体为：差分图像I3像素值减去差分图像I3像素值的平均值得到去除低频成分的噪声图像I4；具体实现方法如下：

I4(m,n)=I3(m,n) -mean(I3)

其中：m为图像像素点的行序号，n为图像像素点的列序号，mean(I3)为差分图像I3像素值的平均值。

3.如权利要求1所述的一种CT系统噪声功率谱校正方法，其特征在于：步骤3）中在噪声图像I4上取K个子图像具体为：以噪声图像I4的中心坐标为中心，以R为半径，其中R取值范围为[50-100],沿着圆周方向的不同位置在噪声图像I4上取K个子图像，每个子图像的大小为128*128，子图像集记作：

,

其中：I_ROI(k)表示第k个子图像，k是子图像的序号，K为子图像的总数，K的取值范围为[6,12]。

4.如权利要求1所述的一种CT系统噪声功率谱校正方法，其特征在于：步骤4）中，对所述的噪声功率谱曲线L₂与标准噪声功率谱曲线L₀做差，得到二者的差值曲线L₃，具体为：

,

其中：i为噪声功率谱曲线上点的序号。