[发明专利]基于PET的图像重建的投影方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种基于PET的图像重建的投影方法和装置。

背景技术

正电子发射计算机断层扫描系统（Positron Emission Tomograph，PET）是当今医疗领域中的一种先进的分子影像学诊断设备，其更是现代重要的医学成像技术手段之一。如图1，图1为PET的结构示意图，其中，基于PET进行医学成像时，PET可以获取当前被扫描对象的重建数据，在完成对象的PET扫描后，可以通过PET获取的重建数据完成图像重建，具体的，图像重建可以分为解析重建和迭代重建，其中，迭代重建应用广泛，但是迭代重建需要反复多次完成投影和反投影的过程。投影过程是指，通过积分的方式，按照一定的规则计算待投影图像像素对任意两个探测器晶体间的投影区域的贡献来模拟真实的探测结果的过程。反投影则是投影的逆运算，是利用投影的结果来得到图像任意像素的值的过程。其中，投影区域可以指两个探测器晶体对应位置连线所围成的三维空间，同时两个探测器晶体对应位置连线为该投影区域的投影方向。由于在迭代重建过程中需要反复多次进行投影和反投影计算，这使得整个重建过程中投影和反投影成为时间消耗最大的部分。所以，提高投影和反投影过程的计算速率对减少迭代重建时间起着关键的作用。

现有技术中，常见的投影方法线驱动（ray-driven）和像素驱动（pixel-driven）两类，对于线驱动：可以通过计算两探测器晶体间中心连线与某一像素相交的线段长度来计算该像素对这一投影区域的贡献，在这个过程中可以将一个像素划分为几个像素来提高计算精度，但同时会加大计算量从而降低计算速率；对于像素驱动：可以通过判断某一像素是否在投影区域范围之内来判定这一像素对投影是否有贡献，也可以将像素分割为多个子像素来提高计算精度，但是同样会加大计算量。

综之，现有的投影方法在实现图像重建的过程中不可避免的会消耗大量的时间进行计算。

发明内容

本发明提供了一种基于PET的图像重建的投影方法和装置，在保证图像投影准确度的前提下，降低投影的计算量，从而提高图像投影的计算速率。

本发明提供了一种基于PET的图像重建的投影方法，所述方法包括：

在PET环向平面上，沿投影区域确定待投影图像的像素分布图，所述像素分布图包括待投影图像的像素列，所述像素列与所述投影区域平行；

对所述像素分布图进行重采样，使得所述像素列的宽度与所述投影区域的宽度等宽；

将所述待投影图像在PET轴向平面上投影后，获取像素轴向投影图，所述像素轴向投影图包括像素单元，以及在所述PET轴向平面上，获取所有投影区域的轴向投影图；

根据所述像素轴向投影图和所有投影区域的轴向投影图，获取所述待投影图像的投影值。

优选地，所述根据所述像素轴向投影图和所有投影区域的轴向投影图，获取所述待投影图像的投影值，包括：

分别获取所述像素轴向投影图的各个像素单元与所有投影区域的轴向投影图相交的第一像素投影值；

将各个像素单元对应的第一像素投影值相加后，得到所述待投影图像的投影值。

优选地，所述分别获取所述像素轴向投影图的各个像素单元与所有投影区域的轴向投影图相交的第一像素投影值，包括：

获取所述所有投影区域的轴向投影图与任一像素单元的相交区域，执行投影流程：获取所述相交区域的轴向中线的长度、所述像素单元的轴向长度和所述像素单元的像素值，获取所述轴向中线的长度与所述像素单元的轴向长度的比值，将所述比值与所述像素值的乘积确定为第一像素投影值，获取所述轴向投影图与任一未执行所述投影流程的像素单元的相交区域，继续执行所述投影流程，直到所有像素单元均完成执行所述投影流程。

优选地，所述根据所述像素轴向投影图和所有投影区域的轴向投影图，获取所述待投影图像的投影值，包括：

分别获取各个投影区域的轴向投影图与所述像素轴向投影图相交的第二像素投影值；

将各个投影区域对应的第二像素投影值相加后，得到所述待投影图像的投影值。

优选地，所述分别获取各个投影区域的轴向投影图与所述像素轴向投影图相交的第二像素投影值，包括：

分别获取所述像素轴向投影图与各个投影区域的轴向投影图的相交区域；

并发执行获取各个相交区域的第二像素投影值的操作。

优选地，所述对所述像素分布图进行重采样，使得所述像素列的宽度与所述投影区域的宽度等宽，包括：