专利名称：一种ct图像的投影弦图修补方法
技术领域：
本发明涉及一种CT(CT =Computer tomography)图像的投影弦图修补方法，属于 计算机断层成像技术领域。
背景技术：
对于CT成像，X线源以投影角β沿圆轨道y(i3)围绕探测物体转动。f(x)为待 重建物体的线性衰减系数分布。我们定义图像空间和弦图空间为I和S。圆轨道方程为γ(β ) = (Rcos^ , Rsin^ ) (1)此处，R是X源到等中心点距离。在平行束成像几何中，前向投影为
P{pJ) = \j{r^)dl(2)
p = r cos(y5 + φ)(3)Ρ(ρ，β)是f(x)的极坐标表达。P(P，β)是在投影角β下的投影强度。图像 空间坐标经极坐标变换后，对于重建图像中一个特定的点(r,妁，通过变化的β，它在投影空 间中相应的正弦轨迹由(3)给出。在扇形束成像几何中，投影角β和扇角Y定义X光线。扇形束变换公式为
权利要求
1.一种CT图像的投影弦图修补方法，用于探测器内部截断和投影稀疏采样所导致的 投影空间缺失，其特征在于，包括以下步骤步骤1、定位未测量像素坐标； 步骤2、确定图像空间像素族； 步骤3、确定对应于未测量弦图坐标的正弦曲线族； 步骤4、沿着离散化正弦线，分别确定未测量像素位置及相应的强度值； 步骤5、分别构造以各未测量像素为中心的局部邻域的结构张量矩阵，求解其特征值和 特征向量；步骤6、对于各未测量像素，在步骤5所述局部邻域中，选出与具有最小特征值的特征 向量最符合的正弦线，取该未测量像素处的插值结果，作为对该未测量像素强度的最终估 计。
2.如权利要求1所述CT图像的投影弦图修补方法，其特征在于，步骤4中所述确定 未测量像素位置采用标准正弦拟合，确定未测量像素相应的强度值采用三次样条插值。
3.如权利要求1所述CT图像的投影弦图修补方法，其特征在于，步骤5中所述构造 以未测量像素为中心的局部邻域的结构张量矩阵，具体按照以下公式，Tij = K(^pr) =^]=!'^11 V2^[^y^x PyPy J [ ^21 ^22,式中，τ”为张量积矩阵，ΓΟ是线性滤波核函数，办是张量积矩阵的一阶微分，κ，P,分别是张量积矩阵沿ι，,方向的一阶偏微分。
4.如权利要求1所述CT图像的投影弦图修补方法，其特征在于，步骤5中所述局部邻 域是以未测量像素为中心的7x21的邻域。
5.如权利要求1所述CT图像的投影弦图修补方法，其特征在于，步骤5中所述结构张 量矩阵的特征值和特征向量采用雅克比旋转法求解得到。
6.如权利要求4所述CT图像的投影弦图修补方法，其特征在于，步骤6具体包括以下 子步骤步骤601、选取步骤5中最小特征值对应的特征向量； 步骤602、以当前待处理弦图中心为坐标原点建立绝对直角坐标系； 步骤603、在步骤602所建立的绝对直角坐标系下构造一条经过当前待估计未测量像 素的特征直线，在所述绝对直角坐标系下该特征直线方程为,,—ye ν ι,, yey -——ι 十 Jj. _ 一xj ，ΧβXe其中，(x”y)为当前待估计未测量像素的坐标，(XeJe)为步骤601所述最小特征值 所对应的特征向量；步骤604、按照特征直线方程的坐标选取一组像素点，这组像素点只有中心处像素是待 估计的；在该直线上根据双边强度值按距离反比加权平均得到所述中心处像素的强度值，该强度值即为当前待估计未测量像素最终的强度值。
全文摘要
本发明公开了一种CT图像的投影弦图修补方法，属于计算机断层成像技术领域。本发明方法包括以下步骤步骤1、定位未测量像素坐标；步骤2、确定图像空间像素族；步骤3、确定对应于未测量弦图坐标的正弦曲线族；步骤4、沿着离散化正弦线，分别确定未测量像素位置及相应的强度值；步骤5、分别构造以各未测量像素为中心的局部邻域的结构张量矩阵，求解其特征值和特征向量；步骤6、对于各未测量像素，在步骤5所述局部邻域中，选出与具有最小特征值的特征向量最符合的正弦线，取该未测量像素处的插值结果，作为对该未测量像素强度的最终估计。本发明可以有效地提高弦图匀质区域一致性，较好地保留内边缘，从而得到质量更好的重建后的CT图像。
文档编号G06T5/00GK102110288SQ20111003771
公开日2011年6月29日 申请日期2011年2月14日 优先权日2011年2月14日
发明者李印生, 李松毅, 罗立民, 陈阳, 鲍旭东 申请人:东南大学