专利名称：用于从投影数据对对象进行混合重建的设备和方法
技术领域：
本发明涉及用于对感兴趣区域成像的成像设备、成像方法和成像计算机程序。
背景技术：
G.T.Herman 在 IEEE Transactions on Medical Imaging, Vol.12，N0.3，1993年 9 月上的 “Algebraic Reconstruction Techniques Can Be Made ComputationallyEfficient”一文公开了迭代代数重建技术(ART)。从初始图像开始，在每个迭代步骤中，a)通过模拟穿过感兴趣对象的当前图像的前向投影来生成模拟投影数据，b)确定模拟投影数据与测量投影数据之间的差异，并且c)反投影这种差异以更新所述感兴趣对象的当前图像。
这种重建技术对测量投影数据中的变化敏感，所述变化能够在预处理步骤期间引入，所述预处理步骤包括，例如，管电流波动的校正或空气校准。对测量投影数据中的这些变化的敏感可能导致在重建图像中的阴影伪影并因此降低重建图像的质量。发明内容
本发明的目的是提供用于对感兴趣对象成像的成像设备、成像方法和成像计算机程序，其中，能够生成具有改善的质量的感兴趣对象的图像。
在本发明的第一方面中，提出了一种用于对感兴趣对象成像的成像设备，所述成像设备包括:
-探测数据提供单元，其用于提供指示感兴趣对象的探测数据，
-解析重建单元，其用于从所述探测数据解析地重建所述对象的解析图像，
-迭代重建单元，其用于从所述探测数据迭代地重建所述对象的迭代图像，以及
-组合单元，其用于组合所述解析图像和所述迭代图像以生成组合图像。
解析重建流程对探测数据的预处理不那么敏感。因此，减少了所述解析图像中的阴影伪影，或者所述解析图像不显示任何阴影伪影。由此，通过组合包括减少的阴影伪影或者完全无阴影伪影的解析图像与所述迭代图像，能够生成组合图像，与迭代图像相比，在组合图像中减少了阴影伪影，从而提高了所述感兴趣对象的重建最终图像的质量。
所述组合单元能够适于例如对解析图像和迭代图像进行求和或者对解析图像和迭代图像进行加权平均，以生成组合图像。
优选地，所述组合单元适于i)对解析图像应用第一滤波器，用于对解析图像低通滤波，从而生成经滤波的解析图像；ii)对迭代图像应用第二滤波器，用于对迭代图像高通滤波，从而生成经滤波的迭代图像；以及iii)组合经滤波的解析图像和经滤波的迭代图像。通过使用迭代图像的高空间频率能够有效抑制主要位于解析图像中的高空间频率中的噪声，而存在于迭代图像中的阴影伪影能够通过使用解析图像的低空间频率进行抑制。由此，所述组合图像能够具有与迭代图像的噪声值对应的相对低的噪声值，以及减少的阴影伪影或完全无阴影伪影。因此，进一步提高了最终图像的质量。
所述组合单元优选适于执行如下操作:通过傅里叶变换所述解析图像和所述迭代图像进行滤波，向经傅里叶变换的解析图像应用定义第一滤波器的第一传递函数，向经傅里叶变换的迭代图像应用定义第二滤波器的第二传递函数，以及逆傅里叶变换所述解析图像和所述迭代图像。所述组合单元能够适于在傅里叶域中或者在空间域中组合经滤波的解析图像和经滤波的迭代图像。由此，所述组合单元能够适于以在执行逆傅里叶变换之前或者在已执行逆傅里叶变换之后组合经滤波的解析图像和经滤波的迭代图像，其中，当然，如果在逆傅里叶变换进行之前执行所述组合，则所得到的组合图像是经逆傅里叶变换的。在傅里叶域中，优选通过将相应的传递函数乘以相应的经傅里叶变换的图像来将第一和第二传递函数分别应用于经傅里叶变换的解析图像和经傅里叶变换的迭代图像。
在实施例中，第一传递函数H1GO的定义如下:
权利要求
1.一种用于对感兴趣对象成像的成像设备，所述成像设备(I)包括: -探测数据提供单元(16 )，其用于提供指示所述感兴趣对象的探测数据， -解析重建单元(12)，其用于从所述探测数据解析地重建所述对象的解析图像， -迭代重建单元(13 )，其用于从所述探测数据迭代地重建所述对象的迭代图像，以及 -组合单元(14)，其用于组合所述解析图像和所述迭代图像以生成组合图像。
2.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述组合单元(14)适于: -对所述解析图像应用第一滤波器，以对所述解析图像进行低通滤波，从而生成经滤波的解析图像， -对所述迭代图像应用第二滤波器，以对所述迭代图像进行高通滤波，从而生成经滤波的迭代图像，以及 -组合所述经滤波的解析图像和所述经滤波的迭代图像。
3.根据权利要求2所述的成像设备，其中，由第一传递函数定义所述第一滤波器并且由第二传递函数定义所述第二滤波器，并且其中，所述第一传递函数和所述第二传递函数之和为一。
4.根据权利要求2所述的成像设备，其中，由第一传递函数定义所述第一滤波器并且由第二传递函数定义所述第二滤波器，并且其中，所述第一传递函数和所述第二传递函数之和是低通传递函数。
5.根据权利要求2所述的成 像设备，其中，由第一传递函数定义所述第一滤波器并且由第二传递函数定义所述第二滤波器，并且其中，所述第一传递函数和所述第二传递函数之和是边缘增强传递函数。
6.根据权利要求2所述的成像设备，其中，如果所述第一滤波器被应用至所述解析图像，所述第一滤波器适于使得预定义高频率通过所述第一滤波器，并且其中，如果所述第二滤波器被应用至所述迭代图像，所述第二滤波器适于使得由所述第二滤波器抑制所述预定义高频率。
7.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述探测数据是投影数据。
8.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述探测数据提供单元(16)包括用于生成贯穿所述感兴趣对象的辐射(4)的辐射源(2)以及用于探测贯穿所述感兴趣对象之后的所述辐射并根据所探测的辐射生成所述探测数据的探测单元(6)。
9.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述解析重建单元(12)适于通过使用如下重建方法中的至少一种来重建所述解析图像:楔形滤波反投影、扩展并行滤波反投影、无并行重组合的滤波反投影、加权反投影、角加权混合循环重建。
10.根据权利要求1所述的成像设备，其中，所述迭代重建单元(13)适于通过使用如下重建方法中的至少一种来重建所述迭代图像:代数重建技术(ART)、同时代数重建技术(SART )、极大似然重建。
11.一种用于对感兴趣对象成像的成像方法，所述成像方法包括: -提供指示所述感兴趣对象的探测数据， -从所述探测数据解析地重建所述对象的解析图像， -从所述探测数据迭代地重建所述对象的迭代图像，以及 -组合所述解析图像和所述迭代图像以生成组合图像。
12.一种用于对感兴趣对象成像的成像计算机程序，所述成像计算机程序包括程序代码模块，当所述成像计算机程序在控制根据权利要求1所述的成像设备的计算机上运行时，所述程序代 码模块令所述成像设备执行根据权利要求11所述的成像方法的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种用于对感兴趣对象成像的成像设备。解析重建单元(12)从探测数据解析地重建对象的解析图像，特别是投影数据，以及迭代重建单元(13)从探测数据迭代地重建对象的迭代图像，其中，组合单元(14)组合解析图像和迭代图像以生成组合图像。迭代图像能包括阴影伪影，其在执行迭代重建前可以由预处理探测数据引起。解析图像显示了减少的阴影伪影，特别是，显示了完全无阴影伪影。因此，通过组合所述解析图像和所述迭代图像能生成组合图像，在所述组合图像中，与迭代图像相比减少了阴影伪影，从而提高了所述感兴趣对象重建的最终图像的质量。
文档编号G06T11/00GK103180879SQ201180051352
公开日2013年6月26日 申请日期2011年10月17日 优先权日2010年10月26日
发明者T·克勒, A·特伦 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司