一種CT圖像的投影弦圖修補方法技術

本發明專利技術公開了一種CT圖像的投影弦圖修補方法，屬于計算機斷層成像技術領域。本發明專利技術方法包括以下步驟：步驟1、定位未測量像素坐標；步驟2、確定圖像空間像素族；步驟3、確定對應于未測量弦圖坐標的正弦曲線族；步驟4、沿著離散化正弦線，分別確定未測量像素位置及相應的強度值；步驟5、分別構造以各未測量像素為中心的局部鄰域的結構張量矩陣，求解其特征值和特征向量；步驟6、對于各未測量像素，在步驟5所述局部鄰域中，選出與具有最小特征值的特征向量最符合的正弦線，取該未測量像素處的插值結果，作為對該未測量像素強度的最終估計。本發明專利技術可以有效地提高弦圖勻質區域一致性，較好地保留內邊緣，從而得到質量更好的重建后的CT圖像。

A method for repairing chordal chord of CT image

The invention discloses a method for repairing a projection chord of an CT image, belonging to the technical field of computed tomography. The method of the invention comprises the following steps: 1, not measuring pixel coordinates; step 2, determine the image pixel space; step 3, determine the corresponding to the sine curves without measurement of string map coordinates; step 4, the discrete sine line, were determined not to measure pixel position and the corresponding strength value; structure tensor matrix step 5, we build a local neighborhood to the center of the pixel measurement, solving the eigenvalues and eigenvectors; step 6, for each pixel not measured in step 5, the local neighborhood, and has chosen a sinusoidal line feature vector of the minimum eigenvalue of the matching, the non pixel measurement the interpolation results, as the final estimation of the pixel intensity measurements. The invention can effectively improve the uniformity of chord region uniformity and better preserve the inner edge, so that the reconstructed CT image with better quality can be obtained.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種CT(CT =Computer tomography)圖像的投影弦圖修補方法，屬于 計算機斷層成像

技術介紹
對于CT成像，X線源以投影角β沿圓軌道y(i3)圍繞探測物體轉動。f(x)為待 重建物體的線性衰減系數分布。我們定義圖像空間和弦圖空間為I和S。圓軌道方程為γ(β ) = (Rcos^ , Rsin^ ) (1)此處，R是X源到等中心點距離。在平行束成像幾何中，前向投影為P{pJ) = \j{r^)dl(2)p = r cos(y5 + φ)(3)Ρ(ρ，β)是f(x)的極坐標表達。P(P，β)是在投影角β下的投影強度。圖像 空間坐標經極坐標變換后，對于重建圖像中一個特定的點(r,妁，通過變化的β，它在投影空 間中相應的正弦軌跡由(3)給出。在扇形束成像幾何中，投影角β和扇角Y定義X光線。扇形束變換公式為權利要求1.一種CT圖像的投影弦圖修補方法，用于探測器內部截斷和投影稀疏采樣所導致的 投影空間缺失，其特征在于，包括以下步驟步驟1、定位未測量像素坐標； 步驟2、確定圖像空間像素族； 步驟3、確定對應于未測量弦圖坐標的正弦曲線族； 步驟4、沿著離散化正弦線，分別確定未測量像素位置及相應的強度值； 步驟5、分別構造以各未測量像素為中心的局部鄰域的結構張量矩陣，求解其特征值和 特征向量；步驟6、對于各未測量像素，在步驟5所述局部鄰域中，選出與具有最小特征值的特征 向量最符合的正弦線，取該未測量像素處的插值結果，作為對該未測量像素強度的最終估 計。2.如權利要求1所述CT圖像的投影弦圖修補方法，其特征在于，步驟4中所述確定 未測量像素位置采用標準正弦擬合，確定未測量像素相應的強度值采用三次樣條插值。3.如權利要求1所述CT圖像的投影弦圖修補方法，其特征在于，步驟5中所述構造 以未測量像素為中心的局部鄰域的結構張量矩陣，具體按照以下公式，Tij = K(^pr) =^]=!'^11 V2^[^y^x PyPy J [ ^21 ^22,式中，τ”為張量積矩陣，ΓΟ是線性濾波核函數，辦是張量積矩陣的一階微分，κ，P,分別是張量積矩陣沿ι，,方向的一階偏微分。4.如權利要求1所述CT圖像的投影弦圖修補方法，其特征在于，步驟5中所述局部鄰 域是以未測量像素為中心的7x21的鄰域。5.如權利要求1所述CT圖像的投影弦圖修補方法，其特征在于，步驟5中所述結構張 量矩陣的特征值和特征向量采用雅克比旋轉法求解得到。6.如權利要求4所述CT圖像的投影弦圖修補方法，其特征在于，步驟6具體包括以下 子步驟步驟601、選取步驟5中最小特征值對應的特征向量； 步驟602、以當前待處理弦圖中心為坐標原點建立絕對直角坐標系； 步驟603、在步驟602所建立的絕對直角坐標系下構造一條經過當前待估計未測量像 素的特征直線，在所述絕對直角坐標系下該特征直線方程為,,—ye ν ι,, yey -——ι 十 Jj. _ 一xj ，ΧβXe其中，(x”y)為當前待估計未測量像素的坐標，(XeJe)為步驟601所述最小特征值 所對應的特征向量；步驟604、按照特征直線方程的坐標選取一組像素點，這組像素點只有中心處像素是待 估計的；在該直線上根據雙邊強度值按距離反比加權平均得到所述中心處像素的強度值，該強度值即為當前待估計未測量像素最終的強度值。全文摘要本專利技術公開了一種CT圖像的投影弦圖修補方法，屬于計算機斷層成像
本專利技術方法包括以下步驟步驟1、定位未測量像素坐標；步驟2、確定圖像空間像素族；步驟3、確定對應于未測量弦圖坐標的正弦曲線族；步驟4、沿著離散化正弦線，分別確定未測量像素位置及相應的強度值；步驟5、分別構造以各未測量像素為中心的局部鄰域的結構張量矩陣，求解其特征值和特征向量；步驟6、對于各未測量像素，在步驟5所述局部鄰域中，選出與具有最小特征值的特征向量最符合的正弦線，取該未測量像素處的插值結果，作為對該未測量像素強度的最終估計。本專利技術可以有效地提高弦圖勻質區域一致性，較好地保留內邊緣，從而得到質量更好的重建后的CT圖像。文檔編號G06T5/00GK102110288SQ20111003771公開日2011年6月29日 申請日期2011年2月14日 優先權日2011年2月14日專利技術者李印生, 李松毅, 羅立民, 陳陽, 鮑旭東 申請人:東南大學本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種ＣＴ圖像的投影弦圖修補方法，用于探測器內部截斷和投影稀疏采樣所導致的投影空間缺失，其特征在于，包括以下步驟：步驟１、定位未測量像素坐標；步驟２、確定圖像空間像素族；步驟３、確定對應于未測量弦圖坐標的正弦曲線族；步驟４、沿著離散化正弦線，分別確定未測量像素位置及相應的強度值；步驟５、分別構造以各未測量像素為中心的局部鄰域的結構張量矩陣，求解其特征值和特征向量；步驟６、對于各未測量像素，在步驟５所述局部鄰域中，選出與具有最小特征值的特征向量最符合的正弦線，取該未測量像素處的插值結果，作為對該未測量像素強度的最終估計。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李印生，陳陽，羅立民，李松毅，鮑旭東，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：84