一种X射线源焦点漂移CT重建方法

摘要

本发明属于X射线计算机层析成像(CT)技术领域，具体为一种X射线源焦点漂移CT重建方法。该方法基于滤波反投影重建原理，根据X射线源焦点漂移时的CT扫描几何结构，推导CT投影数据的加权、滤波和反投影计算公式，在重建中引入X射线源焦点漂移距离参数，从而形成一种新的重建算法。传统CT重建算法对应的CT扫描几何结构不同于发生X射线源焦点漂移时的结构，因此，不能应用传统CT重建算法对发生X射线源焦点漂移的二维CT投影进行图像重建。本发明解决了射线源焦点漂移情况下的X射线CT重建问题，重建过程简单、高效。

主权项

一种X射线源焦点漂移CT图像重建方法，包括CT投影数据的加权、滤波和反投影重建三个步骤，其特征在于：所述CT投影数据的加权采用公式(1)进行，所述CT投影数据的滤波采用公式(2)和(3)进行，所述CT图像反投影重建采用公式(4)、(5)和(6)进行， p e ( s , β ) = p ( s , β ) · 1 D 2 + ( d ( β ) ) 2 · D 3 - Dd ( β ) ( s - d ( β ) ) D 2 + ( s - d ( β ) ) 2 · ( 1 - d ′ ( β ) D - d ( β ) ( s - d ( β ) ) / D ) - - - ( 1 ) p ′ e ( s , β ) = p e ( s , β ) * 1 2 h ( s ) - - - ( 2 ) h(s)＝F‑1(|ρ|)                                         (3) a ( r , θ ) = ∫ 0 2 π 1 U 2 p ′ e ( s 1 , β ) dβ - - - ( 4 ) U = ( D ′ + r · sin ( β ′ - θ ) ) D - d ( β ) D ( s 1 - d ( β ) ) - - - ( 5 ) s 1 = D · r cos ( β - θ ) + d ( β ) · r sin ( β - θ ) D + r sin ( β - θ ) - - - ( 6 ) 其中，pe(s，β)为加权后CT投影数据；p(s，β)为CT扫描形成的投影数据；s是线阵探测器上每个探元的位置；β是旋转角度；D为未发生射线源焦点偏移时，焦点到转台旋转中心距离；d(β)是射线源焦点偏移距离，是旋转角度β的函数；d′(β)是d(β)对β的导数；p′e(s，β)是滤波后CT投影数据；|ρ|为滤波函数；h(s)是|ρ|的反傅立叶变换；a(r，θ)为极坐标形式的待重建的CT图像；U为加权因子；D′为发生射线源焦点偏移时，焦点到转台旋转中心距离；β′为发生射线源焦点偏移时，物体的实际旋转角度；s1是某旋转角度下，通过重建点的射线与探测器的交点。