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原文传递 TR层析扫描投影重排方法及装置

专利名称：	TR层析扫描投影重排方法及装置
摘要：	本发明提供一种TR层析扫描投影重排方法及装置，方法包括：根据物体的TR扫描正弦图确定物体的平行束正弦图的投影区域范围，在投影区域范围内确定平行束正弦图中各未知采样点的坐标；TR扫描正弦图通过使用扇束扫描仪对物体进行扫描获取；对于任一未知采样点，对该未知采样点的坐标进行坐标转换，获取该未知采样点的坐标映射到TR扫描正弦图中的目标坐标位置；对TR扫描正弦图进行插值，获取目标坐标位置的灰度值，将目标坐标位置的灰度值作为该未知采样点的灰度值。本发明根据TR扫描正弦图转换得到的平行束正弦图像更精确，基于平行束正弦图进行CT重建得到的断层图像边缘光滑，没有伪影现象，且在扇束角较大时能实现精确的图像重建。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	杨民;孙亮;宋鑫;林强;吴雅朋
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910376359.1
公开号：	CN110057847A
代理机构：	北京路浩知识产权代理有限公司
代理人：	王庆龙;苗晓静
分类号：	G01N23/046(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	100191 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种TR层析扫描投影重排方法，其特征在于，包括：根据物体的TR扫描正弦图确定所述物体的平行束正弦图的投影区域范围，并在所述投影区域范围内确定所述平行束正弦图中各未知采样点的坐标；其中，所述物体的TR扫描正弦图通过预先使用扇束扫描仪对所述物体进行TR层析扫描获取；对于任一所述未知采样点，对该未知采样点的坐标进行坐标转换，获取该未知采样点的坐标映射到所述TR扫描正弦图中的目标坐标位置；对所述TR扫描正弦图进行插值，获取所述目标坐标位置的灰度值，将所述目标坐标位置的灰度值作为该未知采样点的灰度值。 2.根据权利要求1所述的TR层析扫描投影重排方法，其特征在于，任一所述未知采样点的坐标包括行坐标和列坐标；任一所述未知采样点的列坐标为假若使用平行束扫描仪对所述物体进行层析扫描时，所述物体的旋转中心位置到所述平行束扫描仪中射线源所散发的射线之间的距离；任一所述未知采样点的行坐标为假若使用平行束扫描仪对所述物体进行平行束层析扫描时，平行束扫描仪中射线源所散发射线的角度。 3.根据权利要求2所述的TR层析扫描投影重排方法，其特征在于，所述目标坐标位置的列坐标为所述扇束扫描仪中探测器的探元坐标索引；所述目标坐标位置的行坐标为对所述物体进行TR层析扫描的扫描行数。 4.根据权利要求3所述的TR层析扫描投影重排方法，其特征在于，对该未知采样点的坐标进行坐标转换，获取该未知采样点的坐标映射到所述TR扫描正弦图中的目标坐标位置的步骤具体包括：根据该未知采样点的行坐标，获取所述目标坐标位置的列坐标；根据该未知采样点的行坐标和列坐标，计算所述物体的旋转中心位置；根据所述物体的旋转中心位置，基于所述旋转中心位置与所述目标坐标位置的行坐标之间的线性关系，获取所述目标坐标位置的行坐标。 5.根据权利要求4所述的TR层析扫描投影重排方法，其特征在于，通过以下公式根据该未知采样点的行坐标，获取所述目标坐标位置的列坐标：其中，pj为所述目标坐标位置的列坐标，pf为所述射线源的焦点映射到所述探测器上的探元坐标索引，D为所述射线源的焦点到所述探测器的垂直距离，S为每次TR扫描时所述物体的自转角度，所述物体的自转角度等于所述射线源的扇束角，θS为物体的采样角度θ在TR扫描中对应的射线角度，θ∈[0，π]；通过以下公式根据该未知采样点的行坐标和列坐标，计算所述物体的旋转中心位置：其中，po为所述物体的旋转中心位置，x为该未知采样点的列坐标，pd为所述探测器的探元坐标索引；通过以下公式根据所述物体的旋转中心位置，基于所述旋转中心位置与所述目标坐标位置的行坐标之间的线性关系，获取所述目标坐标位置的行坐标： pi＝k×po+b；其中，k和b为预先获取的所述线性关系中的参数。 6.根据权利要求5所述的TR层析扫描投影重排方法，其特征在于，根据所述物体的旋转中心位置，基于所述旋转中心位置与所述目标坐标位置的行坐标之间的线性关系，获取所述目标坐标位置的行坐标的步骤之前还包括：对预设的中心线模型进行TR层析扫描，获取所述中心线模型的中心线图像；其中，所述中心线模型为中心线上设有一条金属丝的圆柱形玻璃模型；对所述中心线图像进行分割，获取所述中心线图像中的模型投影；将所述模型投影的每一列中所有像素灰度的质心坐标作为所述中心线模型的旋转中心位置的列坐标；基于最小二乘法对所述中心线模型的旋转中心位置的行坐标和列坐标进行直线拟合，获取k和b。 7.根据权利要求1-6任一所述的TR层析扫描投影重排方法，其特征在于，将所述目标坐标位置的灰度值作为该未知采样点的灰度值的步骤之后还包括：根据所述平行束正弦图中各未知采样点的灰度值，基于平行束的滤波反投影重建算法重建所述物体的图像。 8.一种TR层析扫描投影重排装置，其特征在于，包括：确定模块，用于根据物体的TR扫描正弦图确定所述物体的平行束正弦图的投影区域范围，并在所述投影区域范围内确定所述平行束正弦图中各未知采样点的坐标；其中，所述物体的TR扫描正弦图通过预先使用扇束扫描仪对所述物体进行TR层析扫描获取；转换模块，用于对于任一所述未知采样点，对该未知采样点的坐标进行坐标转换，获取该未知采样点的坐标映射到所述TR扫描正弦图中的目标坐标位置；重排模块，用于对所述TR扫描正弦图进行插值，获取所述目标坐标位置的灰度值，将所述目标坐标位置的灰度值作为该未知采样点的灰度值。 9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述TR层析扫描投影重排方法的步骤。 10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述TR层析扫描投影重排方法的步骤。
所属类别：	发明专利