CN103679642B - 一种ct图像金属伪影校正方法、装置及ct设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种CT图像金属伪影校正方法、装置及CT设备。CT图像金属伪影校正方法根据原始投影数据对应的原始图像确定干扰对象引起的金属投影范围；在依次基于金属投影范围内的金属投影数据获得去除干扰对象后的诊断对象投影数据，以及基于所述诊断对象投影数据后，对原始投影数据进行校正并建立模型图像；根据模型图像的投影数据对所述原始投影数据进行二次校正，并基于校正后的目标投影数据按照临床所用的扫描、建像条件进行重建，得到没有金属伪影的目标图像，从而达到校正金属伪影的目的。其以原始投影数据作为校正对象，保证了处理后的图像的空间分辨率和低对比度能力。且原始投影数据完全包含了干扰对象所有的信息，避免了引入新的伪影。

Description

一种CT图像金属伪影校正方法、装置及CT设备

技术领域

本发明涉及CT图像校正方法，尤其涉及一种CT图像金属伪影校正方法、装置及CT设备。

背景技术

计算机断层扫描技术（ComputerizedTomography，简称CT）是一种基于不同物质对于射线具有不同的衰减性质，用放射线从各方向照射被测物体，测量穿过物体的射线强度，并通过一定的重建算法计算出物体内部各点物质对于射线的线性衰减系数，从而得到被测物体的断层图像的放射诊断技术。CT重建的断层图像具有无影像重叠、密度和空间分辨率高等优势，因而自其一出现便作为医疗无损害诊断技术而备受关注。

基于CT技术基于不同物质对于射线的衰减性质差异而成像的原理，在实际操作过程中，一些如金属等高密度的材料对于射线具有高强度的吸收度，直接导致CT投影数据出现跃变。因而包括在对于含有假牙、假肢等高密度材料的部位扫描，重建后的CT图像就具有含明暗相间的金属伪影，这些金属伪影数量众多，幅值高，严重影响CT图像质量。从而致使临床医生无法依据CT图像进行准确的临床诊断。

因而在采用CT技术临床诊断过程中，都需要对于拍摄的CT图像作校正处理，从而还原人体诊断部位的CT图像。目前，业界采用的方法一般包括：

1）CT迭代重建方法，该方法将金属对应的投影区域数据视为缺失数据，依据某一准则进行迭代重建。其可有效去除金属伪影，并很好地呈现金属物体结构，然而迭代重建运算量大，图像重建速度非常慢，临床应用可行性不大。

2）基于图像域的后处理方法，该方法以包含金属伪影的图像作为输入图像，采用图像后处理的技术进行伪影校正。其过程包括采用图像域正投影（线性积分）的方法模拟出投影数据，再对金属区域对应的投影数据进行滤波处理，从而除去金属伪影。该方法图像重建速度较快，但却使处理之后的图像变得模糊，无法保证图像原有的分辨率；而且该方法仅可对局部图像进行校正，即非最大视野重建的图像，由于这些图像往往会丢失了金属相关的物理信息，重建之后的图像往往会进入新的伪影，进而造成误诊。

3）基于投影数据的前处理方法，该方法是对检测器采集到的投影数据进行处理，首先要进行边缘检测识别出金属对应的投影数据，然后采用高阶插值或者图像融合的方法对金属对应的投影数据进行修正，然而在这过程中，金属对应的投影数据难以精确定位，而金属投影部分的定位偏差易使重建后的图像引入新的伪影或者改变原有的图像信息，同样导致误诊、漏诊。

因而，金属伪影的去除一直阻碍着CT技术临床诊断进一步发展，其也是CT技术研究重点和难点。

发明内容

本发明提供了一种CT图像金属伪影校正方法、CT图像金属伪影校正装置以及一种CT设备，其克服了现有CT图像金属伪影校正技术中，金属投影数据难以定位，修正后的图像易改变原始图像信息等缺陷，有效地提高CT图像金属伪影移除效率与准确性。

为解决上述问题，本发明一种CT图像金属伪影校正方法，包括：

由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像，并从所述原始图像中提取原始金属图像；

获取与所述原始金属图像对应的金属投影数据；

比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据，基于所述诊断对象投影数据校正所述原始投影数据，得到初步校正投影数据；

获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像；

比对所述原始图像与原始校正图像，对两者间的图像差异区域进行图形修正，建立模型图像，并获取所述模型图像对应的模型图像数据；

以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；

由所述目标投影数据建立对应的目标图像。

可选地，在由所述原始投影数据获取原始图像、由所述初步校正投影数据获取原始校正图像和由所述目标投影数据建立目标图像的过程中，至少一个过程采用滤波反投影方法。

可选地，对于包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据进行滤波反投影时采用CT机最大扫描视野作为重建视野。

可选地，获取与原始金属图像对应的金属投影数据包括：对所述原始金属图像进行基于频域的正投影处理，获得所述金属投影数据。

可选地，在原始金属图像进行基于频域的正投影处理过程中，在提高所述原始金属图像的分辨率后，再依次进行二维傅里叶变换和一维反傅里叶变换。

可选地，获取所述初步校正投影数据包括：对所述诊断对象投影数据进行线性插值校正，得到插值投影数据；比对所述原始投影数据与所述插值投影数据，获取所述初步校正投影数据。

可选地，所述图形修正包括：对所述原始图像与原始校正图像的差异图像区域进行平滑处理。

可选地，在所述图形修正过程中，对所述原始图像与原始校正图像的差异图像区域进行多次平滑处理。

可选地，获取诊断对象投影数据包括：在获取所述金属投影数据后，对所述金属投影数据作正投影，从而提取金属投影区域；并在所述金属投影区域范围内，在各个所述原始投影数据基础上，消除与所述原始投影数据对应的所述金属投影数据，获取去除干扰对象后的诊断对象投影数据。

可选地，获取目标投影数据包括：在所述金属投影区域内，采用所述模型图像数据校正所述原始投影数据。

可选地，所述图像差异区域通过下述方式获得：比对所述原始图像与原始校正图像时，分别将所述原始图像与所述原始校正图像划分为若干对应区域；比对两者间的对应区域，并提取所述原始图像与原始校正图像间无法重合的对应区域组成所述图像差异区域。

可选地，由所述目标投影数据建立对应的目标图像包括：采用滤波反投影所述目标投影数据建立所述目标图像，其中，重建视野为临床界面选择的重建视野；卷积核为临床界面选择的卷积核；建像中心为临床界面设置的中心。

本发明还提供了一种CT图像金属伪影校正装置，包括：

原始图像获取单元，由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像，并从原始图像中提取原始金属图像；

伪影数据获取单元，获取与原始金属图像对应的金属投影数据；

第一数据校正单元，比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据，基于所述诊断对象投影数据校正所述原始投影数据，得到初步校正投影数据；

原始校正图像获取单元，获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像；

模型图像处理单元，比对所述原始图像与原始校正图像，对两者间的图像差异区域进行图形修正，建立模型图像，并获取所述模型图像对应的模型图像数据；

第二数据校正单元，以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；

目标图像获取单元，由所述目标投影数据建立对应的目标图像。

除此之外，本发明还提供了一种包括上述CT图像金属伪影校正装置的CT设备。

与现有技术相比，本发明CT图像金属伪影校正方法、装置及CT设备具有以下优点：

本发明CT图像金属伪影校正方法根据原始投影数据对应的原始图像确定作为干扰对象的金属投影范围；之后再依次基于金属投影范围内的金属投影数据获得去除干扰对象后的诊断对象投影数据，以及基于所述诊断对象投影数据对原始投影数据进行校正并建立模型图像；并在最后根据模型图像的投影数据对所述原始投影数据进行二次校正，之后基于校正后的目标投影数据按照临床所用的扫描、建像条件进行重建，得到没有金属伪影的目标图像，从而达到校正金属伪影的目的。其整个过程中，本发明摒弃了对由原始数据获取重建图像的直接修饰处理从而获取更清晰的图像的处理方式，在本发明均以原始投影数据作为校正对象，从而保证处理后由校正数据获取的图像的空间分辨率和低对比度能力。而且原始投影数据完全包含了干扰对象所有的信息避免了引入新的伪影情形，其保证去除掉伪影的同时，保证图像的分辨率不受损失。

在可选方案中，金属图像基于在原始金属图像进行基于频域的正投影获取金属投影数据，其保证了获得数据的准确性同时，也不影响处理速度，增加了CT图像校正过程中，临床实施的实用性。

附图说明

图1是本发明CT图像金属伪影校正方法的一种实施方式流程示意图；

图2是本发明CT图像金属伪影校正方法一种具体实施例的流程示意图；

图3为本发明CT图像金属伪影校正装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

正如背景技术部分所述，现有对于CT图像伪影校正技术中，基于图像域的后处理方法处理后的图像分辨率低，致使校正后的图像模糊，且校正过程中往往会丢失了金属相关的物理信息，重建之后的图像往往会进入新的伪影；而基于投影数据的前处理方法在图像校正过程中，干扰对象的数据难以精确定位，致使重建后的图像引入新的伪影或者改变原有的图像信息。基于上述CT图像伪影校正技术的缺陷使得校正后的CT图像导致误诊、漏诊率高。

本发明一种CT图像金属伪影校正方法克服了上述现有CT图像伪影校正技术缺陷，以原始投影数据对应的原始图像确定作为干扰对象的金属投影范围；之后再依次基于金属投影范围内的金属投影数据获得去除干扰对象后的诊断对象投影数据，以及基于所述诊断对象投影数据对原始投影数据进行校正并建立模型图像；并在最后根据模型图像的投影数据对所述原始投影数据进行二次校正；之后基于校正后的目标投影数据按照临床所用的扫描、建像条件进行重建，得到没有金属伪影的目标图像，从而达到校正金属伪影的目的。

在本发明对金属伪影校正整个过程中，均以原始投影数据作为校正对象，保证了处理后的图像的空间分辨率和低对比度能力。而且本发明原始投影数据完全包含了干扰对象所有的信息的原始投影数据作为校正对象，避免了引入新的伪影情形。采用本发明获得的所述目标图像，有效还原了除去干扰对象后的诊断对象的CT图像，有效降低导致误诊、漏诊率。

参考附图1所示，本发明CT图像金属伪影校正方法具体过程包括：

步骤S1：由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像；并从原始图像中提取原始金属图像，并获取所述原始金属图像所对应的金属投影数据。

步骤S2：比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据；基于所述诊断对象投影数据校正所述原始投影数据，得到初步校正投影数据，并获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像。

步骤S3：比对所述原始图像与原始校正图像，对两者间的图像差异区域进行图形修正，建立模型图像；并获取所述模型图像对应的模型图像数据。

步骤S4：以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；从而获取与所述目标投影数据对应的目标图像。

其中，所述的干扰对象可以包括例如金属在内的高密度材料等可造成金属伪影的一切物质。

下面通过结合参考图2，通过具体实施例，从而更详细地阐述本发明以及本发明的优点。

步骤S1：由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像；并从原始图像中提取原始金属图像，并获取所述原始金属图像所对应的金属投影数据。

具体地说，首先，由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据滤波反投影得到原始图像，其中：

对包含干扰图像的CT诊断对象的原始投影数据P^O _p,n（P^O _p,n为等角重排之后的平行束等间距投影数据）进行滤波反投影得到原始图像。

在具体实施过程中，建立所述原始图像的参数包括：

所采用的重建视野F_ov为CT机的最大扫描视野F_max,即F_ov=F_max，

滤波反投影所用的卷积核为标准分辨率的卷积核K_std，

而建像中心为CT机的旋转中心，即：ReconCenter=（0，0）。

这样所述重建视野为CT机的最大扫描视野，之后对于CT原始图像校正过程中，不会遗漏包括金属伪影图像在内的CT原始图像信息。从而在CT图像较正时造成新的伪影，以及缺失的诊断信息，较小误诊、漏诊的概率。

定义通过上述重建参数得到的重建图像为I^O _x，y，而图像矩阵的大小N*N。

接着，从原始图像中提取原始金属图像：其中，将所述原始金属图像定义为I^M _xy。

I^M _x,y＝I^O _x,y*f(I^O _x,y;t,w)；

其中，阈值t和阈值宽度w是预先设定好的金属阈值和金属阈值宽度。这两个值依赖于球管的滤过***，即对于不同滤过（头部滤过、体部滤过等）具有不同的参数值。

$f(z;a,b)=\left\{\begin{array}{cc}0,& \mathrm{ifz}<-\frac{b}{2}\\ {\sin }^2(\frac{\mathrm{\&pi;}}{2}\&times;\frac{z-(a-\frac{b}{2})}{b}),& \mathrm{ifa}-\frac{b}{2}\&le;z\&le;a+\frac{b}{2}\\ 1,& \mathrm{ifz}>a+\frac{b}{2}\end{array}\right\};$

其中，z为I^M _x，y，a为t，b为w。

然后，对原始金属图像进行基于频域的正投影，得到金属投影数据。

其基于频域的正投影过程包括：

第一步，将原始金属图像I^M _x,y的每个像素的CT值转换为对应的线性衰减系数，转换之后的金属图像用I^μ _x,y表示；

I^μ _x,y=（I^M _x,y+1000）/HU_scale；

其中，HU_scale依赖于***的X射线球管的输出电压、***的准直器宽度、滤过器、卷积核。

第二步，之后对得到的金属图像I^μ _x,y进行数值大小调整,调整之后的结果用表示；

${{\tilde{I}}^{\mathrm{\&mu;}}}_{x,y}=\frac{{F_{\max }}^2}{d\&times;N^2}\&times;{I^{\mathrm{\&mu;}}}_{x,y};$

其中，d为等间距平行束投影的物理间隔大小。

第三步，将调整之后的图像进行扩展；

如，扩展之后图像的大小为原来的四倍，扩展的图像用E表示，扩展公式为：

$E_{((x+\mathrm{\&Delta;})\mathrm{mod}2N_I,(y+\mathrm{\&Delta;})\mathrm{mod}2N_I)}={{\tilde{I}}^{\mathrm{\&mu;}}}_{x,y};$

其中X=0、1，...，N-1，Y=0、1，...，N-1，Δ=(3/2)N，其中，N为像素点个数。

没有被上述公式所定义的E的下标索引对应的值设置为0。

值得注意的是，本实施例中将图像扩展为原来尺寸的4倍，实际操作中，可根据实际需要作具体确定扩展大小。

第四步，对E_x,y进行二维傅里叶变换，其结果用表示；

经上述第三步图像的扩展后，可在对E_x,y进行二维傅里叶变换时，向图像空域信号植入足量的插值，从而保证二维傅里叶变换的精度，提高二维傅里叶变换的频率分辨率。

第五步，频率插值，得到的极坐标频域表达式

其中，直角坐标的频域间隔为：

${\mathrm{\&Delta;\&omega;}}_I=\frac{1}{2F_{\max }};$

极坐标的频域间隔为：

${\mathrm{\&Delta;\&omega;}}_P=\frac{1}{d\&times;N_{\mathrm{FFT}}};$

其中，N_FFT为步骤S1中滤波反投影重建中卷积的长度。而对于极坐标的每个点（p，n）的值的值用周围的cubic（三次多项式）插值。

其中对于每个投影角度：

${\mathrm{\&upsi;}}_p={\mathrm{\&upsi;}}_o+p\&times;\frac{2\mathrm{\&pi;}}{N_{\mathrm{p\&pi;}}};$

其中，p=0，1，...，N_pπ-1，υ_o为第一个投影的起始角度。

对于每个频率索引：

n=0，1，...，N_FFT-1；

通过上面的插值过程，对于每个投影角度p，得到如下序列值：

${\tilde{E}}_{p,0},{\tilde{E}}_{p,1},{\tilde{E}}_{p,2},...{\tilde{E}}_{p,N_{\mathrm{FFT}}-1};$

第六步，对于得到的进行反卷积操作，得到每个投影角度的投影数据的傅里叶变换，即

${\tilde{E}}_{p,n}=\frac{{\tilde{E}}_{p,n}}{K_{\mathrm{std}}};$

第七步，对于上面得到的进行一维反傅里叶变换，得到空域中对应的投影数据P_p，n，即

$P_{p,n}={\mathrm{FFT}}_{1D}^{-1}\left({\tilde{E}}_{p,n}\right);$

通过上面方法得到的金属投影数据为P^M _p，n。

上述步骤中，金属图像基于在原始金属图像进行基于频域的正投影获取金属投影数据，其保证了获得的数据准确性同时，确保了处理速度，增加了CT图像校正过程中，临床实施的实用性。

最后，确定金属投影区域，其具体包括：

对于金属投影数据P^M _p，n；

进行多个角度正投影，并找出那些不为零的连续范围，而这些不为零的连续范围就是金属投影区域，金属投影区域用［S_i，E_i］表示。

其中，S_i为金属投影区域的起点，E_i为金属投影区域的终点，i=1，2，...，k，其中，k是不为零的连续范围的个数。

在上述正投影过程中，所采用的几何参数SID（球管焦点到机架旋转中心的距离）、IDD（机架旋转中心到检测器的距离）、SFOV（CT机器的扫描视野）的数值为CT机器对应的物理几何尺寸大小，从而使得正投影所用的几何参数均与实际机器扫描的几何参数一致，保证了数据的一致性，从而达到校正原始投影数据的目的。

步骤S2：比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据；并基于所述诊断对象投影数据校正所述原始投影数据，得到初步校正投影数据，获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像。

首先，设原始投影数据（原始图像所对应的投影数据）为P^O _pn，

原始投影数据P^O _pn与金属投影数据P^M _p,n的差值为P^D _p,n，即

P^D _p,n=P^O _pn-P^M _p,n；

对于每个投影角度，在金属区域内，对差值投影数据做线性插值，得到插值投影数据即：

${\tilde{P}}_{p,k}^D={P^D}_{p,k}\frac{E-k}{E-S}+{P^D}_{p,k}\frac{k-s}{E-S};$

其中k∈（S，E）。

然后，初步校正原始投影数据P^O _p，n并获得初步校正投影数据，其过程如下：

对于每个金属投影区域的每个投影点；

如果插值数据大于差值数据P^D _p,n，则修改原始投影数据P^O _p,n，否则不修改，即初步校正投影数据，

${{P_R}^O}_{p,k}=\left\{\begin{array}{cc}{P^O}_{p,k}+{{\tilde{P}}^D}_{p,k}-{P^D}_{p,k},& \mathrm{if}{{\tilde{P}}^D}_{p,k}>{P^D}_{p,k}\\ {P^O}_{p,k},& \mathrm{if}{{\tilde{P}}^D}_{p,k}\&le;{P^D}_{p,k}\end{array}\right\};$

最终，按照步骤S1中的以原始投影数据建立原始图像的条件，对所述初步校正投影数据P_R ^O _p,k进行滤波反投影重建，得到初步校正图像为I^C _x，y。

步骤S3：比对原始图像I^O _x,y和初步校正图像I^C _x,y建立获取模型图像：

包括：（1）比对原始图像I^O _x,y和初步校正图像I^C _x,y确立目标校正区域，其过程包括：

预先设置两个阈值T₁和T₂，根据这两个阈值将图像分成三个区域A区、B区、C区。A区位小于T₁的像素点组成的区域，B区为位于之间的像素点组成的区域，C区为大于T₂的像素点组成的区域。

将原始图像I^O _x,y确定B区，定义为预设目标校正区域，同时比对所述原始图像I^O _x,y和初步校正图像I^C _x,y的A区和C区，并且在所述A区和C区范围内，所述原始图像I^O _x,y和初步校正图像I^C _x,y不重叠的部分，并将这些不重叠部分归入预设目标校正区域，组成目标校正区域。此时，所述的目标校正区域可能是一个不连续的区域。

本发明中，所述B区的定义域T₁和T₂所述由步骤S1中，所确立的金属投影区域［S_i，E_i］，这样所述目标校正区域为所述原始图像I^O _x,y和初步校正的图像I^C _x,y的金属投影区域。

（2）根据目标校正区域建立模型图像，其过程包括：

根据所确定的目标校正区域，基于原始图像I^O _x,y以及初步校正图像I^C _x，y中属于所述目标校正区中的点进行多次平滑处理，而非目标校正区域区以外的点不进行处理，经过校正之后的原始图像I^O _x,y即为模型图像I^E _x,y。

（3）模型图像频域正投影获取模型图像数据：

将模型图像I^E _x,y基于频域正投影，得到模型投影数据P^E _x,y。其投影的方法如步骤S1中（3）对金属图像进行基于频域的正投影，从而得到金属投影数据方法相同，在此不再赘述。

步骤S4：以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；从而获取与所述目标投影数据对应的目标图像。

（1）以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据：

在所述金属投影区域［S_i，E_i］内，用模型投影数据P^E _x,y修正原始投影数据P^O _p，n，得到目标投影数据，其修正的方法如下：

P_R ^O _p,k=P_R ^E _p,k+(P^O _p,Si-P^E _p,Si)*(Ei-k)/(Ei-Si)+(P^O _p,Si-P^E _p,Si)*(k-Ei)/(Ei-Si)

在上述过程中，首先，当投影数据下标值为投影区域边界数值时，即［S_i，E_i］内的最小值和最大值，其对应的修正后的投影数据值等于修正前的投影数据值，从而可有效保证被校正数据的连续性；其次，利用没有伪影的模型数据（P^E _x,y）来修正带有伪影的原始投影数据（P^O _p，n），可有去除所述原始投影数据中产生金属伪影的伪影数据，从而获取更精确的目标投影数据。

（2）获取目标投影数据对应的目标图像：

用最终的模型修正的结果进行建立目标图像，而所述目标图像即为经过金属伪影修正的结果，其条件为：

重建视野为临床界面选择的重建视野；

卷积核为临床界面选择的卷积核；

建像中心为临床界面设置的中心。

从而获取最大的诊断对象对应的完整的图像区域，确保目标图像的完整性，以便临床CT操作技师会根据希望看到的***位范围和图像质量要求来选择这些参数。

参考图3所示，本发明还提供了一种实现上述CT图像金属伪影校正方法的CT图像金属伪影校正装置，其包括：

原始图像获取单元10，由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像，并从原始图像中提取原始金属图像；

伪影数据获取单元20，连接所述原始图像获取单元10，获取与原始金属图像对应的金属投影数据；

第一数据校正单元30，连接所述伪影数据获取单元20，比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据，基于所述诊断对象投影数据校正所述原始投影数据，得到初步校正投影数据；

原始校正图像获取单元40，连接所述第一数据校正单元30，获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像；

模型图像处理单元50，连接所述原始校正图像获取单元40，比对所述原始图像与原始校正图像，对两者间的图像差异区域进行图形修正，建立模型图像，并获取所述模型图像对应的模型图像数据；

第二数据校正单元60，连接所述模型图像处理单元50，以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；

目标图像获取单元70，连接所述第二数据校正单元60，由所述目标投影数据建立对应的目标图像。

本发明CT图像金属伪影校正装置在获取诊断对象的CT原始投影数据后，以原始投影数据对应的原始图像确定作为干扰对象的金属投影范围；之后再依次基于金属投影范围内的金属投影数据获得去除干扰对象后的诊断对象投影数据，以及基于所述诊断对象投影数据对原始投影数据进行校正并建立模型图像；并在最后根据模型图像的投影数据对所述原始投影数据进行二次校正；之后基于校正后的目标投影数据按照临床所用的扫描、建像条件进行重建，得到没有金属伪影的目标图像。由此，所述CT图像金属伪影校正装置以原始投影数据作为校正对象，从而保证处理后由校正数据获取的图像的空间分辨率和低对比度能力。而且原始投影数据完全包含了干扰对象所有的信息避免了引入新的伪影情形，其保证去除掉伪影的同时，保证图像的分辨率不受损失。提高诊断对象的CT图像品质，获取更为精确的诊断信息。

本发明还提供了一种包括上述CT图像金属伪影校正装置的CT设备。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，因此本发明的保护范围应当以本发明权利要求所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，包括：

由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像，并从所述原始图像中提取原始金属图像；

获取与所述原始金属图像对应的金属投影数据；

比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据，对所述诊断对象投影数据进行线性插值校正，得到插值投影数据；比对所述原始投影数据与所述插值投影数据，获取初步校正投影数据；

获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像；

比对所述原始图像与原始校正图像，对两者间的图像差异区域进行图形修正，建立模型图像，并获取所述模型图像对应的模型图像数据，其中，所述图形修正包括：对所述原始图像与原始校正图像的差异图像区域进行平滑处理；

以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；

由所述目标投影数据建立对应的目标图像。

2.根据权利要求1所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，在由所述原始投影数据获取原始图像、由所述初步校正投影数据获取原始校正图像和由所述目标投影数据建立目标图像的过程中，至少一个过程采用滤波反投影方法。

3.根据权利要求2所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，对于所述包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据进行滤波反投影时采用CT机最大扫描视野作为重建视野。

4.根据权利要求1所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，获取与原始金属图像对应的金属投影数据包括：对所述原始金属图像进行基于傅里叶切片定理的频域正投影处理，获得所述金属投影数据。

5.根据权利要求4所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，在原始金属图像进行基于频域的正投影处理过程中，在扩展所述原始金属图像后，再依次进行二维傅里叶变换和一维反傅里叶变换。

6.根据权利要求1所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，在所述图形修正过程中，对所述原始图像与原始校正图像的差异图像区域进行多次平滑处理。

7.根据权利要求1所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，获取诊断对象投影数据包括：在获取所述金属投影数据后，对所述金属投影数据作正投影，从而提取金属投影区域；并在所述金属投影区域范围内，在各个所述原始投影数据基础上，消除与所述原始投影数据对应的所述金属投影数据，获取去除干扰对象后的诊断对象投影数据。

8.根据权利要求7所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，获取目标投影数据包括：在所述金属投影区域内，采用所述模型图像数据校正所述原始投影数据。

9.根据权利要求1所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，所述图像差异区域通过下述方式获得：比对所述原始图像与原始校正图像时，分别将所述原始图像与所述原始校正图像划分为若干对应区域；比对两者间的对应区域，并提取所述原始图像与原始校正图像间无法重合的对应区域组成所述图像差异区域。

10.根据权利要求1所述的CT图像金属伪影校正方法，其特征在于，由所述目标投影数据建立对应的目标图像包括：采用滤波反投影所述目标投影数据建立所述目标图像，其中，重建视野为临床界面选择的重建视野；卷积核为临床界面选择的卷积核；建像中心为临床界面设置的中心。

11.一种CT图像金属伪影校正装置，其特征在于，包括：

原始图像获取单元，由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像，并从原始图像中提取原始金属图像；

伪影数据获取单元，获取与原始金属图像对应的金属投影数据；

第一数据校正单元，比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据，对所述诊断对象投影数据进行线性插值校正，得到插值投影数据；比对所述原始投影数据与所述插值投影数据，获取初步校正投影数据；

原始校正图像获取单元，获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像；

模型图像处理单元，比对所述原始图像与原始校正图像，对两者间的图像差异区域进行图形修正，建立模型图像，并获取所述模型图像对应的模型图像数据，其中，所述图形修正包括：对所述原始图像与原始校正图像的差异图像区域进行平滑处理；

第二数据校正单元，以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；

目标图像获取单元，由所述目标投影数据建立对应的目标图像。

12.一种CT设备，包括CT图像金属伪影校正装置，其特征在于，所述CT图像金属伪影校正装置包括：

原始图像获取单元，由包含干扰对象的CT诊断对象的原始投影数据获取原始图像，并从原始图像中提取原始金属图像；

伪影数据获取单元，获取与原始金属图像对应的金属投影数据；

第一数据校正单元，比对所述原始投影数据与金属投影数据，获取除去干扰对象后的CT诊断对象的诊断对象投影数据，对所述诊断对象投影数据进行线性插值校正，得到插值投影数据；比对所述原始投影数据与所述插值投影数据，获取初步校正投影数据；

原始校正图像获取单元，获取所述初步校正投影数据对应的原始校正图像；

模型图像处理单元，比对所述原始图像与原始校正图像，对两者间的图像差异区域进行图形修正，建立模型图像，并获取所述模型图像对应的模型图像数据，其中，所述图形修正包括：对所述原始图像与原始校正图像的差异图像区域进行平滑处理；

第二数据校正单元，以所述模型图像数据再次校正所述原始投影数据，得到目标投影数据；

目标图像获取单元，由所述目标投影数据建立对应的目标图像。