JP6118324B2 - 制限角度トモグラフィーにおけるフィルターバックプロジェクションのための画像再構成方法 - Google Patents
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Claims (15)
- 制限角度トモグラフィーにおける画像再構成方法であって、
オブジェクトOの制限角度トモグラフィープロジェクションデータpを取得するステップであり、前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpはオブジェクトOのN個のプロジェクションを記述し、前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpを取得する際に放射線源が検出器に対して移動しているステップと、
フィルタープロジェクションデータXpを生成するために、フィルターオペレーターXを前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpに対して適用するステップであり、XpはオブジェクトOのN個のフィルタープロジェクションを記述しており、かつ、それぞれのフィルタープロジェクションは前記データpのN個のプロジェクション全てから計算されるステップと、
再構成画像B(Xp)を生成するために、バックプロジェクションオペレーターBを使用して、前記フィルタープロジェクションデータXpのバックプロジェクションを反復的でなく直接的に計算するステップと、を含み、
前記放射線源が移動する軌道は、前記検出器によって定義される平面に平行な一定高さの直線である、
ことを特徴とする方法。 - 前記フィルターオペレーターXは、一般逆行列オペレーター(PB)+として具現化される、
請求項1に記載の方法。 - 行列Pは、データpによって記述された完全なプロジェクションを示しているN個のプロジェクションオペレーターP1、P2、・・・、PNから成り、
前記Pは、P=(P1、P2、・・・、PN)tとしてベクトル形式で表現され、
行列Bは、バックプロジェクションオペレーターB1、B2、・・・、BNから成り、
前記Bは、B=(B1、B2、・・・、BN)としてベクトル形式で表現され、
それぞれBiは、Piの随伴である、
請求項2に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
放射線源の軌道に沿って前記プロジェクションデータpのフーリエ変換を実行するステップであり、前記軌道は前記プロジェクションデータpを生成するために使用されたものであるステップと、
掛け算されたデータXkを形成するために、周波数コンポーネントkに関するN個のプロジェクション全ての値を前記フィルターオペレーターXと掛け算するステップと、
前記掛け算されたデータXkの逆フーリエ変換を実行するステップと、
を含む、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpを生成するために使用された前記制限角度トモグラフィーのトモグラフィー形状を記述する形状データdを提供するステップと、
前記形状データdに完全に基づいて、フィルターオペレーターX=(PB)+を計算するステップと、を含む、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記データpは、放射線源が、検出器の上方の軌道上を一定の高さで移動する際に取得され、
それぞれのエレメントPiBjは、少なくとも2つの数学的関数の畳み込みを含んでいる、
請求項2乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
フーリエ変換を利用して、前記プロジェクションオペレーターPBを周波数空間へと変換するステップと、
周波数空間に変換された前記プロジェクションオペレーターPBは、数学的関数のいくつかの掛け算を含んでいる、
請求項2乃至6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpは、前記制限角度トモグラフィーによってカバーされる角度範囲を記述しており、
前記制限角度トモグラフィーによってカバーされる角度範囲は、180°より小さい、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpを生成するために、制限角度トモグラフィーを実行するステップと、を含み、
前記実行するステップは、
前記放射線源及び対応する前記検出器を備える段階であり、前記検出器は検出平面を定め、前記放射線源は、前記検出平面に対して垂直な平面内を移動する段階と、
前記検出器によってプロジェクション信号を検出する段階であり、検出の際に前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpが生成される段階と、
を含む、
請求項1乃至8のいずれか一項に記載の方法。 - 前記形状データdは、少なくとも制限角度トモグラフィーの放射線源の軌道を記述し、
前記形状データdにおいて記述された前記放射線源の前記軌道は、前記制限角度トモグラフィーにおいて使用される検出器に係る検出平面に垂直な平面内に完全に在る、
請求項5に記載の方法。 - 前記方法は、さらに、
ユーザーによる所望の興味部位に対する範囲が定められたバックプロジェクションオペレーターBを決定するステップと、を含み、
前記バックプロジェクションを計算するステップは、前記範囲が定められたバックプロジェクションオペレーターを使用して実行される、
請求項1乃至10のいずれか一項に記載の方法。 - 制限角度トモグラフィーにおけるフィルターバックプロジェクションに対する画像再構成のための計算機器であって、
前記計算機器は、フィルターオペレーターXを計算するように構成された計算ユニットを含み、
前記計算ユニットは、オブジェクトOの制限角度トモグラフィープロジェクションデータpを取得するように構成され、前記制限角度トモグラフィープロジェクションデータpを取得する際に放射線源が検出器に対して移動されており、
前記計算ユニットは、前記フィルターオペレーターXを前記取得された制限角度トモグラフィープロジェクションデータpに適用して、フィルタープロジェクションデータXpを計算するように構成されており、前記フィルタープロジェクションデータXpはオブジェクトOのN個のフィルタープロジェクションを記述し、それぞれのフィルタープロジェクションは前記データpのN個のプロジェクション全てから計算され、
前記計算ユニットは、前記オブジェクトOの再構成画像を生成するために、前記フィルタープロジェクションデータXpのバックプロジェクションB(Xp)を反復的でなく直接的に計算し、
前記放射線源が移動する軌道は、前記検出器によって定義される平面に平行な一定高さの直線である、
ことを特徴とする計算機器。 - 前記計算機器は、医療画像デバイスとして具現化される、
請求項12に記載の計算機器。 - 制限角度トモグラフィーにおけるフィルターバックプロジェクションに対する画像再構成のためのプログラムエレメントであり、
プロセッサによって実行されると、前記プログラムエレメントは、
請求項1乃至請求項11のいずれか一項に従った方法を実施するように適合されている、
ことを特徴とするプログラムエレメント。 - 請求項14に係るプログラムエレメントが保管されているコンピューターで読取り可能な媒体。
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