本发明专利技术提供了一种PET二维图像重建方法及装置，所述方法包括：1)为需要重建的一层，创建一个二维初始图像；2)将所述需要重建的一层所有的响应线划分为多个子集，每一个所述子集包含多个响应线组，每一个响应线组包含多条相互平行的响应线；3)从多个子集中选择一个子集，对所选择的子集中的每个响应线组进行预设操作，并根据所选择的子集的多个响应线组对应的所述预设操作的结果更新所述初始图像；4)以更新后的图像作为初始图像，继续执行步骤3)，直至满足停步规则。本发明专利技术中的装置可实现上述PET二维图像重建方法。利用本发明专利技术的方法和装置，优化了OSEM算法运算结构，显著降低了运算时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及正电子发射断层扫描（positron emission tomography, PET)技术领 域，尤其涉及一种基于飞行时间技术的PET图像的二维重建方法和装置。
技术介绍
有序子集最大似然法（Ordered Subset Expectation Maximization，0SEM)是 近年来发展完善的快速迭代重建算法，它具有空间分辨好，抗噪能力强，速度快于其它迭代 法等优点，已在新型的核医学断层影像设备中广为应用。0SEM算法将投影数据分成n个 子集，每次重建时只使用一个子集对投影数据进行校正，重建图像更新一次，这样所有的 子集都对投影数据校正一次，称为一次迭代。和传统的最大似然法（Maximum Likelihood Expectation-Maximization, MLEM)相比，在近似相同的计算时间和计算量下，重建图像更 新次数是MLEM的n倍，大大加快了图像重建速度，缩短了重建时间。但是在符合事件数目很 大时，0SEM算法计算量还是很大，重建所需时间较长，其中计算图像投影是最耗时的步骤。 在计算正投影和反投影时，由于不同角度下每条响应线与图像相交的像素坐标和加权系数 不尽相同，需要反复调用快速射线驱动算法如siddon算法进行计算，这成为整个重建算法 发展的瓶颈。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题是提供一种PET二维图像重建方法和装置，对现有的0SEM算 法结构进行优化，使用该方法和装置重建PET图像，能够显著降低运算时间。 为解决上述问题，本专利技术提供了一种PET二维图像重建方法，包括以下步骤： 1)为需要重建的一层创建一个二维初始图像，所述初始图像位于第一坐标系（X， Y)中的各像素点的像素值为f\(x，y); 2)将所述需要重建的一层所有的响应线划分为多个子集，每一个所述子集包含多 个响应线组，每一个响应线组包含多条相互平行的响应线； 3)从多个子集中选择一个子集，对所选择的子集中的每个响应线组进行预设操 作，并根据所选择的子集的多个响应线组对应的所述预设操作的结果更新所述初始图像， 其中所述预设操作包括： 3. 1)根据第一坐标系（X，Y)中的像素点的像素值fjx，y)，计算位于第二坐标系 (S，T)中的第一像素组的每个像素点的第一像素值 gl (s，t)，所述第一像素组的像素点位于 所选择的响应线组对应的多条响应线上； 3. 2)根据得到的所述第一像素组的每个像素点的第一像素值gl(s，t)进行正投影 计算，以获得所述第一像素组的各投影点的理论投影值Pi (s，t); 3.3)将所述第一像素组的各投影点的理论投影值？1(8, t)与实际测量投影值 P(l(s，t)进行对比，以获得校正系数R(s，t)，并根据所述校正系数R(s，t)进行反投影计算， 以获得所述第一像素组的每个像素点的第二像素值g 2(s，t); 3. 4)根据位于第二坐标系（S，T)中的第一像素组的每个像素点的第二像素值 g2(s，t)，计算位于第一坐标系（X，Y)中的第二像素组的每个像素点的像素值f 2(x，y)，所述 第二像素组的每个像素点分布在所选择的响应线组对应的多条响应线上； 3. 5)对所述第二像素组的每个像素点的像素值f2(x，y)做归一化处理；4)以更新后的图像作为初始图像，继续执行步骤3)，直至满足停步规则。 进一步地，所述步骤3. 1)中，第二坐标系（S，T)的t轴的方向与所选择的响应线 组对应的响应线方向平行。 进一步地，所述步骤3. 2)中的正投影计算包括：在第一预设范围内将与投影点相 关的像素点的像素值进行加权求和；所述步骤3. 3)中的反投影计算包括：在第二预设范围 内将与像素点相关的投影点的投影值进行加权求和。 进一步地，所述步骤3. 2)中，进行正投影计算之前，还包括：将第一像素组中沿t 轴方向分布的m个像素点进行像素合并，其中m为大于1的整数；所述步骤3. 3)中，实际测 量投影值的获取方法还包括：在第二坐标系中将沿t轴方向分布的m个投影点的实际测量 投影值进行合并。 进一步地，所述步骤3. 1)中，计算所述第一像素组的每个像素点的第一像素值 gjs, t)的步骤包括： al)对于每个所述第一像素组的像素点（sl，tl)，在第一坐标系中寻找与之对应 的像素点的坐标（xl，yl); a2)在第一坐标系中，通过与所述像素点（xl，yl)相邻的像素点的像素值获得所 述像素点（xl，yl)的像素值，所述第一像素组的像素点（sl，tl)的第一像素值 gl(sl，tl) 与位于第一坐标系中的所述像素点（xl，yl)的像素值相同。进一步地，所述步骤al)包括：根据第一坐标系旋转至第二坐标系的角度9，计 算与每个所述第一像素组的像素点（sl，tl)相对应的位于第一坐标系中的像素点的坐标 (xl，yl)，计算方法为：【主权项】1. 一种PET二维图像重建方法，其特征在于，包括以下步骤： 1) 为需要重建的一层，创建一个二维初始图像，所述初始图像位于第一坐标系（X，Y) 中的各像素点的像素值为f\(x，y); 2) 将所述需要重建的一层所有的响应线划分为多个子集，每一个所述子集包含多个响 应线组，每一个响应线组包含多条相互平行的响应线； 3) 从多个子集中选择一个子集，对所选择的子集中的每个响应线组进行预设操作，并 根据所选择的子集的多个响应线组对应的所述预设操作的结果更新所述初始图像，其中所 述预设操作包括： 3. 1)根据第一坐标系（X，Y)中的像素点的像素值f\(x，y)，计算位于第二坐标系（S， T)中的第一像素组的每个像素点的第一像素值&(8, t)，所述第一像素组的像素点位于所 选择的响应线组对应的多条响应线上； 3.2) 根据得到的所述第一像素组的每个像素点的第一像素值gl(s，t)进行正投影计 算，以获得所述第一像素组的各投影点的理论投影值P 1 (s，t); 3.3) 将所述第一像素组的各投影点的理论投影值？1(8,〇与实际测量投影值P(l(s，t) 进行对比，以获得校正系数R(s，t)，并根据所述校正系数R(s，t)进行反投影计算，以获得 所述第一像素组的每个像素点的第二像素值g 2(s，t); 3.4) 根据位于第二坐标系（S，T)中的第一像素组的每个像素当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种PET二维图像重建方法，其特征在于，包括以下步骤： 1)为需要重建的一层，创建一个二维初始图像，所述初始图像位于第一坐标系(X，Y)中的各像素点的像素值为f1(x，y)； 2)将所述需要重建的一层所有的响应线划分为多个子集，每一个所述子集包含多个响应线组，每一个响应线组包含多条相互平行的响应线； 3)从多个子集中选择一个子集，对所选择的子集中的每个响应线组进行预设操作，并根据所选择的子集的多个响应线组对应的所述预设操作的结果更新所述初始图像，其中所述预设操作包括： 3.1)根据第一坐标系(X，Y)中的像素点的像素值f1(x，y)，计算位于第二坐标系(S，T)中的第一像素组的每个像素点的第一像素值g1(s，t)，所述第一像素组的像素点位于所选择的响应线组对应的多条响应线上； 3.2)根据得到的所述第一像素组的每个像素点的第一像素值g1(s，t)进行正投影计算，以获得所述第一像素组的各投影点的理论投影值p1(s，t)； 3.3)将所述第一像素组的各投影点的理论投影值p1(s，t)与实际测量投影值p0(s，t)进行对比，以获得校正系数R(s，t)，并根据所述校正系数R(s，t)进行反投影计算，以获得所述第一像素组的每个像素点的第二像素值g2(s，t)； 3.4)根据位于第二坐标系(S，T)中的第一像素组的每个像素点的第二像素值g2(s，t)，计算位于第一坐标系(X，Y)中的第二像素组的每个像素点的像素值f2(x，y)，所述第二像素组的每个像素点分布在所选择的响应线组对应的多条响应线上； 3.5)对所述第二像素组的每个像素点的像素值f2(x，y)做归一化处理； 4)以更新后的图像作为初始图像，继续执行步骤3)，直至满足停步规则。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吕杨，丁喻，董筠，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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