一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质。包括步骤：基于定位片构建三维图像信息；将三维图像信息通过蒙特卡罗算法计算散射信号集；将散射信号集从扫描投影I

【技术实现步骤摘要】
一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]CT设备也称为计算机断层扫描成像系统，在计算机断层扫描成像系统中，当X光源9的X射线穿过被扫描物体时会发生衰减，X射线衰减的强度与物体的物理吸收系数和物体的厚度有关，并且遵循朗伯比尔定律：I
p
＝I0·
e
‑
μ
·
d
，I0是X射线的初始强度，I
p
是X射线直线穿透后接收到的强度，μ和d是物体的衰减系数和穿透的厚度。散射辐射是一个重要物理现象(参阅图10所示)，X射线在穿透被扫描物体时候，会发生康普顿散射、瑞利散射和光电效应等交互作用参阅图11所示。光子的交互作用和行进路线都是随机选取的，光子经过多次交互后，会最终离开扫描物体。探测器在接受直射的X射线同时也会受到散射信号的影响，从而造成散射效应，散射效应的影响将会造成CT设备扫描的CT图像的中心区域偏黑(如图9所示)，从而会影响扫描出的CT图像的对比度。在现有技术中提出了多种消除这一散射效应的方法，包括从硬件的设计，比如防散射栅格等，还有就是从软件校正的方式进行消除散射效应，例如利用蒙特卡罗算法去模拟散射效应，把散射信号从接受信号剔除，从而减弱散射伪影效果，但是此方法的缺点是需要附加一次重建过程，从而影响计算的效率。
[0003]综上所述，本专利技术实际解决的技术问题是如何提高CT设备在扫描后的出图效率。

技术实现思路

[0004]为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质，提高了CT设备在扫描后的出图效率。
[0005]本专利技术公开了一种基于定位片的散射校正的方法，应用于CT设备，包括步骤：
[0006]基于定位片构建三维图像信息；
[0007]将三维图像信息通过蒙特卡罗算法计算散射信号集；
[0008]将散射信号集从扫描投影I
T
中剔除获取校正数据I
P
；
[0009]根据校正数据I
P
进行重建后获取校正图像。
[0010]优选地，基于定位片构建三维图像信息包括步骤：
[0011]基于定位片进行衰减系数矩阵估计并进行深度学习后获取训练完成的神经网络模型；
[0012]确认定位片的有效扫描范围内的图像信息；
[0013]将图像信息输入神经网络模型，并经神经网络模型输出衰减系数矩阵数据；
[0014]根据衰减系数矩阵数据构件三维图像信息。
[0015]优选地，图像信息经过神经网络模型输出衰减系数矩阵数据时，图像信息依次经过二维定位片特征取器、高层次空间特征转换器、三维空间特征收集器后输出衰减系数矩阵数据。
[0016]优选地，将三维图像信息通过蒙特卡罗算法计算散射信号I
S
时，在GPU上计算散射信号I
S
，包括步骤：
[0017]将若干光子投射在被扫描物体内；
[0018]选取某一光子后，选取被选取的光子的前进路线、区域以及交互作用进行多次交互后，被选取的光子离开被扫描物体并到探测器；
[0019]计算被选取的光子到探测器上的散射信号I
S
；
[0020]重复上述步骤获取每一光子到探测器上的散射信号I
S
；
[0021]根据每一光子到探测器上的散射信号I
S
获取散射信号集。
[0022]有鉴于此，本专利技术的目的之二在于提供一种包含上述方法的系统，包括：
[0023]构建模块：用于基于定位片构建三维图像信息；
[0024]计算模块：用于将构建模块构建的三维图像信息通过蒙特卡罗算法计算出散射信号集；
[0025]剔除模块：用于将计算模块计算出的散射信号集从扫描投影I
T
中剔除并获取校正数据I
P
；
[0026]重建模块：用于根据校正数据I
P
进行重建后获取校正图像。
[0027]有鉴于此，本专利技术的目的之三在于提供一种CT设备，该CT设备上至少设有一个如上所述的系统。
[0028]有鉴于此，本专利技术的目的之四在于提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
[0029]采用了上述技术方案后，与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于用定位片去估计被扫描物体，并用此信息作为蒙特卡罗算法的输入，从而减少散射效应，使整个校正的过程只需要单次重建，从而提高了CT设备在扫描后的出图效率，提高出图效率的同时即减少了等待的时间，医生可以快速的得到扫描图像从而可以尽快的对病人的病情进行诊断，进行及时的救治或者相应的措施，因此也会减少病人的焦急等待时间、提高了使用CT设备的体验。
附图说明
[0030]图1为本专利技术一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质的流程示意图；
[0031]图2为本专利技术一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质的系统示意图；
[0032]图3至图5为本专利技术一种基于定位片的散射校正的方法、系统、设备及存储介质的基于定位片构建的三维图像信息的示意图；
[0033]图6至图8为真实的三维图像信息示意图；
[0034]图9为散射效应造成的伪影的示意图；
[0035]图10为散射强度呈现低频信号分布的示意图；
[0036]图11为X射线穿透被扫描物体时发生的交互作用的示意图。
[0037]附图标记：
[0038]1为定位片、2为三维图像信息、3为散射信号集、4为校正图像、5为扫描投影I
T
、6为
未校正图像、7为被扫描物体、8为探测器、9为X光源。
具体实施方式
[0039]以下结合附图与具体实施例进一步阐述本专利技术的优点。
[0040]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0041]在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
[0042]应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于定位片的散射校正的方法，应用于CT设备，其特征在于，包括步骤：基于所述定位片构建三维图像信息；将所述三维图像信息通过蒙特卡罗算法计算散射信号集；将所述散射信号集从扫描投影I
T
中剔除获取校正数据I
P
；根据所述校正数据I
P
进行重建后获取校正图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述定位片构建所述三维图像信息包括步骤：基于所述定位片进行衰减系数矩阵估计并进行深度学习后获取训练完成的神经网络模型；确认所述定位片的有效扫描范围内的图像信息；将所述图像信息输入所述神经网络模型，并经所述神经网络模型输出衰减系数矩阵数据；根据所述衰减系数矩阵数据构件所述三维图像信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述图像信息经过所述神经网络模型输出所述衰减系数矩阵数据时，所述图像信息依次经过二维定位片特征取器、高层次空间特征转换器、三维空间特征收集器后输出所述衰减系数矩阵数据。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述三维图像信息通过蒙特卡罗算法计算所述散射信号I
S
时，在GPU上计算所述散射信号I
S
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，叶宏伟，江浩川，
申请(专利权)人：明峰医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：