专利名称：Ct扫描图像重建方法及装置的制作方法z轴方向飞焦点(zDFS)技术是ー种提高CT (Computed Tomography,计算机X射线断层扫描技术)的z轴方向分辨率的ー种技木，它通过周期性偏移的X射线焦点位置，使得在一次扫描中获得双倍采样密度的数据，从而在z轴方向获得更高的分辨率。三维反投影方法是多排X射线CT中图像重建技术的ー种，它通过在三维空间中计算出目标重建点投影到ニ维CT检测器上的坐标，然后在ニ维检测器上插值，将插值出的投影值反向累加到目标重建点位置，从而获得图像的CT值。一般认为，在多排CT中，三维反投影方法能够获得比ニ维图像重建方法更好的图像质量，主要体现在锥角伪影(即由于检测器某些层不在中心平面而导致的图像重建不准确带来的伪影)、z轴方向分辨率方面。在传统的z轴方向飞焦点重建技术中，一般采用先在投影数据空间中作飞焦点插值，即数据重组过程，然后利用获得的校正数据进行反投影重建，这使得反投影过程中的插值是建立在飞焦点插值结果的基础上，在事实上加宽了插值宽度，使得小于该宽度的小物体无法被分辨出来，降低了 z轴方向分辨率。
本发明实施例针对现有技术中存在的上述问题，提供ー种CT扫描图像重建方法及装置，避免现有技术中两步插值对z轴方向分辨率的影响。为此，本发明实施例提供如下技术方案ー种CT扫描图像重建方法，包括将扫描数据重组至反投影要求的数据格式；对每个选定的目标像素点，计算投影穿过所述目标像素点的通道位置；对每个选定的目标像素点，根据各类型焦点的射线在z轴位置的采样点确定所述投影穿过所述目标像素点的层位置；将得到的所述投影穿过所述目标像素点的通道位置和层位置加权累加到所述目标像素点上。优选地，所述将扫描数据重组至反投影要求的数据格式包括将扫描数据重组至单层数据；或者将扫描数据重组至多层数据。优选地，所述根据各类型焦点的射线在z轴位置的采样点确定所述投影穿过所述目标像素点的层位置包括分别计算各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置；将得到的各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置进行插值处理，得到所述投影穿过所述目标像素点的层位置。优选地，所述将得到的各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置进行插值处理，得到所述投影穿过所述目标像素点的层位置包括对各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置向下取整得到对应该焦点的第一个插值点，并将所述第一个插值点加I得到对应该焦点的第二个插值点；对各焦点的所有插值点进行加权，得到所述投影穿过所述目标像素点的层位置。优选地，所述方法还包括根据对应各焦点的插值点到该焦点的射线的实际整数层的距离设定所述插值点进行加权的权值。ー种CT扫描图像重建装置，包括 数据重组単元，用于将扫描数据重组至反投影要求的数据格式；通道位置计算单元，用于对每个选定的目标像素点，计算投影穿过所述目标像素点的通道位置；层位置计算单元，用于对每个选定的目标像素点，根据各类型焦点的射线在z轴位置的采样点确定所述投影穿过所述目标像素点的层位置；累加単元，用于将得到的所述投影穿过所述目标像素点的通道位置和层位置加权累加到所述目标像素点上。优选地，所述数据重组单元，具体用于将扫描数据重组至单层数据；或者将扫描数据重组至多层数据。优选地，所述层位置计算单元包括第一计算子単元，用于分别计算各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置；插值处理子单元，用于将得到的各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置进行插值处理，得到所述投影穿过所述目标像素点的层位置。优选地，所述插值处理子単元包括插值点确定子単元，对各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置向下取整得到对应该焦点的第一个插值点，并将所述第一个插值点加I得到对应该焦点的第二个插值点；加权子单元，用于对各焦点的所有插值点进行加权，得到所述投影穿过所述目标像素点的层位置。优选地，所述插值处理子单元还包括权值设定子单元，用于根据对应各焦点的插值点到该焦点的射线的实际整数层的距离设定所述插值点进行加权的权值。本发明实施例CT扫描图像重建方法及装置，将z轴方向飞焦点插值结合到图像重建的反投影过程中，使得飞焦点插值和反投影处理一次性完成，即对每个选定的目标像素点，根据各焦点的射线在z轴位置的采样点确定所述投影穿过所述目标像素点的层位置，从而減少了实际插值宽度，避免了现有技术中两步插值对z轴方向分辨率的影响。图I是现有技术中z轴方向飞焦点的原理示意图；图2是现有技术中二焦点方式实现z轴方向飞焦点的示意图；图3是现有技术中基于ニ焦点飞行方式的插值处理流程图；图4是现有技术中基于飞焦点插值实现图像重建的流程图；图5是本发明实施例CT扫描图像重建方法的流程图；图6是本发明实施例中目标像素点的示意图；图7是本发明实施例CT扫描图像重建装置的一种结构示意图。 (m — ~—^)/^(R + d) + RODdt^C:Zc(m) =-^-
Rfd +d
(m--)A(R -d、一 RODd tan 伞A:ZA(m) =-2-
Rfd -d( I )于是，在上图I中，从右到左各层排列位置为Za(O)，Zc(O)，Za(I)，Zc(I)，...，ZバM—2)，ZC(M_2)，Za(M-I)，Zc(M-I)焦点A的实际切片厚度(在z轴上)为
rj , 1. n t 、 A(R — t/) Rfd {R — t/)
_] SA=zAm+i)-zA(m) = 1[--I = lf.J--^s(2)焦点C的实际切片厚度(中心)为ド-w普キ器⑵，交叉排列的各层射线实质上增加了 z轴上的采样密度，从而能够提高z方向分辨率。在现有技术中，z方向飞焦点技术一般米样如下方式
图2是实现z轴方向飞焦点的示意图。插值处理过程如图3所示，包括以下步骤步骤301，获得扫描数据；步骤302，对获得的飞行ー圈的扫描数据按照以每个循环周期的个数为基本操作単元进行循环处理，重组出ー圈的视图数据，每个处理过程包括以下步骤步骤302-1，计算检测器的各个目标层位置。具体地，设实际的物理检测器层数为N，层厚度为S，那么令目标层的个数为2N，层厚度为 s/2，则目标各层的位置为:(k-(2N-l)/2)*(s/2)，k = 0,1,......，2N-1。 步骤302-2，利用A、C焦点所对应的检测器实际位置，插值出上述步骤302_1中计算出的目标层位置的数据。具体地，将A、C焦点的数据交叉排列(按照实际的层位置顺序)，作为插值输入，将302-1计算的目标层位置作为插值输出，利用任一种插值方法插值计算出目标层位置的数据，即z飞焦点插值之后的数据。图4是现有技术中基于飞焦点插值实现图像重建的流程图，包括以下步骤步骤401，进行基于扫描数据的飞焦点插值处理；步骤402，进行数据重组。
即将扫描获得的数据重组至反投影要求的数据格式，如平行束数据。如果采用ニ维反投影方法，则重组至单层数据；如果采用三维反投影方法，则重组至多层数据。步骤403，对数据加锥角权并滤波。为了抵消多层检测器的各层射线在z方向的发散作用(此发散导致图像重建不准确，带来锥角伪影)，需要对各层数据乘以ー个锥角权(即锥角的COS值)，从而将各层数据投影到中心平面上。然后采用适当的卷积核与数据做卷积，以增强数据中的有效频率成分，或者以减弱数据中的无效频率成分。步骤404，定义像素序号变量k = 0，即选择第一个像素点。步骤405，判断k是否小于总像素个数N ;如果是，则执行步骤406 ;否则执行步骤410。步骤406，计算某个投影穿过上述像素点的射线的通道位置，即该投影在X轴上的投影值。步骤407，计算某个投影穿过上述像素点的射线的理论层位置，并利用飞焦点插值后的整数层位置，插值出理论层位置的数据，即该投影在z轴上的投影值。步骤408，将计算得到的层和通道的投影值加权累加到该像素点上，即反投影过程。步骤409，k = k+1，即选择下一个像素点进行反投影过程。步骤410，结束。可见，在上述图像重建过程中，反投影的计算像素的投影值的过程建立在飞焦点插值结果的基础上，加宽了插值宽度，使得小于该宽度的小物体无法被分辨出来，降低了 z轴方向辨率。为此，本发明实施例CT扫描图像重建方法及装置，针对上述问题，将z轴方向飞焦点校正结合到反投影过程中，使得飞焦点插值和反投影过程一次性完成，避免两步插值带来的不利影响。如图5所示，是本发明实施例CT扫描图像重建方法的流程图，包括以下步骤步骤501，将扫描数据重组至反投影要求的数据格式。即将扫描获得的数据重组至反投影要求的数据格式，如平行束数据。如果采用ニ维反投影方法，则重组至单层数据；如果采用三维反投影方法，则重且至多层数据。数据重组的具体方法可采用现有技术中的一些处理方法，在此不做详细描述。步骤502，对每个选定的目标像素点，计算投影穿过所述目标像素点的通道位置。步骤503，对每个选定的目标像素点，根据各类型焦点的射线在z轴位置的采样点确定所述投影穿过所述目标像素点的层位置。
具体地，可以分别计算各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置，然后将得到的各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置进行插值处理，得到所述投影穿过所述目标像素点的层位置。在进行插值处理时，对各焦点的射线穿过所述目标像素点的理论层位置向下取整得到对应该焦点的第一个插值点，并将所述第一个插值点加I得到对应该焦点的第二个插值点，然后对各焦点的所有插值点进行加权，得到所述投影穿过所述目标像素点的层位置的数据。各插值点的权值可以根据该插值点到该插值点对应焦点的射线的实际整数层的距离来设定。步骤504，将得到的所述投影穿过所述目标像素点的通道位置和层位置加权累加到所述目标像素点上，即反投影过程。所述反投影是ー种应用投影几何原理进行影像重建的方法，三维反投影过程的原理如下设p为经过数据重组(步骤402)和加锥角权且滤波(步骤403)后的数据，则对于目标重建点X(xl，x2, x3)，其像素值为各个方向通过该目标点的射线投影值的累加


本发明涉及CT技术领域，公开了一种CT扫描图像重建方法及装置，该方法包括将扫描数据重组至反投影要求的数据格式；对每个选定的目标像素点，计算投影穿过所述目标像素点的通道位置；对每个选定的目标像素点，根据各类型焦点的射线在z轴位置的采样点确定所述投影穿过所述目标像素点的层位置；将得到的所述投影穿过所述目标像素点的通道位置和层位置加权累加到所述目标像素点上。利用本发明，可以避免现有技术中两步插值对z轴方向分辨率的影响。