CN106910164A - 一种对ct投影数据进行滤波的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对CT投影数据进行滤波的方法及装置，包括：获取CT投影数据中的高频轨迹；以及基于高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波。

Description

一种对CT投影数据进行滤波的方法及装置

技术领域

本发明涉及CT技术领域，尤其涉及一种对CT投影数据进行滤波的方法及装置。

背景技术

在计算机断层扫描(CT)设备中，探测器(detector)可以收集那些穿过被扫描对象的X射线，并将其转换成电信号。这些电信号被记录下来以后就组成了CT原始数据，也叫做CT投影数据。通过相应的重建算法对CT投影数据进行重建，就可以得到CT重建图像。

通常，在利用投影数据进行图像重建之前，会对投影数据进行滤波处理，以便抑制其中的噪声并增强有用信号。

现有的对CT投影数据进行滤波的方法，都是沿着投影数据中的放线角度(view)方向和/或探测器的通道(channel)方向进行滤波。

但是，现有方法的效果差强人意，对于smudge、center dot等类型的伪影的处理效果也不好。

所以，需要提供一种新的对CT投影数据进行滤波的方法及装置，以便能够更好地滤除CT投影数据中的噪声并保持有用信号。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种对CT投影数据进行滤波的方法，包括：获取CT投影数据中的高频轨迹；以及基于高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波。

本发明另一个实施例提供了一种对CT投影数据进行滤波的装置，包括：高频轨迹获取模块，用于获取CT投影数据中的高频轨迹；以及高频轨迹滤波模块，用于基于高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：

图1所示为本发明的对CT投影数据进行滤波的方法的一个实施例的流程示意图；

图2所示为本发明的对CT投影数据进行滤波的过程中的基于高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波的一个实施例的流程示意图；

图3所示为本发明的对CT投影数据进行滤波的过程中的基于高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波的另一个实施例的流程示意图；

图4所示为本发明的对CT投影数据进行滤波的装置的一个实施例的示意性框图。

具体实施方式

以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所做出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种对CT投影数据进行滤波的方法。

参考图1，图1所示为本发明的对CT投影数据进行滤波的方法100的一个实施例的流程示意图。方法100可以包含如下步骤101至102。

如图1所示，在步骤101中，获取CT投影数据中的高频轨迹。

在本发明的一个实施例中，可以通过CT重建图像引导的方式来提取高频轨迹。具体来说，可以先将CT投影数据通过重建得到重建图像，然后在重建图像上识别出密度较高物体所在区域或者物体密度变化较大的区域，进而对这些区域进行正投影就可以得到高频轨迹。

在本发明的另一个实施例中，可以直接在CT正弦图上提取高频轨迹。具体来说，可以根据预先设定的门限值，在正弦图上直接地识别出亮度较大和较小的曲线，这些曲线可以被视为是高频轨迹。

在步骤102中，基于高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波。

在本发明的一个实施例中，可以沿着高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波。也就是说，在将滤波盒(box)应用于CT投影数据进行滤波的时候，滤波盒可以沿着高频轨迹的走向方向对整个高频轨迹进行滤波，或者可以沿着高频轨迹的走向对高频轨迹上的某些需要进行滤波处理的片段进行滤波，而并不像现有技术一样是沿着View或Channel方向进行滤波。需要进行滤波处理的片段可以是根据CT应用场景可以预先确定的有用信号较弱的片段。该实施例可以用于被滤波的投影数据可能是有用信号而需要对其进行增强的场景。

在本发明的另一个实施例中，还可以沿着与高频轨迹的切线相垂直的方向对CT投影数据进行滤波。也就是说，当对高频轨迹上的某一点进行滤波的时候，滤波盒的走向可以垂直于该点的切线。以此类推，对高频轨迹上需要滤波的每一个点进行滤波的时候，滤波盒的走向都可以垂直于该点的切线。该实施例可以用于被滤波的投影数据可能是噪声而需要对其进行抑制的场景。

至于CT投影数据中除高频轨迹以外的部分，通常可以被认为是低频部分，也称为背景数据。对于这些数据，可以做不定向滤波，即：在各个滤波方向上施以相等的权重。

在本发明的一个实施例中，参考图2，步骤102还可以包含如下子步骤201至203。

在子步骤201中，在由CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向。

例如，在0到360的方向上，可以选取0度、45度、90度等多个方向作为滤波方向。

在子步骤202中，在多个滤波方向中，对与高频轨迹的走向最接近的滤波方向设置较大的权重值并对多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值。

在子步骤201所选取的多个滤波方向中，至少存在一个滤波方向与高频轨迹的走向方向最为接近甚至重合，则可以对该滤波方向设置较大的滤波权重，而对于多个滤波方向中的其他滤波方向，可以设置一些较小的权重值。即：与高频轨迹的走向方向最为接近的滤波方向上的权重值可以大于其他任一滤波方向上的权重值。

在子步骤203中，根据权重值在多个滤波方向上对CT投影数据进行滤波。

在本子步骤中，可以将子步骤202设置的权重值应用到与其对应的滤波方向上进行滤波。

在本发明的另一个实施例中，参考图3，步骤102还可以包含如下子步骤301至303。

在子步骤301中，在由CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向。

例如，在0到360的方向上，可以选取0度、45度、90度等多个方向作为滤波方向。

在子步骤302中，在多个滤波方向中，对与高频轨迹的切线的垂直线方向最接近的滤波方向设置较大权重值并对多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值。

在子步骤301所选取的多个滤波方向中，至少存在一个滤波方向，该滤波方向与高频轨迹的切线的垂直线方向最为接近甚至重合，则可以对该滤波方向设置较大的滤波权重，而对于多个滤波方向中的其他滤波方向，可以设置一些较小的权重值。即：与上述的垂直线方向最为接近的滤波方向上的权重值可以大于其他任一滤波方向上的权重值。

在子步骤303中，根据权重值在多个滤波方向上对CT投影数据进行滤波。

在本子步骤中，可以将子步骤302设置的权重值应用到与其对应的滤波方向上进行滤波。

至此描述了根据本发明实施例的对CT投影数据进行滤波的方法。由于本发明方法在对CT投影数据进行滤波时是基于其中的高频轨迹的走向而进行的，因此，本发明方法能够更好的保持CT投影数据中的高频分量并平衡噪声，能够减少CT图像的颗粒度并减少smudge、center dot等伪影。

与该方法类似，本发明还提供了相应的装置。

图4所示为本发明的对CT投影数据进行滤波的装置的一个实施例的示意性框图。

如图4所示，装置400可以包括：高频轨迹获取模块401，用于获取CT投影数据中的高频轨迹；以及高频轨迹滤波模块，用于基于高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波。

在本发明的一个实施例中，高频轨迹滤波模块402可以进一步包括：沿轨迹走向滤波模块，用于沿着高频轨迹的走向对CT投影数据进行滤波。

在本发明的一个实施例中，高频轨迹滤波模块402可以进一步包括：沿垂线方向滤波模块，用于沿着与高频轨迹的切线相垂直的方向对CT投影数据进行滤波。

在本发明的一个实施例中，高频轨迹滤波模块402可以进一步包括：多滤波方向选取模块，用于在由CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向；第一权重设置模块，用于在多个滤波方向中，对与垂直于高频轨迹的切线的方向最接近的滤波方向设置最大的权重值并对多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值；以及多滤波方向滤波模块，用于根据权重值在多个滤波方向上对CT投影数据进行滤波。

在本发明的一个实施例中，高频轨迹滤波模块402可以进一步包括：多滤波方向选取模块，用于在由CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向；第二权重设置模块，用于在多个滤波方向中，对与高频轨迹的切线的垂直线方向最接近的滤波方向设置较大权重值并对多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值；以及多滤波方向滤波模块，用于根据权重值在多个滤波方向上对CT投影数据进行滤波。

至此描述了根据本发明实施例的对CT投影数据进行滤波的装置。与上述方法类似，由于本发明装置在对CT投影数据进行滤波时是基于其中的高频轨迹的走向而进行的，因此，本发明装置能够更好的保持CT投影数据中的高频分量并平衡噪声，能够减少CT图像的颗粒度并减少smudge、center dot等伪影。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种对CT投影数据进行滤波的方法，其特征是，包括：

获取所述CT投影数据中的高频轨迹；以及

基于所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述基于所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波的步骤进一步包括：

沿着所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述基于所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波的步骤进一步包括：

沿着与所述高频轨迹的切线相垂直的方向对所述CT投影数据进行滤波。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述基于所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波的步骤进一步包括：

在由所述CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向；

在所述多个滤波方向中，对与所述高频轨迹的走向最接近的滤波方向设置较大的权重值并对所述多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值；以及

根据所述权重值在所述多个滤波方向上对所述CT投影数据进行滤波。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述基于所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波的步骤进一步包括：

在由所述CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向；

在所述多个滤波方向中，对与所述高频轨迹的切线的垂直线方向最接近的滤波方向设置较大权重值并对所述多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值；以及

根据所述权重值在所述多个滤波方向上对所述CT投影数据进行滤波。

6.一种对CT投影数据进行滤波的装置，其特征是，包括：

高频轨迹获取模块，用于获取所述CT投影数据中的高频轨迹；以及

高频轨迹滤波模块，用于基于所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征是，所述高频轨迹滤波模块进一步包括：

沿轨迹走向滤波模块，用于沿着所述高频轨迹的走向对所述CT投影数据进行滤波。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征是，所述高频轨迹滤波模块进一步包括：

沿垂线方向滤波模块，用于沿着与所述高频轨迹的切线相垂直的方向对所述CT投影数据进行滤波。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征是，所述高频轨迹滤波模块进一步包括：

多滤波方向选取模块，用于在由所述CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向；

第一权重设置模块，用于在所述多个滤波方向中，对与垂直于所述高频轨迹的切线的方向最接近的滤波方向设置最大的权重值并对所述多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值；以及

多滤波方向滤波模块，用于根据所述权重值在所述多个滤波方向上对所述CT投影数据进行滤波。

10.根据权利要求6所述的装置，其特征是，所述高频轨迹滤波模块进一步包括：

多滤波方向选取模块，用于在由所述CT投影数据组成的正弦图上的360度方向上选取多个滤波方向；

第二权重设置模块，用于在所述多个滤波方向中，对与所述高频轨迹的切线的垂直线方向最接近的滤波方向设置较大权重值并对所述多个滤波方向中的其他滤波方向设置较小权重值；以及

多滤波方向滤波模块，用于根据所述权重值在所述多个滤波方向上对所述CT投影数据进行滤波。