【摘要】 本发明涉及一种锥束CT迭代重建算法，特别是涉及一种锥束CT迭代重建算法投影矩阵构建方法。本发明针对锥束CT迭代重建算法投影矩阵的高精度刻画问题，提出了基于有限元模型和Radon算子的投影矩阵刻画方法。结合射线覆盖模型和基函数模型各自的特点，从一幅连续三维自然图像的数学刻画出发，按照射线投影规律，充分考虑对投影各物理过程的数学刻画，提出一种新的投影矩阵刻画方法，对投影过程进行了更为充分的刻画。实验结果表明，本发明有效提高了模型的刻画精度和重建的质量。 【专利类型】发明授权 【申请人】中国人民解放军信息工程大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】450002 河南省郑州市金水区俭学街7号 【申请人地区】中国 【申请人城市】郑州市 【申请人区县】金水区 【申请号】CN201210186379.0 【申请日】2012-06-07 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102779350B 【公开公告日】2014-03-19 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102779350B 【授权公告日】2014-03-19 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G06T11/00 【发明人】李磊; 王超; 闫镔; 江桦; 王林元; 张峰; 韩玉; 胡建伟 【主权项内容】1.一种锥束CT迭代重建算法投影矩阵构建方法，结合射线覆盖模型和基函数模型各自的特点，从一幅连续三维自然图像的数学刻画出发，按照射线投影规律，充分考虑对投影过程的数学刻画，提出一种新的投影矩阵模型，其特征是：该投影矩阵构建方法包括下述步骤：1)三维有限元模型对重建图像的刻画：在重建图像的刻画中引入三维有限元模型，设连续的重建图像为其中为空间点的坐标(x, y, z)，将重建图像区域划分为J=N′N′N个小立方体，在第j个小立方体内定义局部基函数实际上，刻画的是第j个小立方体内物体密度值分布的不均匀性，则重建函数可表示为这一系列基函数的线性组合，其中，是有限元模型对的近似解，X={xj|j=1, 2, 3, ..., J}即为重建物体的数字图像，用来近似刻画体素小立方体内物体密度分布的不均匀性；基函数反应体素立方体内部的不均匀性，可采用的函数包括Joseph方法、Siddon方法、Koehler方法、高斯基函数、双三次样条基函数和Kaiser-Bessel函数；采用Kaiser-Bessel函数作为基函数时，其在三维空间内是一种球状函数，定义为：其中，rb, j指某点到第j个基函数球心的距离，Im为m阶的修正Bessel函数，a为球状基函数邻域半径，α为控制函数形状的参数；一组标准参数为：m=2，a/Δ=2.00，即基函数的定义域包括两个体素长度，α=10.4；2)Radon算子对投影过程的刻画：由Radon定理可知投影图像为重建图像沿射线的线积分，投影过程可以由Radon算子Ri作用于进行刻画，射线与体素立方体作用的过程中，不同入射角度、不同入射点引起射线衰减的程度是不一样的，由其引起的投影值也是不一样的，式中即是刻画这一现象的参数，称为射线覆盖参数；3)投影图像的刻画：Radon算子Ri作用于为第i条射线穿过物体得到的投影值pi，即有4)投影矩阵的刻画：由上式，定义投影系数，则投影矩阵W={wij}，即为投影矩阵模型，其中，是刻画射线与体素立方体作用程度的量，是刻画体素立方体内部不均匀性的量。 【当前权利人】中国人民解放军信息工程大学 【当前专利权人地址】河南省郑州市金水区俭学街7号 【引证次数】2.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】2.0 【家族被引证次数】18

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