专利汇可以提供用于自动化的正弦图完成、组合及通过组合完成的系统和方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 描述了用于自动化的完成、组合和通过正弦图的组合完成的系统和方法。在某些 实施例 中,正弦图完成基于照片(例如 光谱 或光学)获取和CT获取(例如微型CT)。在其它实施例中,正弦图完成基于两个CT获取。待被完成的正弦图由于检测器裁剪(例如基于中心的裁剪或者基于偏置的裁剪)可以被截断。待被完成的正弦图由于子体积裁剪(例如基于投影到正弦图上的低 分辨率 图像)可以被截断。,下面是用于自动化的正弦图完成、组合及通过组合完成的系统和方法专利的具体信息内容。
1.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的方法,所述方法包括步骤:
(a)由计算装置的处理器访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如,其中,所述下采样正弦图的多个投影中的每个投影表示穿过检测器的第一区域获取的信号,并具有第一分辨率;例如来自完整面板bin 4图像的S4x4),所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描(例如CT扫描;例如第一扫描)期间由检测器记录的数据;
(b)由所述处理器访问(例如和/或获取)被截断的正弦图(例如S1x1,trunc),所述被截断的正弦图包括在所述受试者的多角度扫描(例如CT扫描;例如第二扫描;例如所述第一扫描)期间由所述检测器记录的数据;
(c)由所述处理器基于所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影(例如用bin 1对S4x4的每个投影进行内插,以获得S4x4_to_1x1);
(d)由所述处理器使用所述被截断的正弦图的投影和所述内插投影确定多个组合投影[例如通过用内插数据替代来自所述被截断的图像的空列(例如用来自S4x4_to_1x1的内插数据替代S1x1,trunc中的空列)以获得组合投影(例如组合正弦图的投影Scombined)];以及(e)由所述处理器使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影表示穿过检测器的第一区域记录的(例如对于所述受试者的多角度扫描的给定角度记录的)信号,并具有第一分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如N是大于或等于1的整数)],以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示穿过所述检测器的第二区域记录的(例如对于所述受试者的多角度扫描的给定角度记录的)信号,并具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,且所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N)。
3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率(例如以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,确定所述多个组合投影中的每个组合投影包括:
在与所述检测器在所述检测器的第一区域内但在所述检测器的第二区域外部的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值,其中,所述下采样的正弦图的每个投影存储表示来自第一区域的信号的数据,且所述被截断的正弦图的每个投影存储表示来自所述第二区域的信号的数据;以及
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影(例如与相同的角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,多个投影中的每个投影被单独地处理,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作(例如对投影进行反投影,例如对投影进行滤波然后对滤波后的投影进行反投影);以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的3D图像。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法包括执行步骤(c)到(e),使得一次只需要在存储器(例如随机存取存储器(RAM))中存储一个组合投影(例如,通过对于多个角度中的每个角度,处理与角度关联的投影,使得只有一个组合投影需要被确定并被存储在存储器中)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
8.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
9.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
10.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域(例如所述完整检测器面积)的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域[例如,通过去掉与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得所述被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))执行。
13.根据权利要求2至权利要求12中任一项所述的方法,其中,所述检测器的第二区域被预定义(例如通过在用来获得所述对象的多角度扫描的CT扫描仪中的配置)。
14.根据权利要求2至权利要求12中任一项所述的方法,所述方法包括:
由所述处理器(例如自动地;例如通过用户交互)在所述受试者的图像(例如以前获得的图像;例如光学图像;例如荧光图像、生物荧光图像或其它基于光的图像;例如使用所述下采样的正弦图获得(例如通过断层重建)的所述受试者的低分辨率图像)内识别感兴趣区域(ROI);以及
由所述处理器基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域(例如使得所述第二区域的视场对应于所述ROI)。
15.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的方法,所述方法包括步骤:
(a)由计算装置的处理器访问(例如和/或获取)对于受试者的下采样的正弦图(例如来自完整面板bin 4投影的S4x4),其中,所述下采样的正弦图包括多个下采样的投影,其中:
每个下采样的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联,
每个下采样的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述下采样的投影关联的所述特定角度记录的检测器的第一区域,以及
每个下采样的投影具有第一分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如,N是大于或等于1的整数)];
(b)由所述处理器访问(例如和/或获取)对于所述受试者的被截断的正弦图,其中,所述被截断的正弦图包括多个被截断的投影,其中:
每个被截断的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联;
每个被截断的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述被截断的投影关联的特定角度记录的检测器的第二区域,其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,以及每个被截断的投影具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N);
(c)初始化3D数据集(例如将所述3D数据集的所有元素设置成0),并且对于与下采样的投影关联的每个角度:
(i)由所述处理器对所述下采样的投影进行内插,以将所述下采样的投影的分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率,从而获得内插投影;
(ii)由所述处理器使用来自所述内插投影的数据和来自与相应角度关联的对应被截断的投影的数据通过以下步骤获得组合投影:
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应被截断的投影(例如与相同的角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;以及
在与所述检测器在所述第二区域外部但在所述第一区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述内插投影(例如与相同的角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;
(iii)由所述处理器确定所述组合投影的反投影(例如对所述组合投影进行滤波,然后对滤波后的组合投影进行反投影);以及
(iv)由所述处理器通过将所述组合投影的反投影与所述3D数据集组合(例如对表示确定的反投影的数据与所述3D数据集求和)更新所述3D数据集,使得一旦所有的角度都被处理,则所述3D数据集表示所述受试者的3D图像。
16.根据权利要求15所述的方法,所述方法包括执行步骤(c),使得一次只需要在存储器(例如随机存取存储器(RAM))中存储一个组合投影(例如,通过对于多个角度中的每个角度,处理与角度关联的投影,使得只有一个组合投影需要被确定并被存储在存储器中)。
17.根据权利要求15或权利要求16中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
18.根据权利要求15至权利要求17中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
19.根据权利要求15至权利要求17中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
20.根据权利要求15至权利要求17中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域(例如所述完整检测器面积)的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域[例如,通过去掉与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得所述被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
21.根据权利要求15至权利要求20中任一项所述的方法,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))执行,步骤(c)由所述第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))执行。
23.根据权利要求15至权利要求22中任一项所述的方法,其中,所述检测器的第二区域被预定义(例如通过在用来获得所述对象的多角度扫描的CT扫描仪中的配置)。
24.根据权利要求15至权利要求22中任一项所述的方法,所述方法包括:
由所述处理器(例如自动地;例如通过用户交互)在所述受试者的图像(例如以前获得的图像;例如光学图像;例如荧光图像、生物荧光图像或其它基于光的图像;例如使用所述下采样的正弦图获得(例如通过断层重建)的所述受试者的低分辨率图像)内识别感兴趣区域(ROI);以及
由所述处理器基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域(例如使得所述第二区域的视场对应于所述ROI)。
25.一种自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于子体积裁剪而被截断)的方法,所述方法包括步骤:
(a)由计算装置的处理器访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如,低分辨率全局正弦图;例如来自完整面板bin 4投影的S4x4),所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描期间记录的数据;
(b)由所述处理器访问(例如和/或获取)包括在所述受试者的多角度扫描期间记录的数据的投影(例如bin 1投影),并存储来自与所述受试者的取决于角度的被投影的感兴趣区域(ROI)对应(例如受限于)的投影的数据,其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度被投影的感兴趣区域对应于映射到所述受试者内的固定ROI的检测器的特定区域(例如对于给定角度,被投影的ROI是对于该角度在所述受试者内的固定ROI在检测器面积上的投影),从而获得被截断的正弦图(例如高分辨率局部正弦图;例如来自bin 1投影的S1x1,RoiProj);
(c)由所述处理器使用所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影(例如用bin 1对所述下采样正弦图的每个投影进行内插,以获得S4x4_to_1x1);
(d)由所述处理器使用所述被截断的正弦图的投影确定多个组合投影[例如,用内插数据(例如来自S4x4_to_1x1的数据)替代所述被截断的正弦图中的空列(例如,所述空列对应于所述对象在所述感兴趣区域外部的区域的投影)]以获得组合投影(例如组合正弦图的投影);以及
(e)由所述处理器使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
26.根据权利要求25所述的方法,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率[例如,投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如,N是大于或等于1的整数)],以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N)。
27.根据权利要求25或权利要求26中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率(例如以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率)。
28.根据权利要求25至权利要求27中任一项所述的方法,其中,确定所述多个组合投影中的每个组合投影包括:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;以及
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值。
29.根据权利要求25至权利要求28中任一项所述的方法,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,多个投影中的每个投影被单独地处理,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作(例如对投影进行反投影,例如对投影进行滤波然后对滤波后的投影进行反投影);以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的3D图像。
30.根据权利要求25至权利要求29中任一项所述的方法,所述方法包括执行步骤(c)到(e),使得一次只需要在存储器(例如随机存取存储器(RAM))中存储一个组合投影(例如,通过对于多个角度中的每个角度,处理与角度关联的投影,使得只有一个组合投影需要被确定并被存储在存储器中)。
31.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
32.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,通过所述第二多角度获取多个被截断的投影包括使用可变准直器选择性地照射所述受试者内的固定ROI。
34.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
35.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号[例如,通过去掉与被投影的感兴趣区域外部的位置对应的检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述被投影的感兴趣区域外部的位置对应的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
36.根据权利要求25至权利要求35中任一项所述的方法,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))执行。
38.根据权利要求25至权利要求37中任一项所述的方法,其中,所述ROI被预定义(例如通过在用来获得所述对象的多角度扫描的CT扫描仪中的配置)。
39.根据权利要求25至权利要求37中任一项所述的方法,所述方法包括:
由所述处理器(例如自动地;例如通过用户交互)在所述受试者的图像(例如以前获得的图像;例如光学图像;例如荧光图像、生物荧光图像或其它基于光的图像;例如使用所述下采样的正弦图获得(例如通过断层重建)的所述受试者的低分辨率图像)内识别感兴趣区域(ROI)。
40.一种用于自动化的正弦图完成和重建(例如待被完成的正弦图由于子体积裁剪而被截断)的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如,来自完整面板bin
4图像的S4x4);
由所述处理器(例如自动地;例如通过用户交互)在低分辨率CT图像上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI)(例如,其中,通过重建所述下采样的正弦图,例如通过滤波反投影(FBP)重建,获得所述低分辨率CT图像);
由所述处理器访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如bin 1投影),并识别与所述受试者的取决于角度的被投影的感兴趣区域(ROI)对应的数据(例如只将相关数据保存到磁盘),其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度被投影的感兴趣区域对应于映射到所述ROI的检测器的特定区域(例如,对于给定角度,被投影的ROI为对于该角度ROI在检测器面积上的投影)(例如以确定被截断的正弦图(例如S1x1,RoiPro));
由所述处理器重建所述被截断的正弦图(例如,S1x1,RoiPro)以获得重建的子体积,由所述处理器自动地裁剪所述重建的子体积的一部分,以在后续的迭代重建中用作初始猜测(例如Iguess);
由所述处理器将所述低分辨率CT图像裁剪直到被识别的ROI子体积;
由所述处理器对被识别的ROI子体积进行内插,以获得内插子体积(例如Iref);
由所述处理器提供将图像灰度值与正弦图值相关联的模型(例如Lambert-Beer模型);
以及
由所述处理器使用所述初始猜测(例如Iguess)、所述内插的子体积(例如Iref)和所述模型迭代地重建所述子体积以获得重建的图像(例如Iimage)。
41.根据权利要求39所述的方法,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如,N是大于或等于1的整数)],以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N)。
42.根据权利要求40或权利要求41中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率(例如以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率)。
43.根据权利要求40至权利要求42中任一项所述的方法,其中,确定所述多个组合投影中的每个组合投影包括:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;以及
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值。
44.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
45.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
46.根据权利要求45所述的方法,其中,通过所述第二多角度获取多个被截断的投影包括使用可变准直器选择性地照射所述受试者内的固定ROI。
47.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
48.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号[例如,通过去掉与被投影的感兴趣区域外部的位置对应的检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述被投影的感兴趣区域外部的位置对应的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
49.根据权利要求40至权利要求48中任一项所述的方法,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
50.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
(a)访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如,其中,所述下采样的正弦图的多个投影中的每个投影表示穿过检测器的第一区域获取的信号,并具有第一分辨率;例如来自完整面板bin 4图像的S4x4),所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描(例如CT扫描;
例如第一扫描)期间由检测器记录的数据;
(b)访问(例如和/或获取)被截断的正弦图(例如,S1x1,trunc),所述被截断的正弦图包括在所述受试者的多角度扫描(例如CT扫描;例如第二扫描;例如所述第一扫描)期间由所述检测器记录的数据;
(c)基于所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影(例如用bin 1内插S4x4的每个投影,以获得S4x4_to_1x1);
(d)使用所述被截断的正弦图的投影和所述内插投影确定多个组合投影[例如,用内插数据替代所述被截断的图像中的空列(例如,用来自S4x4_to_1x1)的内插数据替代S1x1,trunc中的空列)以获得组合投影(例如,组合正弦图的投影Scombined)];以及
(e)使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
51.根据权利要求50所述的系统,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影表示穿过检测器的第一区域记录的(例如对于所述受试者的多角度扫描的给定角度记录的)信号,并具有第一分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如N是大于或等于1的整数)],以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示穿过所述检测器的第二区域记录的(例如对于所述受试者的多角度扫描的给定角度记录的)信号,并具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,且所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N)。
52.根据权利要求50或权利要求51中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率(例如以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率)。
53.根据权利要求50至权利要求52中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器通过以下步骤确定所述多个组合投影中的每个组合投影:
在与所述检测器在所述检测器的第一区域内但在所述检测器的第二区域外部的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值,其中,所述下采样的正弦图的每个投影存储表示来自第一区域的信号的数据,且所述被截断的正弦图的每个投影存储表示来自所述第二区域的信号的数据;以及
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影(例如与相同的角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值。
54.根据权利要求50至权利要求53中任一项所述的系统,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,所述指令使所述处理器单独地处理多个投影中的每个投影,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作(例如对投影进行反投影,例如对投影进行滤波然后对滤波后的投影进行反投影);以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的3D图像。
55.根据权利要求50至权利要求54中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器执行步骤(c)到(e),使得一次只需要在存储器(例如随机存取存储器(RAM))中存储一个组合投影(例如,通过对于多个角度中的每个角度,处理与角度关联的投影,使得只有一个组合投影需要被确定并被存储在存储器中)。
56.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
57.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
58.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
59.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域(例如所述完整检测器面积)的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域[例如,通过去掉与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
60.根据权利要求50至权利要求59中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
61.根据权利要求60所述的系统,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))执行。
62.根据权利要求51至权利要求61中任一项所述的系统,其中,所述检测器的第二区域被预定义(例如通过在用来获得所述对象的多角度扫描的CT扫描仪中的配置)。
63.根据权利要求51至权利要求61中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
(例如自动地;例如通过用户交互)在所述受试者的图像(例如以前获得的图像;例如光学图像;例如荧光图像、生物荧光图像或其它基于光的图像;例如使用所述下采样的正弦图获得(例如通过断层重建)的所述受试者的低分辨率图像)内识别感兴趣区域(ROI);以及基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域(例如使得所述第二区域的视场对应于所述ROI)。
64.根据权利要求50至权利要求63中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪(例如微型CT扫描仪)(例如,包括X-射线源和X-射线检测器)。
65.根据权利要求64所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台(例如用于稳定的旋转水平运动)。
66.根据权利要求64或权利要求65所述的系统,所述系统还包括操作台。
67.根据权利要求64至权利要求66中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统(例如,包括用于获得照片,例如所述受试者的荧光和/或生物荧光图像的光学检测器)。
68.根据权利要求64至权利要求67中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像(例如PET,例如SPECT)成像系统。
69.根据权利要求67所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源(例如用于在被成像的受试者中激励荧光团以产生由所述光学检测器检测的荧光)。
70.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
(a)访问(例如和/或获取)对于受试者的下采样的正弦图(例如来自完整面板bin 4投影的S4x4),其中,所述下采样的正弦图包括多个下采样的投影,其中:
每个下采样的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联,
每个下采样的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述下采样的投影关联的所述特定角度记录的检测器的第一区域,以及
每个下采样的投影具有第一分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如,N是大于或等于1的整数)];
(b)访问(例如和/或获取)对于所述受试者的被截断的正弦图,其中,所述被截断的正弦图包括多个被截断的投影,其中:
每个被截断的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联,
每个被截断的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述被截断的投影关联的特定角度记录的检测器的第二区域,其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,以及每个被截断的投影具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N);
(c)初始化3D数据集(例如将所述3D数据集的所有元素设置成0),并且对于与下采样的投影关联的每个角度:
(i)对所述下采样的投影进行内插,以将其分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率,从而获得内插投影;
(ii)使用来自所述内插投影的数据和来自与相应角度关联的对应被截断的投影的数据通过以下步骤获得组合投影:
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应被截断的投影(例如与相同的角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;以及
在与所述检测器在所述第二区域外部但在所述第一区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述内插投影(例如与相同的角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;
(iii)确定所述组合投影的反投影(例如对所述组合投影进行滤波,然后对滤波后的组合投影进行反投影);以及
(iv)通过将所述组合投影的反投影与所述3D数据集组合(例如对表示确定的反投影的数据与所述3D数据集求和)更新所述3D数据集,使得一旦所有的角度都被处理,则所述3D数据集表示所述受试者的3D图像。
71.根据权利要求70所述的系统,其中,所述指令使所述处理器执行步骤(c),使得一次只需要在存储器(例如随机存取存储器(RAM))中存储一个组合投影(例如,通过对于多个角度中的每个角度,处理与角度关联的投影,使得只有一个组合投影需要被确定并被存储在存储器中)。
72.根据权利要求70或权利要求71中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
73.根据权利要求70至权利要求72中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
74.根据权利要求70至权利要求72中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
75.根据权利要求70至权利要求72中任一项所述的系统,其中,对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域(例如所述完整检测器面积)的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域[例如,通过去掉与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述子区域外部的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
76.根据权利要求70至权利要求75中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
77.根据权利要求76所述的系统,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))执行,步骤(c)由所述第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))执行。
78.根据权利要求70至权利要求77中任一项所述的系统,其中,所述检测器的第二区域被预定义(例如通过在用来获得所述对象的多角度扫描的CT扫描仪中的配置)。
79.根据权利要求70至权利要求77中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
(例如自动地;例如通过用户交互)在所述受试者的图像(例如以前获得的图像;例如光学图像;例如荧光图像、生物荧光图像或其它基于光的图像;例如使用所述下采样的正弦图获得(例如通过断层重建)的所述受试者的低分辨率图像)内识别感兴趣区域(ROI);以及基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域(例如使得所述第二区域的视场对应于所述ROI)。
80.根据权利要求70至权利要求79中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪(例如微型CT扫描仪)(例如,包括X-射线源和X-射线检测器)。
81.根据权利要求80所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台(例如用于稳定的旋转水平运动)。
82.根据权利要求80或权利要求81所述的系统,所述系统还包括操作台。
83.根据权利要求80至权利要求82中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统(例如,包括用于获得照片,例如所述受试者的荧光和/或生物荧光图像的光学检测器)。
84.根据权利要求80至权利要求83中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像(例如PET,例如SPECT)成像系统。
85.根据权利要求83所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源(例如用于在被成像的受试者中激励荧光团以产生由所述光学检测器检测的荧光)。
86.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于子体积裁剪而被截断)的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
(a)访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如,低分辨率全局正弦图;例如来自完整面板bin 4投影的S4x4),其中,所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描期间记录的数据;
(b)访问(例如和/或获取)包括在所述受试者的多角度扫描期间记录的数据的投影(例如bin 1投影),并存储来自与所述受试者的取决于角度的被投影感兴趣区域(ROI)对应(例如受限于)的投影的数据,其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度被投影的感兴趣区域对应于映射到所述受试者内的固定ROI的检测器的特定区域(例如,对于给定角度,被投影的ROI为对于该角度所述受试者内的固定ROI在所述检测器面积上的投影),从而获得被截断的正弦图(例如高分辨率局部正弦图;例如来自bin 1投影的S1x1,RoiProj);
(c)使用所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影(例如用bin1对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插以获得S4x4_to_1x1),
(d)使用所述被截断的正弦图的投影确定多个组合投影[例如,用内插数据(例如来自S4x4_to_1x1的数据)替代在所述被截断的正弦图中的空列(例如,对应于在所述对象的在所述感兴趣区域外部的区域的投影)],以获得组合投影(例如组合正弦图的投影);以及(e)使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
87.根据权利要求86所述的系统,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如,N是大于或等于1的整数)],以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N)。
88.根据权利要求86或权利要求87中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率(例如以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率)。
89.根据权利要求86至权利要求88中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器通过以下步骤确定所述多个组合投影中的每个组合投影:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;以及
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值。
90.根据权利要求86至权利要求89中任一项所述的系统,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,多个投影中的每个投影被单独地处理,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作(例如对投影进行反投影,例如对投影进行滤波然后对滤波后的投影进行反投影);以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的3D图像。
91.根据权利要求86至权利要求90中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器执行步骤(c)到(e),使得一次只需要在存储器(例如随机存取存储器(RAM))中存储一个组合投影(例如,通过对于多个角度中的每个角度,处理与角度关联的投影,使得只有一个组合投影需要被确定并被存储在存储器中)。
92.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
93.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得下采样的正弦图;
以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
94.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
95.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号[例如,通过去掉与对应于被投影的感兴趣区域外部的位置的所述检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述被投影的感兴趣区域外部的位置对应的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
96.根据权利要求86至权利要求95中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
97.根据权利要求96所述的系统,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))执行。
98.根据权利要求86至权利要求97中任一项所述的系统,其中,所述ROI被预定义(例如通过在用来获得所述对象的多角度扫描的CT扫描仪中的配置)。
99.根据权利要求86至权利要求97中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:(例如自动地;例如通过用户交互)在所述受试者的图像
(例如以前获得的图像;例如光学图像;例如荧光图像、生物荧光图像或其它基于光的图像;例如使用所述下采样的正弦图获得(例如通过断层重建)的所述受试者的低分辨率图像)内识别感兴趣区域(ROI)。
100.根据权利要求86至权利要求99中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪(例如微型CT扫描仪)(例如,包括X-射线源和X-射线检测器)。
101.根据权利要求100所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台(例如用于稳定的旋转水平运动)。
102.根据权利要求100或权利要求101中任一项所述的系统,所述系统还包括操作台。
103.根据权利要求100至权利要求102中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统(例如,包括用于获得照片,例如所述受试者的荧光和/或生物荧光图像的光学检测器)。
104.根据权利要求100至权利要求103中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像(例如PET,例如SPECT)成像系统。
105.根据权利要求103所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源(例如用于在被成像的受试者中激励荧光团以产生由所述光学检测器检测的荧光)。
106.根据权利要求100至权利要求105中任一项所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括X-射线源、X-射线检测器以及位于所述X-射线源和X-射线检测器之间(例如紧跟在所述X-射线源之后;例如在所述X-射线源和待被扫描的受试者之间)的可调节准直器,其中:
所述可调节准直器包括:
第一组可调节百叶窗(例如两个竖直地定向的百叶窗;例如,基本上不能透过X-射线辐射),所述第一组可调节百叶窗的位置能够治第一轴线移动,使得从所述X-射线源传递到所述X-射线检测器的X-射线辐射束的可变部分治着所述第一轴线(例如治着x-轴线)被裁剪;
以及
第二组可调节百叶窗(例如两个水平地定向的百叶窗;例如,基本上不能透过X-射线辐射),所述第二组可调节百叶窗的位置能够治第二轴线移动,使得所述X-射线束的可变部分治着所述第二轴线(例如治着y-轴线;例如,其中,所述第二轴线与所述第一轴线正交)被裁剪,所述可调节准直器能够操作以在受试者的多角度扫描期间根据角度移动(例如,所述可调节准直器安装在可调节安装件上,在多角度扫描期间根据角度滑动)(例如,使得在多角度扫描期间用X-射线辐射透照受试者的不变子区域)。
107.一种用于自动化的正弦图完成和重建(例如待被完成的正弦图由于子体积裁剪而被截断)的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如来自完整面板bin 4图像的S4x4);
(例如自动地;例如通过用户交互)在低分辨率CT图像上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI)(例如,其中,通过重建所述下采样的正弦图,例如通过滤波反投影(FBP)重建,获得所述低分辨率CT图像);
访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如bin 1投影)并识别与所述受试者的取决于角度的被投影感兴趣区域(ROI)对应的数据(例如,只将相关数据保存到磁盘),其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度的被投影的感兴趣区域与映射到所述ROI的检测器的特定区域对应(例如,对于给定角度,被投影的ROI为对于该角度所述ROI在所述检测器面积上的投影)(例如以确定被截断的正弦图(例如S1x1,RoiPro));
重建所述被截断的正弦图(例如S1x1,RoiPro)以获得重建的子体积,
自动地裁剪所述重建的子体积的一部分以在后续迭代重建中用作初始猜测(例如Iguess);
裁剪所述低分辨率CT图像直到识别的ROI子体积;
对识别的ROI子体积进行内插以获得内插子体积(例如Iref);
提供将图像灰度值与正弦图值相关联的模型(例如Lambert-Beer模型);以及
使用所述初始猜测(例如Iguess)、所述内插子体积(例如Iref)和所述模型迭代地重建所述子体积,以获得重建的图像(例如Iimage)。
108.根据权利要求107所述的系统,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的N个像素关联,并存储表示从关联的N个像素检测的信号的值(例如,N是大于或等于1的整数)],以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率[例如,所述投影的每个数据元素与所述检测器上的特定位置的M个像素关联,并存储表示从关联的M个像素检测的信号的值(例如M是大于或等于1的整数)],其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高(例如M<N)。
109.根据权利要求107或权利要求108中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率(例如以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率)。
110.根据权利要求107至权利要求108中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器通过以下步骤确定所述多个组合投影中的每个组合投影:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值;以及
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影(例如与相同角度关联)的对应数据元素(例如与所述检测器上的相同位置关联)的值。
111.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描(例如以前)获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描(例如以前)获取的多个被截断的投影。
112.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
113.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个(例如高分辨率)多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
114.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,所述系统包括对于所述受试者的多角度扫描(例如多角度CT扫描)的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影(例如,使得所述下采样的投影比所述初始投影占据较小内存);
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号[例如,通过去掉与对应于被投影的感兴趣区域外部的位置的所述检测器的位置关联的数据元素;例如,通过将与所述被投影的感兴趣区域外部的位置对应的检测器的位置关联的数据元素的值设置为恒定值(例如0;例如“空”);例如,使得被截断的投影比所述初始投影占据较小内存];以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
115.根据权利要求107至权利要求114中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元(例如中央处理单元(CPU))和第二类型的一个或多个处理单元(例如图形处理单元(GPU))。
116.根据权利要求107至权利要求115中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪(例如微型CT扫描仪)(例如,包括X-射线源和X-射线检测器)。
117.根据权利要求116所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台(例如用于稳定的旋转水平运动)。
118.根据权利要求116或权利要求117所述的系统,所述系统还包括操作台。
119.根据权利要求116至权利要求118中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统(例如,包括用于获得照片,例如所述受试者的荧光和/或生物荧光图像的光学检测器)。
120.根据权利要求116至权利要求119中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像(例如PET,例如SPECT)成像系统。
121.根据权利要求119所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源(例如用于在被成像的受试者中激励荧光团以产生由所述光学检测器检测的荧光)。
122.根据权利要求116至权利要求121中任一项所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括X-射线源、X-射线检测器以及位于所述X-射线源和X-射线检测器之间(例如紧跟在所述X-射线源之后;例如在所述X-射线源和待被扫描的受试者之间)的可调节准直器,其中:
所述可调节准直器包括:
第一组可调节百叶窗(例如两个竖直地定向的百叶窗;例如,基本上不能透过X-射线辐射),所述第一组可调节百叶窗的位置能够治第一轴线移动,使得从所述X-射线源传递到所述X-射线检测器的X-射线辐射束的可变部分治着所述第一轴线(例如治着x-轴线)被裁剪;
以及
第二组可调节百叶窗(例如两个水平地定向的百叶窗;例如,基本上不能透过X-射线辐射),所述第二组可调节百叶窗的位置能够治第二轴线移动,使得所述X-射线束的可变部分治着所述第二轴线(例如治着y-轴线;例如,其中,所述第二轴线与所述第一轴线正交)被裁剪,所述可调节准直器能够操作以在受试者的多角度扫描期间根据角度移动(例如,所述可调节准直器安装在可调节安装件上,在多角度扫描期间根据角度滑动)(例如,使得在多角度扫描期间用X-射线辐射透照受试者的恒定子区域)。
123.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器在照片上识别(例如自动地识别)感兴趣区域(ROI)以确定最大对象大小dmax;
由所述处理器可选地在照片(例如与以前的步骤相同的照片)上识别(例如自动地识别)对于CT视场的感兴趣区域dFOV(替代性地,dFOV可以在CT配置中被预定义);
使用所述ROI访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如以确定S1x1,trunc);
由所述处理器通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject;
由所述处理器通过外插到限制边缘LIMobject,替代来自所述被截断的投影中的空列(例如,S1x1,trunc中的空列)以获得完成的正弦图Spadded;以及
由所述处理器使用所述完成的正弦图的投影创建受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
124.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如,来自完整面板bin
4图像的S4x4);
由所述处理器可选地在照片上识别(例如自动地识别)对于CT视场的感兴趣区域(ROI)(例如,替代性地,ROI可以在CT配置中被预定义)(例如,通过在二维笛卡尔坐标中识别初始
2D ROI在所述照片内,并使用转换矩阵将所述初始2D ROI映射到三维CT空间中,从而识别对于所述CT视场的ROI);
由所述处理器使用所述ROI访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如以确定
S1x1,trunc);
由所述处理器使用所述被截断的投影对所述下采样的正弦图进行内插(例如用bin 1对S4x4中的每个投影进行内插以获得S4x4_to_1x1);
由所述处理器用来自所述内插数据的截断限制外部的求和数据替代来自所述被截断的投影的被截断行中的数据(例如用S4x4_to_1x1的截断限制外部的求和数据替代S1x1,trunc的被截断行中的数据),以获得求和正弦图(例如Ssum,trunc);以及
由所述处理器使用所述求和的正弦图的投影获得所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
125.一种用于将后处理校正应用到由于检测器裁剪而被截断的正弦图的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器访问(例如和/或获取)被截断的正弦图Strunc(例如被截断的bin 1正弦图);
由所述处理器重建所述被截断的正弦图以获得Itrunc;
由所述处理器创建求和的被截断的正弦图,并重建所述求和的被截断的正弦图以获得Itsum,trunc;以及
由所述处理器将Itrunc与Itsum,trunc组合(例如确定逐像素平均)。
126.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于子体积裁剪而被截断)的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器从照片中识别(例如自动地识别)最大对象大小dmax;
由所述处理器在照片(例如与以前的步骤相同的照片)上识别(例如自动地识别)对于CT视场的感兴趣区域(ROI)(例如,其中,所述感兴趣区域是所述照片的小部分)(例如<面积dmaxx dmax的30%))(例如,通过在二维笛卡尔坐标中识别初始2D ROI在所述照片内,并使用转换矩阵将所述初始2D ROI映射到三维CT空间中,从而识别对于所述CT视场的ROI);
由所述处理器访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如bin 1投影),并从被投影的ROI识别(例如只将相关数据保存到磁盘)数据,以确定S1x1,RoiPro;
由所述处理器通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject;
由所述处理器通过将边缘扩展到限制边缘LIMobject(例如通过外插)替代来自所述被截断的图像的空列(S1x1,RoiPro中的空列),以获得完成的正弦图Spadded;以及由所述处理器使用所述完成的正弦图的投影创建所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
127.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
在照片上识别(例如自动地识别)感兴趣区域(ROI)以确定最大对象大小dmax;
在照片(例如与以前的步骤相同的照片)上可选地识别(例如自动地识别)对于CT视场的感兴趣区域dFOV(替代性地,dFOV可以在CT配置中被预定义);
使用所述ROI访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如以确定S1x1,trunc);
通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject;
通过外插到限制边缘LIMobject,替代来自所述被截断的投影的空列(例如S1x1,trunc中的空列),以获得完成的正弦图Spadded;以及
使用所述完成的正弦图的投影创建所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
128.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于检测器裁剪而被截断)的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
访问(例如和/或获取)下采样的正弦图(例如来自完整面板bin 4图像的S4x4);
可选地在照片上识别(例如自动地识别)对于CT视场的感兴趣区域(ROI)(例如,替代性地,ROI可以在CT配置中被预定义)(例如,通过在二维笛卡尔坐标中识别初始2D ROI在所述照片内,并使用转换矩阵将所述初始2D ROI映射到三维CT空间中,从而识别对于所述CT视场的ROI);
使用所述ROI访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如以确定S1x1,trunc);
使用所述被截断的投影对所述下采样的正弦图进行内插(例如用bin 1对S4x4中的每个投影进行内插以获得S4x4_to_1x1);
用来自所述内插数据的截断限制外部的求和数据替代来自所述被截断的投影的被截断行中的数据(例如,用S4x4_to_1x1的截断限制外部的求和数据替代S1x1,trunc的被截断行中的数据)以获得求和正弦图(例如Ssum,trunc);以及
使用所述求和的正弦图的投影获得所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
129.一种用于将后处理校正应用到由于检测器裁剪而被截断的正弦图的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
访问(例如和/或获取)被截断的正弦图Strunc(例如被截断的bin 1正弦图);
重建所述被截断的正弦图以获得Itrunc;
创建求和的被截断的正弦图,并重建所述求和的被截断的正弦图以获得Itsum,trunc;以及将Itrunc与Itsum,trunc组合(例如确定逐像素平均)。
130.一种用于自动化的正弦图完成(例如待被完成的正弦图由于子体积裁剪而被截断)的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
从照片中识别(例如自动地识别)最大对象大小dmax;
在照片(例如与以前的步骤相同的照片)上识别(例如自动地识别)对于CT视场的感兴趣区域(ROI)(例如,其中,所述感兴趣区域是所述照片的小部分)(例如<面积dmaxx dmax的
30%))(例如,通过在二维笛卡尔坐标中识别初始2D ROI在所述照片内,并使用转换矩阵将所述初始2D ROI映射到三维CT空间中,从而识别对于所述CT视场的ROI);
访问(例如和/或获取)被截断的投影(例如bin 1投影),并从被投影的ROI识别(例如只将相关数据保存到磁盘)数据,以确定S1x1;RoiPro;
通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject,;
通过将边缘扩展到限制边缘LIMobject,替代来自所述被截断的图像的空列(S1x1;RoiPro中的空列),以获得完成的正弦图Spadded;以及
使用所述完成的正弦图的投影创建所述受试者的3D图像(例如通过断层重建)。
1.一种用于自动化的正弦图完成的方法,所述方法包括步骤:
(a)由计算装置的处理器访问下采样的正弦图,所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描期间由检测器记录的数据;
(b)由所述处理器访问被截断的正弦图,所述被截断的正弦图包括在所述受试者的多角度扫描期间由所述检测器记录的数据;
(c)由所述处理器基于所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影;
(d)由所述处理器使用所述被截断的正弦图的投影和所述内插投影确定多个组合投影;以及
(e)由所述处理器使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影表示穿过检测器的第一区域记录的信号,并具有第一分辨率,以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示从穿过所述检测器的第二区域记录的信号,并具有第二分辨率,其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,且所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,确定所述多个组合投影中的每个组合投影包括:
在与所述检测器在所述检测器的第一区域内但在所述检测器的第二区域外部的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影的对应数据元素的值,其中,所述下采样的正弦图的每个投影存储表示来自第一区域的信号的数据,且所述被截断的正弦图的每个投影存储表示来自所述第二区域的信号的数据;以及
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影的对应数据元素的值。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,多个投影中的每个投影被单独地处理,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作;以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的
3D图像。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述方法包括执行步骤(c)至(e),使得一次只需要存储一个组合投影。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
8.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
9.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
10.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域;以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
12.根据权利要求11所述的方法,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元执行。
13.根据权利要求2至权利要求12中任一项所述的方法,其中,所述检测器的第二区域被预定义。
14.根据权利要求2至权利要求12中任一项所述的方法,所述方法包括:
由所述处理器在所述受试者的图像内识别感兴趣区域(ROI);以及
由所述处理器基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域。
15.一种用于自动化的正弦图完成的方法,所述方法包括步骤:
(a)由计算装置的处理器访问对于受试者的下采样的正弦图,其中,所述下采样的正弦图包括多个下采样的投影,其中:
每个下采样的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联,
每个下采样的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述下采样的投影关联的所述特定角度记录的检测器的第一区域,以及
每个下采样的投影具有第一分辨率;
(b)由所述处理器访问对于所述受试者的被截断的正弦图,其中,所述被截断的正弦图包括多个被截断的投影,其中:
每个被截断的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联;
每个被截断的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述被截断的投影关联的特定角度记录的检测器的第二区域,其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,以及每个被截断的投影具有第二分辨率,其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高;
(c)初始化3D数据集,并且对于与下采样的投影关联的每个角度:
(i)由所述处理器对所述下采样的投影进行内插,以将其分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率,从而获得内插投影;
(ii)由所述处理器使用来自所述内插投影的数据和来自与相应角度关联的对应被截断的投影的数据通过以下步骤获得组合投影:
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应被截断的投影的对应数据元素的值;以及
在与所述检测器在所述第二区域外部但在所述第一区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述内插投影的对应数据元素的值;
(iii)由所述处理器确定所述组合投影的反投影;以及
(iv)由所述处理器通过将所述组合投影的反投影与所述3D数据集组合更新所述3D数据集,使得一旦所有的角度都被处理,则所述3D数据集表示所述受试者的3D图像。
16.根据权利要求15所述的方法,所述方法包括执行步骤(c),使得一次只需要在存储器中存储一个组合投影。
17.根据权利要求15或权利要求16中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
18.根据权利要求15至权利要求17中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
19.根据权利要求15至权利要求17中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
20.根据权利要求15至权利要求17中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域;以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
21.根据权利要求15至权利要求20中任一项所述的方法,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元执行,步骤(c)由所述第二类型的一个或多个处理单元执行。
23.根据权利要求15至权利要求22中任一项所述的方法,其中,所述检测器的第二区域被预定义。
24.根据权利要求15至权利要求22中任一项所述的方法,所述方法包括:
由所述处理器在所述受试者的图像内识别感兴趣区域(ROI);以及
由所述处理器基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域。
25.一种自动化的正弦图完成的方法,所述方法包括步骤:
(a)由计算装置的处理器访问下采样的正弦图,所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描期间记录的数据;
(b)由所述处理器访问包括在所述受试者的多角度扫描期间记录的数据的投影,并存储来自与所述受试者的取决于角度的被投影的感兴趣区域(ROI)对应的投影的数据,其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度被投影的感兴趣区域对应于映射到所述受试者内的固定ROI的检测器的特定区域,从而获得被截断的正弦图;
(c)由所述处理器使用所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影;
(d)由所述处理器使用所述被截断的正弦图的投影确定多个组合投影以获得组合投影;以及
(e)由所述处理器使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像。
26.根据权利要求25所述的方法,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率,以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率,其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
27.根据权利要求25或权利要求26中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率。
28.根据权利要求25至权利要求27中任一项所述的方法,其中,确定所述多个组合投影中的每个组合投影包括:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应内插投影的对应数据元素的值;以及对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影的对应数据元素的值。
29.根据权利要求25至权利要求28中任一项所述的方法,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,多个投影中的每个投影被单独地处理,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作;以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的3D图像。
30.根据权利要求25至权利要求29中任一项所述的方法,所述方法包括执行步骤(c)到(e),使得一次只需要在存储器中存储一个组合投影。
31.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
32.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
33.根据权利要求32所述的方法,其中,通过所述第二多角度获取多个被截断的投影包括使用可变准直器选择性地照射所述受试者内的固定ROI。
34.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
35.根据权利要求25至权利要求30中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号;以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
36.根据权利要求25至权利要求35中任一项所述的方法,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
37.根据权利要求36所述的方法,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元执行。
38.根据权利要求25至权利要求37中任一项所述的方法,其中,所述ROI被预定义。
39.根据权利要求25至权利要求37中任一项所述的方法,所述方法包括:
由所述处理器在所述受试者的图像内识别感兴趣区域(ROI)。
40.一种用于自动化的正弦图完成和重建的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器访问下采样的正弦图;
由所述处理器在低分辨率CT图像上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI);
由所述处理器访问被截断的投影,并识别与所述受试者的取决于角度的被投影的感兴趣区域(ROI)对应的数据,其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度被投影的感兴趣区域对应于映射到所述ROI的检测器的特定区域;
由所述处理器重建所述被截断的正弦图以获得重建的子体积,
由所述处理器自动地裁剪所述重建的子体积的一部分,以在后续的迭代重建中用作初始猜测;
由所述处理器将所述低分辨率CT图像裁剪直到被识别的ROI子体积;由所述处理器对被识别的ROI子体积进行内插,以获得内插子体积;
由所述处理器提供将图像灰度值与正弦图值相关联的模型;以及
由所述处理器使用所述初始猜测、所述内插子体积和所述模型迭代地重建所述子体积以获得重建的图像。
41.根据权利要求39所述的方法,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率,以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率,其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
42.根据权利要求40或权利要求41中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率。
43.根据权利要求40至权利要求42中任一项所述的方法,其中,确定所述多个组合投影中的每个组合投影包括:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应内插投影的对应数据元素的值;以及对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影的对应数据元素的值。
44.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
45.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,所述方法包括:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
46.根据权利要求45所述的方法,其中,通过所述第二多角度获取多个被截断的投影包括使用可变准直器选择性地照射所述受试者内的固定ROI。
47.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
48.根据权利要求40至权利要求43中任一项所述的方法,所述方法包括对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
由所述处理器对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
由所述处理器存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
由所述处理器裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号;以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
49.根据权利要求40至权利要求48中任一项所述的方法,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
50.一种用于自动化的正弦图完成的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
(a)访问下采样的正弦图,所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描期间由检测器记录的数据;
(b)访问被截断的正弦图,所述被截断的正弦图包括在所述受试者的多角度扫描期间由所述检测器记录的数据;
(c)基于所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影;
(d)使用所述被截断的正弦图的投影和所述内插投影确定多个组合投影;以及(e)使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像。
51.根据权利要求50所述的系统,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影表示穿过检测器的第一区域记录的信号,并具有第一分辨率,以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示从穿过所述检测器的第二区域记录的信号,并具有第二分辨率,其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,且所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
52.根据权利要求50或权利要求51中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率。
53.根据权利要求50至权利要求52中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器通过以下步骤确定所述多个组合投影中的每个组合投影:
在与所述检测器在所述检测器的第一区域内但在所述检测器的第二区域外部的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自对应的内插投影的对应数据元素的值,其中,所述下采样的正弦图的每个投影存储表示来自第一区域的信号的数据,且所述被截断的正弦图的每个投影存储表示来自所述第二区域的信号的数据;以及
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影的对应数据元素的值。
54.根据权利要求50至权利要求53中任一项所述的系统,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,所述指令使所述处理器单独地处理多个投影中的每个投影,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作;以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的3D图像。
55.根据权利要求50至权利要求54中任一项所述的系统,所述指令使所述处理器执行步骤(c)到(e),使得一次只需要在存储器中存储一个组合投影。
56.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
57.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
58.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
59.根据权利要求50至权利要求55中任一项所述的系统,其中,对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域;以及存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
60.根据权利要求50至权利要求59中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
61.根据权利要求60所述的系统,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元执行。
62.根据权利要求51至权利要求61中任一项所述的系统,其中,所述检测器的第二区域被预定义。
63.根据权利要求51至权利要求61中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
在所述受试者的图像内识别感兴趣区域(ROI);以及
基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域。
64.根据权利要求50至权利要求63中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪。
65.根据权利要求64所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台。
66.根据权利要求64或权利要求65所述的系统,所述系统还包括操作台。
67.根据权利要求64至权利要求66中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统。
68.根据权利要求64至权利要求67中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像系统。
69.根据权利要求67所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源。
70.一种用于自动化的正弦图完成的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
(a)访问对于受试者的下采样的正弦图,其中,所述下采样的正弦图包括多个下采样的投影,其中:
每个下采样的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联,
每个下采样的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述下采样的投影关联的所述特定角度记录的检测器的第一区域,以及
每个下采样的投影具有第一分辨率;
(b)访问对于所述受试者的被截断的正弦图,其中,所述被截断的正弦图包括多个被截断的投影,其中:
每个被截断的投影与所述受试者的多角度扫描的特定角度关联;
每个被截断的投影存储表示信号的数据,所述信号来自对于与所述被截断的投影关联的特定角度记录的检测器的第二区域,其中,所述第二区域是所述第一区域的子区域,以及每个被截断的投影具有第二分辨率,其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高;
(c)初始化3D数据集,并且对于与下采样的投影关联的每个角度:
(i)对所述下采样的投影进行内插,以将其分辨率从所述第一分辨率转换成所述第二分辨率,从而获得内插投影;
(ii)使用来自所述内插投影的数据和来自与相应角度关联的对应被截断的投影的数据通过以下步骤获得组合投影:
在与所述检测器在所述第二区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应被截断的投影的对应数据元素的值;以及
在与所述检测器在所述第二区域外部但在所述第一区域内的位置关联的数据元素中存储来自所述内插投影的对应数据元素的值;
(iii)确定所述组合投影的反投影;以及
(iv)通过将所述组合投影的反投影与所述3D数据集组合更新所述3D数据集,使得一旦所有的角度都被处理,则所述3D数据集表示所述受试者的3D图像。
71.根据权利要求70所述的系统,其中,所述指令使所述处理器执行步骤(c),使得一次只需要在存储器中存储一个组合投影。
72.根据权利要求70至权利要求71中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
73.根据权利要求70至权利要求72中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
74.根据权利要求70至权利要求72中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
75.根据权利要求70至权利要求72中任一项所述的系统,其中,对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自所述检测器的第一区域的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自所述检测器的区域的信号,所述区域为比所述第一区域小的所述第一区域的子区域;以及存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
76.根据权利要求70至权利要求75中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
77.根据权利要求76所述的系统,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元执行,步骤(c)由所述第二类型的一个或多个处理单元执行。
78.根据权利要求70至权利要求77中任一项所述的系统,其中,所述检测器的第二区域被预定义。
79.根据权利要求70至权利要求77中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
在所述受试者的图像内识别感兴趣区域(ROI);以及
基于被识别的ROI确定所述检测器的第二区域。
80.根据权利要求70至权利要求79中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪。
81.根据权利要求80所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台。
82.根据权利要求80或权利要求81所述的系统,所述系统还包括操作台。
83.根据权利要求80至权利要求82中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统。
84.根据权利要求80至权利要求83中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像系统。
85.根据权利要求83所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源。
86.一种用于自动化的正弦图完成的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
(a)访问下采样的正弦图,所述下采样的正弦图包括在受试者的多角度扫描期间记录的数据;
(b)访问包括在所述受试者的多角度扫描期间记录的数据的投影,并存储来自与所述受试者的取决于角度的被投影的感兴趣区域(ROI)对应的投影的数据,其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度被投影的感兴趣区域对应于映射到所述受试者内的固定ROI的检测器的特定区域,从而获得被截断的正弦图;
(c)使用所述被截断的正弦图的分辨率对所述下采样的正弦图的每个投影进行内插,从而获得多个内插投影;
(d)使用所述被截断的正弦图的投影确定多个组合投影以获得组合投影;以及(e)使用所述组合投影创建所述受试者的3D图像。
87.根据权利要求86所述的系统,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率,以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率,其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
88.根据权利要求86或权利要求87中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率。
89.根据权利要求86至权利要求88中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器通过以下步骤确定所述多个组合投影中的每个组合投影:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应内插投影的对应数据元素的值;以及对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影的对应数据元素的值。
90.根据权利要求86至权利要求89中任一项所述的系统,其中,通过断层重建获得所述受试者的3D图像,其中,多个投影中的每个投影被单独地处理,使得对于每个投影,执行重建子步骤,所述重建子步骤(i)对给定的投影进行操作;以及(ii)通过组合(i)的结果与存储的3D数据集更新存储的3D数据集的值,其中,所述3D数据集是在处理所述多个投影之后所述受试者的3D图像。
91.根据权利要求86至权利要求90中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器执行步骤(c)到(e),使得一次只需要在存储器中存储一个组合投影。
92.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
93.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
94.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
95.根据权利要求86至权利要求91中任一项所述的系统,其中,对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号;以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
96.根据权利要求86至权利要求95中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
97.根据权利要求96所述的系统,其中,步骤(a)和(b)由所述第一类型的一个或多个处理单元执行,步骤(c)到(e)由所述第二类型的一个或多个处理单元执行。
98.根据权利要求86至权利要求97中任一项所述的系统,其中,所述ROI被预定义。
99.根据权利要求86至权利要求97中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
在所述受试者的图像内识别感兴趣区域(ROI)。
100.根据权利要求86至权利要求99中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪。
101.根据权利要求100所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台。
102.根据权利要求100或权利要求101中任一项所述的系统,所述系统还包括操作台。
103.根据权利要求100至权利要求102中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统。
104.根据权利要求100至权利要求103中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像系统。
105.根据权利要求103所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源。
106.根据权利要求100至权利要求105中任一项所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括X-射线源、X-射线检测器以及位于所述X-射线源和X-射线检测器之间的可调节准直器,其中:
所述可调节准直器包括:
第一组可调节百叶窗,所述第一组可调节百叶窗的位置能够沿第一轴线移动,使得从所述X-射线源传递到所述X-射线检测器的X-射线辐射束的可变部分沿着所述第一轴线被裁剪;以及
第二组可调节百叶窗,所述第二组可调节百叶窗的位置能够沿第二轴线移动,使得所述X-射线束的可变部分沿着所述第二轴线被裁剪,以及
所述可调节准直器能够操作以在受试者的多角度扫描期间根据角度移动。
107.一种用于自动化的正弦图完成和重建的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
访问下采样的正弦图;
在低分辨率CT图像上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI);
访问被截断的投影,并识别与所述受试者的取决于角度的被投影的感兴趣区域(ROI)对应的数据,其中,对于与给定投影关联的给定角度,对于所述给定角度被投影的感兴趣区域对应于映射到所述ROI的检测器的特定区域;
重建所述被截断的正弦图以获得重建的子体积,
自动地裁剪所述重建的子体积的一部分以在后续迭代重建中用作初始猜测;
将所述低分辨率CT图像裁剪直到被识别的ROI子体积;
对被识别的ROI子体积进行内插,以获得内插子体积;
提供将图像灰度值与正弦图值相关联的模型;以及
使用所述初始猜测、所述内插子体积和所述模型迭代地重建所述子体积以获得重建的图像。
108.根据权利要求107所述的系统,其中:
所述下采样的正弦图的每个投影具有第一分辨率,以及
所述被截断的正弦图的每个投影表示对于与投影关联的角度穿过被投影的感兴趣区域记录的信号,并具有第二分辨率,其中,所述第二分辨率比所述第一分辨率高。
109.根据权利要求107或权利要求108中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图的每个投影基于所述被截断的正弦图的分辨率被内插,以将所述下采样的正弦图的每个投影的分辨率转换成所述被截断的正弦图的分辨率。
110.根据权利要求107至权利要求108中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器通过以下步骤确定所述多个组合投影中的每个组合投影:
对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域外部的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自对应内插投影的对应数据元素的值;以及对于与所述组合投影关联的角度,在与所述检测器在被投影的感兴趣区域内的位置对应的所述组合投影的数据元素中存储来自所述被截断的正弦图的对应投影的对应数据元素的值。
111.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图包括使用所述受试者的第一多角度扫描获取的多个下采样的投影,并且所述被截断的正弦图包括使用所述受试者的第二多角度扫描获取的多个被截断的投影。
112.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,其中,所述指令使所述处理器:
通过所述受试者的第一多角度扫描获取多个下采样的投影,以获得所述下采样的正弦图;以及
通过所述受试者的第二多角度扫描获取多个被截断的投影,以获得所述被截断的正弦图。
113.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,其中,所述下采样的正弦图和所述被截断的正弦图都是使用所述受试者的单个多角度扫描获得的,所述下采样的正弦图的每个投影对应于所述多角度扫描的投影的下采样形式,并且所述被截断的正弦图的每个投影对应于在所述多角度扫描中获取的投影的裁剪形式。
114.根据权利要求107至权利要求110中任一项所述的系统,所述系统包括对于所述受试者的多角度扫描的多个角度中的每个角度,所述指令使所述处理器:
获取存储数据的对应的初始投影,所述数据表示来自完整检测器面积的信号;
对获取的投影进行下采样,以达到降低的分辨率,从而获得具有比所述初始投影的分辨率低的分辨率的下采样的投影;
存储所述下采样的投影,作为所述下采样的正弦图的投影;
裁剪所述初始投影,以获得存储数据的被截断的投影,所述数据表示来自与被投影的感兴趣区域对应的所述检测器的区域的信号;以及
存储所述被截断的投影,作为所述被截断的正弦图的投影。
115.根据权利要求107至权利要求114中任一项所述的系统,其中,所述处理器包括第一类型的一个或多个处理单元和第二类型的一个或多个处理单元。
116.根据权利要求107至权利要求115中任一项所述的系统,所述系统还包括用于获取受试者的投影的CT扫描仪。
117.根据权利要求116所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括旋转台架或者旋转转台。
118.根据权利要求116或权利要求117所述的系统,所述系统还包括操作台。
119.根据权利要求116至权利要求118中任一项所述的系统,所述系统还包括光学图像获取子系统。
120.根据权利要求116至权利要求119中任一项所述的系统,所述系统还包括核成像系统。
121.根据权利要求119所述的系统,其中,所述光学图像获取子系统还包括激励光源。
122.根据权利要求116至权利要求121中任一项所述的系统,其中,所述CT扫描仪包括X-射线源、X-射线检测器以及位于所述X-射线源和X-射线检测器之间的可调节准直器,其中:
所述可调节准直器包括:
第一组可调节百叶窗,所述第一组可调节百叶窗的位置能够沿第一轴线移动,使得从所述X-射线源传递到所述X-射线检测器的X-射线辐射束的可变部分沿着所述第一轴线被裁剪;以及
第二组可调节百叶窗,所述第二组可调节百叶窗的位置能够沿第二轴线移动,使得所述X-射线束的可变部分沿着所述第二轴线被裁剪,以及
所述可调节准直器能够操作以在受试者的多角度扫描期间根据角度移动。
123.一种用于自动化的正弦图完成的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器在照片上识别感兴趣区域(ROI)以确定最大对象大小dmax;
由所述处理器可选地在照片上识别对于CT视场的感兴趣区域dFOV;
使用所述ROI访问被截断的投影;
由所述处理器通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject;
由所述处理器通过外插到限制边缘LIMobject,替代来自所述被截断的投影中的空列以获得完成的正弦图Spadded;以及
由所述处理器使用所述完成的正弦图的投影创建受试者的3D图像。
124.一种用于自动化的正弦图完成的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器访问下采样的正弦图;
由所述处理器可选地在照片上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI);由所述处理器使用所述ROI访问被截断的投影;
由所述处理器使用所述被截断的投影对所述下采样的正弦图进行内插;
由所述处理器用来自所述内插数据的截断限制外部的求和数据替代来自所述被截断的投影的被截断行中的数据,以获得求和正弦图;以及
由所述处理器使用所述求和的正弦图的投影获得所述受试者的3D图像。
125.一种用于将后处理校正应用到由于检测器裁剪而被截断的正弦图的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器访问被截断的正弦图Strunc;
由所述处理器重建所述被截断的正弦图以获得Itrunc;
由所述处理器创建求和的被截断的正弦图,并重建所述求和的被截断的正弦图以获得Itsum,trunc;以及
由所述处理器将Itrunc与Itsum,trunc组合。
126.一种用于自动化的正弦图完成的方法,所述方法包括步骤:
由计算装置的处理器从照片中识别最大对象大小dmax;
由所述处理器在照片上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI);
由所述处理器访问被截断的投影,并从被投影的ROI识别数据,以确定S1x1,RoiPro;
由所述处理器通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject;
由所述处理器通过将边缘扩展到限制边缘LIMobject,替代来自所述被截断的图像的空列,以获得完成的正弦图Spadded以及
由所述处理器使用所述完成的正弦图的投影创建所述受试者的3D图像。
127.一种用于自动化的正弦图完成的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
在照片上识别感兴趣区域(ROI)以确定最大对象大小dmax;
可选地在照片上识别对于CT视场的感兴趣区域dFov;
使用所述ROI访问被截断的投影;
通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject;
通过外插到限制边缘LIMobject,替代来自所述被截断的投影的空列,以获得完成的正弦图Spadded;以及
使用所述完成的正弦图的投影创建受试者的3D图像。
128.一种用于自动化的正弦图完成的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
访问下采样的正弦图;
可选地在照片上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI);
使用所述ROI访问被截断的投影;
使用所述被截断的投影对所述下采样的正弦图进行内插;
用来自所述内插数据的截断限制外部的求和数据替代来自所述被截断的投影的被截断行中的数据,以获得求和正弦图;以及
使用所述求和的正弦图的投影获得所述受试者的3D图像。
129.一种用于将后处理校正应用到由于检测器裁剪而被截断的正弦图的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
访问被截断的正弦图Strunc;
重建所述被截断的正弦图以获得Itrunc;
创建求和的被截断的正弦图,并重建所述求和的被截断的正弦图以获得Itsum,trunc;以及将Itrunc与Itsum,trunc组合。
130.一种用于自动化的正弦图完成的系统,所述系统包括:
处理器;以及
存储器,所述存储器上存储了指令,其中,所述指令在由所述处理器执行时使所述处理器:
从照片中识别最大对象大小dmax;
在照片上识别对于CT视场的感兴趣区域(ROI);
访问被截断的投影,并从被投影的ROI识别数据,以确定S1x1,RoiPro;
通过将dmax投影到x-射线检测器空间,对于正弦图,确定限制列LIMobject;
通过扩展边缘到限制边缘LIMobject,替代来自所述被截断的图像的空列,以获得完成的正弦图Spadded;以及
使用所述完成的正弦图的投影创建所述受试者的3D图像。
方法
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