專利名稱：計算層析x射線自校準(zhǔn)環(huán)紋抑制濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)下列被轉(zhuǎn)讓給本受讓人的在此結(jié)合作為參考的美國專利申請No.08/584,468，“用于計算層析X射線攝影系統(tǒng)中的條紋抑制濾波器”(1996年1月17日遞交)；No.08/614,623，“用于計算層析X射線攝影系統(tǒng)中的運(yùn)動贗象抑制濾波器”(1996年3月13日遞交)；和No.08/614541，“用于計算層析X射線攝影系統(tǒng)中的環(huán)紋抑制濾波器”(1996年3月13日遞交)。
本發(fā)明總的說是關(guān)于醫(yī)學(xué)上用于產(chǎn)生例如人類病人的CT圖象的計算層析X射線攝影(CT)系統(tǒng)。較具體說，本發(fā)明是關(guān)于為降低CT圖象中環(huán)紋的改進(jìn)環(huán)紋抑制濾波器。第三代型式的CT系統(tǒng)包含各自固定到一環(huán)狀圓盤的徑向相對側(cè)的X射線源和X射線檢測器系統(tǒng)。此圓盤被可轉(zhuǎn)動地安裝在一門架式支架內(nèi)，以使得在掃描期間，此圓盤連續(xù)地圍繞一轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)而同時X射線能由其源通過一位于圓盤開孔之內(nèi)的對象到達(dá)檢測器系統(tǒng)。
此檢測器系統(tǒng)一般包含被布置成一其曲率中心在一被稱之為“焦點”(這里射線由X射線源發(fā)射)的點上的圓弧狀的單排的檢測器陣列。此X射線源和檢測器陳列被配置得使源與各檢測器之間的X射線路徑全都位于一垂直于該圓盤的旋轉(zhuǎn)軸的同一平面內(nèi)(后面稱為“切片平面”或“掃描平面”)。由于X射線路徑起源于一基本上為一點發(fā)射源和以不同角度散射到檢測器，X射線的路徑就類似一扇形，因而常利用術(shù)語“扇形射束”來描述任一時間瞬間的全部X射線路徑。掃描期間在一測量瞬間入射到單個檢測器上的X射線一般被稱為一“射線(ray)”，而各檢測器則產(chǎn)生一表明其對應(yīng)射線的強(qiáng)度的輸出信號。各射線被其路徑中的所有物質(zhì)部分地衰減。實際上由各檢測器所產(chǎn)生的輸出信號表示分布在該檢測器與X射線源之間所有物質(zhì)的密度(亦即位于檢測器的對應(yīng)射線路徑中的物質(zhì)的密度)，而且是其的函數(shù)。
由X射線檢測器所產(chǎn)生的輸出信號通常由CT系統(tǒng)的信號處理部分處理。此信號處理部分一般均包含一數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)，對X射線檢測器所產(chǎn)生的輸出信號進(jìn)行濾波以改善它們的信噪比。由DAS產(chǎn)生的經(jīng)過濾波的輸出信號一般稱為“原始數(shù)據(jù)信號”。此信號處理部分通常包含一投影濾波器，對原始數(shù)據(jù)信號作對數(shù)處理以生成一組投影數(shù)據(jù)信號使得各投影數(shù)據(jù)信號表示位于一對應(yīng)射線路徑中的質(zhì)量的密度。一測量瞬間的所有投影數(shù)據(jù)信號的集合一般被稱為“投影”或“視圖”。在一單個掃描期間，圓盤旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生多個投影使每個投影都在圓盤的不同角度位置上產(chǎn)生。射線源和檢測器在圓盤上對應(yīng)一特定投影的角度取向被稱為“投影角”。
采用公知算法例如Radon算法，可由每一投影角度所收集的全部投影數(shù)據(jù)信號來生成一CT圖象。CT圖象表示被掃描對象的沿掃描平面的一個二維“切片”的密度。由投影數(shù)據(jù)信號生成一CT圖象的處理普遍稱為“經(jīng)濾波的后投影”或“重建”，因為此CT圖象可被認(rèn)為是由投影數(shù)據(jù)重建的。CT系統(tǒng)的信號處理部分通常包含一用于由投影數(shù)據(jù)信號生成此被重建的CT圖象的后投影儀。
CT系統(tǒng)的一個問題是各種各樣的噪聲和誤差源可能會對重建的CT圖象帶來噪聲或贗象。因此CT系統(tǒng)經(jīng)常采用許多信號處理技術(shù)來改善信噪比和減少重建CT圖象贗象的出現(xiàn)。
可能導(dǎo)致重建CT圖象中出現(xiàn)所不希望的贗象的一個重要因素與X射線檢測器的一致性和穩(wěn)定性有關(guān)。如一單個檢測器相對于陳列中其他檢測器標(biāo)準(zhǔn)失調(diào)，此單個檢測器就將導(dǎo)致所重建的CT圖象中出現(xiàn)具有以所重建CT圖象的“中心”為中心的一圓環(huán)或者一或多個圓弧狀的贗象(這里，所重建CT圖象的“中心”相應(yīng)于圓盤的旋轉(zhuǎn)軸的位置)。如果不僅一個檢則器校準(zhǔn)失調(diào)，它們集合地趨向于在重建的CT圖象中出現(xiàn)一組同心圓環(huán)或圓弧。這樣的贗象一般被稱之為“環(huán)紋”，而“去環(huán)紋”或“環(huán)紋抑制”則指為降低或消除所重建CT圖象中環(huán)紋的出現(xiàn)的方法和設(shè)備。
理想地是將X射線檢測器加工得使它們的傳輸函數(shù)、或簡單地它們的“響應(yīng)”全都相同，但這在實際上是難以達(dá)到的。在許多CT系統(tǒng)中，投影濾波器含有一“響應(yīng)校準(zhǔn)表”，用以調(diào)整投影數(shù)據(jù)信號以補(bǔ)償檢測器響應(yīng)中的差異。此響應(yīng)校準(zhǔn)表一般由掃描已知密度的對象產(chǎn)生，常被稱之為“仿真”，此響應(yīng)校準(zhǔn)表并被周期地更新。這樣的響應(yīng)校準(zhǔn)表總的說在緊隨表被更新之后在抑制環(huán)紋上是有效的。但由于溫度變化和輻射損壞，以及一些其他因素，檢測器的響應(yīng)總會隨時間漂移，而且通常很難保持任一單個檢測器的響應(yīng)將保持在其他檢測器的給定容差之內(nèi)。經(jīng)常一或多個檢測器的響應(yīng)在響應(yīng)校準(zhǔn)表的更新之間所發(fā)生的漂移足以使重建CT圖象中出現(xiàn)環(huán)紋。


圖1為一人頭的重建CT圖象，用作對有關(guān)環(huán)紋問題的說明。如本技術(shù)領(lǐng)域中熟練人士會理解的，圖1所示圖象中含有可能阻礙圖象的解釋的環(huán)紋。
先有技術(shù)抑制環(huán)紋的方法一般涉及到對投影數(shù)據(jù)信號作高通濾波來生成一組高頻信號，然后在若干相鄰?fù)队敖欠秶鷥?nèi)對高頻信號作平均來確定每一檢測器的偏移。每一高頻信號可被認(rèn)為含有被疊加在數(shù)據(jù)成份上的誤差成份(這里，數(shù)據(jù)成份代表病人的密度分布組型的高頻成份而誤差成份代表一檢測器的響應(yīng)相對于其他檢測器的偏移)。由于在由許多投影角觀察時數(shù)據(jù)成份在某種程度上是隨機(jī)的，而誤差成份則趨向于一定程度上保持恒定，所以取高頻信號的平均即會消除數(shù)據(jù)成份僅剩留下誤差成份。然后此經(jīng)過平均的信號被用作為調(diào)整投影信號的偏移量并由此來補(bǔ)償檢測器響應(yīng)中的偏差。
這些先有技術(shù)方法因數(shù)種理由而不理想。在大多數(shù)CT掃描儀中，環(huán)紋誤差與投影角無關(guān)，因此對數(shù)個相鄰角作高頻信號平均不會產(chǎn)生令人滿意的偏移值。而且，被掃描對象中的高反差特性常常會產(chǎn)生一具有很大振幅的高頻信號，而在平均處理中包含這種大振幅的高頻信號會產(chǎn)生不正確的偏移值。
因此需要有用于減少CT圖象中的環(huán)紋的完善方法和設(shè)備。
本發(fā)明的目的就是要大大減輕或克服上面指出的先有技術(shù)的問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一環(huán)紋抑制濾波器，為每一通道產(chǎn)生作為投影振幅的函數(shù)來描述各通道中誤差的直方圖信號。
本發(fā)明的再一目的是提供能利用全局?jǐn)?shù)據(jù)來抑制即使在不可能有表明環(huán)境的高質(zhì)量數(shù)據(jù)的局部區(qū)域中的環(huán)紋的環(huán)紋抑制濾波器。
本發(fā)明還有一目的是提供能利用取自一個或多個先前掃描的數(shù)據(jù)來抑制當(dāng)前掃描中的環(huán)紋。
這些和其他目的均由一用于CT系統(tǒng)中的經(jīng)完善的環(huán)紋抑制濾波器實現(xiàn)。此系統(tǒng)產(chǎn)生多個投影角的投影，而各投影包含多個投影數(shù)據(jù)信號中的每一個的一個量度。此環(huán)紋抑制濾波器包含一高通濾波器、一直方圖發(fā)生器和一組合器。高通濾波器產(chǎn)生對應(yīng)于投影數(shù)據(jù)信號之一的每一個量度的誤差信號量度，而每一誤差信號量度則表示投影之一的一部分中的高頻成份。直方圖發(fā)生器產(chǎn)生表征誤差信號量度與一個投影數(shù)據(jù)信號的量度之間的關(guān)系。組合器將此一投影數(shù)據(jù)信號與直方圖信號的量度加以組合生成一個經(jīng)環(huán)紋校正的信號的多個量度。
此環(huán)紋抑制濾波器可產(chǎn)生多個經(jīng)環(huán)紋校正的信號的量度，每一經(jīng)環(huán)紋校正的信號對應(yīng)于投影數(shù)據(jù)信號之一。通過利用經(jīng)環(huán)紋校正的信號而不采用投影數(shù)據(jù)信號，此系統(tǒng)能生成具有被降低的環(huán)紋的CT圖象。
由以下的數(shù)個實施例和僅用于說明本發(fā)明的最佳方式的描述，對于本技術(shù)領(lǐng)域的熟練人員將更易于了解本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點。將可看到，本發(fā)明可作其他不同的實現(xiàn)，其一些細(xì)節(jié)可能在各個方面加以修改，而全都不背離本發(fā)明。因此，所列附圖和本說明書均只應(yīng)被看作是說明性的，而不是約束或限制性的，本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求限定。
為全面了解本發(fā)明的性質(zhì)和目的，應(yīng)結(jié)合附圖參照下面的詳細(xì)說明，圖中相同標(biāo)號用于指明相同或類似的部分，其中圖1為說明有關(guān)環(huán)紋的問題的一CT圖象；圖2為按本發(fā)明構(gòu)成的一優(yōu)選CT系統(tǒng)的軸向視圖；圖3為詳細(xì)說明圖2中所示環(huán)紋抑制濾波器的方框圖；圖4A為表明由按照本發(fā)明構(gòu)成的環(huán)紋抑制濾波器產(chǎn)生的直方圖信號例的圖形；圖4B-C為可由按本發(fā)明構(gòu)成的環(huán)紋抑制濾波器用來生成直方圖信號的中間變量的圖形；圖5為說明按照本發(fā)明構(gòu)成的環(huán)紋抑制濾波器可能用以生成直方圖信號的處理的流程圖；圖6為由包含按本發(fā)明構(gòu)成的環(huán)紋抑制濾波器的CT系統(tǒng)利用與用于生成圖1中所示的圖象的同樣的數(shù)據(jù)所生成的CT圖象例；圖7為說明按照本發(fā)明構(gòu)成的、利用取自前面掃描的數(shù)據(jù)抑制當(dāng)前掃描中的環(huán)紋的CT系統(tǒng)的方框圖；圖8為按照本發(fā)明構(gòu)成的一優(yōu)選CT系統(tǒng)的信號處理部分的方框圖；圖9A-B分別說明扇形射束和平行射束投影的生成；圖10A-B說明可由按照本發(fā)明構(gòu)成的CT系統(tǒng)用來生成平行射束投影的一種方法；圖11A-B分別說明投影角為0°或180°的X射線源與檢測器間的空間關(guān)系；圖12說明在投影角為0°與180°時檢測器陳列間的空間關(guān)系；和圖13為按照本發(fā)明構(gòu)成的另一優(yōu)選CT系統(tǒng)的信號處理部分的方框圖。
圖2說明一體現(xiàn)本發(fā)明的原理的示范CT系統(tǒng)或掃描儀40。掃描儀40包含有X射線源42和包括安裝到圓盤46的檢測器陳列的檢測器組件44。源42和檢測器組件44在作CT掃描期間圍繞旋轉(zhuǎn)軸48(作垂直于圖2所示視圖延伸)轉(zhuǎn)動以便在伸展通過圓盤46中心開口的對象50的周圍旋轉(zhuǎn)。對象50可以是人類病人的一部分如頭或軀干。源42在掃描平面內(nèi)(垂直于旋轉(zhuǎn)軸48)發(fā)射連續(xù)的扇形X射線射束52，其在通過對象50之后被組件44的檢測器檢測。對象50與檢測器組件44之間最好安裝一防散射陳列54以有效地防止檢測器檢測到散射的射線。在一優(yōu)選實施例中檢測器數(shù)為384和覆蓋48°弧度，雖然此數(shù)量和角度可加改變。最好是由輕型材料如鋁構(gòu)成的圓盤46作快速平衡地圍繞軸48旋轉(zhuǎn)。圓盤46是一種開口框架結(jié)構(gòu)以使對象50能位于穿過圓盤的開孔。對象50可被支撐在例如一臺面56上，該臺面最好是對X射線透明的。
由檢測器組件44產(chǎn)生的輸出信號被提供給由其產(chǎn)生一組原始數(shù)據(jù)信號的DAS70(以方框圖形式表示)。此原始數(shù)據(jù)信號被加給生成一組投影數(shù)據(jù)信號的投影濾波器72。在圓盤46轉(zhuǎn)動時，投影數(shù)據(jù)信號被用來由許多投影角提供投影。投影數(shù)據(jù)信號被加到一環(huán)紋抑制濾波器74，后者對投影數(shù)據(jù)信號按照本發(fā)明作降低所重建CT圖象中的環(huán)紋那樣的濾波。由環(huán)紋抑制濾波器74產(chǎn)生的輸出信號被稱為“經(jīng)環(huán)紋校正的投影數(shù)據(jù)信號”或簡稱為“經(jīng)環(huán)紋校正的信號”，隨后被加到由此經(jīng)環(huán)紋校正的信號生成CT圖象的后投影儀76，此后投影儀具有一包含用來在作后投影需要時取數(shù)據(jù)的卷積的卷積濾波器的輸入級。
掃描儀40是一多通道裝置，各通道中的數(shù)據(jù)傳送一個原始數(shù)據(jù)信號、一個投影數(shù)據(jù)信號和一個經(jīng)環(huán)紋校正的信號。各通道中，這些信號的每一個最好均在各投影角生成。
如下面將進(jìn)一步討論的，通過利用由環(huán)紋抑制濾波器74產(chǎn)生的經(jīng)環(huán)紋校正的信號而不是由投影濾波器72產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)信號，后投影儀76能產(chǎn)生具有較少明顯環(huán)紋的且改善了清晰度的完善化CT圖象。
如以上說過的，環(huán)紋在重建CT圖象中的出現(xiàn)通常是在一個檢測器相對于陣列中的相鄰檢測器校準(zhǔn)失調(diào)時所引起的。同樣，在一通道中的任一組成部件使得該通道相對于掃描儀中其他通道校準(zhǔn)失調(diào)時也會引起環(huán)紋。另外，在當(dāng)不只一個通道相對其他通道校準(zhǔn)失調(diào)時自然也會造成環(huán)紋。在一或多個公共部件被用于處理組成檢測器組件的檢測器的數(shù)個子集的每一個時，例如一多路器被用來處理通過這樣的公共部件的檢測器輸出時，如果公共部件之一相對于其他的校準(zhǔn)失調(diào)，那么其結(jié)果將會是最后圖象中的多重環(huán)紋。這樣，如這里所用的術(shù)語“通道”即是一來自于一檢測器的然后通過各種已說過的組件被加以處理的信號的路徑，而此時應(yīng)理解的是數(shù)個通道可能(雖然不一定)其用至少一部分公共信號路徑，在此，例如這些通道共用一公共部件。在任一這類事件中，由于存在通道的響應(yīng)中的這種差異，每一通道中的投影數(shù)據(jù)分別可被認(rèn)為含有疊加在一數(shù)據(jù)成份(這里各數(shù)據(jù)成份表示病人一部分的密度)上的被稱之為“環(huán)紋誤差”的誤差成份。環(huán)紋抑制濾波器72用來去除各通道中的環(huán)紋誤差以使得經(jīng)環(huán)紋校正的信號只含有數(shù)據(jù)成份。這樣，由經(jīng)環(huán)紋校正的信號重建的CT圖象即含有較少的環(huán)紋而質(zhì)量得到改善。
圖3表明按照本發(fā)明構(gòu)成的環(huán)紋抑制濾波器74的一實施例的方框圖。濾波器74接收由投影濾波器72生成的投影數(shù)據(jù)信號且產(chǎn)生被加到后投影儀76的經(jīng)環(huán)紋校正的信號。環(huán)紋抑制濾波器74包含一低通濾波器310、一高通濾波器312、一直方圖發(fā)生器318、一限幅器320和一減法器322。投影數(shù)據(jù)信號被加到低通濾波器310和減法器322的正輸入端。低通濾波器310對投影數(shù)據(jù)信號進(jìn)行濾波由此產(chǎn)生一組低頻投影信號，加到高通濾波器312和直方圖發(fā)生器318的二輸入端之一。高通濾波器312對低頻投影信號進(jìn)行濾波由此產(chǎn)一組被加到直方圖發(fā)生器318的另一輸入端的誤差信號。直方圖發(fā)生器318由低頻投影信號和誤差信號生成一組直方圖信號。此直方圖信號被加到一限幅器320，后者據(jù)此生成一組被加到減法器322的負(fù)輸入端的偏移信號。減法器322通過以投影數(shù)據(jù)信號減去偏移信號來產(chǎn)生經(jīng)環(huán)紋校正的信號。
在一單個掃描期間(亦即圓盤的一次轉(zhuǎn)動)所收集的投影數(shù)據(jù)信號的量度可被組織在一以下式(1)所表示的矩陣PDS中PDS=PDS(0,0)PDS(1,0)...PDS(N-1,0)PDS(0,Δθ)PDS(1,Δθ)...PDS(N-1Δθ)PDS(0,2Δθ)PDS(1,2Δθ)...PDS(N-1,2Δθ)...PDS(0,360-Δθ)PDS(1,360-Δθ)...PDS(N-1,360-Δθ)-----(1)]]>PDS矩陣中各個元素PSD(i,θ)表示對一投影角等于θ的第i通道中的投影數(shù)據(jù)信號的量度。式(1)中，N代表掃描儀40中的通道數(shù)。如前所述，在此優(yōu)選實施例中，陣列44中有384個檢測器，所以此優(yōu)選實施例中掃描儀有384個通道即N=384。如所述，通道由0至N-1的連續(xù)編號對應(yīng)于檢測器的取向的相同排序，所以檢測器組件44的檢測器的編號連續(xù)地由一端到另一端，通道0對應(yīng)于一端部檢測器1，通道1對應(yīng)于位于檢測器1與3之間的檢測器2，等等，Δθ表示相繼投影之間的圓盤46的轉(zhuǎn)動量(亦即相連續(xù)投影間投影角的角度增量)。在此優(yōu)選實施例中，圓盤46在各投影間轉(zhuǎn)動1/8度且掃描儀在一單個掃描中產(chǎn)生2880個投影(亦即，360°中每度8個投影)，所以在此優(yōu)選實施例中Δθ等于0.125°。PDS矩陣的各個行表示在一單個投影角所收集的投影數(shù)據(jù)信號的全部量度。在此實施例中，PDS矩陣具有2880行。PSD矩陣的各列表示在一掃描期間所收集的通過一通道的全部量度(投影數(shù)據(jù)信號值)，因而在此實施例中PSD矩陣有384列?？臻g上此PDS矩陣具有周期性，其中第一行為最后行的繼續(xù)，亦即PSD(i,0)=PDS(i,360)，因為此二值是在同一投影角取得的，雖然這些值有可能不同，因為它們可能在不同時間測量。
低通濾波器310最好通過對跨越某些投影角(即跨越PDS矩陣的數(shù)行)的投影數(shù)據(jù)信號作低通濾波來產(chǎn)生低頻投影信號。低通濾波器310最好產(chǎn)生一低頻投影信號的量度矩陣PLF，而此PLF矩陣的各個元素PLF(i,θ)是對一等于θ的投影角的第i通道中低頻投影信號的量度。如本技術(shù)領(lǐng)域熟知人員將會理解的，環(huán)紋抑制濾74的性能對用于實現(xiàn)低通濾波器310的濾波器的特定形式并不敏感，因而低通濾波器310可采用例如有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器、無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器、遞歸或非遞歸濾波器，或者由采用例如傅里葉變換技術(shù)的頻域濾波器來實現(xiàn)。在一實施例中，低通濾波器310產(chǎn)生PLF矩陣的各個元素PLF(i,θ)使其成為按照下式(2)所示公式得的PDS矩陣的被加權(quán)平均元素PLF(i,θ)=Σk=-MMAkPDS(i,θ+kΔθ)Σk=-MMAk--(2)]]>其中，M最好等于50(當(dāng)Δθ=0.125°時)而加權(quán)因子Ak最好全都等于1。這樣，在此優(yōu)選實施例中，對于投影角為θ時通道i,PLF(i,θ)由對投影角θ、和先前的50個及后50個投影角、即總共約12.5°的角度的PSD值確定。不過，加權(quán)因子Ak的其他分布和M的其他值當(dāng)然也是可能的。式(2)中最好以將變量θ解釋作模360(從而例如θ=(360+Δθ)的值即被解釋為θ=Δθ)來利用PSD矩陣的循環(huán)性質(zhì)，以使在投影角為0°時收集的數(shù)據(jù)能“卷繞”到在360°時所收集的數(shù)據(jù)。
高通濾波器312最好由跨越數(shù)個通道(即跨越PLF矩陣的數(shù)列)的低頻信號作高通濾波來生成誤差信號。因而各誤差信號即提供一通道中的投影數(shù)據(jù)信號與該通道的相鄰?fù)ǖ乐械耐队皵?shù)據(jù)信號有多大差異的量度。被用于實現(xiàn)高通濾波器312的具體濾波器最好被選擇使每一誤差信號能提供其通道中環(huán)紋誤差的良好量度(自然是疊加在其通道中的數(shù)據(jù)成份的量度上的，而這些數(shù)據(jù)成份表示病人的密度斷面的高頻成份)。
高通濾波器312最好產(chǎn)生誤差信號的量度矩陣ES，而矩陣ES的各個元素ES(i,θ)為一投影角等于θ的第i通道中誤差信號的量度。在一優(yōu)選實施例中，高通濾波器312被實現(xiàn)為一雙通路濾波器并按照式(3)中所示公式生成矩陣ES的各個元件ES(i,θ)。第一通路結(jié)果PHF(i,θ)被作進(jìn)一步高通濾波以生成第二通路結(jié)果ES(i,θ)。本技術(shù)領(lǐng)域熟練人士會理解，此濾波器的二通路可加以組合成一單個通路，并且也可以采用其他形式的高通濾波器，包括那些提供多于二通路的、各通路利用或多或少的相鄰檢測器的，那些提供不同加權(quán)值給相鄰檢測器的輸出的，等等。
PHF(i,θ)=PLF(i,θ)-1/6[PLF(i-2,θ)+2PLF(i-1,θ)+2PLF(i+1,θ)+PLF(i+2,θ)](3)ES(i,θ)=PHF(i,θ)-1/5[PHF(i-2,θ)+PHF(i-1,θ)+PHF(i,θ)+PHF(i+1,θ)+PHF(i+2,θ)]如由式(3)可看到的，各經(jīng)高通濾波的信號PHF(i,θ)由對該通道的經(jīng)低通濾波的信號PLF(i,θ)減去通道(i)每一側(cè)的下面2個相鄰?fù)ǖ馈矙z測器〕中的經(jīng)低通濾波的信號的加權(quán)和來確定，其中在二相鄰?fù)ǖ?i-1)和(i+1)中的經(jīng)低通濾波的信號各自被作2倍加權(quán)。在此二通道(檢測器)的相反側(cè)并與之相鄰的通道(i-2)和(i+2)中經(jīng)低通濾波的信號各自被作1倍加權(quán)，而此信號的總和被除以6，如可很易于確定的，假如5個經(jīng)低通濾波的信號每一個的值均相同，PHF(i,θ)的值即為0，表明無差異。
ES(i,θ)的值由對各通道的PHF(i,θ)的值減去被除以5的PHF(i-2,θ)、PHF(i-1,θ)、PHF(i,θ)、PHF(i+1,θ)、PHF(i+2,θ)的作一致加權(quán)的值的總和確定。
誤差信號和低頻投影信號被加到直方圖發(fā)生器318由其生成直方圖信號。在所說明的實施例中，發(fā)生器318包含一量化及累加裝置330、二低通濾波器332、334和一除法器336。量化及累加裝置330對各通道產(chǎn)生二中間信號HIST1、HIST2。HIST1信號被加到低通濾波器332，由此產(chǎn)生一組經(jīng)低通濾波的信號HISTLF1，而HIST2被加給低通濾波器334，由此產(chǎn)生一組經(jīng)低通濾波的信號HISTLF2。除法器336接收經(jīng)濾波的信號并以經(jīng)濾波信號HISTLF1除以經(jīng)濾波信號HISTLF2來生成各通道中的直方圖信號。
圖4A、4B、4C分別說明由直方圖發(fā)生器318所產(chǎn)生的直方圖信號、中間信號HIST1和中間信號HIST2示例圖。具體說，圖4A、4B和4C分別表示直方圖信號HIST(1,j)、中間信號HIST1(1,j)、和中間信號HIST2(1,j)的圖形，全都針對第1通道。雖然這些圖是表明對第1通道所生成的信號，本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員會理解，這些圖形同樣對每一其他通道所生成信號也是具有說明意義的。
圖4A-C中，各圖的橫軸表示第1通道的投影振幅(即第1通道中低頻投影信號的振幅)，它最好被量化成數(shù)段。變量j表示經(jīng)量化的投影振幅使變量j的各個值對應(yīng)于一量化間隔，即一個投影振幅的范圍。j的最大值對應(yīng)于一包含任一投影振幅的最大期望值的范圍，而j的最小值對應(yīng)于一包含任一投影振幅的最小期望值的范圍，兩者之間的差定義動態(tài)范圍。直方圖發(fā)生器318產(chǎn)生直方圖信號使它們作為被量化變量j的函數(shù)。圖4A-C中，投影振幅被表明為量化成對應(yīng)于100個間隔的100段，當(dāng)然其他段數(shù)也是可能的。圖4A中垂直軸表示第1通道中的環(huán)紋誤差，從而圖4A中所示的信號HIST(1,j)即表明作為投影振幅的函數(shù)的第1通道中的環(huán)紋誤差。
圖5為說明可被量化和累加裝置330用來對所存通道生成中間直方圖信號HITS1、HITS2的優(yōu)選處理500。為簡單起見，處理500將結(jié)合生成對第一通道的中間直方圖信號HIST1(1,j)、HIST2(1,j)進(jìn)行討論，雖然熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人員會理解對其他通道的中間直方圖信號也是以同樣方式進(jìn)行的。處理500中第一步是將處理中所用的變量設(shè)置為0的初始化步驟510。較具體說，表示投影角的變量θ被設(shè)置為0°，且將對所有j值的HIST1(1,j)和HIST2(1,j)的值均設(shè)置為0。
步驟510之后執(zhí)行一比較、即閾值處理步驟512。在步驟512中，誤差信號矩陣ES的元素ES(1,θ)與一預(yù)定閾值THR相比較。如果元素ES(i,θ)的絕對值小于THR值，則認(rèn)為元素ES(i,θ)為“閾值之下”，而如果元素ES(i,θ)的絕對值不小于THR值，則認(rèn)為元素ES(i,θ)為“超過閾值”。如元素ES(1,θ)為閾值之下即順序執(zhí)行量化步驟514，更新步驟516和增量步驟518，從而使處理500能利用元素ES(1,θ)和對應(yīng)的PLF矩陣的元素PLF(1,θ)來生成中間直方圖信號。反之，如元素ES(1,θ)為超過閾值，則跳過量化步驟514和更新步驟516而隨后執(zhí)行增量步驟518因而處理500將不利用元素ES(1,θ)和對應(yīng)的元素PLF(1,θ)來生成直方圖信號。
閾值處理步驟512被執(zhí)行以區(qū)分相鄰檢測器間由于其絕對值｜ ES(i,θ)｜將為超過閾值的圖象數(shù)據(jù)(例如骨骼和相鄰軟組織的邊緣)所生成的對比度與由于其中｜ES(i,θ)｜的值將為閾值以下的環(huán)紋贗象所生成的對比度。｜ES(i,θ)｜絕對值由試驗確定。在量化步驟514中，段數(shù)j最好利用式(4)中所示的量化函數(shù)QUANT由量化元素PLF(1,θ)來計算j=QUANT[PLF(1,θ)] (4)如本技術(shù)領(lǐng)域熟練人員將理解的，量化函數(shù)QUANT可由許多不同方法實現(xiàn)。二種優(yōu)選的量化函數(shù)由下式(5)中的公式給定QUANT[PLF(i,θ)]=INT(PLF(i,θ)(maxjmax))+1--(5)]]>式(5)中，值max和jmax為常數(shù)，max等于低頻投影信號的最大期望值，jmax等于j的最大值(所以在一產(chǎn)生如圖4A-C中表明的直方圖的實施例中j=100)。等式(5)中INT是公知的整值函數(shù)，通常INT(X)等于自變量X的整數(shù)部分(例如INT(3.6)=3)。
一旦在量化步驟514中確定了段數(shù)j后即執(zhí)行更新步驟516。在更新步驟516中，HIST1(1,j)和HIST2(1,j)的值被加以更新。HIST1(1,j)的新值被設(shè)定為等于HIST1(1,j)的老值加以元素ES(1,θ)的值，而HIST2(1,j)的新值則被設(shè)定為等于HIST2(1,j)的老值加1。
更新步驟516之后執(zhí)行增量步驟518。在增量步驟518中變量θ的當(dāng)前值被增加量Δθ。隨增量步驟518后執(zhí)行測試步驟520。測試步驟520中變量θ與360°相比較。如果θ＜360°，即再次執(zhí)行步驟512和相繼的步驟，而如果θ≮360°，則處理完成，計算得到一完整掃描的HIST1(1,j)的值和HIST2(1,j)的值。
圖4B和4C分別表示由處理500所計算得的HIST1(1,j)和HIST2(1,j)的圖形。對于j的各個值，HIST1(1,j)的值等于對ES(1,θ)為閾值之下和對QUANT[PHF(1,θ)]等于j的所有θ值的元素ES(1,θ)的總和，而HIST2(1,j)的值則等于被求總和來形成HIST1(1,j)的元素ES(1,θ)的數(shù)。中間直方圖信號HIST1(i,j)和HIST2(i,j)被分別加給低通濾波器332、334(如圖3中所示)，以平滑數(shù)個投影振幅的中間信號。在一實施例中，低通濾波器332和334分別按下式(6)和(7)中所示公式生成經(jīng)濾波的直方圖信號HISTLF1(i,j)和HISTLF2(i,j):HISTLF1(i,j)=Σk=-MMBkHIST1(i,j+k)Σk=-MMBk--(6)]]>HISTLF2(i,j)=Σk=-MMBkHIST2(i,j+k)Σk=-MMBk--(7)]]>式中，濾波寬度M=8，加權(quán)因子Bk全等于1，當(dāng)然也可能采用其他加權(quán)因子Bk的分布和其他濾波寬度M值。另外，其他實施例中自然也有可能采用另外的低通濾波函數(shù)。
然后將濾波的直方圖信號HISTLF1(i,j)和HISTLF2(i,j)加給圖3中所示的除法器336。除法器336按下式(8)生成所有i和j的最后直方圖信號HIST(i,j)HIST(i,j)=HISTLF1(i,j)HISTLF2(i,j)--(8)]]>對于j的每一個值，HIST(i,j)等于全部都在閾值之下并具有一位于段j中的對應(yīng)投影振幅的元素ES(i,θ)的平均。由于元素ES(i,θ)表示被疊加在數(shù)據(jù)成份上的環(huán)紋誤差，且由于在元素ES(i,θ)被對數(shù)個投影角θ和對數(shù)個鄰接j的振幅段作平均時數(shù)據(jù)成份趨向相互抵消，所以HIST(i,j)提供作為投影振幅的函數(shù)的第i通道中的環(huán)紋誤差的量度。
最好除法器336檢測HIST2(i,j)的等于0并將對應(yīng)的HIST(i,j)的值設(shè)定為0以避免試圖被0除以產(chǎn)生誤差或溢出的情況。更有利的是在進(jìn)行式(8)的除法運(yùn)算之前除法器336將HISTLF2(1,j)增量1或某一其他很小的數(shù)，以避免對HIST(i,j)產(chǎn)生錯誤的很大值。
直方圖信號可以含有對應(yīng)于對之無可用數(shù)據(jù)的投影振幅的間隙，特別是在濾波器332、334所利用的如由等式(6)和(7)所定義的濾波寬度M相對很小時。例如4B-C中所示的中間直方圖信號HIST1(1,j)和HIST2(i,j)在段數(shù)4(即j=4)處含有一間隙。如果沒有一個元素PLF(i,θ)被量化成一特定段，或者如果所有被量化成一特定段的元素的PLF(i,θ)均對應(yīng)于超過閾值的元素PLF(i,θ)，對第i通道的中間直方圖信號中就會發(fā)生這樣的間隙。一個間隙可能如圖4B、4C中所示的一單個振幅段那樣窄，或者象許多振幅段那樣寬。低通濾波器332、334趨向于填滿這樣的間隙。例如，圖4B-C中所示間隙被填滿，以使圖4A中所示的直方圖信號HIST(i,j)中沒有任何間隙。盡管濾波器332、334趨向于填滿相對窄的間隙，它們將不會完全填滿相對很寬的間隙。不過，直方圖信號中的間隙不會防礙環(huán)紋抑制濾波器74的工作。因為直方圖信號中的間隙對應(yīng)于一特定振幅的投影數(shù)據(jù)的不存在，因此間隙僅對不存在的數(shù)據(jù)提出校正。
低通濾波器332、334采用不同方法計算接近最外端投影振幅(例如接近j=1的段)的經(jīng)濾波的直方圖信號可能是有利的。等式(6)和(7)中，參數(shù)M可被看作是定義用于生成濾波的直方圖信號的平均窗口的大小的。在計算接近最外端投影振幅的經(jīng)濾波直方圖信號時減小平均窗口的大小(例如通過降低M值)使得平均窗口不致伸出任一最外端，這可能是可取的。所以，例如在計算HISTLF1(i,3)和HISTLF2(i,3)時可能最好是將M設(shè)定為等于2。另外也可以將平均窗口的大小維持不變而可調(diào)整加權(quán)值Bk以使任何位于超出最外端的直方圖信號的值均被忽略(例如，在等式(6)和(7)中當(dāng)j+k＜1時將Bk設(shè)置為0)。
也可能有利的是，低通濾波器332、334與對所有其他段不同地處理對應(yīng)于最小投影振幅的段(即j=1)。一般最好不將這一段包括在由低通濾波器332、334所進(jìn)行的任何平均之中，使能對所有通道i均將HISTLF1(i,1)、HISTLF2(i,1)分別設(shè)定為等于HIST1(i,1)、HIST2(i,1)。最好也不將這一段的值包含在于其他段中所進(jìn)行的任何取平均之中。最好不同地對待這一段，因為通常在投影振幅接近0時環(huán)紋誤差可能顯現(xiàn)極不相同，所以對這段測得的環(huán)紋誤差不應(yīng)與在其他段測得的環(huán)紋誤差進(jìn)行平均。這一段對應(yīng)于其中X射線量子發(fā)生最小吸收的射線，亦即在入射到X射線檢測器之前僅穿過空間(而不穿過病人身體部分)的射線。在大多數(shù)掃描中，對應(yīng)于接近檢測器陳列的邊緣的檢測器的通道中的投影數(shù)據(jù)信號幾乎總被量化成最小振幅段(亦即病人總不會被置于X射線源與接近陳列邊緣的檢測器之間，故接近陳列邊緣的檢測器很少“看到”病人，而在接近檢測器陳列中心的通道中的投影數(shù)據(jù)信號總是不會被量化成最小振幅段(亦即接近陳列中心的檢測器幾乎總會“看到”病人)。所以在任一給定通道中，通常要不是具有許多對最小振幅段誤差信號的量度，要不就根本沒有。在一具有許多對最小振幅段的誤差信號的量度的通道中，無需對這些量度作來自其他段的誤差信號的平均，僅僅由對最小振幅段中的誤差信號的大量量度進(jìn)行平均來獲取高質(zhì)量的環(huán)紋誤差的量度。在沒有對最小振幅段的誤差信號的量度的通道中，無需為最小振幅段評估環(huán)紋誤差。
如上面說過的，先有技術(shù)系統(tǒng)要由對在數(shù)個相鄰?fù)队敖堑姆秶械耐队皵?shù)據(jù)信號的高頻經(jīng)濾波部分(即高頻信號)作平均來取環(huán)紋誤差。例如，先有技術(shù)系統(tǒng)通過對一通道中所有在0與45°之間的投影角作高頻信號平均來測取對一投射角為22.5°的該通道中的環(huán)紋誤差。這種先有技術(shù)系統(tǒng)因它要利用“局部數(shù)據(jù)”來產(chǎn)生環(huán)紋誤差量度而受到限制。與這樣的先有技術(shù)系統(tǒng)相反，圖3中所示和在此加以說明的環(huán)紋抑制濾波器74利用“全局?jǐn)?shù)據(jù)”來產(chǎn)生環(huán)紋誤差量度。對各投影振幅，通過求取來自全部投影角的閾值之下的誤差信號的平均來產(chǎn)生直方圖信號。這使得濾波器74能依靠利用來自圖象其他部分的數(shù)據(jù)來校正那些不能獲得較好的環(huán)紋校正數(shù)據(jù)的圖象部分中的環(huán)紋，這在先有技術(shù)系統(tǒng)中是不可能的。
而且先有技術(shù)系統(tǒng)通過對在相鄰?fù)队敖欠秶鷥?nèi)的高頻信號作平均來產(chǎn)生對各通道的單個偏移量度，而濾波器74則將平均處理分成為(投影振幅的)數(shù)個不同段并由此來得到各段的環(huán)紋誤差量度。這是很有用的，因為檢測器的響應(yīng)可能作為入射在檢測器上的X射線的強(qiáng)度的函數(shù)而波動。
限幅器320(圖3所示)由除法器336接收直方圖信號，由之生成偏移信號。限幅器320產(chǎn)生各偏移信號使得在直方圖信號的振幅低于一閾值時它能等于其對應(yīng)的直方圖信號，百在此振幅超過閾值時被限制到此閾值。這是很有用的，因為被掃描對象50(圖2所示)可能含有環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這將導(dǎo)致對相應(yīng)檢測器和振幅的虛假的HIST(i,j)值。此限幅器320最好使直方圖信號飽和達(dá)到MAX_ERR的偏移極限并按以下式(9)生成偏移信號OFFSET(i,j):
=MAX_ERR，如果HIST(i,j)＞MAX_ERROFFSET(i,j)=-MAX_ERR，如果HIST(i,j)＜-MAX_ERR=HIST(i,j)，其他 (9)熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人士將理解，偏移信號OFFSET(i,j)是一類似于HIST(i,j)的直方圖信號形式。實際應(yīng)用的MAX_ERR值由試驗確定。
偏移信號和投影數(shù)據(jù)信號被加給減法器322，后者由投影數(shù)據(jù)信號減除適當(dāng)?shù)钠菩盘栆援a(chǎn)生經(jīng)環(huán)紋校正的信號。減法器322可被認(rèn)為產(chǎn)生一經(jīng)環(huán)紋校正的信號矩陣RCS，每一元素RCS(i,θ)按下式(10)所示公式來生成RCS(i,θ)=PDS(i,θ)-OFFSET(i,OUANT[PDS(i,θ)](10)然后此經(jīng)環(huán)紋校正的信號被加給后投影儀76，由此生成重建的CT圖象。由于各投影數(shù)據(jù)信號可被認(rèn)為包含一數(shù)據(jù)成份和一環(huán)紋誤差，并因為偏移信號是環(huán)紋誤差的量度，所以經(jīng)環(huán)紋校正的信號僅含數(shù)據(jù)成分。因此依靠利用經(jīng)環(huán)紋校正的信號而不用投影數(shù)據(jù)信號，后投影儀76即能生成改善的重建CT圖象。
如熟悉本技術(shù)人員會理解的，為實現(xiàn)環(huán)紋抑制濾波器74有許多不同途徑，環(huán)紋抑制濾波器74的每一組成部件均可利用分離部件實現(xiàn)，或者，濾波器74中的一個或多個部件可在一數(shù)字計算機(jī)例如一陣列處理器上實現(xiàn)。例如減法器322的實現(xiàn)可包含一存貯偏移信號表的存貯器，例如一查找表(LUT)。這樣的LUT將被用來在減法器接收到投影數(shù)據(jù)信號時產(chǎn)生經(jīng)環(huán)紋校正的信號。而且，濾波器74雖被作為其中每一信號均被加以采樣(即投影數(shù)據(jù)信號被采樣來形成一矩陣PDS)的數(shù)字系統(tǒng)加以討論的，而熟悉本技術(shù)的人士將會理解，濾波器74也可被實現(xiàn)為采用不對信號進(jìn)行采樣而將它們作為連續(xù)信號處理的部件的模擬濾波器。
圖6為利用與被利用于重建圖1中所示CT圖象的相同數(shù)據(jù)重建的CT圖象。然而，圖6中投影數(shù)據(jù)信號首先利用環(huán)紋抑制濾波器74進(jìn)行處理。為生成這一圖象，環(huán)紋抑制濾波器74利用一0.004的閾值THR和0.002的偏移極限MAX_ERR，而病人的最大投影振幅一般在5至10的范圍內(nèi)。圖6中所示圖像較之圖1所示圖象明顯的環(huán)紋遠(yuǎn)少得多，并改善了清晰度。
環(huán)紋抑制濾波器74已被描述為由在一次掃描中收集的投影數(shù)據(jù)信號生成一組偏移信號，和利用這些偏移信號來校正該同一掃描中的投影數(shù)據(jù)信號(亦即產(chǎn)生一組經(jīng)環(huán)紋校正的信號)。環(huán)紋抑制濾波器75也可以其他方式應(yīng)用。例如，它可有利地利用在一或多個先前的掃描期間所產(chǎn)生的一組偏移信號來校正當(dāng)前掃描中的投影數(shù)據(jù)信號。在這種方式中，偏移信號可在CT系統(tǒng)為其他閑置狀態(tài)時“脫機(jī)”產(chǎn)生，在此情況下環(huán)紋抑制濾波器74的速度無關(guān)緊要。在其他方式中，環(huán)紋抑制濾波器74可利用來自一或多個先前掃描的投影數(shù)據(jù)信號生成偏移信號。這可能是吸引人的，因為如果一次掃描缺乏用于計算偏移信號的滿意數(shù)據(jù)(例如，如果異常大的誤差信號百分?jǐn)?shù)為超過閾值)，其他掃描可補(bǔ)償這一缺點。而且依靠對數(shù)個掃描取平均，就有可能產(chǎn)生對例如瞬態(tài)現(xiàn)象不太敏感的更正確的偏移信號。
在一優(yōu)選形式中，直方圖發(fā)生器318生成作為先前從前面掃描所產(chǎn)生的直方圖信號的加權(quán)平均的信號，而環(huán)紋抑制濾波器74利用這些加權(quán)平均值來產(chǎn)生偏移信號。在一種這樣的形式中，圖3的直方圖發(fā)生器318中，信號H_AVE1(i,j)和H_AVE2(i,j)分別被在處理器336和低通濾波器334的輸出端提供，后面二信號分別為直方圖信號HIST(i,j)和低通濾波信號HISTLF2(i,j)的加權(quán)平均。一開始，H_AVE1(i,j)和H_AVE2(i,j)對所有i和j值均被設(shè)定為等于0。在每次掃描后，直方圖發(fā)生器318按照式組(11)、(12)和(13)更新一組加權(quán)值Wold(i,j)和Wnew(i,j):Wold(i,j)=H_AVE2(i,j)SUM(i,j)---(11)]]>Wnew(i,j)=HISTLF2(i,j)SUM(i,j)---(12)]]>SUM(i,j)=H_AVE2(i,j)+HISTLF2(i,j) (13)
一經(jīng)計算得加權(quán)值Wold(i,j)和Wnew(i,j)，即按照下式(14)和(15)中所示公式更新H_AVE1(i,j)和H_AVE2(i,j):
H_AVE1(i,j)=H_AVE1(i,j)*Wold(i,j)+HIST(i,j)*Wnew(i,j) (14)
其中T為恒定的閾值。式(14)和(15)防止信號H_AVE2(i,j)上升超過T。如熟知本技術(shù)的人員可理解的，這具有限制來自先前掃描的較老的直方圖信號可能對信號H_AVE1(i,j)所起的作用的效果。其他限制較老的直方圖信號對信號H_AVE1(i,j)的影響的措施也能在本發(fā)明中同樣起作用。
在每一掃描之后，按照下式(16)中所示公式生成信號HIST(i,j)(與式(8)同)，然后利用在該掃描期間產(chǎn)生的信號更新H_AVE1(i,j)信號HIST(i,j)=HISTLF1(i,j)HISTLF2(i,j)--(16)]]>如熟悉本技術(shù)的人員將理解的，信號H_AVE1(i,j)包含過去直方圖的加權(quán)平均。一旦直方圖發(fā)生器318生成信號H_AVE(i,j)，即可將H_AVE1(i,j)信號加到限幅器320生成偏移信號，然后可按式(10)產(chǎn)生經(jīng)環(huán)紋校正的信號。
當(dāng)環(huán)紋抑制濾波器74利用來自數(shù)次掃描的投影數(shù)據(jù)信號的記載來產(chǎn)生經(jīng)環(huán)紋校正的信號時，濾波器74可能有數(shù)種工作方式。一種方式中，濾波器74保留環(huán)紋誤差信息的記載并利用這種過去的信息來生成偏移信號。這種方式的一例是濾波器74生成H_AVE1(i,j)信號和利用這些信號來生成偏移信號。
圖7說明濾波器74的另一種工作模式。圖7為按本發(fā)明構(gòu)成的CT系統(tǒng)700的信號處理部分的方框圖。在系統(tǒng)700中，投影濾波器72包含一響應(yīng)校準(zhǔn)表710和一環(huán)紋補(bǔ)償表712。如上面說過的，響應(yīng)校準(zhǔn)表被用于補(bǔ)償檢測器響應(yīng)中的差異，或更精確地說檢測器的傳輸函數(shù)，通常作頻繁的更新，且以公知的方式由掃描“仿真”來產(chǎn)生。系統(tǒng)700中，由響應(yīng)校準(zhǔn)表710產(chǎn)生的輸出信號被加到環(huán)紋補(bǔ)償表712，由此生成被加到環(huán)紋抑制濾波器74的投影數(shù)據(jù)信號。環(huán)紋抑制濾波器74產(chǎn)生被加到后投影儀76的經(jīng)環(huán)紋校正的信號，還通過反饋途徑更新環(huán)紋補(bǔ)償表712的內(nèi)容。環(huán)紋補(bǔ)償表712和響應(yīng)校準(zhǔn)表710兩者均可被實現(xiàn)為包含存貯器例如查找表(LUT)，或者如熟悉本技術(shù)的人士會理解的那樣，可將環(huán)紋補(bǔ)償表712與響應(yīng)校準(zhǔn)表710進(jìn)行組合實現(xiàn)成為一單個的LUT。
最開始，隨著響應(yīng)校準(zhǔn)表的更新，環(huán)紋補(bǔ)償表712最好生成投影數(shù)據(jù)信號使它們等于由響應(yīng)校準(zhǔn)表710所產(chǎn)生的輸出信號。不過在每次掃描后，環(huán)紋抑制濾波器74將更新環(huán)紋補(bǔ)償表712的內(nèi)容，從而使投影數(shù)據(jù)信號利用由前面掃描所得的環(huán)紋誤差信號的記載來生成。環(huán)紋補(bǔ)償表712可被看作為存貯一組環(huán)紋誤差的估值，這里各估值為自從響應(yīng)校準(zhǔn)表710最近的更新以來相應(yīng)通道的響應(yīng)從校準(zhǔn)值偏離的量度。
所以在系統(tǒng)700中，投影濾波器72補(bǔ)償在前面掃描中被濾波器74覺察到的檢測器響應(yīng)中的誤差，而環(huán)紋抑制濾波器74補(bǔ)償在當(dāng)前掃描期間覺察到的檢測器響應(yīng)中的誤差。實現(xiàn)系統(tǒng)700的一種方法是，環(huán)紋抑制濾波器74將作低通濾波的直方圖信號HISTLF1和HISTLF2加給投影濾波器72以使濾波器72能由此產(chǎn)生H_AVE1(i,j)信號并將這些信號存入表712。環(huán)紋補(bǔ)償表712還可包含一類似于限幅器320(圖3所示)的限幅器以便將H_AVE1(i,j)信號的值限制到一閾值如MAX-ERR。然后投影濾波器72按下式(17)生成投影數(shù)據(jù)信號PDS(i,θ)=PDSpre(i,θ)-H_AVE1(i,QUANT[PDS(i,θ)])(17)其中PDSpre(i,θ)為在由環(huán)紋補(bǔ)償表712校正前的投影數(shù)據(jù)信號的量度(亦即，PDSpre(i,θ)為由響應(yīng)校準(zhǔn)表710所產(chǎn)生的量度)。
所以在系統(tǒng)700中，濾波器72所產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)信號已被修改來對前面掃描期間被濾波器74覺察到的環(huán)紋誤差進(jìn)行校正(亦即，環(huán)紋補(bǔ)償表712對最后一次響應(yīng)校準(zhǔn)表710的更新與最近掃描之間覺察到的通道中的偏差的補(bǔ)償)。然后環(huán)紋抑制濾波器74按照式(10)生成環(huán)紋校正信號來對當(dāng)前掃描期間覺察到的環(huán)紋誤差校正投影數(shù)據(jù)信號。環(huán)紋抑制濾波器74還產(chǎn)生一組新的環(huán)紋誤差估值，其中這些估值的每一個為當(dāng)前掃描與最近的先前掃描之間發(fā)生的一個通道的響應(yīng)偏差的量度。而后投影濾波器利用此來自環(huán)紋抑制濾波器74的新估值更新其存貯在環(huán)紋補(bǔ)償表712中的估值。
在于數(shù)據(jù)掃描期間收集的投影數(shù)據(jù)信號的過去的信息被用來生成經(jīng)環(huán)紋校正的信號的任何方式中，均可將CT系統(tǒng)看作為一自動校準(zhǔn)包含形成連接到環(huán)紋抑制濾波器的輸入的信號處理通道的組件44的檢測器在內(nèi)的組成部件的傳輸函數(shù)的裝置。CT系統(tǒng)當(dāng)然仍要產(chǎn)生重建的CT圖象，但在此之外，CT系統(tǒng)還利用在掃描病人所收集的數(shù)據(jù)來維持檢測器組件的校準(zhǔn)。
已結(jié)合在CT系統(tǒng)中用于由投影濾波器72所提供的投影數(shù)據(jù)信號生成經(jīng)環(huán)紋校正的信號討論了環(huán)紋抑制濾波器74。但按照本發(fā)明構(gòu)成的CT系統(tǒng)可在重建一CT圖象前對投影數(shù)據(jù)信號作許多不同型式的濾波。圖8為按照本發(fā)明構(gòu)成的優(yōu)選CT系統(tǒng)900的信號處理部分的方框圖。系統(tǒng)900除環(huán)紋抑制濾波器74外，還包含平行射束變換器910、運(yùn)動補(bǔ)償濾波器912、條紋抑制濾波器914和插值濾波器920。平行射束變換器910、運(yùn)動補(bǔ)償濾波器912和條紋抑制濾波器914在上面引用的這里用作參考的美國專利申請NO.08/584,468“用于計算層析X射線攝影系統(tǒng)中的條紋抑制濾波器”和NO.08/614,623“用于計算層析X射線攝影系統(tǒng)中的運(yùn)動贗象抑制濾波器”中有更完整的討論，被用來抑制CT圖象中的其他形式的質(zhì)生假象。在系統(tǒng)900的一優(yōu)選實施例中，由投影濾波器72產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)信號被加給平行時束變換器910，由此生成一組平行射束信號。此平行射束信號被加到環(huán)紋抑制濾波器74，生成經(jīng)環(huán)紋校正的信號。經(jīng)環(huán)紋校正的信號被加到運(yùn)動補(bǔ)償濾波器912，生成一組運(yùn)動補(bǔ)償信號。然后運(yùn)動補(bǔ)償信號被加給條紋抑制濾波器914，由此生成一組經(jīng)條紋抑制的信號。此經(jīng)條紋抑制的信號被加給插值濾波器920，其輸出被加給后投影儀76由其生成重建CT圖象。
在系統(tǒng)900的另一實施例中，可省略掉平行射束、環(huán)紋抑制、運(yùn)動補(bǔ)償、和條紋抑制濾波器中的任何一、二或三個。但系統(tǒng)900的優(yōu)選實施例中包含所有的四個濾波器910、74、912、914。其他實施例中，當(dāng)然可將環(huán)紋抑制濾波器74通過一反饋路徑耦合到投影濾波器72，如已結(jié)合圖7討論過的那樣。再另一些實施例中，環(huán)紋抑制濾波器74和/或條紋抑制濾波器914可被耦合在投影濾波器72與平行射束變換器910之間而不是在平行射束變換器910與后投影儀76之間。
平行射束變換器910包含一重組變換器916和一交錯變換器918。重組變換器916由投影濾波器72接收投影數(shù)據(jù)信號并由其生成一組作重新排列的信號。經(jīng)重組的信號被加給交錯變換器918，由此生成平行射束信號。由投影濾波器72產(chǎn)生的投影可被認(rèn)為是“扇形射束”數(shù)據(jù)，因為所有投影均是利用扇形射束52(圖2所示)產(chǎn)生的。平行射束變換器910改變投影形成平行射束投影。
圖9A表明形成病人50的一單個斷面投影視圖的一部分的一組射線1010。由于射線每一個均是由基本上為一點光源的X射線源42發(fā)射的，所以沒有射線1010是平行的，結(jié)果所得投影就是扇形射束投影。PDS矩陣的各行對應(yīng)于一單個扇形射束投影。重組變換器916重新整理投影數(shù)據(jù)信號以使各經(jīng)重組的投影均由一組平行射線例如圖9B中所示射線1020所組成。
圖10A-B說明一可為重組變換器916用于產(chǎn)生重組的投影的優(yōu)選方法。圖10A-B表示在產(chǎn)生二連續(xù)投影視圖期間X射線源42和檢測器陣列44的位置。在一掃描期間，X射線源42和檢測器陣列44圍繞圓1120的中心作反時針方向旋轉(zhuǎn)。在第一投影期間，如圖10A中所示，射線1130入射到檢測器44:4(即陣列44的形成第4通道一部分的檢測器)。在下一投影期間，如圖10B中所示，射線1132入射到檢測器44:3(即陣列44的形成第3通道一部分的檢測器)。在此優(yōu)選實施例中，檢測器間的間距與生成相繼投影間的旋轉(zhuǎn)量相匹配以使射線1130平行于且稍許偏離射線1132。在此優(yōu)選實施例中，這一基本關(guān)系對所有檢測器均是正確的從而使得在相繼的投影期間任何兩個入射到相鄰檢測器的射線均相互平行并作稍許偏離。如以上說過的，此優(yōu)選實施例中，Δθ等于0.125°，因此陣列44中各檢測器與其相鄰檢測器隔開0.125°。重組變換器916利用這一基本關(guān)系重組數(shù)據(jù)和產(chǎn)生經(jīng)重組的投影。
重組變換器916最好重新組織PDS矩陣以形成重組信號的矩陣RE以使RE矩陣的各行等效于由平行射束形成的投影。重組變換器916最好生成此RE矩陣使得RE矩陣的各元素RE(i,θ)能按下式(18)所示公式選取RE(iθ)=PDS[i,-k][Δθ]+θ) (18)其中，第k通道為最接近檢測器陣列的幾何中心的通道。RE矩陣的各元素RE(i,θ)表示對一平行射束投影角θ的第i通道中的重組信號的量度。
重組變換器916也可包含一為對各通道作相鄰?fù)队敖堑耐队暗钠骄牡屯V波器。經(jīng)平均的、即十中取一的平行射束矩陣RE(i,θ)將具有較少數(shù)量的、間隔以較大角度間隔Δθ的行。以這種方式對RE矩陣作十中取一處理是可行的，因為它減少用于隨后操作的計算。
交錯變換器918(圖8所示)接收經(jīng)重組的信號并由其生成平行射束信號。交錯變換器918最好將相距180°的平行射束投影組成對以形成較密集的投影。圖11A和11B分別表明對投影角為0°和180°時的X射線源42、病人50的斷面、和檢測器陣列44間的空間關(guān)系。圖11A-B中，檢測器陣列44被表示為含有7個檢測器，且形成第4通道44:4的一部分的檢測器為陣列44的中央檢測器。如已說過的，在此優(yōu)選實施例中檢測器陣列44具有384個檢測器，但為便于說明現(xiàn)在討論7個檢測器的實施例。在此優(yōu)選實施例中，檢測器陣列44由圓盤46的中心1210稍許偏移使得穿過源42的焦點和中心1210的直線1234不穿過中央檢測器44:4的中心。這樣一檢測系統(tǒng)配置，在轉(zhuǎn)讓給本受讓人的在這里引用作為參考的美國專利申請NO.08/191,428“為改善掃描圖象的質(zhì)量的X射線層析攝影系統(tǒng)和方法”(1994年2月3日遞交，律師文檔號ANA-044)中有較完整說明。
圖12說明在投影角為0°和180°時檢測器陣列44與入射在3個檢測器上的射線1310、1312、1314之間的空間關(guān)系。因為陣列44與圓盤46的中心1210之間的偏移，在投影角為0°時檢測器陣列44從在180°時的檢測器陣列44有稍許偏移。結(jié)果對投影角為180°入射到第6通道檢測器44:6上的射線1310即落在對投影角為0°的分別入射在檢測器44:2和44:3的射線1312與1314之間。在此示例中，檢測器44:6可被認(rèn)一為是一“中央”檢測器，而檢測器44:2可被看作是“對向-相鄰”檢測器。在各投影角，各檢測器測量病人一部分的密度，而通常被對向-相鄰檢測器測量的部分較之由任何其他檢測器測量的部分更接近由中央檢測器測量的部分(例如，在投影角為0°時，由檢測器44:2、44:3測量的部分較之在投影角為180°時，由檢測器44:5和44:7測量的部分更接近于在投影角為180°時由檢測器44:6測量的部分)。利用這一中央與對向-相鄰檢測器間的關(guān)系可將任何兩個相距180°的投影加以交錯來形成一單個較密集的部分。例如，對圖12中所示的配置的一種作這樣交錯的投影由量[RE(1,0)、RE(7,180)、RE(2,0)、RE(6,180)、RE(3,0)、RE(5,180)、RE(4,0)、RE(4,180)、RE(5,0)、RE(3,180)、RE(6,0)、RE(2,180)、RE(7,0)、RE(1,180)]組成，其中RE(i,θ)是由投影角為θ的第i間通道中的檢測器生成的經(jīng)重組的信號。交錯變換器918就這樣對經(jīng)重組信號作交錯處理形成較密集的投影。
交錯變換器918最好生成平行射束信號的是度矩陣PRA,PAR矩陣的各個元素PAR(i,θ)為對平行射束投影角為θ的第i通道中的平行射束信號的量度。PAR矩陣的構(gòu)成以下式(19)表示PAR=PAR(0,0)PAR(1,0)...PAR(2N-1,0)PAR(0,Δθ)PAR(1,Δθ)...PAR(2N-1,Δθ)PAR(0,2Δθ)PAR(1,2Δθ)...PAR(2N-1,2Δθ)...PAR(0,180-Δθ)PAR(1,180-Δθ)...PAR(2N-1,180-Δθ)(19)]]>如式(19)中所示，PAR矩陣具有PDS矩陣2倍的列和一半的行。所以PAR矩陣的各行表示含有PDS矩陣的一行的2倍數(shù)據(jù)的平行射束投影。因而，各平行射束投影可被看作為具有來自一扇形射束投影的2倍多的通道的圖象數(shù)據(jù)。與PDS矩陣稍許不同，PAR矩陣具有循環(huán)性質(zhì)，其中最好一行以相反順序接續(xù)到第一行，從而PAR(0,180)=PAR(2N-1,0),PAR(1,180)=PAR(2N-2,0)，等等。在此優(yōu)選實施例中，交錯變換器918按下式組(20)所示公式生成PAR矩陣的元素PAR(2i,θ)=RE(i,θ)PAR(2i+1,θ)=RE(N-1-i,θ+180)(20)對于0≤i＜N眾所周知，用于將扇形射束數(shù)據(jù)變換成平行射束數(shù)據(jù)的平行射束變換器例如變換器910(圖8所示)通常包含一插值濾波器例如濾波器920(圖8中所示)。但此插值濾波器通常被配置于緊接在交錯變換器918之后。由于檢測器一般被隔開來使相鄰檢測器間的角偏移相對于X射線源對所有檢測器均相等，所以檢測器并不作線性等距分隔。因此，PAR矩陣的各行(亦即各平行射束投影)含有被非等距離隔開的數(shù)據(jù)點。接近各投影中心，亦即接近通過等角點的中央射線的元素被隔開得較之接近各投影的端部的元素具有更大距離。插值濾波器插入數(shù)據(jù)生成一新的平行射束數(shù)據(jù)矩陣以使各投影的所有元素均能作等距分開。在此優(yōu)選實施例中，插值濾波器920采用公知的技術(shù)插入數(shù)據(jù)生成含有等距相隔的元素的投影，但濾波器920最好如圖8所示被置于條紋補(bǔ)償濾波器914之后而不是緊隨交錯變換器918。不過，如果插值濾波器920如先有技術(shù)中通常所作那樣被置于緊隨交錯變換器918之后本發(fā)明也將能良好地運(yùn)行。
同樣公知的是，將扇形射束數(shù)據(jù)變換到平行射束數(shù)據(jù)通常引入微小的轉(zhuǎn)動使得0°的平行射束投影角不能與0°的扇形射束投影完全一致。如果不加校正，這種轉(zhuǎn)動將導(dǎo)致產(chǎn)生由水平稍許轉(zhuǎn)動的重建圖象。這一轉(zhuǎn)動通常是因為如式(18)中所用的中央檢測器“k”常常不是精確地以一從源通過等角點到達(dá)中央檢測器“k”的直線為中心所引入的。此轉(zhuǎn)動量通常小于Δθ/2并可利用公知技術(shù)由插值濾波器920或由后投影儀76校正，或者僅僅將其忽略。
因而，在圖8所說明的實施例中，環(huán)紋抑制濾波器74對由平行射束變換器910所產(chǎn)生的平行射束數(shù)據(jù)運(yùn)行。由于數(shù)據(jù)中可能存在的運(yùn)動贗象，環(huán)紋抑制濾波器74生成作為未作交錯的信號的函數(shù)(亦即利用由重組變換器916所生成的經(jīng)重組信號)生成平行射束直方圖和偏移信號，實際上是很有用的。圖13表示按本發(fā)明構(gòu)成的另一優(yōu)選CT系統(tǒng)1300的信號處理部分的方框圖。系統(tǒng)1300與系統(tǒng)900(圖8中所示)相同，但在系統(tǒng)1300中環(huán)紋抑制濾波器74被耦合在重組轉(zhuǎn)換器916與交錯轉(zhuǎn)換器918之間而不是交錯轉(zhuǎn)換器918與運(yùn)動抑制濾波器912之間。在此實施例中，環(huán)紋抑制濾波器74基本上如上述那樣運(yùn)行，不同的是環(huán)紋抑制濾波器74是按由重組濾波器916所產(chǎn)生的重組信號運(yùn)行而不是按投影濾波器72所產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)信號。
因為在上述設(shè)備中可作一定的改變而不脫離這里所涉及的本發(fā)明范疇，所以應(yīng)指出，以上說明中所包含和附圖中所列示的所有事實均應(yīng)被解釋為用作說明而并非限制性質(zhì)的。
權(quán)利要求
1.一種計算層析X射線攝影系統(tǒng)，用于生成被掃描對象的層析X射線攝影圖象，包含有X射線源及用于定義以多個相應(yīng)傳輸函數(shù)為特點的多個信號處理通道的通道定義裝置，所述多個信號處理通道包括包含有用來檢測由所述源發(fā)射的X射線的一檢測器陣列的多個相應(yīng)檢測器的、用于作為在一通過對應(yīng)信號處理通道的層析X射線攝影掃描的多個投影角的每一個由對應(yīng)檢測器所檢測的X射線的函數(shù)而生成多個數(shù)據(jù)信號的裝置，所述系統(tǒng)還包括用于作為由在至少一先前對病人的掃描期間生成的數(shù)據(jù)信號得到的誤差校正數(shù)據(jù)的函數(shù)自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)以便使由所述數(shù)據(jù)信號生成的層析X射線攝影圖象中的環(huán)紋贗象最小的裝置。
2.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置是一由在至少一先前對病人的掃描和當(dāng)前對病人的掃描期間生成的數(shù)據(jù)信號得到的誤差校正數(shù)據(jù)的函數(shù)，以便能使由所述數(shù)據(jù)信號生成的層析X射線攝影圖象中的環(huán)紋贗象最小。
3.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置是一由在多個先前對一個或數(shù)個病人掃描期間得到的誤差校正數(shù)據(jù)的函數(shù)，以便能使由所述數(shù)據(jù)信號生成的層析X射線攝影圖象中的環(huán)紋贗象最小。
4.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置包含有由每一個通過各通道處理的所述圖象數(shù)據(jù)信號作為通過該通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅的函數(shù)確定誤差校正數(shù)據(jù)的裝置。
5.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是用于由通過各通道處理的每一所述圖象數(shù)據(jù)信號作為通過該通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅的函數(shù)確定誤差校正信號的裝置，用于生成表示對在每一所述投影角每一所述通道的傳輸函數(shù)的估計誤差的估值信號的裝置，用于將每一所述估值信號的振幅值與一預(yù)定閾值相比較的裝置和僅在估值信號值為閾值之下時對每一所述估值信號生成誤差校正數(shù)據(jù)的裝置。
6.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置包含由通過各通道處理的每一所述圖象數(shù)據(jù)信號作為由相應(yīng)檢測器所提供并通過該通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅和通過與鄰接到相應(yīng)檢測器的所述陣列的檢測器相關(guān)連的通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅的函數(shù)確定誤差校正數(shù)據(jù)的裝置。
7.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自于動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置包含用于由通過各通道處理的每一所述圖象數(shù)據(jù)信號作為由相應(yīng)檢測器所提于供的并通過該通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅和對所預(yù)先選擇的一些所述投影角通過與鄰接到相應(yīng)于檢測器的所述陣列的檢測器相關(guān)的通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅的函數(shù)確定誤差校正數(shù)據(jù)的裝置。
8.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置包含用于由通過各通道處理的所述圖象數(shù)據(jù)信號作為由相應(yīng)檢測器提供的并對每一預(yù)定數(shù)據(jù)投影角通過該通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅的函數(shù)確定誤差校正數(shù)據(jù)的裝置。
9.按照權(quán)利要求1的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置包含用于由通過各通道處理的所述圖象數(shù)據(jù)信號作為(a)由相應(yīng)檢測器所提供的數(shù)據(jù)信號的振幅和(b)在一預(yù)定數(shù)量的相鄰?fù)队敖菍υ摍z測器的數(shù)據(jù)信號的振幅的函數(shù)確定誤差校正數(shù)據(jù)的裝置。
10.按照權(quán)利要求9的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，其特征是所述用于自動校準(zhǔn)所述通道的傳輸函數(shù)的裝置包含用于由通過各通道處理的每一所述圖象數(shù)據(jù)信號作為由相應(yīng)檢測器所提供的并通過該通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅和通過與鄰接該對應(yīng)檢測器的所述陣列的檢測器相關(guān)連的通道處理的數(shù)據(jù)信號的振幅的函數(shù)確定誤差校正數(shù)據(jù)的裝置。
11.一種計算層析X射線攝影系統(tǒng)，用于通過一些投影角掃描對象，此系統(tǒng)包含多個各自含有一檢測器陣列的多個檢測器的信號處理裝置，每一處理裝置用于生成多個投影數(shù)據(jù)信號的各自一個且每一處理裝置以多個信號傳輸函數(shù)的各自的一個為特點，每一投影數(shù)據(jù)信號包含有一數(shù)據(jù)成份和誤差成份，誤差成份表示處理裝置的信號傳輸函數(shù)之間的相對差異，此多個處理裝置對各掃描產(chǎn)生它們各自的投影數(shù)據(jù)信號以使得數(shù)據(jù)成份能表示被掃描對象的部分的密度，所述系統(tǒng)還包括(A)存貯裝置，用于存貯在每一所述投影角對每一所述檢測器由至少一次先前掃描所收集到的誤差成份的一組先前估值，所述存貯裝置包含有用于由當(dāng)前掃描接收一組新的誤差成份估值和用于作為先前的和新的估值組的函數(shù)生成一組被更新的量度的裝置；和(B)環(huán)紋抑制濾波器裝置，用于接收投影數(shù)據(jù)信號和由此生成誤差成份的新估值組并將此新估值組提供給存貯裝置。
12.一種用于掃描對象的計算層析X射線攝影系統(tǒng)，此系統(tǒng)包含多個信號處理裝置，每一處理裝置用于生成多個投影數(shù)據(jù)信號的各自一個且每一信號處理裝置均以多個傳輸函數(shù)的各自一個為特點，每一投影數(shù)據(jù)信號包含數(shù)據(jù)成份和誤差成份，此誤差成份表示此多個處理裝置的傳輸函數(shù)之間的相對差異，此多個處理裝置對各掃描生成它們各自的投影數(shù)據(jù)信號，使得數(shù)據(jù)成份能代表被掃描對象的部分的密度，所述系統(tǒng)還包括(A)存貯裝置，存貯一組在至少一先前掃描期間得到的誤差成份的先前的估值，所述存貯裝置包含有用于接收一組新的誤差成份的估值和作為先前估值和新的估值組的函數(shù)更新估值組的裝置；(B)組合裝置，接收一掃描的投影數(shù)據(jù)信號和老的估值組且作為此投影數(shù)據(jù)信號和此老的估值組的函數(shù)生成多個修正的投影數(shù)據(jù)信號；和(C)環(huán)紋抑制濾波器，接收經(jīng)修正的投影數(shù)據(jù)信號和由其生成誤差成份的新估值組并將此新估值組加給存貯裝置。
全文摘要
一種計算層析X射線攝影系統(tǒng)中的一環(huán)紋抑制濾波器(74)包含有一高通濾波器(312)、一直方圖發(fā)生器(318)和一組合器(322)。高通濾波器(312)產(chǎn)生對應(yīng)于投影數(shù)據(jù)信號(PDS)和代表高頻成分的誤差信號(ES)。直方圖發(fā)生器(318)生成將誤差信號(ES)與投影數(shù)據(jù)信號(PDS)相關(guān)的直方圖(HIST)。組合器(322)將誤差信號(ES)和直方圖信號(HIST)相組合以生成經(jīng)環(huán)紋校正的信號(RCS)。
文檔編號A61B6/03GK1213280SQ97193061
公開日1999年4月7日 申請日期1997年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月13日
發(fā)明者伯納德·M·戈登, 賴景明 申請人:模擬技術(shù)有限公司