1.一種CT三維重建方法,其特征在于,包括:
將CT在至少兩個旋轉角度下獲取的二維投影圖像發(fā)送至至少兩個下位機;
控制各所述下位機計算接收到的所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣,并將計算結果存儲于各所述下位機的內(nèi)存中;
控制各所述下位機根據(jù)所述投影矩陣,以及待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),計算與各所述二維投影圖像對應的迭代衰減分量并返回;
根據(jù)各所述下位機返回的所述迭代衰減分量,更新所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài);
返回執(zhí)行控制各所述下位機根據(jù)內(nèi)存中存儲的投影矩陣,以及待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),計算與接收到的二維投影圖像對應的迭代衰減分量并返回的操作,直至滿足預設的迭代終止條件;
將迭代終止后所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),作為所述CT針對所述二維投影圖像的三維重現(xiàn)結果。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,控制各所述下位機計算接收到的所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣包括:
控制各所述下位機根據(jù)與接收到的二維投影圖像對應的旋轉角度,構造X光源與所述二維投影圖像中各像素點的連線方程;
控制各所述下位機判斷各像素點的連線方程與待重建的三維體數(shù)據(jù)中每一個體素是否相交;若是,則獲取所述像素點在所述體素內(nèi)的長度值;否則,確定所述像素點在所述體素內(nèi)的長度值為0;
控制各所述下位機根據(jù)相交判斷結果,計算所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法,其特征在于,控制各所述下位機計算接收到的所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣進一步包括:
控制各所述下位機為接收到的所述二維投影圖像中的每個像素點分別分配一個線程,以通過各線程分布式的計算所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法,其特征在于,控制各所述下位機根據(jù)所述投影矩陣,以及待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),計算與各所述二維投影圖像對應的迭代衰減分量并返回,包括:
控制各所述下位機根據(jù)公式:計算與各所述二維投影圖像bi對應的迭代衰減分量Ti;
其中,i∈[1,N],N為所述二維投影圖像的幀數(shù);M為所述二維投影圖像中包括的像素點總數(shù);Aij為第i個二維投影圖像幀中第j個像素點的投影矩陣;bij為第i個二維投影圖像幀中第j個像素點的像素值;xn為第n次迭代中待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài)。
5.根據(jù)權利要求4所述的方法,其特征在于,根據(jù)各所述下位機返回的所述迭代衰減分量,更新所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),包括:
將與各所述二維投影圖像對應的迭代衰減分量Ti的累加求和結果,作為第n次迭代中,所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài)與各所述二維投影圖像之間的迭代衰減總量AT(Axn-b);
根據(jù)公式:更新所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài)為xn+1;
其中,xn+1為第n+1次迭代中待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài);所述γ、λ為預設權重值;所述R(·)為預設約束項方程;為求梯度運算。
6.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的方法,其特征在于,將CT在至少兩個旋轉角度下獲取的二維投影圖像發(fā)送至至少兩個下位機,包括:
將不同的二維投影圖像分別發(fā)送至不同的下位機中。
7.一種CT三維重建系統(tǒng),其特征在于,包括:
圖像獲取模塊,用于將CT在至少兩個旋轉角度下獲取的二維投影圖像發(fā)送至至少兩個下位機;
投影矩陣接收模塊,用于控制各所述下位機計算接收到的所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣,并將計算結果存儲于各所述下位機的內(nèi)存中;
分量計算模塊,用于控制各所述下位機根據(jù)所述投影矩陣,以及待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),計算與各所述二維投影圖像對應的迭代衰減分量并返回;
迭代狀態(tài)更新模塊,用于根據(jù)各所述下位機返回的所述迭代衰減分量,更新所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài);
迭代返回模塊,用于返回執(zhí)行控制各所述下位機根據(jù)內(nèi)存中存儲的投影矩陣,以及待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),計算與接收到的二維投影圖像對應的迭代衰減分量并返回的操作,直至滿足預設的迭代終止條件;
重現(xiàn)結果確定模塊,用于將迭代終止后所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài),作為所述CT針對所述二維投影圖像的三維重現(xiàn)結果。
8.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述投影矩陣接收模塊具體用于:
控制各所述下位機根據(jù)與接收到的二維投影圖像對應的旋轉角度,構造X光源與所述二維投影圖像中各像素點的連線方程;
控制各所述下位機判斷各像素點的連線方程與待重建的三維體數(shù)據(jù)中每一個體素是否相交;若是,則獲取所述像素點在所述體素內(nèi)的長度值;否則,確定所述像素點在所述體素內(nèi)的長度值為0;
控制各所述下位機根據(jù)相交判斷結果,計算所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣。
9.根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述投影矩陣接收模塊具體用于:
控制各所述下位機為接收到的所述二維投影圖像中的每個像素點分別分配一個線程,以通過各線程分布式的計算所述二維投影圖像中各像素點的投影矩陣。
10.根據(jù)權利要求7所述的系統(tǒng),其特征在于,所述分量計算模塊具體用于:
控制各所述下位機根據(jù)公式:計算與各所述二維投影圖像bi對應的迭代衰減分量Ti;
其中,i∈[1,N],N為所述二維投影圖像的幀數(shù);M為所述二維投影圖像中包括的像素點總數(shù);Aij為第i個二維投影圖像幀中第j個像素點的投影矩陣;bij為第i個二維投影圖像幀中第j個像素點的像素值;xn為第n次迭代中待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài)。
11.根據(jù)權利要求10所述的系統(tǒng),其特征在于,所述迭代狀態(tài)更新模塊,具體用于:
將與各所述二維投影圖像對應的迭代衰減分量Ti的累加求和結果,作為第n次迭代中,所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài)與各所述二維投影圖像之間的迭代衰減總量AT(Axn-b);
根據(jù)公式:更新所述待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài)為xn+1;
其中,xn+1為第n+1次迭代中待重建三維體數(shù)據(jù)的當前迭代狀態(tài);所述γ、λ為預設權重值;所述R(·)為預設約束項方程;為求梯度運算。
12.根據(jù)權利要求7-11任一項所述的系統(tǒng),其特征在于,所述圖像獲取模塊具體用于:
將不同的二維投影圖像分別發(fā)送至不同的下位機中。