【医学图像处理】CT成像技术之图像获取（2）：获取图像的处理

本系列重点介绍CT成像技术，并将介绍用于获取图像的设备，如何形成和显示图像，影响图像质量的因素以及如何测量剂量。

本章节重点介绍`CT成像技术之图像获取（2）：获取图像的处理

摘要

图像由不同灰度的像素组成，其阴影被指定为“ Hounsfield单位”（也称为“ CT编号”），将其与查找表进行比较以给出灰度。
X射线束和检测器以不同角度围绕对象采样行旋转。每一行被编码为单个求和的衰减值。
然后主要通过两种技术处理衰减值以生成图像
反投影：求和的衰减值在行中平均。通过多个投影，它更接近实际图像。有一些缺点：
- 投影太少会导致伪影
- 图像模糊-通过过滤反投影解决
- 对于多层扫描仪，使用过滤器插值，其中将某个轴向切片内的所有投影求和并求平均。
迭代重建：最初执行滤波后的反投影，以为矩阵中的所有像素分配一个数值。然后，计算机会根据生成的图像计算出探测器期望接收的图像，并将其与实际的探测器测量结果进行比较，调整图像值以使它们更接近真实值。
- 现在几乎专用。
- 弱点：计算时间长
- 优势：降低CT剂量

CT图像由灰度的像素组成。决定灰度级的是材料的密度或者线性衰减系数，这是由Hunsfield Units (HU)（也叫作CT数值）所决定。HU设置将水测量值为0。

HU = 1000x(μt-μw) / (μw)

μt为组织的衰减系数，μw为水的衰减系数

CT扫描仪中的每个检测器对患者的一条线进行采样，并计算出沿光路穿过的材料的衰减总和。随着台架旋转，检测器接收到不同角度的光束，因此，最终得到一系列来自不同角度的衰减系数总和。

下面需要对这些采集的数据进行处理以形成图像。

反投影存在一些主要问题：

1.投影太少会导致图像中出现伪影，因为合计LAC的方向太少而无法准确表示图像。通常使用2000个投影。

2.即使有大量的投影，由于对值的平均化处理，结构的边缘也不能很好地描绘出来，并且反投影技术也会造成模糊。这可以通过过滤反投影得到纠正。

这通常是一种比较耗时的方法，但事实证明对低剂量CT研究有用。

它涉及几个步骤：

20200422