1.一种乳腺层析成像方法,其包括:
获取在无被扫描物体、且未开启X光源时采集的至少两幅暗场图像、和在无被扫描物体、且依次逐个开启同一平面上间隔排列的多个X光源时采集的每个X光源所对应的至少两幅亮场图像,并分别通过求和平均获得平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像;
获取在依次逐个开启所述多个X光源对被扫描物体进行X光成像时所采集的所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像;
利用所述平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像,对所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像进行校正,获得校正后的投影图像;
基于层析图像的迭代重建方法对所述校正后的投影图像进行迭代重建,获得重建的层析图像。
2.根据权利要求1所述的乳腺层析成像方法,其特征在于,所述基于层析图像的迭代重建方法对所述校正后的投影图像进行迭代重建的过程包括:基于层析图像的迭代重建方法,构建层析图像重建模型;
将所述校正后的投影图像输入所述层析图像重建模型进行迭代重建,并判断是否达到预设迭代次数,若达到所述预设迭代次数则输出重建的层析图像;否则,对每一次迭代重建获得的层析图像执行以下步骤:执行非负校正处理,得到第二中间图像;
计算所述第二中间图像的水平梯度图像和垂直梯度图像;
对所述水平梯度图像和垂直梯度图像分别进行字典学习操作,获得第三中间图像;
对所述第三中间图像进行梯度反换,得到第四中间图像;
将所述第四中间图像作为下一次迭代重建的输入。
3.根据权利要求1所述的乳腺层析成像方法,其特征在于,所述对所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像进行校正的处理为:将所述被扫描物体对应于每个X光源的投影图像与所述平均暗场图像之差除以该X光源所对应的平均亮场图像与所述平均暗场图像之差后取负对数。
4.根据权利要求1所述的乳腺层析成像方法,其特征在于,所述通过求和平均获得平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像的过程中,按照图像中像素灰度值叠加求和并取平均的方法获得所述平均暗场图像和平均亮场图像。
5.根据权利要求2所述的乳腺层析成像方法,其特征在于,所述执行非负校正处理为将图像中的像素灰度值小于零的像素都赋值为零。
6.根据权利要求1所述的乳腺层析成像方法,其特征在于,所述方法还包括:获得所述被扫描物体的旋转中心到所述每个X光源的距离、和所述每个X光源与用于接收和探测来自所述X光源X射线的探测器之间的距离,用以构建层析图像重建模型。
7.一种乳腺层析成像系统,其特征在于,所述系统包括:
校正数据提取模块,用于获取在无被扫描物体、且未开启X光源时采集的至少两幅暗场图像、和在无被扫描物体、且依次逐个开启同一平面上间隔排列的多个X光源时采集的每个X光源所对应的至少两幅亮场图像,并分别通过求和平均获得平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像;
投影图像提取模块,用于获取在依次逐个开启所述多个X光源对被扫描物体进行X光成像时所采集的所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像;
校正模块,用于利用所述平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像,对所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像进行校正,获得校正后的投影图像;及层析图像重建模块,用于基于层析图像的迭代重建方法对所述校正后的投影图像进行迭代重建,获得重建的层析图像。
8.根据权利要求7所述的乳腺层析成像系统,其特征在于,所述层析图像重建模块包括:重建模型构建单元,用于基于层析图像的迭代重建方法,构建层析图像重建模型;
迭代单元,用于将所述校正后的投影图像输入所述层析图像重建模型进行迭代重建,并判断是否达到预设迭代次数,若达到所述预设迭代次数则输出重建的层析图像,否则调用单次迭代计算单元对每一次迭代重建获得的层析图像进行处理;及所述单次迭代计算单元包括:
用于对每一次迭代重建获得的层析图像执行非负校正处理得到第二中间图像的非负校正单元,用于计算所述第二中间图像的水平梯度图像和垂直梯度图像的梯度计算单元,用于对所述水平梯度图像和垂直梯度图像分别进行字典学习操作获得第三中间图像的字典学习单元,用于对所述第三中间图像进行梯度反换得到第四中间图像的梯度反换单元,和用于将所述第四中间图像作为下一次迭代重建输入的输出单元。
9.根据权利要求7所述的乳腺层析成像系统,其特征在于,所述校正模块包括:用于将所述被扫描物体对应于每个X光源的投影图像与所述平均暗场图像之差除以该X光源所对应的平均亮场图像与所述平均暗场图像之差后取负对数的计算单元。
10.一种乳腺层析成像设备,其特征在于,所述成像设备包括:
X光源阵列,该X光源阵列中包含多个在同一平面上间隔排列的X光源;
探测器,用于接收和探测来自所述X光源的X射线;
托台,用于放置被扫描物体、使所述被扫描物体位于所述X光源阵列和探测器之间;
控制器,用于控制所述X光源阵列中的多个X光源依次逐个开启发出X射线、或者控制所述X光源关闭,接收所述探测器的探测结果并对该探测结果进行转换、数值化获得采集的图像数据;及层析图像重建处理器,用于获取在无被扫描物体、且未开启X光源时采集的至少两幅暗场图像、和在无被扫描物体、且依次逐个开启同一平面上间隔排列的多个X光源时采集的每个X光源所对应的至少两幅亮场图像,并分别通过求和平均获得平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像;以及获取在依次逐个开启所述多个X光源对被扫描物体进行X光成像时所采集的所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像;利用所述平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像,对所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像进行校正,获得校正后的投影图像;再基于层析图像的迭代重建方法对所述校正后的投影图像进行迭代重建,获得重建的层析图像。
11.根据权利要求10所述的乳腺层析成像设备,其特征在于,所述设备还包括:显示器,用于显示所述重建的层析图像。
12.一种乳腺层析图像采集处理方法,其包括:
根据被扫描物体的性质确定扫描参数;
在无被扫描物体、且未开启X光源时,采集至少两幅暗场图像并存储;
在无被扫描物体时,依次逐个开启同一平面上间隔排列的多个X光源,采集每个X光源所对应的至少两幅亮场图像并存储;
依次逐个开启所述多个X光源,对被扫描物体进行X光成像,采集被扫描物体分别对应于上述多个X光源的投影图像并存储;
基于获取的所述暗场图像和亮场图像对所述投影图像进行如下图像处理过程:获取至少两幅所述暗场图像、和每个X光源所对应的至少两幅所述亮场图像,通过求和平均获得平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像;
获取被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像;
利用所述平均暗场图像和每个X光源所对应的平均亮场图像,对所述被扫描物体分别对应于所述多个X光源的投影图像进行校正,获得校正后的投影图像;
基于层析图像的迭代重建方法对所述校正后的投影图像进行迭代重建,获得重建的层析图像。
13.根据权利要求12所述的乳腺层析图像采集处理方法,其特征在于,所述基于层析图像的迭代重建方法对所述校正后的投影图像进行迭代重建的过程包括:基于层析图像的迭代重建方法,构建层析图像重建模型;
将所述校正后的投影图像输入所述层析图像重建模型进行迭代重建,并判断是否达到预设迭代次数,若达到所述预设迭代次数则输出重建的层析图像;否则,对每一次迭代重建获得的层析图像执行以下步骤:执行非负校正处理,得到第二中间图像;
计算所述第二中间图像的水平梯度图像和垂直梯度图像;
对所述水平梯度图像和垂直梯度图像分别进行字典学习操作,获得第三中间图像;
对所述第三中间图像进行梯度反换,得到第四中间图像;
将所述第四中间图像作为下一次迭代重建的输入。
14.根据权利要求12所述的乳腺层析图像采集处理方法,其特征在于,所述方法还包括:获取被扫描物体的旋转中心到各个X光源的距离,以及各个X光源到探测器的距离并存储。