基于分段硬化曲线的X射线CT射束硬化校正方法

摘要

研究了X射线CT射束硬化的形成机理,分析了射束硬化校正的常用方法,建立了以投影灰度为自变量的射束硬化校正模型,从而降低了射束硬化校正的计算难度.分析了采用多项式拟合射束硬化曲线的优缺点,提出一种基于多项式的分段硬化曲线表达新方法.该方法首先采用过原点的多项式曲线拟合硬化数据,然后通过所得多项式曲线的曲率,变化,判断该曲线在拟合区间两端是否出现振荡,并对振荡部分的多项式曲线采用幂函数曲线进行替换,同时保证各段曲线在连接点处C1连续(曲线的C1连续定义为,两条曲线交于一点且在交点处的一阶导数相等).计算机CT仿真实验结果表明,该方法对理想CT图像和含噪CT图像的射束硬化校正,均表现出良好的稳定性,并可基本消除射束硬化造成的伪影.