目标在扫描FoV外面的情况下对roi的迭代CT图像重建

摘要

一种图像重建装置和相关方法。建立针对具有膛(B)中的给定视场(FoV)的CT扫描器(IMA)的视场外材料的量。基于测量结果，混合图像重建器(RECONX)被配置为在不同重建算法之间切换。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于计算机断层摄影图像重建的装置、一种图像重建的方法、一种计算机程序单元和一种计算机可读介质。

背景技术

计算机断层摄影(CT)依赖于各种不同的重建算法。然而，已经观察到，某些图像重建算法有时产生受图像伪影困扰的差的图像结果。

发明内容

因此，可以存在对于备选计算机断层摄影图像重建装置和相关方法的需要。

本发明的目的是通过独立权利要求的主题解决的，其中，另外的实施例被合并在从属权利要求中。应当注意，本发明以下描述的方面同样适用于方法、适用于计算机程序单元并且适用于计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于对目标的计算机断层摄影图像重建的装置，包括：

-输入端口，其用于接收目标的多幅投影图像，所述目标的多幅投影图像是由成像器/扫描器在所述目标驻留在所述成像器的膛中时沿着与重建视场FoV相关的不同投影角度采集到的，其中，所述目标的至少部分在所述FoV里面；

-重建模块，其能切换为根据至少两个不同重建算法中的任意一个进行操作；

-FoV外确定器，其被配置为测量由在所述FoV外面但在所述膛里面的区域形成的环形区域中的材料的量，并且被配置为在FoV外材料的所确定的量超过阈值的情况下指令所述重建模块从第一重建算法切换到第二重建算法并且根据所述第二重建算法进行重建；

-输出端口(OUT)，其被配置为输出这样经重建的图像。

优选地，所述第二重建算法比所述第一重建算法对FoV外材料的存在更不敏感。换言之，在给出所述FoV外材料的存在的情况下，所述第二重建算法比所述第一重建算法产生具有更高保真度的图像。能够通过在体模身体上进行成像测试来容易地建立灵敏度。优选地，根据所述第一重建算法或所述第二重建算法的所述重建包括或者是仅ROI的重建。

如所提出的，使用所述第一重建算法还是使用所述第二重建算法的决定基于图像空间中的图像信息。换言之，所述确定器在“图像空间”而不是“投影空间”中操作。在一个实施例中，所述图像空间信息是由通过所述成像器的膛的相机在所述目标或对象(例如患者以及诸如毯子、医学装备、患者躺在其上的榻的部分等的可能的其他目标)驻留在所述膛中时(基于非电离辐射)取得的光学图像提供的。在备选实施例中，对全膛重建试探性图像。优选地，通过计算上便宜的(即相对快的)算法来做出对所述成像器的全视场或所述全膛的所述重建。在一个实施例中，以比所述第一重建算法或所述第二重建算法期望操作的分辨率更低的分辨率做出针对所述试探性图像的所述重建。根据一个实施例，对所述试探性图像的所述重建经由滤过反向投影(FBP)。根据一个实施例，所述第一重建算法或所述第二重建算法是“混合类型”的，即尤其包括根据不同算法技术的迭代。例如在一个实施例中，所述第一重建算法或所述第二重建算法包括滤过反向投影步骤，在这种情况下，所述试探性图像能够通过对所述第一算法或所述第二算法的“部分运行”而被重建，以便得到关于所述FoV外材料的所述量(如果有的话)的决定，并且接着相应地通过使用所述第一重建算法或所述第二重建算法来进行重建。

根据一个实施例，根据所述第一重建算法的所述重建具有比根据所述第二重建算法的重新重建的分辨率更低的分辨率。这能够进一步节省CPU时间。

根据一个实施例，所述第一重建算法比所述第二重建算法递送更高的信噪比。

根据一个实施例，所述第一重建算法或所述第二重建算法包括或者还包括迭代重建算法的一次或多次迭代。

所述迭代重建算法例如能够是统计迭代重建、SIR或代数重建算法，例如代数重建技术ART。

根据一个实施例，FoV外测量结果在所述环形中的离散位置处，或者其中，所述FoV外测量结果在整个所述环形上。

根据优选实施例，根据所述第一重建算法的所述仅ROI重建包括FBP步骤和一个或多个SIR或ART迭代。根据优选实施例，根据所述第二重建算法的所述仅ROI重建如所述第一重建算法，但是包括额外的(单次或多次)ART或SIR迭代以生成对感兴趣区域的更准确的估计并生成更一致的感兴趣区域投影。换言之，在一个实施例中提出，决定在所述ROI重建过程期间是通过仅使用FBP还是通过使用FBP和对ART的单次迭代来重建所述ROI的所述外面。使用该方法，能够实现用于感兴趣区域重建的一致的图像质量。

根据一个实施例，关于是否切换的所述决定基于对照所述阈值评估局部测量结果的和，或者将每个局部测量结果与阈值单独比较，并且一旦找到超过所述阈值的一个测量结果，切换就发生。

定义

图像“重建”算法基本上是从投影空间到图像空间中的变换。换言之，重建算法将如由所述扫描器提供的投影测量结果/线积分/正弦图变换为在“图像空间”中的目标的切片或横轴断层(transaxial)图像或体积图像，所述“图像空间”亦即由所述扫描器的视场(FoV)或膛形成的(利用诸如体素或更一般的“团块”的3D图像元素组成的)空间。如果变换是从投影空间到图像空间中，则这还被称为反向投影，而相反的操作是前向投影。

感兴趣区域(ROI)重建算法是其中经重建图像仅表示扫描器的FoV的子部分(所述感兴趣区域)的重建，即所述经重建图像的所述图像元素不覆盖整个FoV。

“直接反演”重建算法是其中对经重建图像的个体图像元素(体素或像素)的值的计算不涉及迭代的一种算法。直接反演重建算法的范例是滤过反向投影(FBP)算法。

“迭代重建算法”是其中对个体图像元素值的计算涉及迭代步骤的一种算法。所述迭代经常以前向和反向投影操作的顺序交替进行以便确保迭代地合成的(人工创建的)投影图像向实际测得的投影图像集合的收敛。一般地，迭代重建算法比直接反演重建算法在计算上更昂贵，但是可以具有较高的信噪比或较高的图像质量的益处。

如果迭代重建算法不使用关于用于对投影图像的图像采集的测量过程或设备(例如探测器)的统计信息，则迭代重建算法被称为“代数的”。

如果对于对经重建图像的计算迭代重建算法使用统计信息或(一个或多个)统计模型以对关于用于对投影图像的图像采集的测量过程或设备(尤其是探测器)的特性(例如普遍噪声)进行捕捉或建模，则迭代重建算法被称为统计的(SIR-统计迭代重建)。

附图说明

现在将参考以下附图来描述本发明的示范性实施例，其中：

图1示出了包括具有在膛中的扫描视场的CT扫描器的成像布置；

图2-图6每幅示出了用于测量针对CT成像的视场外材料的量的不同实施例；

图7是图像重建的方法的流程图；并且

图8示出了如应用于临床数据的不同重建方法的结果。

具体实施方式

参考图1，示出了CT成像布置。所述成像布置广义上包括基于X射线的CT扫描器IMA和用于控制所述扫描器IMA的操作的工作站或者操作控制台CON。

通用计算系统用作操作者控制台CON，并且包括诸如显示器的输出设备，以及诸如键盘、鼠标和/或类似设备的输入设备。驻留在控制台CON上的软件允许操作者控制系统IMA的操作，例如允许操作者通过选择预生成的成像协议来直接或间接地选择成像参数。还存在诸如监视器M的显示单元，所述监视器M通信地耦合到控制台CON以辅助输入控制信息、或查看扫描器的操作状态、或查看由扫描器提供的图像或查看通过对这样的所提供的图像进行图像处理而获得的图像中的图像。

还存在图像处理模块IP，在一个实施例中其通信地耦合到控制台CON以实现所述图像处理。稍后将更详细地解释图像处理模块IP的操作。

扫描器IMA包括固定机架和旋转机架G，所述旋转机架能由固定机架可旋转地支撑。旋转机架G关于纵向轴或z轴围绕检查区域旋转。检查区域被形成为旋转机架G中的开口或膛B。

诸如榻的对象支撑BD将对象或目标支撑在检查区域中，并且能够被用于在扫描之前、期间和/或之后将对象和/或目标关于x、y和/或z轴定位。

诸如X射线管的辐射源XR由旋转机架G支撑并关于检查区域与旋转机架G一起旋转，并且经由焦斑发射横穿检查区域的辐射。

在一个实施例中，还存在被布置在辐射源XR与检查区域之间的源准直器，并且所述源准直器对所发射的辐射进行准直以产生一般为扇形或楔形、圆锥形或其他形状的X射线束XB。

辐射束XB以膛B的等中心ISO为中心，并且限定一般为圆形的(扫描器的)视场(FoV)以针对横向重建平面RP进行重建，所述横向重建平面RP大体垂直于射束XB的中心射线并且延伸通过等中心ISO。

辐射敏感探测器阵列D被定位在检查区域对面与辐射源XR相对。探测器阵列D包括一行或多行探测器像素或元，所述探测器像素或元探测横穿检查区域的辐射并生成指示探测到的辐射的电流或电压信号。探测器像素可以由积分探测器或光子计数探测器形成。

可旋转机架的旋转(以及由此的至少X射线源的焦斑与探测器阵列一起的旋转——在第四代扫描器中，所述焦斑仅是在机架中旋转的管，所述探测器阵列被固定地布置以使所有机架的里面成直线，使得探测器的至少部分能够接收任何旋转角度的辐射)是通过一个或多个控制器和/或一个或多个驱动系统(例如马达、耦合等)实现的。

在成像运行期间，当扫描器被使用时，焦斑在对对象或目标的扫描器期间，以给定的角频率在围绕膛B并因此围绕其中的对象或目标PAT的路径(一般为弧或整圆旋转)上旋转通过预定角度范围。针对每个旋转角度探测器探测由焦斑发射的、在以所述角度穿过对象或目标之后的辐射。

辐射在穿过对象或目标期间经历衰减，其中，所述衰减与对象或目标的局部密度成比例。由个体射线(所述辐射束由所述射线组成)撞击的每个元(与焦斑相对)通过发出以上简要提到的对应电信号s来做出响应。所述信号的集合接着由数据采集系统DAS转译为表示所述衰减的相应数字值。每个(X)射线的这样经配准的数字值的集合接着被合并为形成针对给定采集时间和投影角度的2D(二维)X射线投影图像的数字值的阵列。探测器D由此记录投影图像的集合，针对每个旋转角度有一幅或多幅图像。如本文中提出的布置还包括图像处理器IP以对这样采集到的投影图像的集合进行图像处理。更具体地，存在能够基于多个重建算法来重建投影图像的集合，并且生成针对每个轴向位置z的横轴断层截面图像(“切片(图像)”)的(稍后更多的)重建器RECONX。接着能够将横轴断层切片图像的集合组合到指示检查区域以及其中的对象或目标的至少部分ROI的体积图像数据中。更正式地说，重建算法是从“投影空间”到“图像空间”中的变换。“投影空间”是目标的所有投影视图的空间，并且尤其包括由扫描器采集到的投影图像，而“图像空间”是所有横轴断层切片图像的空间，在所述横轴断层切片图像中，每个像素都与扫描器的FoV中的点相对应。

如图1中看出的，视场FoV的宽度或直径一般依据探测器敏感表面的(由组成探测器敏感表面的行/列的数量限定的)宽度和/或辐射束XB的宽度和/或在图像采集中使用的准直设定。在大多数扫描器中，视场FoV具有比膛小得多的直径。该相互的膛/FoV关系限定了环形视场外区域A。例如，通常的CT膛直径在70cm的区域中，而扫描器的FoV的直径不超过大约50-60cm，这导致具有大约10-20cm径向宽度的环形区域A。从图1还能得到，膛B中的目标PAT或其他目标可能不必针对每个旋转角度都适于视场FoV。这样的“过大的”目标PAT界面的范例被示为图1中的椭圆。换言之，投影图像中的一幅或多幅是不完整的或是截止的，这是因为探测器针对某些视图仅部分地记录感兴趣区域。

申请人已经观察到，当被馈送有这样的不完整投影图像时，某些重建算法在其构建的忠实性方面是高度敏感的。具体而言，已经观察到，对不完整投影数据的敏感度对于基于ROI的重建算法，即适合于仅针对扫描器FoV的特定子区域而不是针对整个扫描器的FoV进行重建的那些重建算法，最普遍。因此，在本文中提出将重建器布置为混合或多模式重建器RECONX，其能在两个或更多个不同重建算法之间有条件地切换。更具体地，是否切换的决定依据驻留在环形视场外区域A中的材料的量。例如，在用于CT的统计迭代重建(SIR)方法中，感兴趣区域重建具有高重要性，这是因为与如滤过反向投影(FBP)的直接反演重建方法相比，这些SIR方法是慢的。同时，与直接反演方法相比，SIR可以在相等剂量的情况下递送更高的对比度-噪声比成像结果。

例如，在一个实施例中使用的用于迭代感兴趣区域重建的方法(以下称为“方法A”)包括要被应用到采集到的投影图像的集合的以下步骤：

1、利用滤过反向投影FBP对扫描器的完整视场进行重建。

2、切除(例如通过掩膜)用于迭代重建的感兴趣区域。可以通过将足够平滑的界限拟合到由所述切除留下的界限来使切除的剩余部分或边界平滑。

3、前向投影剩余图像以生成没有ROI的目标的“合成”投影视图。

4、从原始投影中减去没有ROI的被前向投影的目标，并且因此生成仅ROI投影的集合。

5、使用SIR或类似的高保真度重建，通过任选地使用来自原始采集到的投影图像数据的噪声估计来重建ROI投影。

在A.Ziegler、T.Nielsen和M.Grass的“Iterativereconstructionofaregionofinterestfortransmissiontomography”(发表于Med.Phys.35(4)，2008年，第1317-1327页)中已经提出了类似的重建。

已经发现根据如以上概述的步骤1-5的方法仅在目标完全在FOV里面时递送满意的结果。然而在实际实践中，几乎总是存在在扫描视场外面即驻留在环形区域A中的目标的部分。例如，视场外材料的原因是诸如患者的待成像目标可能碰巧关于等中心和通过那里的成像轴z非对称地被定位，或者患者可能碰巧具有相当高的BMI(身体质量指数)。然而，可能的情况是，其他部分(不必物理地连接到待成像的目标，亦即不必是待成像的目标的部分)在图像采集期间驻留在每年的区域A中，所述其他部分例如榻B、线缆或毯子或某种医学装备的至少部分。在这些情况下，FOV外面的材料的存在使视场中并且尤其是ROI重建中的图像质量或保真度折衷。另一方面，当使用不完整的投影数据时，计算上高效的重建算法(例如基于直接反演方法的FBP重建)遗憾地不递送对FoV外面的目标部分的足够准确的估计。因此，在本文中提出了到方法B重建的有条件切换，以防存在FoV外材料的驻留。方法B重建涉及修改方法A的步骤1。换言之，如本文中提出的方法B的经修改的步骤1包括利用其后跟随有ART(代数重建技术)的单次(或多此)迭代的FBP对全膛或扫描器FoV的重建。已经发现，当材料驻留在FOV外面但在膛里面时，即在环形区域A中存在材料时，方法B的ROI重建递送对FOV外面的目标的较好估计。然而，这样经修改的步骤1(与方法A的步骤1相比)比方法A的步骤1在计算上更昂贵。

因此，令人感兴趣的是，针对每个图像数据集决定重建方法A或B的哪个将被用于步骤1，以使处理速度和图像质量保持尽可能高。换言之，如本文中提出的图像处理装置IP帮助更好地协商一方面在计算复杂度与所要求的CPU时间之间、并且另一方面在准确度与高信噪比之间的权衡。

如本文中提出的图像处理模块IP包括输入端口IN和输出端口OUT、以上简要提到的多模式重建器RECONX、以及FoV外确定器OFD，所述FoV外确定器OFD被配置为发出关于两个或更多个重建算法中的哪一个要由多模式重建器RECONX用于要被重建成切片的投影图像的即时集合的决定。确定器OFD被配置为当已经采集了投影图像的即时集合时建立或测量驻留在每年的区域A中的材料的量。如果其量被确定为不超过用户可配置的(或固定的、预设定的)材料阈值，则运行第一重建算法。然而，如果发现每年的区域中的材料超过预设定的阈值，则作为替代运行第二(例如B)更适合的重建算法。换言之，第一算法是对环形区域中的材料更可容忍的算法(也许以图像质量和信噪比为代价)，而另一第二算法递送具有高信噪比但对不完整的投影数据更敏感的更准确结果。

简要地，在操作中，在已经由扫描器采集了投影图像的当前集合之后，投影图像被转发到图像处理器IP并且在输入端口IN处被接收。视场外确定器OFD接着以下面将更详细地描述的方式来确定每年的区域中的材料的量。取决于所述量是否在阈值内，第一配准算法或者第二配准算法被用于即时投影图像集合。图像处理模块接着收听要在其输入端口处被接收的投影图像的新集合，并且接着针对投影图像的新集合重复先前的步骤。

在本文中提出，视场外确定器OFD在图像空间中操作以测量视场外部的材料的量。为此，根据一个实施例，运行在计算上便宜的FBP重建(与以上的ROI重建方法的步骤1类似)以在试探性阶段中根据当前投影图像重建全FoV，从而获得试探性切片图像以尽可能多地覆盖膛中的图像空间。换言之，确定器OFD不对投影图像本身进行操作，而是对试探性的经重建图像进行操作。

确定器OFD检查在表示环形区域A的经重建试探性中的非零外部边缘部分。在该背景中“外部”指远离等中心ISO的径向。又换言之，确定器OFD核查经重建试探性图像中的对应外部边缘部分是非零还是大于阈值。在针对所述非零图像信息的该核查背后的基本原理在于，如果存在环形区域A中确实有材料的状况，则该状况将由非零边缘部分证明，这是因为试探性图像并不像在环形区域A中没有材料存在的情况那样，朝向其边界或边缘部分“消失”。

能够在该试探性图像中以高准确度识别每年的区域，这是因为扫描器的FoV的尺寸是已知的。

在该初始试探性重建中，得到若干不同的样本测量结果，以便建立在每年的区域中的材料的量。为此，在本文中设想了若干不同的“测量协议”，现在将参考图2至图6更详细地对其进行解释。

参考图2，示出了FoV外测量采样，其中，在每年的区域中以立方体部分的形式或任何其他适合的几何形式的不均匀分布(例如随机分布的)的测量点处测量材料的量。在一个实施例中，测量体育MP1-4是用户定义的。例如，在该实施例中，绘制试探性FoV重建以在监视器M上显示，并且用户通过适合的指针工具(例如鼠标或类似物)点击以选择他希望被测量的部分。接着，建立由环形区域A中的每个体素或像素承载的灰度值(或者其他)。如果环形A中的测量点MP处的灰度值被发现超过特定的像素或体素阈值，则将那些像素或体素标记为指示在该像素或体素处存在材料。接着，将这样标记的像素或体素中的每个的值加和以形成临界累积值。接着，将该累积值与用户可调节的临界阈值进行比较。如果超过临界阈值，则向重建器RECONX发出决定以根据方法B来重新重建投影图像的当前集合，这是因为已经发现存在足够的视场外材料，这保证因方法B的步骤1中存在ART迭代而由方法B引起的较高计算量。然而，如果发现合计的被标记像素或体素的值低于临界阈值，则指令重建器RECONX通过使用在计算上更便宜的方法A进行重建，这是因为在每年的区域A中不存在材料或存在的材料的量不保证根据方法B的较高计算量。然而，不是如之前提到地计算个体测量点的个体非零响应的和，而是关于是否切换的决定还可以基于分别评估每个测量响应并且一旦发现一个测量响应超过阈值就切换。

现在参考与图2类似的图3，但是在图3实施例中，测量体育MP1-4现在以用户可定义的角度间隔被均匀地分布在环形区域A上。依据图3实施例，例如在与90°的角度测量间隔相对应的12点钟、3点钟、6点钟和9点钟处执行材料量测量。然而，本文中还设想其他更粗略或更精细的角度间隔。而且，如图2中的情况，能够通过圆形而不是立方体或长方体区域来限定测量体育MP1-4。

在图2、图3中可见，在3点钟和9点钟处的测量点由于环形区域A中的材料而返回非零响应，而在12点钟和6点钟处的测量点响应为零。

图4示出了针对测量点MP1-4的另外的实施例，其中，所述测量点现在以规则分隔的角度间隔在每年的区域上径向地延伸为“条带”。然而，还设想具有(用户选择的或随机的)不规则间隔的布置。而且，在一个实施例中，还能够由用户通过经由用户接口(例如图形用户接口或通过键盘输入或以其他方式)提供对应的用户输入来对测量条带MP1-4的长度或宽度进行用户调节。

图5示出了针对测量点MP1-4的另外的实施例，其中，个体测量点被有效地“合并”在视场周围的具有用户可调节径向宽度的闭环测量区域MA中。

图6示出了图5的极端范例，其中，“环”宽度已经扩大到连接的测量区域MA，从而现在基本上覆盖环形区域A的全部。亦即，根据图6，测量的是全部环形区域A。换言之，与根据图2至图5的先前局部限制的采样协议相比，图6示出了在计算上最昂贵的测量采样协议。

根据一个实施例，图像处理模块IP还包括光学相机OC。在该实施例中，利用来自扫描器膛中的目标或对象的非电离辐射采集试探性图像。接着，该光学图像被用于建立是否存在延伸到环形区域A中的过量材料。该基于光学图像的变型使用已知的膛和视场尺寸来计算每年的区域中的材料。因为膛-相机距离和相机的相关光学参数设定是已知的，所以等中心ISO位置、膛B的尺寸和/或FoV的尺寸能够被缩放到图像以计算环形中的材料。接着，评价是基于如之前解释的对光学图像中的图像像素关于FBP重建中的灰度值进行比较的。根据一个实施例，光学相机是深度感测相机。然而，在本文中同样设想基于诸如红外线或类似的非电离辐射的其他相机。在一个实施例中，光学相机布置在扫描器的机架G中，或者沿着纵向轴z被布置在成像器的膛B外面，使得在目标/患者PAT驻留在膛中时沿着z轴采集光学图像，从而使光学图像提供与图2至图6中所示的侧视图类似的视图。

在一个实施例中，针对试探性图像的全膛/FoV重建的分辨率可以被限制为ROI重建的分辨率的分数，以进一步节约计算时间。因此，对于具有光学相机的实施例，相机的分辨率针对试探性膛图像能够被设定为比后续重建的分辨率更低的设定。本文设想图像处理模块包括用户接口，用户能够借助于所述用户接口来调节要被用于多个重建算法中的任一个的分辨率。

在本文中应当理解，所提出的方法A和B是示范性实施例，并且其他直接反演、迭代或者统计重建算法能够在具有多模式重建器的所提出的图像处理模块的框架内被用作A和B的替代。

而且，如实际上本文中提出的方法A和B的情况，方法的各自的重建算法可以是混合类型的，即其可以以组合方式包括直接反演重建、代数重建和/或统计重建的元件。本文中的关键在于，一种重建算法比另一种对视场外材料的存在更不敏感。通过将任何两种给定的算法的每种应用到具有限定的量的场外材料的体模的投影图像，可以针对所述任何两种给定的算法容易地建立视场外材料敏感度。接着，能够例如通过取得各自的差异图像来将重建与原始体模进行比较，以这样建立二者中的哪一个递送更忠实的结果。在根据一个实施例的特定重建方法A、B中，试探性FBP重建是ROI重建方法A的部分，并且因此在由确定器OFD决定最终直接利用方法A的情况下不需要重新运行。然而，如果确定器OFD决定方法B，则将存在基于FBP经重建试探性图像的单次或多次ART迭代。ART通常将“空图像(nullimage)”作为初始输入操作。然而这里，在方法B的步骤1中，ART作为替代将FBP经重建试探性图像用作其初始输入图像。在ART中，沿着一个方向将FBP经重建试探性图像前向投影，接着针对实际测得的投影中的对应投影计算逐像素的差异。接着，该差异图像信息被“涂抹”回到图像空间中以这样更新初始FBP图像。接着，针对每个投影方向重复该流程。在一个实施例中，使用与ART类似的ART的SART变型，但是在SART中，针对多个方向而不是如ART中分开并顺序地针对每个方向来同步运行前向投影步骤。

图像处理模块IP的部件可以驻留在工作站CON中，作为软件例程运行在所述工作站CON上。

部件还可以被布置为专用FPGA或硬连线的单独芯片。

部件可以被编程在适合的科学计算平台(例如或)中，并且接着被转译为保持在库中并且在由工作站WS调用时链接的C++或C例程。

备选地，IP模块可以被中心布置在服务器上以作为中心服务各工作站。而且，可以同样地将各部件RECONX、OFD外包，使得IP模块被有效地布置在分布式架构中并且被连接在适合的通信网络中。

参考图7，示出了针对如本文中提出的图像处理方法的基本步骤的流程图。

在步骤S705中，接收由CT图像扫描器采集到的投影图像的集合。图像扫描器具有膛里面的视场，并且假设在图像采集期间待成像的患者或目标驻留在膛中，其中，目标或患者的至少部分在视场里面。

在步骤S710中，测量在膛与成像器的扫描FoV之间形成的每年的区域中的材料的量。所述每年的区域中的材料，即“视场外”材料，可以源于目标或患者本身，或者可以由同样地驻留在膛中的分开的目标形成，同时采集投影图像。在一个实施例中，对扫描器的全视场的试探性重建图像执行测量。在不同的实施例中，作为替代，基于由相机基于非电离辐射对膛(具有其中的待成像目标PAT)取得的光学图像而建立测量。

在步骤S715中，如果在步骤S710中建立了每年的区域中的材料超过预定义阈值，则发生从第一重建算法到第二重建算法的切换。第二重建算法比第一重建对每年的区域中的材料的存在更不敏感。如果发现每年的区域中的材料的量不超过阈值，则不发生切换。

在步骤S720中，根据第二重建算法来重建图像，或者根据取决于步骤S715的结果的第一配准算法来重建图像。

在步骤S725中，经重建图像被输出，例如被绘制以在诸如监视器的显示单元上显示，或者图像被以其他方式进行图像处理。

在步骤S730中，收听是否接收到投影图像的新集合。如果已经接收到投影图像的新集合，则针对新接收到的投影图像的集合重复先前的步骤S710-S725。

在图8中示出了针对临床数据的方法A和B的图像处理结果。

上部的图像示出了在患者的部分延伸在FOV外面的情况下的横轴断层心脏静态分段(stepandshoot)数据集。“静态分段”是成像协议，其中，在X射线管和机架关于患者旋转的同时榻BD保持静止。当针对一个位置的数据采集完成时，将台子索引到下一位置以用于后续扫描。

中间行(从左到右)在左面板中示出了对被切除到感兴趣区域的完整膛的迭代重建。中央面板示出了针对完整膛使用与方法A相对应的FBP的感兴趣区域重建；右面板示出了具有大约20HU的平均差的(逐像素)差异图像，其证明了剩余的伪影。针对各测量窗口里面的像素取得差异，所述测量窗口被概述为图像里面的矩形。

下行(从左到右)：在左面板中，示出了对被切除到感兴趣区域的完整膛的迭代重建；中间面板示出了使用针对完整膛的FBP和单次迭代ART的感兴趣区域重建，所述单次迭代ART与方法B相对应。而且，右面板是逐像素差异图像。现在，平均差为约1HU。换言之，对于存在驻留在膛中的视场外材料的状况，方法B以高于方法A大概20倍的保真度(尽管具有较高的计算成本)来递送图像数据。确定视场外材料的量允许使用两种方法之间的切换。换言之，如果已经探测到足够量的视场外材料，则能够更高效地使用在计算上更昂贵的方法B。在探测到没有(或者没有足够的)视场外材料的情况下，则能够回落到在该情况下仍递送良好结果的在计算上更便宜的方法。视场外材料是否过量的判断取决于手头的情况，并且能够通过修改阈值来调节。

在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或计算机程序单元，其特征在于，适于在适当系统上运行根据前述实施例之一的方法的方法步骤。

因此，计算机程序单元可以被存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是本发明的实施例的部分。该计算单元可以适于执行或诱发执行以上所描述的方法的步骤。而且，其可以适于操作以上描述的装置的部件。计算单元可以适于自动地操作和/或运行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，数据处理器可以被装备为执行本发明的方法。

本发明的该示范性实施例涵盖从一开始就使用本发明的计算机程序和借助于更新将现有程序变成使用本发明的程序的计算机程序两者。

更进一步地，计算机程序单元可能能够提供满足如以上描述的方法的示范性实施例的流程的所有必要步骤。

根据本发明的另外的示范性实施例，提出了诸如CD-ROM的计算机可读介质，其中，计算机可读介质具有存储在其上的计算机程序单元，所述计算机程序单元是由前述部分描述的。

计算机程序可以被存储/分布在适合的介质上，例如与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由因特网或其他的有线或无线的电信系统。

然而，计算机程序也可以存在于网络(如万维网)上并且可以被从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另外的示范性实施例，提供了用于制造可用于下载的计算机程序单元的介质，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的先前描述的实施例之一的方法。

必须指出，参考不同的主题描述了本发明的实施例。具体而言，参考方法类权利要求描述了一些实施例，而参考装置型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域技术人员根据以上和以下的说明将理解到，除了属于一类主题的特征的任意组合外，涉及不同主题的特征之间的任意组合也被认为由本申请公开，除非另外指出。然而，能够组合所有特征提供超过特征的简单加和的协同作用。

尽管已经在附图和前文的描述中详细说明并描述了本发明，但这种说明和描述被视为说明性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践要求保护的本发明时，能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。

权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以满足权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。