УМЕНЬШЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА В НИЗКОДОЗНОЙ КОМПЬЮТЕРНОЙ ТОМОГРАФИИ

1. Система, содержащая:
источник, который вращается вокруг области обследования и излучает радиацию, которая пересекает область обследования;
радиационно-чувствительную детекторную матрицу, которая обнаруживает радиацию, пересекающую область обследования, и генерирует данные проекции, являющиеся показателем обнаруженной радиации; и
устройство уменьшения уровня шума в данных проекции, которое уменьшает уровень шума в данных проекции, причем устройство уменьшения уровня шума уменьшает уровень шума в проекции на основании числа обнаруженных фотонов для проекции.
2. Система по п. 1, в которой устройство уменьшения уровня шума содержит:
устройство оценки фотонов, которое оценивает число обнаруженных фотонов для каждой проекции, причем устройство уменьшения уровня шума в данных проекции уменьшает уровень шума в данных проекции на основании оцененного числа обнаруженных фотонов.
3. Система по п. 2, в которой оцененное число обнаруженных фотонов представляет собой сглаженное скользящее среднее по оцененному числу обнаруженных фотонов.
4. Система по п. 1, в которой устройство уменьшения уровня шума в данных проекции дополнительно содержит:
устройство уменьшения уровня шума, которое уменьшает уровень шума в проекциях на основании минимизации функции издержек,
включающей в себя, по меньшей мере, два члена, первый член полной вариации и второй член взвешенных наименьших квадратов, и оцененное число обнаруженных фотонов.
5. Система по п. 1, в которой устройство уменьшения уровня шума в данных проекции дополнительно содержит:
устройство уменьшения уровня шума, которое уменьшает уровень шума в проекции путем отдачи предпочтения проекции, когда оцененное число обнаруженных фотонов велико, и предпочтения проекциям с малой полной вариацией, когда оцененное число обнаруженных фотонов мало.
6. Система по п. 5, в которой устройство уменьшения уровня шума применяет итеративный алгоритм для минимизации функции издержек.
7. Система по п. 1, дополнительно содержащая:
устройство восстановления, которое восстанавливает данные проекции, прошедшие уменьшение уровня шума, чтобы генерировать данные объемного изображения.
8. Система по п. 1, в которой устройство уменьшения уровня шума в данных проекции уменьшает уровень шума в проекциях, имеющих меньшее число фотонов, в большей степени, чем в проекциях, имеющих большее число фотонов.
9. Система по п. 1, в которой устройство уменьшения уровня шума в данных проекции дополнительно содержит:
устройство оценки, которое определяет, уменьшен ли уровень шума в проекции, на основании числа обнаруженных фотонов для проекции.
10. Система по п. 9, в которой, по меньшей мере, одна
проекция включает в себя число обнаруженных фотонов, которое соответствует заранее заданному пороговому значению числа фотонов, и уровень шума в которой не уменьшен, и по меньшей мере одна проекция включает в себя число обнаруженных фотонов, которое не соответствует заранее заданному пороговому значению числа фотонов, и уровень шума в которой уменьшен.
11. Система по п. 1, в которой устройство уменьшения уровня шума в данных проекции уменьшает уровень шума, сохраняя при этом заданное разрешение изображения.
12. Способ, содержащий:
получение данных проекции, генерированных системой формирования изображений;
определение оцененного числа обнаруженных фотонов для двумерной проекции данных проекции и генерирование сигнала, являющегося ее показателем; и
уменьшение уровня шума в проекции на основании упомянутого сигнала.
13. Способ по п. 12, в котором степень уменьшения уровня шума пропорциональна оцененному числу обнаруженных фотонов для проекции, и уровень шума в по меньшей мере двух проекциях уменьшают в двух различных степенях, причем уменьшение уровня шума проекции включает в себя минимизацию функции издержек, которая включает в себя член полной вариации и член взвешенных наименьших квадратов, причем член полной вариации преобладает, когда оцененное число обнаруженных фотонов является более низким, и член взвешенных наименьших квадратов преобладает, когда оцененное число обнаруженных фотонов является более
высоким, и причем функция издержек отдает предпочтение проекции, когда оцененное число обнаруженных фотонов велико, и отдает предпочтение проекциям с малой полной вариацией, когда оцененное число обнаруженных фотонов мало.
14. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:
уменьшение уровня шума только в тех проекциях, которые имеют оцененное число фотонов, несоответствующее заранее заданному пороговому значению, и уменьшение уровня шума в оставшихся проекциях в некоторой степени на основании соответственного оцененного числа фотонов.
15. Способ по п. 12, дополнительно содержащий:
сглаживание оцененного числа обнаруженных фотонов путем использования скользящего среднего по оцененному числу обнаруженных фотонов, причем проекции уменьшают уровень шума на основании сглаженного оцененного числа обнаруженных фотонов.