一种用于计算机分层成像的图像处理方法、系统及设备与流程

1.本技术涉及x射线成像技术领域，特别是涉及一种用于计算机分层成像的图像处理方法、系统及设备。


背景技术：

2.x射线计算机断层成像(computed tomography，ct)技术可以在不接触物体表面和不破坏物体内部结构的前提下，检测被测物内部结构信息，解决x射线透射成像过程中存在的混叠和遮挡问题。
3.在工业应用中，对于板壳结构，如印刷电路板、机翼、卫星太阳能板等长度和厚度比值较大的板状构件，进行ct检测时，被测构件不易旋转，或者检测空间有限，难以对其进行全角度扫描，导致投影信息缺失，重建图像产生有限角伪影，不能获得其完整的结构信息或发现内部缺陷，从而导致检测效果差。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种用于计算机分层成像的图像处理方法、系统及设备，以实现抑制cl重建图像的层间信息混叠问题。具体技术方案如下：
5.本技术实施例提供了一种用于计算机分层成像的图像处理方法，所述方法包括：
6.基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到所述检测对象的第一三维重建图像；其中，所述第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层；
7.分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据；
8.基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，重建得到所述检测对象的第二三维重建图像；其中，所述第二三维重建图像在所述预设方向上包括所述预设数量的图像层；
9.利用所述第二三维重建图像的中层图像层，更新所述第一三维重建图像的中层图像层，得到所述检测对象的更新三维重建图像；其中，所述中层图像层为层数处于中层区间的图像层，所述中层区间为待伪影校正的图像层区间，所述上层区间、所述中层区间和所述下层区间为对所述预设数量进行区间划分得到，所述第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于所述第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。
10.本技术实施例还提供了一种计算机分层成像系统，包括：
11.射线源、探测器、控制器及处理器；
12.所述控制器用于控制所述射线源及所述探测器；
13.所述射线源用于发射x射线；
14.所述探测器用于采集x射线图像；
15.所述处理器用于：基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，
重建得到所述检测对象的第一三维重建图像；其中，所述第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层；分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据；基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，重建得到所述检测对象的第二三维重建图像；其中，所述第二三维重建图像在所述预设方向上包括所述预设数量的图像层；利用所述第二三维重建图像的中层图像层，更新所述第一三维重建图像的中层图像层，得到所述检测对象的更新三维重建图像；其中，所述中层图像层为层数处于中层区间的图像层，所述中层区间为待伪影校正的图像层区间，所述上层区间、所述中层区间和所述下层区间为对所述预设数量进行区间划分得到，所述第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于所述第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。
16.本技术实施例还提供了一种用于计算机分层成像的图像处理装置，用于执行本技术实施例任一所述的用于计算机分层成像的图像处理方法。
17.本技术实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器、存储器；
18.存储器，用于存放计算机程序；
19.处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一所述的用于计算机分层成像的图像处理方法。
20.本技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的用于计算机分层成像的图像处理方法。
21.本技术实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的用于计算机分层成像的图像处理方法。
22.本技术实施例有益效果：
23.本技术实施例提供的用于计算机分层成像的图像处理方法、装置、电子设备、计算机可读存储介质及包含指令的计算机程序产品，通过基于已知投影数据进行图像重建，得到第一三维重建图像，分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据；基于上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，重建得到检测对象的第二三维重建图像，利用第二三维重建图像的中层图像层，更新第一三维重建图像的中层图像层，得到检测对象的更新三维重建图像，通过校正投影数据，第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于第一三维重建图像中包括的层间伪影信息，有助于恢复重建图像的内部结构，提高图像质量和层间分辨率。
24.当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
26.图1-1为本技术实施例提供cl成像设备的一种结构示意图；
27.图1-2为本技术实施例提供的cl成像设备的成像原理示意图；
28.图1-3为本技术实施例提供的检测电路板的平面式分层成像的扫描方式的一种示意图；
29.图1-4为本技术实施例提供的用于计算机分层成像的图像处理方法的第一种流程示意图；
30.图1-5为本技术实施例提供的用于计算机分层成像的图像处理方法的第二种流程示意图；
31.图1-6为本技术实施例提供的用于计算机分层成像的图像处理方法的第三种流程示意图；
32.图1-7为本技术实施例提供的电路板迭代重建不同层的结果示意图；
33.图1-8为本技术实施例提供的bga焊球部分迭代重建结果示意图；
34.图1-9为本技术实施例提供的电路板层间伪影校正后不同层的效果示意图；
35.图1-10为本技术实施例提供的bga焊球部分层间伪影校正后的效果示意图；
36.图2为本技术实施例提供的计算机分层成像系统的一种结构示意图；
37.图3为本技术实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员基于本技术所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
39.首先，对本技术实施例中涉及的术语进行解释：
40.计算机断层成像(computed tomography，ct)：是一种利用x射线源发出x射线，探测器接收不同角度下x射线穿透被测物体后的光子，通过图像重建算法获得物体的断层图像或三维图像的技术，解决了x射线透射成像过程中存在的混叠和遮挡问题。
41.计算机分层成像(computed laminograph，cl)：与ct成像机理相同，是ct的一般化情况。主要用于检测板壳类物体。
42.正向投影(简称正投)：获得物体在不同角度下或者不同方向的投影的过程。
43.反向投影(简称反投)：从投影数据反推得到物体内部衰减系数的过程，也叫图像重建。
44.os-sart：有序子集联合代数重建算法(ordered-subset simultaneous algebraic reconstruction techniques)，是一种先将连续的图像离散化，再采用ct成像的离散模型重建图像的一种方法，属于迭代类算法。
45.伪影：是指原本在被扫描物体上并不存在，而在重建图像上却出现的各种形态的影像。
46.层间伪影：在cl重建过程中，因为采集数据的原因导致重建图像存在严重的层间信息混叠，将这种伪影称为层间伪影。
47.cl成像设备由射线源、前准直器、转台、探测器、图像处理单元等部分构成。其设备
组成和成像原理如图1-1、图1-2所示。
48.成像过程为：射线源发出x射线，经过前准直器，穿透被测物体后被探测器接收，探测器将接收到的衰减射线经光电转换器转变为电信号，再经数模转换器转变为数字信号，经主服务器进行图像重建，重建后再经数模转换器转换为模拟信号，最后以不同灰阶形式在显示器上显示或者直接以数字形式存于计算机。
49.检测电路板此类板壳物体时，常采用平面式分层成像的扫描方式，如图1-3所示。
50.该种扫描方式，载物台固定，电路板放在载物台上，射线源焦点、载物台中心与探测器中心始终在一条直线上，与旋转轴z轴的夹角为α(0
°
《α《90
°
)，射线源和探测器绕z轴同步相对旋转完成数据采集。其中，射线源轨迹的圆心到载物台中心的距离、射线源轨迹的圆心到探测器轨迹的圆心的距离、射线源的旋转半径r、探测器的旋转半径r、夹角α、扫描速度、旋转方向、放大比等均可调，操作方便灵活。通过解析类或者迭代类重建算法可获得物体的三维断层图像，但无论是解析类重建算法还是迭代类重建算法，获得的图像因层间信息混叠，都存在严重的层间伪影，使得图像的层间分辨率降低，难以判断构件结构或缺陷，降低了cl系统的实用性。
51.为了实现抑制cl重建图像的层间信息混叠问题，本技术实施例提供了用于计算机分层成像的图像处理方法、系统、装置、电子设备、计算机可读存储介质及包含指令的计算机程序产品。
52.在本技术实施例中，本方案可以应用于任一可以提供用于计算机分层成像的图像处理服务的电子设备，例如，计算机，手机，平板、游戏控制台、便携式可穿戴设备等。本技术实施例所提供的用于计算机分层成像的图像处理方法可以被设置于电子设备中的软件、硬件电路和逻辑电路中的至少一种实现。
53.如图1-4所示，图1-4为本技术实施例提供的用于计算机分层成像的图像处理方法的第一种流程示意图，该方法包括：
54.s01，基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到上述检测对象的第一三维重建图像；其中，上述第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层；
55.s02，分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据；
56.s03，基于上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据，重建得到上述检测对象的第二三维重建图像；其中，上述第二三维重建图像在上述预设方向上包括上述预设数量的图像层；
57.s04，利用上述第二三维重建图像的中层图像层，更新上述第一三维重建图像的中层图像层，得到上述检测对象的更新三维重建图像；其中，上述中层图像层为层数处于中层区间的图像层，上述中层区间为待伪影校正的图像层区间，上述上层区间、上述中层区间和上述下层区间为对上述预设数量进行区间划分得到。第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。
58.基于cl成像原理，可以通过分层成像扫描装置对检测对象进行扫描，以得到检测对象在不同角度下的投影数据以及扫描几何参数，示例性的，分层成像扫描装置可以为cl
成像设备，扫描几何参数包括射线源轨迹的圆心到载物台中心的距离，射线源轨迹的圆心到探测器轨迹的圆心的距离，射线源的旋转半径，探测器的旋转半径，射线源和探测器的旋转范围，旋转分度数，探测器尺寸，探测器个数，几何校正参数等。然后电子设备可以从cl成像设备处获取检测对象的计算机分层成像的已知投影数据和扫描几何参数。示例性的，电子设备可以是cl成像设备的一部分，也可以和cl成像设备分属不同的设备，在此，本技术不作限定。
59.获取了检测对象的计算机分层成像的已知投影数据和扫描几何参数之后，可以进行图像重建，以得到检测对象的第一三维重建图像，其中，图像重建方法可以为os-sart，解析类重建算法(fdk)、bpf(back projectionfilter，反投影滤波算法)，其他迭代算法如sart(algebraic reconstruction technique，代数迭代重建算法)、sirt(同时迭代重建算法)、mlem(统计迭代重建算法)，em(expectation-maximization algorithm，期望最大化算法)等。在此，本技术不作限定。
60.其中，第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层，该预设方向与对检测对象进行分层扫描的扫描方向有关；例如按照检测对象的厚度方向对检测对象进行分层扫描，则该预设方向即可以为检测对象的厚度方向，进一步示例性地，可以基于计算机分层成像的分辨率以及检测对象在扫描方向的尺寸(例如厚度)确定第一三维重建图像的层数(预设数量)。例如，分辨率高的可以将第一三维重建图像的层数划分的多，分辨率低的可以将第一三维重建图像的层数划分的少，具体可以基于实际情况进行确定。例如，可以基于分辨率或物体的厚度确定第一三维重建图像的总层数以及每一层重建图像的厚度尺寸，然后将各层图像与检测对象的实际部位对应，例如，检测对象的厚度为100mm，则可以将检测对象的第一三维重建图像的总层数确定为100层，每层的厚度尺寸为1mm，基于划分的总层数以及检测对象的厚度，即，成像物体的0～1mm对应的是第一层，1～2mm对应是第二层，以此类推，99mm～100mm对应的是100层。
61.需要进行伪影校正的图像层为位于中间的图像层，则可以基于需要进行伪影校正的图像层(待伪影校正的图像层)所在的层数对第一三维重建图像进行划分，以得到上层区间、中层区间和下层区间。具体的，按照第一三维重建图像在预设方向从上至下的顺序，确定了中层区间之后，将中层区间之上的图像层作为上层区间，将中层区间之下的图像层作为下层区间。
62.示例性的，根据系统分辨率和检测对象的厚度，确定重建图像的层数，得到第一三维重建图像的总图像层；根据实际需求确定待伪影校正的图像层；基于待伪影校正的图像层确定中层区间，其中，中层区间为待伪影校正的图像层区间。
63.确定上层区间、中层区间和下层区间之后，利用扫描几何参数分别对上层区间的上层图像层、下层区间的下层图像层进行正向投影，分别得到上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，其中，利用扫描几何参数分别对第一三维重建图像的上层区间的上层图像层、下层区间的下层图像层进行正向投影的方式可以参考相关技术中的正向投影方式。
64.基于上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，重建得到检测对象的第二三维重建图像，该第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。参与重建第二三维重建图像的上层图像层对应的投影数
据、以及下层图像层对应的投影数据减少，因此可以减少上层图像层和下层图像层引发的伪影影响。
65.在一种可选实施方式中，基于上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，重建得到检测对象的第二三维重建图像，包括：
66.基于上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，确定检测对象的已知投影数据中减少上层图像层对应的投影数据成分占比和/或减少下层图像层对应的投影数据成分占比后得到的更新投影数据；其中，可以根据图像处理需求确定减少上层图像层对应的投影数据成分和下层图像层对应的投影数据成分中的至少一种；在得以实现减少上层图像层对应的投影数据成分和下层图像层对应的投影数据成分中的至少一种的情况，本技术实施例对具体的投影数据更新方案不作具体限定；
67.基于更新投影数据进行图像重建，得到检测对象的第二三维重建图像。
68.示例性的，基于上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，确定已知投影数据中减少上层图像层对应的投影数据成分占比和/或减少下层图像层对应的投影数据成分占比后得到的更新投影数据，可以包括：
69.基于已知投影数据、上层图像层对应的投影数据、上层图像层对应的投影数据的第一预设权重因子、下层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据的第二预设权重因子，进行投影数据计算，得到更新投影数据。基于更新投影数据得到的第二三维重建图像降低了上层图像层和下层图像层的投影对中层图像层投影的影响。投影计算的具体实现本技术实施例不作具体限定，可以根据前述计算中因素量合理设计计算公式。
70.可选地，可以利用以下公式确定上述更新投影数据：
71.p
′
＝p-w1*proj_up-w2*proj_down
72.其中，p
′
为上述更新投影数据，p为上述已知投影数据，proj_up为上述上层图像层对应的投影数据，proj_down为上述下层图像层对应的投影数据；w1为上述第一预设权重因子，w2为上述第二预设权重因子。
73.利用第二三维重建图像的中层图像层更新第一三维重建图像的中层图像层，即，使用第二三维重建图像的中层图像层替换第一三维重建图像的中层图像层以得到检测对象的更新三维重建图像。
74.通过基于已知投影数据进行图像重建，得到第一三维重建图像，分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据；基于上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，重建得到检测对象的第二三维重建图像，利用第二三维重建图像的中层图像层，更新第一三维重建图像的中层图像层，得到检测对象的更新三维重建图像，通过校正投影数据，第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于第一三维重建图像中包括的层间伪影信息，有助于恢复重建图像的内部结构，提高图像质量和层间分辨率。
75.在本技术实施例中，示例性的，利用第二三维重建图像的中层图像层，更新第一三维重建图像的中层图像层，得到检测对象的最终三维重建图像，可以采用循环更新的方式执行。即在中层图像层所处的中层区间的上限值小于预设中层上限值(由需要进行伪影校正的中间层总层数决定)的情况下，可以按照预设步长分别对上层区间、中层区间和下层区
间的区间范围进行更新，并基于更新后的上层区间、中层区间和下层区间的区间范围，返回执行步骤：分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据；直至更新后的中层区间的上限值大于或等于预设中层上限值的情况下，将更新三维重建图像作为检测对象的最终三维重建图像。也即在循环更新过程中，上层区间、中层区间和下层区间的区间范围随着更新进度在不断的变化，需要重复执行图像层投影操作、第二三维重建图像重建操作以及中层图像层更新操作。
76.示例性的，可以做如下解释：
77.基于当前的图像层划分参数及预设步长，划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层；其中，上述第一区间图像层位于上述第二区间图像层的上方，上述第三区间图像层位于上述第二区间图像层的下方；
78.分别对上述第一区间图像层及上述第三区间图像层进行正向投影，得到上述第一区间图像层对应的投影数据、以及上述第三区间图像层对应的投影数据；
79.基于上述第一区间图像层对应的投影数据、以及上述第三区间图像层对应的投影数据，重建得到上述检测对象的第三三维重建图像；
80.利用上述第三三维重建图像的第二区间图像层，更新上述第一三维重建图像的中层图像层，得到第四三维重建图像；
81.在当前的图像层划分参数小于上述中层区间的最大层数(即预设中层上限值)的情况下，将上述第一三维重建图像更新为上述第四三维重建图像，并增加图像层划分参数的值；返回执行步骤：基于当前的图像层划分参数及预设步长，划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层；
82.直至在当前图像层划分参数上增加预设步长值得到的更新图像划分参数将大于上述中层区间的最大层数的情况下，将当前循环中得到的第四三维重建图像作为上述检测对象的更新三维重建图像。
83.确定待伪影校正的图像层，基于待伪影校正的图像层所在的层数确定当前的图像层划分参数和步长，步长表征一次循环中进行伪影校正的图像总层数，当前的图像层划分参数可以表征当前进行伪影校正的图像的第一层图像，基于当前的图像层划分参数及预设步长，对第一三维重建图像划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层，其中，第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层所处的图像层均不相同，第二区间图像层属于待伪影校正的图像层。也就是说，基于图像层划分参数可以划分得到待伪影校正的图像层。图像层划分参数的初始值可以为需要进行伪影校正的第一层图像层的层数。同样以检测对象的厚度为100mm为例，其中，需观察物体的第30mm～50mm部分的结构信息，但该部分层间伪影严重，需要对此部分的图像层进行校正，例如，检测对象的第一三维重建图像一共包括100层图像层，其中30mm～50mm对应的是30层至50层，则图像层划分参数的初始值可以为30。在对第一三维重建图像进行图像层划分时，第二区间图像层属于30层至50层中的图像层。其中，第二区间图像层可以为30层至50层图像，也可以为30层至50层中的部分图像层。图像层划分参数可以基于30层至50层数进行确定，只要划分得到的第二区间图像层所处的图像层属于30层至50层图像层即可。
84.例如，当前的图像层划分参数为m，步长为t，基于当前的图像层划分参数m，将第1
至第m-1层图像确定为第一区间图像层，将第m+t至第m层图像确定为第三区间图像层，将m层至m+t-1层图像作为第二区间图像层；其中，上述图像的总层数为m，t为预设整数，m《(m+t)《m，1≤t《m。
85.由于检测对象的每一层图像都会进行正投，对投影均有贡献，一次性处理较多的层(t取值较大，如t＝30)，那么即使降低了(1～m-1)层图像和(m+t)～m层图像对第(m)层到(m+t-1)层图像的影响，中间的t层图像其层与层之间也可能会相互产生较大地干扰。因此，可以设置表征一次循环中进行伪影校正的图像总层数的步长，以此将待伪影校正的图像层分批进行处理，有助于进一步提高图像质量。其中，步长的大小可以基于实际情况进行设定，以减少层与层之间的干扰为准。
86.示例性的，可以基于待伪影校正的图像层的总层数进行设定，在满足减少层与层之间的干扰的情况下，若待伪影校正的图像层的总层数可以等份，则优先基于将待伪影校正的图像层的总层数分为等份的多组设定步长。示例性的，t可以设置为比较小的值，以此获得检测对象的多层清晰图像，当t设置比较小时，可循环执行，通过多次处理将需要进行伪影校正的图像层均校正完。通过连续分层多次校正伪影，不仅能保证焦平面层的图像质量，远离焦平面层的图像质量也能得到较大提升，提高了扫描数据的利用率和cl系统的实用性。
87.而且，该方法在投影数据很少(如32个投影数据)时，可以获得取得较好地结果，当投影数据增加时，处理效果会更加明显。
88.示例性的，根据系统分辨率和检测对象的厚度，确定重建图像的层数，得到第一三维重建图像的总图像层；根据实际需求确定待伪影校正的图像层；基于待伪影校正的图像层确定当前的图像层划分参数和步长，以使基于当前的图像层划分参数和步长确定得到的第二区间图像层属于伪影校正的图像层。
89.确定第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层之后，利用扫描几何参数分别对第一区间图像层及第三区间图像层进行正向投影，分别得到第一区间图像层、第二区间图像层的投影数据，其中，利用扫描几何参数分别对第一区间图像层、第二区间图像层进行正向投影的方式可以参考相关技术中的正向投影方式。然后基于第一区间图像层对应的投影数据、以及第三区间图像层对应的投影数据，重建得到检测对象的第三三维重建图像。
90.利用第三三维重建图像的第二区间图像层，更新第一三维重建图像的中层图像层，得到第四三维重建图像，在当前的图像层划分参数小于中层区间的最大层数的情况下，将第一三维重建图像更新为第四三维重建图像，并增加图像层划分参数的值；返回执行步骤：基于当前的图像层划分参数及预设步长，划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层，直至在当前图像层划分参数上增加预设步长值得到的更新图像划分参数将大于上述中层区间的最大层数的情况下，将当前更新循环中得到的第四三维重建图像作为检测对象的更新三维重建图像。
91.继续以上述循环更新为例，一种可能的实施例中，上述基于上述第一区间图像层对应的投影数据、以及上述第三区间图像层对应的投影数据，重建得到上述检测对象的第三三维重建图像，包括：
92.基于上述已知投影数据、第一预设权重因子、第二预设权重因子、上述第一区间图
像层对应的投影数据及上述第三区间图像层对应的投影数据，确定更新后的投影数据；上述第一预设权重因子及第二预设权重因子均是基于实际经验确定得到的；
93.基于上述更新后的投影数据进行图像重建，得到第三三维重建图像。
94.第一预设权重因子表征第一区间图像层对已知投影数据的投影权重，第二预设权重因子表征第三区间图像层对已知投影数据的投影权重，则基于已知投影数据、第一预设权重因子、第二预设权重因子、第一区间图像层对应的投影数据及第三区间图像层对应的投影数据确定的更新后的投影数据可以降低第一区间图像层和第三区间图像层的投影对第二区间图像层投影的影响，如此基于更新后的投影数据进行图像重建得到的第三三维重建图像降低了第一区间图像层和第三区间图像层的投影对第二区间图像层投影的影响。
95.一种可能的实施例中，上述基于上述已知投影数据、第一预设权重因子、第二预设权重因子、上述第一区间图像层对应的投影数据及上述第三区间图像层对应的投影数据，确定更新后的投影数据，包括：
96.利用以下公式确定更新后的投影数据：
97.p
′
＝p-w1*proj_up-w2*proj_down
98.其中，p
′
为更新后的投影数据，p为上述已知投影数据，proj_up为上述第一区间图像层对应的投影数据，proj_down为上述第三区间图像层对应的投影数据；w1为上述第一预设权重因子，w2为上述第二预设权重因子。
99.基于以上公式确定更新后的投影数据降低了第一区间图像层和第三区间图像层的投影对第二区间图像层投影的影响。
100.基于上述实施例，如图1-5所示，图1-5为本技术实施例提供的用于计算机分层成像的图像处理方法的第二种流程示意图，该方法包括：
101.s110，获取分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据和扫描几何参数；
102.s120，基于上述已知投影数据及上述扫描几何参数进行图像重建，得到第一三维重建图像；
103.s130，基于当前的图像层划分参数及预设步长，划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层；
104.s140，利用上述扫描几何参数分别对上述第一区间图像层、第三区间图像层进行正向投影，分别得到上述第一区间图像层、第三区间图像层的投影数据；
105.s150，基于上述已知投影数据、第一预设权重因子、第二预设权重因子、上述第一区间图像层的投影数据及上述第三区间图像层的投影数据，确定第三三维重建图像，其中，上述第一预设权重因子表征第一区间图像层对上述已知投影数据的投影权重，上述第二预设权重因子表征第三区间图像层对上述已知投影数据的投影权重；
106.s160，利用上述第三三维重建图像的第二区间图像层更新第一三维重建图像的第二区间图像层，得到第四三维重建图像；
107.s170，在当前的图像层划分参数小于预设参数阈值(即前述中层区间的最大层数)的情况下，将第一三维重建图像更新为第四三维重建图像，并增加图像层划分参数的值，返回执行步骤s130；
108.示例性的，通过以下方式增加图像层划分参数的值：
109.将当前的图像层划分参数数值的基础上增加t作为更新后的图像层划分参数。
110.例如，同样以检测对象的厚度为100mm为例，其中，需观察检测对象的30mm～50mm部分结构信息，但因该部分层间伪影严重，需要对此部分的图像层进行校正，则当前的图像层划分参数m为30，t为5，预设参数阈值为50，即当前的第一区间图像层为1～29层，第三区间图像层为35～100层，第二区间图像层为30～34层，在当前的图像层划分参数30小于预设参数阈值50的情况下，将第一三维重建图像更新为第四三维重建图像，然后将当前的图像层划分参数数值的基础上增加t作为更新后的图像层划分参数，即基于更新后的图像层划分参数确定得到的第一区间图像层为1～34层，第三区间图像层为40～100层，第二区间图像层为35～39层。将当前的图像层划分参数数值的基础上增加t作为更新后的图像层划分参数可以避免对同一图层进行重复处理，以此可以减少计算量。
111.s180，直至在当前图像层划分参数上增加预设步长值得到的更新图像划分参数大于预设参数阈值的情况下，将当前更新循环中得到的第四三维重建图像作为检测对象的更新三维重建图像。
112.通过基于已知投影数据及扫描几何参数进行图像重建，得到第一三维重建图像，基于当前的图像层划分参数及预设步长，划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层，利用扫描几何参数分别对第一区间图像层、第三区间图像层进行正向投影，分别得到第一区间图像层、第三区间图像层的投影数据，基于已知投影数据、第一预设权重因子、第二预设权重因子、第一区间图像层及第三区间图像层的投影数据，确定第三三维重建图像，利用第三三维重建图像的第二区间图像层更新第一三维重建图像像的第二区间图像层，通过校正投影数据，恢复重建图像的内部结构，提高图像质量和层间分辨率。
113.一种可能的实施例中，上述基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到上述检测对象的第一三维重建图像，包括：
114.获取分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据和扫描几何参数；
115.获取当前重建图像；其中，上述当前重建图像的初始值为预设图像；
116.基于上述扫描几何参数确定当前重建图像在正向投影方向下的第一投影数据；
117.在上述已知投影数据与第一投影数据的差异不小于预设差值阈值，或者在上述已知投影数据与第一投影数据的差异不小于预设差值阈值且未达到预设迭代次数的情况下，对当前重建图像进行更新，并返回执行步骤：基于上述扫描几何参数确定当前重建图像在正向投影方向下的第一投影数据；
118.在上述已知投影数据与第一投影数据的差异小于预设差值阈值，或者在上述已知投影数据与第一投影数据的差异小于预设差值阈值且达到预设迭代次数的情况下，将当前重建图像作为第一三维重建图像。
119.迭代重建的本质是利用已知的投影数据p和扫描几何参数，进行反向投影得到重建图像，然后再使用已知的几何参数，对重建图像正向投影得到该重建图像的投影数据p1，将其与已知的投影数据p比较，校正投影p1后，再进行图像重建，循环上述步骤，直至满足迭代结束条件，得到最后重建结果。当然，迭代过程中也可以按照预设的迭代次数作为迭代上限，确定最后的重建结果。
120.具体的，获取了已知投影数据p和扫描几何参数l之后，获取当前重建图像的初始值，其中，当前重建图像的初始值可以设置为全零(也可理解为一种预设图像)，也可以是解
析重建图像，例如，设置估计图像的初始值f
(0)
＝0，设置迭代终止条件ε或者是迭代次数上限n。对其利用扫描几何参数进行正向投影获得该图像的投影数据p0，将其与已知的投影数据p比较，如果p0与p的误差不小于预设差值阈值或者迭代次数未达到上限，以有序子集联合代数重建算法(ordered-subset simultaneous algebraic reconstruction techniques，os-sart)为例，使用其对cl投影数据p进行图像重建，获得当前重建图像f
(k)
，模型f
(k)
的模型为：
[0121][0122]
进行更新，以基于f
(0)
得到f
(1)
，然后再利用扫描几何参数对f
(1)
进行正向投影获得该图像的投影数据p1，将其与已知的投影数据p比较，如果p与p1的误差不小于预设差值阈值或者迭代次数未达到上限，继续基于上述公式进行迭代更新，如果误差小于预设差值阈值或者迭代次数达到上限，则得到第一三维重建图像。
[0123]
其中，令投影数据图像被分为n＝n
×
n个像素，pi表示第i条射线的已知投影数据，表示第i条射线的当前重建图像的投影数据，w
in
为权重因子，表示第n个像素对第i条射线投影值的贡献；表示对j个像素基于预设图像重建算法的修正值，b
[n]
为第n个子集的射线指标集；λ为用于控制修正图像的权重的松弛因子，k为迭代次数，i为所有投影角度下射线的集合。
[0124]
基于上述实施例，如图1-6所示，图1-6为本技术实施例提供的用于计算机分层成像的图像处理方法的第三种流程示意图。
[0125]
s101，获得检测对象的计算机分层成像的已知投影数据p和扫描几何参数l。
[0126]
具体可以使用图1-3扫描方式获得的检测对象的计算机分层成像的已知投影数据p和扫描几何参数l。
[0127]
其中，几何参数集l包括射线源轨迹的圆心到载物台中心的距离，射线源轨迹的圆心到探测器轨迹的圆心的距离，射线源的旋转半径，探测器的旋转半径，射线源和探测器的旋转范围，旋转分度数，探测器单元尺寸，探测器单元个数，几何校正参数等。
[0128]
s102，确定初始估计图像f
(0)
，通过迭代方式基于已知投影数据及扫描几何参数进行图像重建，得到第一三维重建图像f
(k)
。经过该步骤后，可以获得板状物体内部灰度图像，但因为投影信息混叠导致重建图像存在严重的层间伪影，内部结构不清晰。以采集一组实际电路板数据为例，该组数据采集了32个投影，投影数据少，图1-7为电路板os-sart迭代重建的不同层结果图，因采集投影时层与层之间相互干扰，导致重建出的电路板结构被一层灰度图遮盖住，结构不清晰，焊球、引脚、线路分布等在重建图像上的分辨率很低，存在严重的层间信息混叠。图1-8为电路板中间bga焊球重建图像，因层与层间相互影响，导致重建的焊球尺寸比实际尺寸大，也难以判断焊球内部是否存在缺陷。
[0129]
s103，基于当前的图像层划分参数，确定上层图像层(1～m)层图像、下层图像层(m+t+1)～m层图像及中层图像层第(m+1)层到(m+t)。
[0130]
需要说明的是在图1-6所示的示例中m+1相当上述示例中的当前图像层划分参数。
[0131]
s104，利用上述扫描几何参数分别对上层图像层(1～m)层图像、下层图像层(m+t+
1)～m层图像进行正向投影，分别得到上层图像层的投影数据proj_up、下层图像层的投影数据proj_down。
[0132]
s105，基于上述已知投影数据、第一预设权重因子、第二预设权重因子、上述上层图像层的投影数据及上述下层图像层的投影数据，确定更新后的投影数据。
[0133]
利用以下公式确定更新后的投影数据：
[0134]
p
′
＝p-w1*proj_up-w2*proj_down
[0135]
其中，p
′
为更新后的投影数据，p为上述已知投影数据，proj_up为上述上层图像层的投影数据，proj_down为上述下层图像层的投影数据；w1为上述第一预设权重因子，w2为上述第二预设权重因子。
[0136]
s106，基于更新后的投影数据p
′
进行图像重建，得到第二三维重建图像u
(k)
。
[0137]
其中，基于更新后的投影数据p
′
进行图像重建得到第二三维重建图像的方式可以参考步骤s102中通过迭代方式基于已知投影数据及扫描几何参数进行图像重建，得到第一三维重建图像f
(k)
的方式，在此不再赘述。
[0138]
s107，使用u
(k)
的第(m+1)层到(m+t)层更新估计图像f
(k)
的第(m+1)层到(m+t)层，得到第三三维重建图像f
(k+1)
。
[0139]
经过该步骤后，可以得到降低(1～m)层图像和(m+t+1)～m层图像的影响之后重建得到的第(m+1)层到(m+t)层图像，其层间伪影得到了有效抑制，图像质量得到明显提升。以图1-7，图1-8的电路板为例，经过步骤s103～s107之后，获得的对应层结果图如图1-9，图1-10。对比图1-7，图1-9中校正后的图像层间混叠现象得到了明显改善，图像的结构信息和内部灰度值逐步得到恢复，图像质量有了较明显提升，层间分辨率得到提高。
[0140]
对比图1-7，图1-10中校正后图像质量有了明显提升，重建的焊球尺寸更接近实际焊球大小，焊球存在的缺陷更清晰可见。
[0141]
s108，判断m+t+1的值是否大于m
down
(前述中层区间的最大层数)，若不满足，执行步骤s109，若满足，执行步骤s1110。
[0142]
s109，令f
(k)
＝f
(k+1)
，更新m，m＝m+t。
[0143]
s110，输出伪影抑制后的重建图像。
[0144]
终止迭代，得到并输出伪影抑制后的重建图像f
(k+1
)。
[0145]
通过基于已知投影数据及扫描几何参数进行图像重建，得到第一三维重建图像，基于当前的图像层划分参数，确定上层图像层、下层图像层及中层图像层，利用扫描几何参数分别对第一三维重建图像的上层图像层、下层图像层进行正向投影，分别得到上层图像层、下层图像层的投影数据；基于已知投影数据、第一预设权重因子、第二预设权重因子、上层图像层的投影数据及下层图像层的投影数据，确定第二三维重建图像，利用第二三维重建图像的中层图像层更新第一三维重建图像的中层图像层，通过校正投影数据，恢复重建图像的内部结构，提高图像质量和层间分辨率。
[0146]
基于上述方法实施例，本技术实施例还提供了一种计算机分层成像系统，如图2所示，图2为本技术实施例提供的一种计算机分层成像系统的一种结构示意图，包括：
[0147]
射线源、探测器、控制器及处理器；
[0148]
上述控制器用于控制上述射线源及上述探测器；
[0149]
上述射线源用于发射x射线；
[0150]
上述探测器用于采集x射线图像；
[0151]
上述处理器用于：基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到上述检测对象的第一三维重建图像；其中，上述第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层；分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据；基于上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据，重建得到上述检测对象的第二三维重建图像；其中，上述第二三维重建图像在上述预设方向上包括上述预设数量的图像层；利用上述第二三维重建图像的中层图像层，更新上述第一三维重建图像的中层图像层，得到上述检测对象的更新三维重建图像；其中，上述中层图像层为层数处于中层区间的图像层，上述中层区间为待伪影校正的图像层区间，上述上层区间、上述中层区间和上述下层区间为对上述预设数量进行区间划分得到，上述第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于上述第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。
[0152]
一种可能的实施例中，上述处理器还进一步用于：
[0153]
基于上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据，确定上述已知投影数据中减少上述上层图像层对应的投影数据成分占比和/或减少上述下层图像层对应的投影数据成分占比后得到的更新投影数据；
[0154]
基于上述更新投影数据进行图像重建，得到上述第二三维重建图像。
[0155]
一种可能的实施例中，上述处理器还进一步用于：
[0156]
基于上述已知投影数据、上述上层图像层对应的投影数据、上述上层图像层对应的投影数据的第一预设权重因子、上述下层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据的第二预设权重因子，进行投影数据计算，得到上述更新投影数据。
[0157]
一种可能的实施例中，上述处理器还进一步用于：
[0158]
利用以下公式确定上述更新投影数据：
[0159]
p
′
＝p-w1*proj_up-w2*proj_down
[0160]
其中，p
′
为上述更新投影数据，p为上述已知投影数据，proj_up为上述上层图像层对应的投影数据，proj_down为上述下层图像层对应的投影数据；w1为上述第一预设权重因子，w2为上述第二预设权重因子。
[0161]
一种可能的实施例中，上述处理器还用于：
[0162]
在上述中层图像层所处的中层区间的上限值小于预设中层上限值的情况下，按照预设步长分别对上述上层区间、上述中层区间和上述下层区间的区间范围进行更新，并基于更新后的上层区间、上述中层区间和上述下层区间的区间范围，返回执行步骤：分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据；
[0163]
直至更新后的中层区间的上限值大于或等于上述预设中层上限值的情况下，将上述更新三维重建图像作为上述检测对象的最终三维重建图像。
[0164]
一种可能的实施例中，上述处理器还用于：
[0165]
基于当前的图像层划分参数及预设步长，划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层；其中，上述第一区间图像层位于上述第二区间图像层的上方，上述第三区间图像层位于上述第二区间图像层的下方；
[0166]
分别对上述第一区间图像层及上述第三区间图像层进行正向投影，得到上述第一区间图像层对应的投影数据、以及上述第三区间图像层对应的投影数据；
[0167]
基于上述第一区间图像层对应的投影数据、以及上述第三区间图像层对应的投影数据，重建得到上述检测对象的第三三维重建图像；
[0168]
利用上述第三三维重建图像的第二区间图像层，更新上述第一三维重建图像的中层图像层，得到第四三维重建图像；
[0169]
在当前的图像层划分参数小于上述中层区间的最大层数的情况下，将上述第一三维重建图像更新为上述第四三维重建图像，并增加图像层划分参数的值；返回执行步骤：基于当前的图像层划分参数及预设步长，划分第一区间图像层、第二区间图像层及第三区间图像层；
[0170]
在当前的图像层划分参数不小于上述中层区间的最大层数的情况下，将上述第四三维重建图像作为上述检测对象的更新三维重建图像。
[0171]
一种可能的实施例中，上述处理器具体用于：
[0172]
获取分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据和扫描几何参数；
[0173]
获取当前重建图像；其中，上述当前重建图像的初始值为预设图像；
[0174]
基于上述扫描几何参数确定当前重建图像在正向投影方向下的第一投影数据；
[0175]
在上述已知投影数据与第一投影数据的差异不小于预设差值阈值，或者在上述已知投影数据与第一投影数据的差异不小于预设差值阈值且未达到预设迭代次数的情况下，对当前重建图像进行更新，并返回执行步骤：基于上述扫描几何参数确定当前重建图像在正向投影方向下的第一投影数据；
[0176]
在上述已知投影数据与第一投影数据的差异小于预设差值阈值，或者在上述已知投影数据与第一投影数据的差异小于预设差值阈值且达到预设迭代次数的情况下，将当前重建图像作为第一三维重建图像。
[0177]
关于上述实施例中的系统，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
[0178]
本技术实施例还提供了一种电子设备，如图3所示，包括:
[0179]
存储器301，用于存放计算机程序；
[0180]
处理器302，用于执行存储器301上所存放的程序时，实现如下步骤：
[0181]
基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到上述检测对象的第一三维重建图像；其中，上述第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层；
[0182]
分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据；
[0183]
基于上述上层图像层对应的投影数据、以及上述下层图像层对应的投影数据，重建得到上述检测对象的第二三维重建图像；其中，上述第二三维重建图像在上述预设方向上包括上述预设数量的图像层；
[0184]
利用上述第二三维重建图像的中层图像层，更新上述第一三维重建图像的中层图像层，得到上述检测对象的更新三维重建图像；其中，上述中层图像层为层数处于中层区间的图像层，上述中层区间为待伪影校正的图像层区间，上述上层区间、上述中层区间和上述
下层区间为对上述预设数量进行区间划分得到，上述第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于上述第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。
[0185]
并且上述电子设备还可以包括通信总线和/或通信接口，处理器302、通信接口、存储器301通过通信总线完成相互间的通信。
[0186]
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect，pci)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0187]
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
[0188]
存储器可以包括随机存取存储器(random access memory，ram)，也可以包括非易失性存储器(non-volatile memory，nvm)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
[0189]
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，cpu)、网络处理器(network processor，np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
[0190]
在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一用于计算机分层成像的图像处理方法的步骤。
[0191]
在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一用于计算机分层成像的图像处理方法。
[0192]
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者其他介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
[0193]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0194]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统、电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0195]
以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围内。

技术特征：
1.一种用于计算机分层成像的图像处理方法，其特征在于，所述方法包括：基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到所述检测对象的第一三维重建图像；其中，所述第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层；分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据；基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，重建得到所述检测对象的第二三维重建图像；其中，所述第二三维重建图像在所述预设方向上包括所述预设数量的图像层；利用所述第二三维重建图像的中层图像层，更新所述第一三维重建图像的中层图像层，得到所述检测对象的更新三维重建图像；其中，所述中层图像层为层数处于中层区间的图像层，所述中层区间为待伪影校正的图像层区间，所述上层区间、所述中层区间和所述下层区间为对所述预设数量进行区间划分得到，所述第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于所述第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，重建得到所述检测对象的第二三维重建图像，包括：基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，确定所述已知投影数据中减少所述上层图像层对应的投影数据成分占比和/或减少所述下层图像层对应的投影数据成分占比后得到的更新投影数据；基于所述更新投影数据进行图像重建，得到所述第二三维重建图像。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，确定所述已知投影数据中减少所述上层图像层对应的投影数据成分占比和/或减少所述下层图像层对应的投影数据成分占比后得到的更新投影数据，包括：基于所述已知投影数据、所述上层图像层对应的投影数据、所述上层图像层对应的投影数据的第一预设权重因子、所述下层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据的第二预设权重因子，进行投影数据计算，得到所述更新投影数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述已知投影数据、所述上层图像层对应的投影数据、所述上层图像层对应的投影数据的第一预设权重因子、所述下层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据的第二预设权重因子，进行投影数据计算，得到所述更新投影数据，包括：利用以下公式确定所述更新投影数据：p
′
＝-w1*proj_up-w2*proj_其中，p
′
为所述更新投影数据，p为所述已知投影数据，proj_为所述上层图像层对应的投影数据，proj_为所述下层图像层对应的投影数据；w1为所述第一预设权重因子，w2为所述第二预设权重因子。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述第二三维重建图像的中层图像层，更新所述第一三维重建图像的中层图像层，得到所述检测对象的更新三维重建图像，包括：
在所述中层图像层所处的中层区间的上限值小于预设中层上限值的情况下，按照预设步长分别对所述上层区间、所述中层区间和所述下层区间的区间范围进行更新，并基于更新后的上层区间、所述中层区间和所述下层区间的区间范围，返回执行步骤：分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据；直至更新后的中层区间的上限值大于或等于所述预设中层上限值的情况下，将所述更新三维重建图像作为所述检测对象的最终三维重建图像。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到所述检测对象的第一三维重建图像，包括：获取分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据和扫描几何参数；获取当前重建图像；其中，初始情况下的当前重建图像为预设图像；基于所述扫描几何参数确定当前重建图像在正向投影方向下的第一投影数据；在所述已知投影数据与第一投影数据的差异不小于预设差值阈值，或者在所述已知投影数据与第一投影数据的差异不小于预设差值阈值且未达到预设迭代次数的情况下，对当前重建图像进行更新，并返回执行步骤：基于所述扫描几何参数确定当前重建图像在正向投影方向下的第一投影数据；在所述已知投影数据与第一投影数据的差异小于预设差值阈值，或者在所述已知投影数据与第一投影数据的差异小于预设差值阈值且达到预设迭代次数的情况下，将当前重建图像作为第一三维重建图像。7.一种计算机分层成像系统，其特征在于，包括：射线源、探测器、控制器及处理器；所述控制器用于控制所述射线源及所述探测器；所述射线源用于发射x射线；所述探测器用于采集x射线图像；所述处理器用于：基于分层成像扫描装置对检测对象扫描得到的已知投影数据，重建得到所述检测对象的第一三维重建图像；其中，所述第一三维重建图像在预设方向上包括预设数量的图像层；分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据；基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，重建得到所述检测对象的第二三维重建图像；其中，所述第二三维重建图像在所述预设方向上包括所述预设数量的图像层；利用所述第二三维重建图像的中层图像层，更新所述第一三维重建图像的中层图像层，得到所述检测对象的更新三维重建图像；其中，所述中层图像层为层数处于中层区间的图像层，所述中层区间为待伪影校正的图像层区间，所述上层区间、所述中层区间和所述下层区间为对所述预设数量进行区间划分得到，所述第二三维重建图像中包括的层间伪影信息少于所述第一三维重建图像中包括的层间伪影信息。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述处理器还用于：基于所述上层图像层对应的投影数据、以及所述下层图像层对应的投影数据，确定所述已知投影数据中减少所述上层图像层对应的投影数据成分占比和/或减少所述下层图像层对应的投影数据成分占比后得到的更新投影数据；
基于所述更新投影数据进行图像重建，得到所述第二三维重建图像。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-6任一所述的方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6任一所述的方法。

技术总结
本申请实施例提供了一种用于计算机分层成像的图像处理方法、系统及设备，通过基于已知投影数据进行图像重建，得到第一三维重建图像，分别对层数处于上层区间的上层图像层、及层数处于下层区间的下层图像层进行正向投影，得到上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据；基于上层图像层对应的投影数据、以及下层图像层对应的投影数据，重建得到检测对象的第二三维重建图像，利用第二三维重建图像的中层图像层，更新第一三维重建图像的中层图像层，得到检测对象的更新三维重建图像，通过校正投影数据，恢复重建图像的内部结构，提高图像质量和层间分辨率。提高图像质量和层间分辨率。提高图像质量和层间分辨率。


技术研发人员：降俊汝 赵中玮 徐光明 谭川东 赵伟 王天舒
受保护的技术使用者：杭州睿影科技有限公司
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/28