Ct檢測器位置校正方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種CT檢測器位置校正方法，包括如下步驟：對圓柱狀金屬棒進行CT偏心斷層掃描獲得金屬棒的中心在各個掃描角度下在各排檢測器通道上的投影位置；取出金屬棒在某一掃描角度下在某排檢測器通道上的投影值并進行樣條插值獲得金屬棒在該掃描角度下的投影值曲線；根據(jù)投影值曲線獲得金屬棒的中心在該掃描角度下的投影位置；根據(jù)金屬棒的中心在該掃描角度下的投影位置通過求最小值方式獲得金屬棒的中心在該掃描角度下的理想位置；根據(jù)金屬棒的中心在該掃描角度下的投影位置與理想位置獲得金屬棒的中心在該掃描角度下的位置偏差；根據(jù)金屬棒的中心在該掃描角度下的位置偏差獲得該排檢測器通道的各檢測器的位置偏差以及檢測器位置校正表。
【專利說明】
CT檢測器位置校正方法【

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及計算機斷層掃描成像【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種CT檢測器位置校正方法。
【技術(shù)背景】
[0002]CT掃描設(shè)備用于對待掃描目標進行斷層掃描成像，其包括具有供待掃描目標進出的檢測腔的旋轉(zhuǎn)機架、設(shè)于旋轉(zhuǎn)機架上用于產(chǎn)生X射線的球管以及設(shè)于旋轉(zhuǎn)機架上并與球管相對設(shè)置的檢測器陣列。檢測器陣列用于接收穿透待掃描目標的X射線并將接收到的X射線信號轉(zhuǎn)換成電信號。檢測器陣列是由多個檢測器模塊組成的。由于檢測器模塊在安裝過程中存在檢測器模塊安裝位置的誤差，進而會造成根據(jù)CT掃描采集的數(shù)據(jù)進行重建得到的圖像產(chǎn)生環(huán)狀偽影。為了保證重建圖像的圖像質(zhì)量，必須事先測出檢測器模塊的準確位置并保存成校正表?，F(xiàn)有解決檢測器位置誤差問題有兩種方式:一種方式是通過精確的加工保證誤差在極小的范圍內(nèi)；另一種方式是通過精確的光學(xué)測量或精確的幾何模體測量給出每個檢測器模塊的準確位置。但無論采用上述哪種方式都會造成制造加工成本高、速度慢、容錯能力弱的問題。
[0003]因此，確有必要提供一種CT檢測器位置校正方法，用于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種CT檢測器位置校正方法，可以在較低成本下方便快速獲得CT檢測器的準確位置，進而可以根據(jù)由CT檢測器的準確位置生成的校正表對CT圖像進行校正而保證圖像的質(zhì)量。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種CT檢測器位置校正方法，其包括:根據(jù)CT掃描設(shè)備獲得在各掃描角度下各排檢測器通道上各檢測器的初始位置；采用CT掃描設(shè)備對圓柱狀金屬棒進行偏心斷層掃描獲得圓柱狀金屬棒的中心在各個掃描角度下在各排檢測器通道上的投影位置；從圓柱狀金屬棒的中心在各個掃描角度下在各排檢測器通道上的投影位置中取出圓柱狀金屬棒在某一掃描角度下在某排檢測器通道上的投影值；對圓柱狀金屬棒在某一掃描角度下在某排檢測器通道上的投影值進行樣條插值獲得圓柱狀金屬棒在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影值曲線；根據(jù)圓柱狀金屬棒在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影值曲線獲得圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影位置；根據(jù)圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影位置與圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在斷層掃描的正弦圖中的理想位置獲得起始掃描角度、球管焦點到檢測器模塊的距離與圓柱狀金屬棒的中心到旋轉(zhuǎn)中心的距離的比值、檢測器中心通道位置；根據(jù)起始掃描角度、球管焦點到檢測器模塊的距離與圓柱狀金屬棒的中心到旋轉(zhuǎn)中心的距離的比值、檢測器中心通道位置獲得圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在斷層掃描的正弦圖中的理想位置；根據(jù)圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下的投影位置與圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在斷層掃描正弦圖上的理想位置獲得圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下的位置偏差；根據(jù)圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下的位置偏差獲得該排檢測器通道的各檢測器的位置偏差；根據(jù)該排檢測器通道的各檢測器的位置偏差與該排檢測器通道的各檢測器的初始位置獲得該排檢測器通道的各檢測器的準確位置；根據(jù)各排檢測器通道的各檢測器準確位置生成檢測器位置校正表。
[0006]優(yōu)選地，所述圓柱狀金屬棒在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的投影值曲線為函數(shù)?^.(τ)，其中，τ = (X-Xi)/(Xi+1_Xi)，X為某一排檢測器通道上經(jīng)樣條插值的各檢測器的位置，Xi為某一排檢測器通道上第i個檢測器的初始位置，xi+1為某一排檢測器通道上第i+Ι個檢測器的初始位置，且fij ( τ )滿足:匕(O) = yxj, f^.⑴=yi+1,Yij為圓柱狀金屬棒在第j掃描角度下在某一排檢測器通道的第i個檢測器上的投影位置，yi+1,j為圓柱狀金屬棒在第j掃描角度下在某一排檢測器通道的第i+Ι個檢測器上的投影位置。
[0007]優(yōu)選地，所述圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的投影位置Pj是通過解析如下公式獲得的:

【權(quán)利要求】
1.一種CT檢測器位置校正方法，其特征在于，包括: 根據(jù)CT掃描設(shè)備獲得在各掃描角度下各排檢測器通道上各檢測器的初始位置； 采用CT掃描設(shè)備對圓柱狀金屬棒進行偏心斷層掃描獲得圓柱狀金屬棒的中心在各個掃描角度下在各排檢測器通道上的投影位置； 從圓柱狀金屬棒的中心在各個掃描角度下在各排檢測器通道上的投影位置中取出圓柱狀金屬棒在某一掃描角度下在某排檢測器通道上的投影值； 對圓柱狀金屬棒在某一掃描角度下在某排檢測器通道上的投影值進行樣條插值獲得圓柱狀金屬棒在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影值曲線； 根據(jù)圓柱狀金屬棒在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影值曲線獲得圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影位置； 根據(jù)圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在該排檢測器通道上的投影位置與圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在斷層掃描的正弦圖中的理想位置獲得起始掃描角度、球管焦點到檢測器模塊的距離與圓柱狀金屬棒的中心到旋轉(zhuǎn)中心的距離的比值、檢測器中心通道位置； 根據(jù)起始掃描角度、球管焦點到檢測器模塊的距離與圓柱狀金屬棒的中心到旋轉(zhuǎn)中心的距離的比值、檢測器中心通道位置獲得圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在斷層掃描的正弦圖中的理想位置； 根據(jù)圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下的投影位置與圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下在斷層掃描正弦圖上的理想位置獲得圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下的位置偏差； 根據(jù)圓柱狀金屬棒的中心在該掃描角度下的位置偏差獲得該排檢測器通道的各檢測器的位置偏差； 根據(jù)該排檢測器通道的各檢測器的位置偏差與該排檢測器通道的各檢測器的初始位置獲得該排檢測器通道的各檢測器的準確位置； 根據(jù)各排檢測器通道的各檢測器準確位置生成檢測器位置校正表。
2.如權(quán)利要求1所述的CT檢測器位置校正方法，其特征在于，所述圓柱狀金屬棒在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的投影值曲線為函數(shù)fij(T)，其中，τ = (X-Xi)/(xi+1-Xi)，X為某一排檢測器通道上經(jīng)樣條插值的各檢測器的位置，Xi為某一排檢測器通道上第i個檢測器的初始位置，xi+1為某一排檢測器通道上第i+Ι個檢測器的初始位置，且fij( τ )滿足Jij(O) = Yij, fij(l) = yi+1,j，Yij為圓柱狀金屬棒在第j掃描角度下在某一排檢測器通道的第i個檢測器上的投影位置，yi+M為圓柱狀金屬棒在第j掃描角度下在某一排檢測器通道的第i+Ι個檢測器上的投影位置。
3.如權(quán)利要求2所述的CT檢測器位置校正方法，其特征在于，所述圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的投影位置Pj是通過解析如下公式獲得的:Pj = Σι S^+1 --](τ?χ?χ/Σ? /:+'%(τ)--χ,其中，Xi為在某一排檢測器通道的第i個檢測器的初始位置，xi+1為在某一排檢測器通道的第i + Ι個檢測器的初始位置，τ )為圓柱狀金屬棒在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的投影值曲線。
4.如權(quán)利要求3所述的CT檢測器位置校正方法，其特征在于，所述起始掃描角度θ O、焦點到檢測器模塊的距離與該點到旋轉(zhuǎn)中心的距離的比值rsdd/rpin、檢測器中心通道位置P。是通過解析如下公式獲得的
,其中^力圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在斷層掃描正弦圖上的理想位置，且
個掃描角度，‘為球管焦點到檢測器模塊的距離，Rpin是圓柱狀金屬棒的中心到旋轉(zhuǎn)中心的距離，P」為圓柱狀金屬棒的中心在在j掃描角度下某一排檢測器通道上的投影位置。
5.如權(quán)利要求4所述的CT檢測器位置校正方法，其特征在于，所述圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在斷層掃描的正弦圖中的理想位置Pf通過解析如下公式獲得的:
，起始掃描髓％、焦點到檢測器模塊的距離與該點到旋轉(zhuǎn)中心的距離的比值RSDD/RPIN、檢測器中心通道位置P。是通過求解
最小值獲得的。
6.如權(quán)利要求5所述的CT檢測器位置校正方法，其特征在于，所述圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的位置偏差A(yù)pj是通過如下公式獲得的:Ap7- = P〗一其中，P)*為圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的理想位置，Pj為圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在某一排檢測器通道上的投影位置。
7.如權(quán)利要求6所述的CT檢測器位置校正方法，其特征在于，所述某排檢測器通道的各檢測器位置偏差ΛΧ通過如下公式獲得:Ax = A4Ap,其中，Ax= { AxJ是所有Axi組成的向量，Axi為某排檢測器通道上第i個檢測器的位置偏差，Ap= {APj}是所有掃描角度下的所有組成的向量，Ah為圓柱狀金屬棒的中心在j掃描角度下在某排檢測器通道上的位置偏差，矩陣A滿足外
，且
均為對圓柱狀金屬棒在」掃描角度下在某排檢測器通道上的投影值樣條插值后得到的分段多項式，Α—1表示對A的廣義逆。
8.如權(quán)利要求7所述的CT檢測器位置校正方法，其特征在于，所述某排檢測器通道的各檢測器準確位置X, i通過如下公式獲得:x' iZXi+AXi，其中，Xi為某排檢測器上第i個檢測器的初始位置，為某排檢測器上第i個檢測器的位置偏差。
【文檔編號】G01N23/083GK104181177SQ201310196342
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】張笛兒 申請人:上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司