[發(fā)明專利]扇束2D-CT掃描系統轉臺旋轉中心偏移量的測量方法

無效

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• 申請日: 2010-03-31
• 公開（公告）號: CN101825433A
• 公開（公告）日: 2010-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 楊民;劉永瞻;梁麗紅
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

技術領域

本發(fā)明涉及一種適用于扇束2D-CT(Two?Dimensional?ComputedTomography)掃描系統轉臺旋轉中心偏移量的測量，可用于醫(yī)學和工業(yè)領域射線數字成像(DR-Digital?Radiography)、二維、三維計算機斷層掃描(2D-CT/3D-CT)成像過程中的相關測量。

背景技術

對于基于線陣列探測器的扇形束射線掃描2D-CT，其掃描原理如圖1所示。轉臺4位于射線源焦點1與線陣列探測器6之間；轉臺4處于扇束射線3的輻照場中；中心射線2垂直于線陣列探測器6，其垂足記為S₀，S₀也是線陣列探測器6的中心位置的坐標；根據2D-CT重建算法的要求，中心射線2要通過轉臺4的旋轉中心點O并垂直于線陣列探測器6。然而，對于實際的扇束2D-CT系統，由于機械安裝上的誤差，會使得旋轉中心點O偏移中心射線2，這種偏移量τ₀的存在會影響CT圖像的重建質量，導致重建偽影的出現。為了得到精確的重建結果，必須準確測量出旋轉中心點O相對于中心射線2的偏移量τ₀，然后將獲取的偏移量τ₀作為轉臺4的中心校正參數輸入圖像重建算法中。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提出一種適用于扇束2D-CT掃描系統轉臺旋轉中心偏移量的測量方法，是將扇束投影重排為平行束投影，根據投影角相差π的平行束投影相似的原理，將重排后的平行束正弦圖中[0°180°]和對應的投影信息取出，獲得第一正弦圖和第二正弦圖；將第二正弦圖水平翻轉后形成的第三正弦圖與第一正弦圖進行互相關運算，從而求出轉臺旋轉中心偏移量τ₀。

本發(fā)明是一種適用于扇束2D-CT掃描系統轉臺旋轉中心偏移量的測量方法，該測量方法包括有下列實施步驟：

步驟一：在2D-CT掃描系統中，線陣列探測器6和射線源焦點1不動，讓轉臺4繞旋轉中心點O作圓周轉動；

在本發(fā)明中，轉臺4繞旋轉中心點O的轉動，使得線陣列探測器6能夠采集到不同投影角下的被掃描斷層5的投影數據信息，將所有投影角下的投影數據合成為一幅扇束射線掃描正弦圖p^fan(θ，s)。關于轉動角度(也是投影角)的設置可以精確到每轉0.1°～1°進行一次投影數據的采集。

步驟二：將扇束射線掃描正弦圖p^fan(θ，s)重排為平行束掃描正弦圖p(θ，s)，p(θ，s)為二維矩陣，該矩陣的每一行代表每一投影角下的投影數據，θ＝β時的投影數據記為p_β(s)，p_β(s)為p(θ，s)的某一行；

步驟三：將正弦圖p(θ，s)中θ∈[0°180°]范圍內的對應投影數據取出合成第一正弦圖p_β¹(s)；將正弦圖p(θ，s)中θ∈[180°360°]范圍內的對應投影數據取出合成第二正弦圖p_β²(s)；可以看出，p_β¹(s)和p_β²(s)均為二維矩陣，其高度為正弦圖p(θ，s)的1/2，p_β¹(s)為p(θ，s)的前半部分，p_β²(s)為p(θ，s)的后半部分；

步驟四：將p_β²(s)進行水平翻轉，得到第三正弦圖p_β³(s)，p_β³(s)與p_β²(s)的關系為：N為線陣列探測器探測單元的總數目。

步驟五：將第一正弦圖p_β¹(s)與第三正弦圖p_β³(s)的對應行進行互相關運算，那么對應行的互相關函數最大值對應的坐標就是p_β¹(s)與p_β³(s)對應行之間的位移差數列記為d(i)，i＝1～M，M表示p_β¹(s)或p_β³(s)的高度。