[發明專利]X射線和熒光雙模式活體成像系統的幾何校準方法

有效

• 申請號: 201110293263.2
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102499701A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 駱清銘;龔輝;傅建偉;楊孝全
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00;A61B5/00
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉麗君

1.一種X射線和熒光雙模式活體成像系統的幾何校準方法，其特征在于，包括：

建立雙模式活體成像系統的基本坐標系和相關坐標系；

在所述基本坐標系與相關坐標系中，用小鋼球標記經過視場的多條激發光束，得到激發光束的起點；

改變雙軸振鏡的輸入電壓，使激發光束依次掃描視場內的多個位置，得到激發光束的方向參數；

對視場內的多個磷光小球進行成像，建立空間點與光學投影點的關系；

采集對象的X射線投影數據和熒光投影數據，并對X射線投影數據進行重建；

利用得到的所述激發光束的起點、方向參數及空間點與光學投影點的關系，直接根據CT重建結果，生成用于重建熒光團分布的數據；

進行熒光團分布重建，通過直接圖像疊加完成圖像配準。

2.根據權利要求1所述的幾何校準方法，其特征在于，所述建立雙模式活體成像系統的基本坐標系和相關坐標系包括：

建立CT子系統的坐標系O_c-X_cY_cZ_c，作為所述雙模式活體成像系統的基本坐標系：原點為O_c，載物臺的旋轉軸被定義為Z_c軸，經過X射線管焦點且垂直于Z_c軸的軸被定義為X_c軸，垂直于X_cZ_c平面且經過X_c軸和Z_c軸交點的軸被定義為Y_c軸；

建立熒光分子斷層成像子系統的坐標系O_f-X_fY_fZ_f，原點O_f為投影中心，Z_f軸定義為沿著CCD相機光軸的方向，X_f軸和Y_f軸分別與成像面上像素行和列的方向平行；

在成像面上建立圖像坐標系O₁-XY和O₂-UV：其中O₁-XY為物理圖像坐標系，原點O₁在CCD相機的光軸與成像面的交點，X軸和Y軸分別為沿著成像面的水平和垂直方向；O₂-UV為像素坐標系，原點O₂為圖像最左下角的像素，U軸表示像素行方向，V軸表示像素列方向。

3.根據權利要求2所述的幾何校準方法，其特征在于，所述得到激發光束的起點具體包括：

為雙軸振鏡提供一對輸入電壓值，使激發光束經過視場，并在該光束的傳播路徑上固定兩個所述小鋼球來標記該路徑；

改變輸入電壓使光束偏轉，再次固定兩個所述小鋼球來標記偏轉后的光束路徑；

循環執行以上步驟，共標記三條以上的激發光束；

用CT子系統對所有的鋼球同時進行掃描及重建，并計算小鋼球的坐標；

被標記的光束路徑的交點為所有激發光束的共同起點O_ex，利用最優化方法計算得到該起點的坐標。