[發(fā)明專利]一種電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描系統(tǒng)和方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110436170.0
• 申請(qǐng)日: 2011-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN103175854A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張朋;朱溢佞;張慧滔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首都師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

1.一種電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括：X射線源、準(zhǔn)直器、轉(zhuǎn)臺(tái)、探測(cè)器和處理器；其中，

所述X射線源包括發(fā)射X射線的具有一定長(zhǎng)度的焦斑和出射所述X射線的射線出口；所述準(zhǔn)直器包括遮擋部分和透射部分；所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括轉(zhuǎn)臺(tái)中心；所述轉(zhuǎn)臺(tái)的上表面承載被測(cè)物體，其中心軸穿過(guò)所述轉(zhuǎn)臺(tái)中心；所述探測(cè)器包括直線排列的一個(gè)以上的探測(cè)單元；

所述準(zhǔn)直器位于所述射線出口與所述被測(cè)物體之間，其遮擋部分對(duì)所述焦斑的一部分所發(fā)射的X射線具有遮擋作用，其透射部分對(duì)所述焦斑的另一部分所發(fā)射的X射線具有透射作用；

所述探測(cè)器位于所述被測(cè)物體相對(duì)于所述準(zhǔn)直器的另一側(cè)，各探測(cè)單元均與所述處理器相連；各所述探測(cè)單元用于檢測(cè)X射線，并將與其接收的X射線的強(qiáng)度成正比的計(jì)數(shù)值作為該探測(cè)單元的投影數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器；

所述處理器根據(jù)所述準(zhǔn)直器的吸收參數(shù)以及各探測(cè)單元送來(lái)的所述投影數(shù)據(jù)，構(gòu)建所述被測(cè)物體的電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述遮擋部分為一個(gè)以上由鎢或鉛制成的遮擋體，所述透射部分為一個(gè)以上的狹縫，且所述遮擋體與所述狹縫間隔排列。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述遮擋體與所述狹縫等間隔排列。

4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述準(zhǔn)直器為扇形，所述焦斑位于所述準(zhǔn)直器的球心所在的一側(cè)。

5.一種電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描方法，該方法基于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)；其特征在于，該方法包括：

步驟1：將具有一定長(zhǎng)度的所述焦斑劃分為連續(xù)的K段虛擬焦斑；啟動(dòng)所述X射線源和所述探測(cè)器；確定所述準(zhǔn)直器的吸收參數(shù)A；

步驟2：依次穿過(guò)射線出口和透射部分的X射線對(duì)所述被測(cè)物體進(jìn)行掃描；各探測(cè)單元將與其接收的X射線的強(qiáng)度成正比的計(jì)數(shù)值I_n作為該探測(cè)單元的投影數(shù)據(jù)發(fā)送到所述處理器；其中的n為掃描次數(shù)，其初始值為1；

步驟3：n值加1，判斷n是否不超過(guò)預(yù)定的掃描總次數(shù)N，是則切換所述被測(cè)物體的掃描方位，返回執(zhí)行步驟2，否則，執(zhí)行步驟4；

步驟4：所述處理器根據(jù)像素值迭代公式組來(lái)確定所述被測(cè)物體的電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描圖像中各像素的像素值f_j的迭代值，并將滿足迭代結(jié)束關(guān)系的f_j的第t+1次迭代值作為其終值；

所述像素值迭代公式組包括如下兩個(gè)公式

fj(t+1)=fjt+1Σk=1KΣn=1Nak,n,j·Σk=1KΣn=1N[ak,n,j·AIkOΣk=1KAIkO·log(Int/In)Σj=1Jak,n,j2],]]>

Int=Σk=1KIkOexp(-Σj=1Jak,n,jfjt+lnA);]]>

所述迭代結(jié)束關(guān)系為

其中，j和J分別為像素的序號(hào)和總數(shù)，t為初始值為1的迭代次數(shù)，為f_j的第t次迭代值，ε為迭代間距閾值，k為所述虛擬焦斑的序號(hào)，a_k，n，j為第n次掃描過(guò)程中第k段虛擬焦斑所發(fā)射的X射線與像素值為f_j的像素的交線長(zhǎng)，為第k段虛擬焦斑所發(fā)出的X射線的光子數(shù)，作為中間變量的為I_n的第t次迭代值；

步驟5：所述處理器利用J個(gè)像素的像素值的終值來(lái)構(gòu)建所述被測(cè)物體的電子計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描圖像。