[發(fā)明專利]一種基于卷積的X射線CT系統(tǒng)射束硬化校正方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310092214.1
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103134823A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高富強;周欽;蔡玉芳;陳赟飛;馮永;李嶺;蘭揚;嚴(yán)強;安康
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種基于卷積的X射線CT系統(tǒng)射束硬化校正方法，其特征在于：包括以下步驟:

步驟一：設(shè)置CT系統(tǒng)掃描參數(shù)；

步驟二：不開射線源，采集系統(tǒng)的本底值I_bkg；

步驟三：打開射線源，對當(dāng)前實驗室下的空氣進(jìn)行掃描，獲取當(dāng)前空氣射線強度I₀；

步驟四：利用X射線CT系統(tǒng)對一組厚度已知的標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行掃描，將得到的各采樣數(shù)據(jù)減去本底值得到實際有效射線強度數(shù)據(jù)I；將I代入公式p_p＝ln(I₀/I)中，得到不同厚度下的多色投影值p_p；

步驟五：以厚度l為橫坐標(biāo)，多色投影值p_p為縱坐標(biāo)，利用多項式擬合得到硬化模型p_p＝g(l)；根據(jù)投影值p_p在厚度l下的切線值為l對應(yīng)的線衰減系數(shù)μ的關(guān)系可知μ與l的關(guān)系表達(dá)式為：μ＝p_p′|_l，由此可求出標(biāo)準(zhǔn)件不同厚度下對應(yīng)的線衰減系數(shù)μ；

步驟六：以p_p為橫坐標(biāo)，線衰減系數(shù)μ為縱坐標(biāo)，進(jìn)行函數(shù)擬合建立卷積校正模型μ＝F(p_p)；其中，p_p=0時的值即為等效單能射線源的線衰減系數(shù)μ_m；

步驟七：利用X射線CT系統(tǒng)對被測物體進(jìn)行掃描，將得到采樣數(shù)據(jù)減去本底值得到實際有效射線強度數(shù)據(jù)將代入公式p_p＝ln(I₀/I)中，得到不同厚度下的多色投影值各個通道下的值作為輸入函數(shù)g(x)；

步驟八：根據(jù)公式：f(n₁)＝f(n₂)＝1，m＝(n₁+n₂)2和確定卷積函數(shù)f(x)的表達(dá)式，其中n₁,n₂為被測物體邊緣處所對應(yīng)的探測器通道數(shù)，m為卷積函數(shù)的對稱軸，μ_l為取該組厚度已知的標(biāo)準(zhǔn)件中最大厚度l_max時對應(yīng)的線衰減系數(shù)，p_pl為l_max對應(yīng)的多色投影值；

步驟九：用卷積函數(shù)f(x)對輸入函數(shù)g(x)進(jìn)行卷積，卷積結(jié)果賦給g(x)，即得到校正后的投影值，用p_m表示；

步驟十：將p_m代入公式中，得到校正后的射線強度數(shù)據(jù)；

步驟十一：將數(shù)據(jù)用于圖像重建，得到校正后的CT圖像。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于卷積的X射線CT系統(tǒng)射束硬化校正方法，其特征在于：在步驟一之前還包括一個進(jìn)行散射校正的步驟。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于卷積的X射線CT系統(tǒng)射束硬化校正方法，其特征在于：通過添加一個鉛箔過濾片對散射進(jìn)行校正。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于卷積的X射線CT系統(tǒng)射束硬化校正方法，其特征在于：步驟四中所述的一組厚度已知的標(biāo)準(zhǔn)件采用標(biāo)準(zhǔn)階梯模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于卷積的X射線CT系統(tǒng)射束硬化校正方法，其特征在于：所述標(biāo)準(zhǔn)階梯模型具有15個不同厚度值。