[發明專利]一種錐束CT系統角度偏差測量方法

有效

• 申請號: 201310539804.4
• 申請日: 2013-11-04
• 公開（公告）號: CN103759679A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 王道檔;陳茜茜;鄒慧;單良;劉維;趙軍;孔明;郭天太
• 申請（專利權）人: 杭州長庚測量技術有限公司
• 主分類號: G01B15/00
• 分類號: G01B15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

1.一種錐束CT系統角度偏差測量方法，其特征在于它的步驟如下：

1)選用有n組均勻對稱分布標記點的校準用模板，n為自然數，每一組標記點有4個關于校準用模板中心點對稱的圓形標記點，將該校準用模板安裝在錐束CT系統的轉臺上，使射線源中心、校準用模板中心以及探測器中心三點共線，且校準用模板平面與錐束CT系統轉臺平面垂直；

2)利用錐束CT系統對校準用模板進行測量，得到校準用模板上各個標記點投影在探測器上的灰度圖，并利用數字圖像處理方法得到校準用模板上所有圓形標記點在探測器平面坐標系UO′V上的投影坐標數據其中以探測器中心O′為坐標原點，過O′點與射線源中心點的直線方向為坐標軸W，過O′點的水平和豎直方向分別為坐標軸U、V，建立探測器空間坐標系UVW，i表示標記點組別，i＝1,2,...,n，j表示每組標記點在探測器上的位置，j＝1,2,3,4，分別對應4個角位置，(k)表示第i組第j個校準用模板標記點投影數據所包含的有效像素個數；

3)將步驟2)所得到的投影坐標數據應用最小二乘法來確定校準用模板上每個投影標記點的中心位置，得到第i組第j個校準用模板上標記點在探測器平面上投影的中心坐標數據(u_ij,v_ij)；

4)將步驟3）中所得到的中心坐標數據(u_ij,v_ij)代入錐束CT系統角度偏差測量模型方程組中，即：

u=-Lx0cosβ2cosβ1(y0sinα2-f+x0sinβ2cosα2-x0tanβ1cosβ2cosα1-y0tanα1cosα2+x0tanα1sinβ2sinα2)v=-L(y0cosα2-x0sinβ2sinα2)-Lx0cosβ2tanβ1sinα1cosα1(y0sinα2-f+x0sinβ2cosα2-x0tanβ1cosβ2cosα1-y0tanα1cosα2+x0tanα1sinβ2sinα2)]]>

其中α₁、β₁分別為探測器平面繞UVW坐標系中V軸和U軸的空間偏轉角；以校準用模板中心O為坐標原點，過O點與射線源中心點的方向直線為坐標軸Z，過O點的水平和豎直方向分別為坐標軸X、Y，建立校準用模板空間坐標系XYZ，α₂、β₂為錐束CT系統轉臺中心轉軸繞XYZ坐標系中X軸和Y軸的空間偏轉角，f為射線源到旋轉臺上校準用模板中心O點的距離，L為射線源到探測器平面的垂直距離，(x₀,y₀)為校準用模板標記點中心在XY坐標系中的坐標，(u,v)為探測器上校準用模板投影標記點中心在UV坐標系中的坐標；

5)利用步驟3)所測得的校準用模板上所有投影標記點的中心坐標數據(u_ij,v_ij)以及步驟4)中的方程組，得到第i組標記點所對應的錐束CT系統探測器平面以及轉臺中心轉軸的空間偏轉角α_i1、β_i1、α_i2、β_i2；

6)根據步驟5)求得的校準用模板上n組標記點對應的空間偏轉角參數α_i1、β_i1、α_i2、β_i2，對各組間參數取算數平均值，即：

α1=Σi=1nαi1n,]]>β1=Σi=1nβi1n,]]>α2=Σi=1nαi2n,]]>β2=Σi=1nβi2n,]]>

由此得到錐束CT系統中探測器平面以及轉臺中心轉軸的空間偏轉角α₁、β₁、α₂、β₂。