[發明專利]可調CBCT系統標定模型

有效

• 申請號: 201410283704.4
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN105232069B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 閆士舉;宋成利
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司31225
• 代理人: 楊元焱

技術領域

本發明涉及醫療器械，尤其涉及一種可調CBCT系統標定模型。

背景技術

錐形束CT系統(cone-beam CT，CBCT)采用平板探測器和錐形束X線圍繞檢測體做旋轉掃描(180°-360°，依產品不同而異)，并進行3D重建，是近幾年來發展迅速的一種新興三維成像技術。但在重建3D模型前必須首先對投影成像系統進行成像參數標定，其系統成像參數的標定精度直接影響3D重建的質量。

然而實際CBCT系統成像參數難以直接測量，且直接測量操作繁瑣，效率較低。現有標定算法可分為解析和迭代兩類方法，但都必須借助于一個特定標定模型的連續投影圖像中特定標志點的投影坐標作為標定計算初值。且各標定算法受各成像參數及其成像影響因子變化的靈敏度不盡相同，評測各標定算法性能時，需要特定的參數可調的標定實驗裝置和標定模型。

發明內容

本發明的目的，就是為了解決上述問題，提供一種新型的可調CBCT系統標定模型。

為了達到上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種可調CBCT系統標定模型，其包括：

托盤，托盤上設有徑向貫通的梯形凹槽，下部設有兩個用于與CBCT系統的轉臺連接的錐形銷；

方柱，與托盤上的梯形凹槽嵌套相連并可沿該梯形凹槽移動，方柱上沿豎直方向內嵌有7個等間隔設置的鋼球。

所述托盤上的梯形凹槽內側設有一條徑向貫通的三角形鎖槽，所述方柱下部設有與托盤上的梯形凹槽相適配的梯形結構，該梯形結構對應于上述三角形鎖槽設有三個彈簧鎖，三個彈簧鎖與三角形鎖槽協同作用使方柱在托盤上的凹槽內移動或相對固定。

所述托盤上設有一個尺碼中心對稱的刻度尺，所述方柱上對應設有指針。

所述方柱上的指針的針尖與所述7個鋼球的中心共面。

本發明的可調CBCT系統標定模型適用于為CBCT系統成像參數標定實驗提供一個標定模型，特別適合用于測試各標定算法對旋轉掃描半徑、鋼球相對于CBCT系統成像中平面位置關系和鋼球軸向間距等參數變化靈敏度的標定實驗，保證了各標定算法對CBCT系統標定實驗的順利進行。

附圖說明

圖1是本發明可調CBCT系統標定模型的立體結構示意圖；

圖2圖3是本發明可調CBCT系統標定模型的剖視結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1、圖2、圖3，本發明的可調CBCT系統標定模型，包括托盤1和方柱5。在托盤1上設有徑向貫通的梯形凹槽3，下部設有兩個用于與CBCT系統的轉臺連接的錐形銷2。

方柱5與托盤上的梯形凹槽嵌套相連并可沿該梯形凹槽移動，方柱上沿豎直方向內嵌有7個等間隔設置的鋼球9。

在托盤上的梯形凹槽內側設有一條徑向貫通的三角形鎖槽4，在方柱下部設有與托盤上的梯形凹槽相適配的梯形結構6，該梯形結構對應于上述三角形鎖槽設有三個彈簧鎖7，三個彈簧鎖與三角形鎖槽協同作用使方柱在托盤上的凹槽內移動或相對固定。

在托盤上還設有一個尺碼中心對稱的刻度尺10，方柱上對應設有指針8。指針8的針尖與上述7個鋼球9的中心共面。

本發明中托盤上部凹槽內移動標定模型改變旋轉掃描半徑值的方法為：左手固定托盤1，右手向后輕輕擠壓方柱(標定模型)5，即將彈簧鎖7解鎖，將方柱5于凹槽3內左右移動到預期位置后，右手將方柱5輕輕松開，彈簧鎖7自動將方柱位置鎖定。

本發明用于與CBCT成像系統配合使用，使用時將本發明中的托盤下部的兩個錐形銷2嵌入CBCT成像系統中的轉臺相應的圓孔凹槽內以固定標定模型。

本發明中測試標定算法受鋼球與CBCT系統成像中平面位置關系影響的方法如下：取方柱5上部3個鋼球位于CBCT系統成像中平面之上，取其下部3個鋼球位于CBCT系統成像中平面之下，分別采用CBCT系統成像中平面上下3個鋼球的投影坐標值進行標定實驗，對比分析兩份標定結果的差異。

本發明中測試標定算法受鋼球軸向間隔距離影響的方法如下：取不同間隔距離的鋼球9進行標定實驗，如分別取第1個、第3個、第5個、第7個鋼球和第1個、第4個、第7個鋼球的投影坐標值進行標定實驗，對比分析兩份標定結果的差異。

本發明中的托盤上部刻度尺尺碼中心對稱，旋轉掃描半徑值可直接讀出。

本發明適用于為CBCT系統成像參數標定實驗提供一個標定模型，特別適合用于測試各標定算法對旋轉掃描半徑、鋼球相對于CBCT系統成像中平面位置關系和鋼球軸向間距等參數變化靈敏度的標定實驗，保證了各標定算法對CBCT系統標定實驗的順利進行。