[發明專利]一種CT圖像的標定方法、裝置和一種CT系統有效
| 申請號: | 201410295062.X | 申請日: | 2014-06-25 |
| 公開(公告)號: | CN104091329B | 公開(公告)日: | 2017-02-15 |
| 發明(設計)人: | 張麗;金鑫;黃清萍;孫運達 | 申請(專利權)人: | 清華大學;同方威視技術股份有限公司 |
| 主分類號: | G06T7/00 | 分類號: | G06T7/00 |
| 代理公司: | 北京路浩知識產權代理有限公司11002 | 代理人: | 李相雨 |
| 地址: | 100084 北京市海*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 一種 ct 圖像 標定 方法 裝置 系統 | ||
技術領域
本發明涉及輻射成像檢測技術領域,尤其涉及一種CT圖像的標定方法、裝置和一種CT系統。
背景技術
CT技術由于能夠消除物體重疊的影響,在安全檢查等場合中發揮了重要作用。傳統的CT采用滑環裝置通過X光源和探測器的旋轉來獲取不同角度上的投影數據,通過重建方法來獲取斷層圖像,從而獲得被檢測行李物品的內部信息。多能譜分析是指利用某種材料對不同能量的X射線吸收性能上的差異來分辨該材料。CT技術配合多能譜分析技術,使得目前的行李物品檢查設備可以對被檢物質內部任意位置的原子序數和電子密度進行重建,實現物質種類的識別,在爆炸物、毒品等檢測中起到了較好的效果。
然而,不論是傳統CT還是多能譜CT,由于光機和探測器的不一致性,同一型號的CT設備的重建圖像在數值上總會存在差異,而隨著工作時間的增加、光機、探測器的老化,即使是同一臺CT設備,重建圖像在數值上也會存在漂移,偏離出廠時的情況。為了解決上述問題,CT設備在出廠和定期維護時,都會進行標定工作,通過掃描特定材料的工件,將重建圖像數值和工件真實值進行比較,確定后標定參數,實現CT圖像的后標定。
但是,上述傳統的后標定方法有著如下的不足:一方面,CT設備的老化是個持續的過程,而標定流程只能定期進行,如每年1~2次,這意味著后標定參數并不能在所有時間內都是最優的,并且由于標定流程技術性較強,必須有售后工程師來實現,維護成本增加,而且有可能占用設備正常工作時間;另一方面,受探測器、皮帶、通道形狀、重建算法等因素的影響,重建數值和理想值之間的差異在斷層圖像上并非各個區域都相同,而傳統的標定工件通常放置于一個中等體積或者較小體積的工具箱中,放于CT傳送帶上送入掃描通道,實現標定,因此這種方法下往往只有皮帶附近區域的數值后標定的較好,而其他區域并不能得到最佳的校正效果。。
發明內容
(一)要解決的技術問題
本發明提供一種CT圖像的標定方法、裝置和一種CT系統,以解決現有技術CT圖像的后標定技術中標定不夠及時,準確性不高的技術問題。
(二)技術方案
為解決上述技術問題,本發明提供一種CT圖像的標定方法,包括:
在CT掃描裝置的通道區域外,且在其最大重建區域內設置固定式標定件,存儲所述固定式標定件的理論值;
采集所述固定式標定件的投影數據,得到所述固定式標定件的實際重建圖像;
將所述實際重建圖像與所存儲的相應的理論值比較,建立將所述實際重建圖像校正為理論值的映射函數。
進一步地,
所述固定式標定件為一組或多組,每組標定件為一個或多個。
進一步地,當所述固定式標定件為一組且為多個時,所述將所述實際重建圖像與所存儲的相應的理論值比較,建立將所述實際重建圖像校正為理論值的映射函數還包括:
將組內多個固定式標定件互相作為參考,建立線性、多項式、指數中的一種或多種形式的實際重建圖像和理論值之間的映射關系,根據所述映射關系建立將所述實際重建圖像校正為理論值的映射函數。
進一步地,當所述固定式標定件為多組時,所述將所述實際重建圖像與所存儲的相應的理論值比較,建立將所述實際重建圖像校正為理論值的映射函數還包括:
在同一組內建立線性、多項式、指數中的一種或多種形式的實際重建圖像和理論值之間的映射關系,根據所述映射關系建立將所述實際重建圖像校正為理論值的分組映射函數;
根據每一組的分組映射函數和各組之間的空間位置關系,使用線性和/或多項式插值手段,得到CT掃描裝置的最大重建區域內不同空間位置的映射函數。
進一步地,
所述固定式標定件的實際重建圖像包括:固定式標定件的高能衰減系數、低能衰減系數、某一特定X射線能量下的衰減系數、原子序數、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種重建圖像;
相應地,所述固定式標定件的理論值包括:固定式標定件的高能衰減系數、低能衰減系數、某一特定X射線能量下的衰減系數、原子序數、電子密度、以特定元素為基材料的密度分布中的一種或多種理論值。
進一步地,所述方法還包括:
對CT掃描裝置的通道區域內的掃描對象進行投影數據采集和圖像重建,得到所述掃描對象的掃描重建圖像;
使用所述映射函數對所述掃描重建圖像進行校正,得到校正重建圖像。
另一方面,本發明還提供一種CT圖像的標定裝置,包括:固定式標定件、存儲單元、采集單元和映射單元,其中:
所述固定式標定件設置在CT掃描裝置的通道區域外,最大重建區域內;
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