[發(fā)明專利]基于層析成像的X光機與探測器幾何位置關(guān)系的標(biāo)定方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410517688.0 | 申請日： | 2014-09-30 |
| 公開（公告）號： | CN104257397A | 公開（公告）日： | 2015-01-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李亮;陳志強;趙自然;張麗;唐志宏;楊耀 | 申請（專利權(quán)）人： | 清華大學(xué) |
| 主分類號： | A61B6/03 | 分類號： | A61B6/03 |
| 代理公司： | 深圳市鼎言知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44311 | 代理人： | 哈達 |
| 地址： | 100084 北京市*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 層析 成像 探測器 幾何 位置 關(guān)系 標(biāo)定 方法 | ||
1.一種基于層析成像的X光機與探測器幾何位置關(guān)系的標(biāo)定方法，所述X射線層析成像系統(tǒng)包括X光機與X射線探測器間隔設(shè)置，所述X射線探測器具有一探測器平面，所述X光機發(fā)出的光線被X射線探測器接收，所述X光機與所述探測器平面之間形成成像區(qū)域；以X射線探測器所在的探測器平面的中心為坐標(biāo)原點o，以探測器平面所在的平面為x-y平面，以垂直于所述x-y平面且指向X光機方向為z軸，建立xyz坐標(biāo)系，所述標(biāo)定方法包括：
在成像區(qū)域內(nèi)放置兩個小球A、B，并記錄兩個小球A、B的位置信息，所述位置信息包括兩個小球之間的距離d及兩個小球分別與探測器平面之間的距離，所述兩個小球的坐標(biāo)分別記為???????????????????????????????????????????????和；
對兩個小球進行掃描，記錄數(shù)字式X射線投影圖中兩個小球的投影位置信息，并任意選擇數(shù)字式X射線投影圖中的一幅，記錄兩個小球A、B的位置信息所對應(yīng)的投影位置C、D，坐標(biāo)分別記為和；
估測X光機的初始X坐標(biāo)Px以及Y坐標(biāo)Py，根據(jù)幾何成像關(guān)系計算得到X光機的Z坐標(biāo)Pz；
根據(jù)幾何成像關(guān)系及X光機的Z坐標(biāo)Pz，計算得到兩個小球的X、Y坐標(biāo)Ax、Ay及Bx、By，確定兩個小球A、B的在空間中的三維坐標(biāo)；
利用兩個小球A、B的三維坐標(biāo)及兩個小球A、B的投影C、D，根據(jù)成像幾何關(guān)系得到所有數(shù)字式X射線投影圖中X光機的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的X光機與探測器幾何位置關(guān)系的標(biāo)定方法，其特征在于，將兩個小球A、B設(shè)置于所述成像區(qū)域中，所述兩個小球A、B直接固定于所述X射線探測器的像素上。
3.如權(quán)利要求1所述的X光機與探測器幾何位置關(guān)系的標(biāo)定方法，其特征在于，所述X光機的初始X坐標(biāo)Px及初始Y坐標(biāo)Py通過目測或標(biāo)尺測量方式獲得。
4.如權(quán)利要求1所述的X光機與探測器幾何位置關(guān)系的標(biāo)定方法，其特征在于，根據(jù)X光機與兩個小球A、B的幾何成像關(guān)系，滿足以下的方程：
由三點共線有：；
由三點共線有：；
由之間的距離有：。
5.如權(quán)利要求4所述的X光機與探測器幾何位置關(guān)系的標(biāo)定方法，其特征在于，通過以下公式得到未知量Pz并由Pz得到兩個小球的X、Y坐標(biāo)Ax、Ay及Bx、By：
，其中：
；
；
。
6.一種基于層析成像的X光機與探測器幾何位置關(guān)系的標(biāo)定方法，所述X射線層析成像系統(tǒng)包括X光機與X射線探測器間隔設(shè)置，所述X射線探測器具有一探測器平面，所述X光機發(fā)出的光線被X射線探測器接收，所述X光機與所述探測器平面之間形成成像區(qū)域；以X射線探測器所在的探測器平面的中心為坐標(biāo)原點o，以探測器平面所在的平面為x-y平面，以垂直于所述x-y平面且指向X光機方向為z軸，建立xyz坐標(biāo)系，所述標(biāo)定方法包括：
在成像區(qū)域內(nèi)放置兩個小球A、B，并記錄兩個小球A、B的位置信息，所述位置信息包括兩個小球之間的距離d及兩個小球在探測器平面上的垂直投影；
對兩個小球進行掃描，記錄數(shù)字式X射線投影圖中兩個小球的投影位置信息，并任意選擇數(shù)字式X射線投影圖中的一幅，記錄兩個小球A、B的位置信息所對應(yīng)的投影位置C、D，坐標(biāo)分別記為和；
估測X光機的初始Z坐標(biāo)Pz，根據(jù)幾何成像關(guān)系計算得到X光機的X坐標(biāo)Px及Y坐標(biāo)Py；
根據(jù)幾何成像關(guān)系及X光機的X坐標(biāo)Px及Y坐標(biāo)Py，計算得到兩個小球的Z坐標(biāo)Az及Bz，確定兩個小球A、B的空間位置信息；
利用兩個小球A、B的空間位置信息及兩個小球A、B的投影C、D，根據(jù)成像幾何關(guān)系得到所有數(shù)字式X射線投影圖中X光機的位置。
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