[發(fā)明專利]晶體中心位置圖生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611266541.4
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN106611173B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周鑫;李麗平;李強(qiáng);呂新宇;安少輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號: G06K9/32
• 分類號: G06K9/32;G06K9/38;G06K9/46
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• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供的晶體中心位置圖生成方法，采用連續(xù)非極大值衰退的方法進(jìn)行晶體中心位置定位，本方法本質(zhì)上是對圖像中的非波峰部分進(jìn)行連續(xù)衰減，從而突出波峰部分，對于一維或者二維尋峰算法而言，極大地提高了尋峰的準(zhǔn)確度。同時，本發(fā)明還提供了晶體像素查找表生成方法。

本申請是于2015年4月29日提交中國專利局、申請?zhí)枮椤?01510214482.5”、發(fā)明名稱為“晶體中心位置圖生成方法及晶體像素查找表生成方法”的中國專利申請的分案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及正電子發(fā)射斷層成像領(lǐng)域，尤其是涉及一種正電子發(fā)射斷層成像系統(tǒng)探測器晶體中心位置圖生成方法及晶體像素查找表生成方法。

背景技術(shù)

正電子湮滅事例經(jīng)PET探測器像素陣列解碼之后產(chǎn)生事例解碼之后產(chǎn)生事例的位置分布，統(tǒng)計(jì)之后形成光子事件二維直方圖，由于探測器實(shí)現(xiàn)中編碼與解碼的非線性，生成的光子事件二維直方圖會形成不規(guī)則形變。以一個探測器block為例，晶體陣列為16*16的等距規(guī)則排列像素陣列，解碼之后會發(fā)生桶形、蝶形、旋轉(zhuǎn)、壓縮、擴(kuò)張等各種形式的形變。若不做任何處理，數(shù)據(jù)獲取時，在線處理無法判斷晶體像素的行列坐標(biāo)，直接導(dǎo)致圖像分辨率下降，嚴(yán)重的可以導(dǎo)致圖像信息錯誤。如果能確定之后的行列坐標(biāo)和解碼前的硬件晶體之間的對應(yīng)關(guān)系，就能判斷晶體像素的行列坐標(biāo)。目前業(yè)界廣泛使用的做法是使用晶體像素查找表(Crystal Lookup Table，CLT)來描述解碼前后的晶體對應(yīng)關(guān)系。

由于PET探測器的晶體漂移隨時間推移會不停惡化，使CLT每隔一段時間就要被重新繪制。現(xiàn)階段CLT靠手工繪制，但是一臺PET設(shè)備往往有幾萬個晶體，手工繪制過程耗時耗力，成為PET設(shè)備維護(hù)中的主要時間瓶頸。為了既保證矯正效果，又縮短維護(hù)時間，目前最常用的方法就是半自動繪制CLT，即計(jì)算機(jī)自動生成一個中間結(jié)果：往往不是分割好的CLT，而是晶體中心位置圖CCPM(Crystal Central Position Map)。自動生成的CCPM質(zhì)量越好，技術(shù)檢查和修正結(jié)果花費(fèi)的時間越少。

現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)公開的自動定位各晶體中心位置的算法，大致可以分為基于一維投影和直接在二維圖像域處理兩大類。基于一維投影的方法先把光子事件二維直方圖投影到兩個方向，最常見的是將圖像分別投影在X方向和Y方向分別投影，則二維檢測問題被簡化為一維尋峰問題。求解可以使用一維的極值檢測，一維求導(dǎo)定位法，甚至更加復(fù)雜的Gaussian fitting。但是投影算法過度依賴光子事件二維直方圖中晶體行列的規(guī)整性，當(dāng)晶體行列出現(xiàn)扭曲時，一維尋峰會失敗。二維圖像域處理包括特征檢測域聚類算法兩大類。特征檢測的實(shí)際性能往往取決于圖像質(zhì)量和預(yù)處理，容易受圖像噪聲、灰度、不均勻性等影響出現(xiàn)漏檢和錯檢。聚類算法缺少空間約束，更容易受偽影的影響，即使獨(dú)立的偽影也能使算法結(jié)果出錯，極大地影響探測結(jié)果，并導(dǎo)致后續(xù)的晶體映射錯位，嚴(yán)重的會導(dǎo)致整個晶體陣列的映射完全變形。綜上所述，現(xiàn)有眾多的晶體中心位置檢測算法，穩(wěn)定性差，出現(xiàn)誤檢和漏檢的可能性非常大。因此需要提出一種穩(wěn)定性較好的晶體中心位置檢測方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中晶體中心位置檢測方法錯檢率高，性能不穩(wěn)定的問題，本發(fā)明提供了一種晶體中心位置圖生成方法。

一種晶體中心位置圖生成方法，包括如下步驟：

獲取光子事件二維直方圖I，將所述光子事件二維直方圖I歸一化至[0，1]之間，獲得圖像I₀；對所述圖像I₀進(jìn)行迭代處理得到圖像I_i；使用自動閾值對所述圖像I_i進(jìn)行二值化處理，獲得二值圖像集S_B；提取所述二值圖像集S_B中的每幅二值圖像的連通域及其對應(yīng)的中心位置；判斷所述連通域彼此是否有重疊；

保留有重疊的連通域中迭代次數(shù)最大的連通域；生成晶體中心位置圖，所述晶體中心位置圖包括有重疊的連通域中迭代次數(shù)最大的連通域?qū)?yīng)的中心位置以及沒有重疊的連通域?qū)?yīng)的中心位置。