[發(fā)明專利]一種靜態(tài)CT系統(tǒng)幾何參數(shù)校正方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711165876.1
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN108201447A
• 公開（公告）日: 2018-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣昌輝;胡戰(zhàn)利;梁棟;張其陽;石偉;洪序達(dá);高娟;鄭海榮
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;G01N23/04
• 代理公司: 上海勝康律師事務(wù)所 31263
• 代理人: 李獻(xiàn)忠;張靜

本發(fā)明提出了一種靜態(tài)CT系統(tǒng)幾何參數(shù)校正方法，所述靜態(tài)CT系統(tǒng)由多個(gè)射線源和一個(gè)以上探測器構(gòu)成，所述幾何參數(shù)為每個(gè)射線源與對應(yīng)的探測器之間的幾何參數(shù)，所述方法包括如下步驟：步驟a：將校正體模放置在需要校正幾何參數(shù)的靜態(tài)CT系統(tǒng)中，所述校正體模具有標(biāo)記小球；步驟b：每個(gè)射線源觸發(fā)一次射線，獲得多幅投影；以及步驟c：根據(jù)每幅投影中標(biāo)記小球的投影中心點(diǎn)的坐標(biāo)，結(jié)合已知的標(biāo)記小球在待校正系統(tǒng)中的坐標(biāo)，計(jì)算獲得整個(gè)靜態(tài)CT系統(tǒng)的校正后的幾何參數(shù)。本發(fā)明可以同時(shí)適用于離體CT系統(tǒng)和活體CT系統(tǒng)，并可以同時(shí)校正CT系統(tǒng)的全部10個(gè)幾何參數(shù)。另外，本發(fā)明僅需要各射線源對校正體模進(jìn)行1次投影，即可得到CT重建所需的全部幾何參數(shù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)和工業(yè)領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)系統(tǒng)，尤其涉及一種靜態(tài)CT系統(tǒng)幾何參數(shù)校正方法。

背景技術(shù)

計(jì)算機(jī)斷層成像(CT)是通過無損方式獲取物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的一種重要成像手段，它擁有高分辨率、高靈敏度以及多層次等眾多優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)醫(yī)療臨床檢查領(lǐng)域。相對于傳統(tǒng)的CT系統(tǒng)，靜態(tài)CT系統(tǒng)具有多個(gè)射線源，在數(shù)據(jù)的采集過程中不需要X射線源和X射線探測器等部件旋轉(zhuǎn)，可以降低成本，縮短CT成像掃描時(shí)間的優(yōu)勢，并且由于靜態(tài)CT在成像的過程中沒有機(jī)械運(yùn)動(dòng)，就避免了運(yùn)動(dòng)偽影的產(chǎn)生。

幾何參數(shù)校正是靜態(tài)CT系統(tǒng)調(diào)試的重要組成部分，也是獲得精確CT圖像的前提條件。中國專利申請?zhí)?01210148432.8提出了“一種X射線錐束計(jì)算機(jī)層析成像系統(tǒng)的幾何參數(shù)校正方法”。該方法通過相機(jī)校正技術(shù)來復(fù)現(xiàn)錐束CT系統(tǒng)中的X射線源、平板探測器和轉(zhuǎn)軸之間的幾何位置關(guān)系，從而對錐束CT的幾何參數(shù)及其誤差進(jìn)行直接求解，是一種系統(tǒng)化的測量求解方法，可以將錐束CT抽象為基本的相機(jī)系統(tǒng)模型，從而同時(shí)求解系統(tǒng)中相互關(guān)聯(lián)的多個(gè)幾何參數(shù)。

但是，上述技術(shù)存在如下缺點(diǎn)：1、不能同時(shí)適用于離體CT系統(tǒng)(樣本旋轉(zhuǎn)，射線源和探測器不動(dòng))和活體CT系統(tǒng)(樣本不動(dòng)，射線源和探測器旋轉(zhuǎn))；2、不能同時(shí)校正CT系統(tǒng)的全部10個(gè)幾何參數(shù)；3、參數(shù)校正過程較復(fù)雜(例如，需要對校正體模進(jìn)行多次投影)，難于多次重復(fù)實(shí)現(xiàn)。

因此，需要一種簡單、有效、實(shí)用的靜態(tài)CT系統(tǒng)快速幾何參數(shù)校正方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明提出了一種靜態(tài)CT系統(tǒng)幾何參數(shù)校正方法，可以同時(shí)提取成像系統(tǒng)的10個(gè)重要的系統(tǒng)幾何參數(shù)，并設(shè)計(jì)了適用于CT系統(tǒng)校正的體模裝置。

本發(fā)明的靜態(tài)CT系統(tǒng)幾何參數(shù)校正方法，所述靜態(tài)CT系統(tǒng)由多個(gè)射線源和一個(gè)以上探測器構(gòu)成，所述幾何參數(shù)為每個(gè)射線源與對應(yīng)的探測器之間的幾何參數(shù)，所述方法包括如下步驟：

步驟a：將校正體模放置在需要校正幾何參數(shù)的靜態(tài)CT系統(tǒng)中，所述校正體模具有標(biāo)記小球；

步驟b：每個(gè)射線源觸發(fā)一次射線，獲得多幅投影；以及

步驟c：根據(jù)每幅投影中標(biāo)記小球的投影中心點(diǎn)的坐標(biāo)，結(jié)合已知的標(biāo)記小球在待校正系統(tǒng)中的坐標(biāo)，計(jì)算獲得整個(gè)靜態(tài)CT系統(tǒng)的校正后的幾何參數(shù)。

優(yōu)選地，所述幾何參數(shù)為所述靜態(tài)CT系統(tǒng)的10個(gè)幾何參數(shù)，包括：射線源S的坐標(biāo)位置(Ox,Oy,Oz)、射線源S在探測器平面的投影中心點(diǎn)坐標(biāo)(u₀,v₀)、探測器的扭轉(zhuǎn)角θ、探測器的傾斜角φ、探測器的旋轉(zhuǎn)角η、射線源到掃描物體中心的距離(SOD)，射線源到探測器的距離(SDD)。

優(yōu)選地，所述校正體模由支撐體和安裝于所述支撐體上的標(biāo)記小球構(gòu)成，所述支撐體為低吸收材料，所述標(biāo)記小球?yàn)楦呶詹牧稀?/p>

優(yōu)選地，所述支撐體為碳纖維材料或者聚甲基丙烯酸甲酯，所述標(biāo)記小球?yàn)殇撝椤?/p>

優(yōu)選地，所述標(biāo)記小球的數(shù)量、大小以及位置以校正過程中在探測器上的投影不造成重疊為宜。