[發明專利]規則樣品X射線CT投影圖位置平移偏差檢測及校正方法

有效

• 申請號: 201810087991.X
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108364325B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 李建莉;王海鵬;楊玉雙;衛亞東
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 李富元

1.規則樣品X射線CT投影圖位置平移偏差檢測及校正方法，其特征在于：按照如下的步驟進行

步驟一、以采集的CT投影圖上左上角的第一個像素點為坐標原點建立直角平面坐標系，向右表示投影圖橫坐標i的正方向，i＝0,1,2,…i_max，i_max是投影圖的最大橫坐標值；向下表示圖像縱坐標j的正方向，j＝0,1,2,…j_max，j_max是投影圖的最大縱坐標值，(i_max+1)×(j_max+1)為投影圖的像素尺寸，在CT投影圖的規則樣品區域中選取一個有標志性的點作為判斷規則樣品規則偏移量的參考點，確定其實驗橫坐標值

步驟二、在步驟一所建立的直角平面坐標系中，建立CT投影圖中參考點的理論橫坐標值的函數這一函數中包括樣品臺旋轉中心在投影圖中的投影橫坐標i_s、參考點離樣品臺旋轉中心的距離r、規則樣品轉動初始相位θ三個參數；其中各自的取值范圍為0＜i_s＜i_max、0≤r＜i_max/2、0≤θ≤2π；k表示第k張CT投影圖，φ為樣品臺轉動過程中的角度步長；

步驟三、建立確定參考點橫坐標理論值函數所包含變量最優解的目標函數，k_max表示CT投影圖的總張數；

步驟四、通過使得目標函數取到極小值，以此確定參考點橫坐標的理論值函數中三個參數：i_s、r、θ的最優解；

步驟五、將i_s、r、θ的最優解代入步驟二所建立的參考點理論橫坐標值的函數中，計算每張投影圖中參考點的理論橫坐標值再根據參考點的實驗橫坐標值計算出每張CT投影圖偏移量表示取數值的整數部分；

步驟六、根據偏移量x^k，對第k張CT投影圖進行平移校正；

步驟七、用同樣的方法對所有CT投影圖像位置平移偏差進行檢測及校正。

2.根據權利要求1所述的規則樣品X射線CT投影圖位置平移偏差檢測及校正方法，其特征在于：所述步驟一，在CT投影圖的規則樣品區域中選取一個有標志性的點作為判斷規則樣品偏移量的參考點，確定其實驗橫坐標值其具體過程為，讀取原始CT投影圖像的灰度值，建立灰度數值矩陣I_k(i,j)，在CT投影圖中所建立的灰度數據矩陣中規則樣品所在區域內選取n行1≤n≤j_max，計算其每一列像素點的平均灰度值，然后計算由n行得到的每一列平均灰度值的規則樣品左右邊界實驗橫坐標，其實驗縱坐標是所選取n行中的任意一行，設縱坐標為j_n′，n行中第一行的縱坐標值為j_m，n行中最后一行的縱坐標值為j_m+n-1，0≤j_m＜j_m+n-1≤j_max；對第j_n′行的區間[Δi,i_max-Δi]中每個點的平均灰度值進行差分計算，得到左右差分函數的乘積f′_k(i)：

點i的取值范圍為(Δi≤i≤(i_max-Δi))，其中Δi為大于0的正整數，要保證該行樣品邊界點的f′_k(i)大于噪聲漲落最大點的f′_k(i)的前提下取最小正整數，噪聲漲落最大點是由投影圖背景噪聲情況來確定，I_k(i,j)表示第k張投影圖像中實驗坐標為(i,j)像素點的灰度值；在區間Δi≤i≤(i_max+1)/2內，當f′_k(i)取到最小值f′_k(i₁)_min時，對應自變量為規則樣品左邊界坐標；在區間(i_max+1)/2＜i≤(i_max-Δi)內，當f′_k(i)取到最小值f′_k(i₂)_min時，對應自變量為規則樣品右邊界坐標；即與為第k張CT投影圖第j_n′行平均灰度值的規則樣品左右邊界實驗橫坐標，則該行規則樣品中心橫坐標的實驗值為并以此作為判斷偏移量的參考點。