[發明專利]口腔錐束CT系統幾何參數校正模型、方法及系統

在審

• 申請號: 201811533057.2
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN109717889A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 舒秀;袁文;張展明;贠照強;饒玉明;王益民
• 申請（專利權）人: 深圳市深圖醫學影像設備有限公司
• 主分類號: A61B6/03
• 分類號: A61B6/03;A61B6/14
• 代理公司: 深圳尚業知識產權代理事務所(普通合伙) 44503
• 代理人: 王利彬

1.一種口腔錐束CT系統幾何參數校正模型，其特征在于，包括空心圓柱，所述空心圓柱的表面鑲嵌有若干鋼珠，各鋼珠等間距螺旋分布在所述空心圓柱的表面。

2.如權利要求1所述的模型，其特征在于，所述空心圓柱為有機玻璃。

3.基于如權利要求1或2所述的模型的口腔錐束CT系統幾何參數校正方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1：利用平板探測器采集M個角度下的所述模型的投影數據，得到所述模型的M張投影圖像；

步驟S2：采用自適應二值化算法對所述M張投影圖像進行二值化，并使用基于游程鏈的連通區域標記方法對得到的二值化圖像進行連通區域標記，得到M張經二值化并進行連通區域標記后的圖像；

步驟S3：計算所述M張經二值化并進行連通區域標記后的圖像中的每個鋼珠的質心位置；

步驟S4：根據每個鋼珠在不同角度的M張投影圖像中的質心位置，將每個鋼珠對應的M個點擬合成橢圓，并計算橢圓參數；

步驟S5：利用橢圓的參數計算出口腔錐束CT系統的幾何參數；

步驟S6：利用所述口腔錐束CT系統的幾何參數，修正投影模型并進行三維重建。

4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步驟S1中，在采集過程中，所述模型置于旋轉臺，所述平板探測器與旋轉臺保持垂直，射線源垂直于旋轉中心并交于所述平板探測器的中心。

5.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中，標記的方法為，通過動態鏈表存儲相鄰兩行的游程信息，通過分析游程節點間連通性，將游程節點進行標記。

6.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述計算所述M張經二值化并進行連通區域標記后的圖像中的每個鋼珠的質心位置的公式為：其中x₀和y₀分別是鋼珠質心的橫坐標和縱坐標，f(x,y)是步驟S2得到的經二值化并進行連通區域標記后的圖像中點(x,y)處的像素值。

7.如權利要求3所述的方法，其特征在于，所述口腔錐束CT系統的幾何參數包括射線源到旋轉中心軸的垂直距離、射線源垂直于旋轉中心軸到探測器的距離、探測器投影中心的橫坐標、探測器投影中心的縱坐標以及探測器平面的旋轉角度。

8.基于如權利要求1或2所述的模型的口腔錐束CT系統幾何參數校正系統，其特征在于，包括：

平板探測器，用于采集M個角度下的所述模型的投影數據，得到所述模型的M張投影圖像；

投影圖像處理模塊，用于采用自適應二值化算法對所述M張投影圖像進行二值化，并使用基于游程鏈的連通區域標記方法對得到的二值化圖像進行連通區域標記，得到M張經二值化并進行連通區域標記后的圖像；

質心計算模塊，用于計算所述M張經二值化并進行連通區域標記后的圖像中的每個鋼珠的質心位置；

橢圓擬合模塊，用于根據每個鋼珠在不同角度的M張投影圖像中的質心位置，將每個鋼珠對應的M個點擬合成橢圓，并計算橢圓參數；

幾何參數計算模塊，用于利用橢圓的參數計算出口腔錐束CT系統的幾何參數；

三維重建模塊，用于利用所述口腔錐束CT系統的幾何參數，修正投影模型并進行三維重建。

9.如權利要求8所述的系統，其特征在于，在采集時，所述模型置于旋轉臺，所述平板探測器與旋轉臺保持垂直，射線源垂直于旋轉中心并交于所述平板探測器的中心。

10.如權利要求8所述的系統，其特征在于，所述質心計算模塊計算所述M張經二值化并進行連通區域標記后的圖像中的每個鋼珠的質心位置的公式為：其中x₀和y₀分別是鋼珠質心的橫坐標和縱坐標，f(x,y)是步驟S2得到的經二值化并進行連通區域標記后的圖像中點(x,y)處的像素值。