[發明專利]一種改進圓盤卡法的CT空間分辨率測量方法

有效

• 申請號: 201910171729.8
• 申請日: 2019-03-07
• 公開（公告）號: CN109884090B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 曾理;程武昌;沈寬;龔長城
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/046
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種改進圓盤卡法的CT空間分辨率測量方法，屬于圖像處理技術領域。該方法包括：S1：安裝并啟動CT檢測裝置，S2：扇形束射線掃描；S3：重建圓盤卡的二維圖像：根據得到的投影數據利用扇形束FBP算法重建圓盤卡的二維圖像；S4：利用RTV算法來得到去噪后的灰度圖像；S5：使用改進的圓盤卡法對重建的二維圖像和去噪后的灰度圖像進行計算，得到圓盤卡邊緣的平均灰度值；S6：計算ERF和PSF曲線，得到圓盤卡的MTF曲線和CT空間分辨率。本發明在計算圓盤卡邊緣灰度值時降低了由噪聲和圓盤卡制作精度不足對邊緣平均灰度值計算的影響，從而在計算CT系統的空間分辨率時具有更加準確合理的結果。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，涉及一種改進圓盤卡法的CT(ComputedTomography)空間分辨率測量方法。

背景技術

空間分辨率又稱為高對比度分辨率，它是描述CT系統的重要指標，目前的測試方法有線對卡法、圓孔卡法和圓盤卡法。線對卡法和圓孔卡法雖然測試過程簡單，但對制作要求高。圓盤卡制作簡單，但測試過程復雜，測試結果需要繁雜的計算。圓盤卡法的計算過程中由于噪聲和圓盤卡制作精度不足，這對于在測試過程中最為重要的一步即對于平均灰度計算的影響較大，最終得到的空間分辨率的結果會與真實值有一定的差距。為了減少這種影響，本發明改進了圓盤卡法的測試過程，使其空間分辨率更加準確，更能反映CT系統的性能，因此對提高圓盤卡在空間分辨率測量方法精度的研究具有較大的實際意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種改進圓盤卡法的CT空間分辨率測量方法，用于在計算圓盤卡邊緣灰度值時降低由噪聲和圓盤卡制作精度不足對邊緣平均灰度值計算的影響，從而提高在計算工業CT系統的空間分辨率時的準確度。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種改進圓盤卡法的CT空間分辨率測量方法，具體包括以下步驟：

S1：安裝并啟動CT檢測裝置，使得射線源(1)產生的有合適的角度的扇形束射線能夠覆蓋圓盤卡的全部區域，這個角度設為2γ；

S2：扇形束射線掃描，使射線源(1)與曲面探測器(2)繞圓盤卡(3)的圓心旋轉180°+2γ來獲得完整的投影數據，并傳送到控制及圖像處理系統(4)中存儲；

S3：重建圓盤卡的二維圖像：根據得到的投影數據利用扇形束FBP算法重建圓盤卡的二維圖像；

S4：利用RTV算法來得到去噪后的灰度圖像；

S5：使用改進的圓盤卡法對重建的二維圖像和去噪后的灰度圖像進行處理；

S6：得到圓盤卡的MTF曲線和CT空間分辨率。

進一步：步驟S1中所述的檢測裝置包括射線源(1)、曲面探測器(2)以及控制及圖像處理系統(4)，所述射線源(1)、曲面探測器(2)的信號線路與控制與圖像處理系統(4)相連，射線源(1)中心與圓盤卡(3)的圓心連線與曲面探測器(2)大致垂直，射線源(1)與曲面探測器(2)繞圓盤卡(3)圓心旋轉，使得射線源(1)產生的有合適的角度的扇形束射線能夠覆蓋圓盤卡的全部區域，這個角度設為2γ。

進一步，所述步驟S2具體包括：在控制及圖像處理系統(4)的控制下，首先將射線源(1)中心對準曲面探測器(2)的中心，射線源(1)與圓盤卡(3)的圓心連線與曲面探測器(2)大致垂直，射線源與曲面探測器(2)繞圓盤卡(3)的圓心至少旋轉180°+2γ來獲得完整的投影數據，然后傳送到控制及圖像處理系統(4)中存儲。

進一步，步驟S3中，所述利用等距扇形束FBP算法重建圓盤卡的二維圖像的計算公式為：