一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统与流程

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统。

背景技术：

正电子发射型断层显像(Positron Emission Tomography，PET)设备是当今典型的医学影像设备。PET设备系统主要利用环状探测器来探测放射性核素衰变过程中所释放出的正电子与电子湮灭后所产生的一对传播方向相反的γ光子，进行符合判定，来估算正电子湮灭所发生的位置。其中，环状探测器上的探测单元探测到γ光子到达探测单元的过程称为事件，一个正电子湮灭事件中的两个事件被称作符合事件。两个事件的事件发生时间在符合时间窗内，即可判断这两个时间为一符合事件。

但实际测量操作时，先让γ光子击中晶体，转变成可见光，再利用光电倍增管(或硅光电倍增管)将可见光转换成电信号之后，利用探测单元对电信号进行时间标定测量，大致得到γ光子到达探测单元的到达时间。再检测符合事件，根据符合事件中一对光子到达时间的时间差得到正电子湮灭发生的准确位置。由于上述过程均可能引入时间误差，因此需对PET系统进行时间校正，保证检测出的电子湮灭所发生位置的准确性。

现有的PET系统时间校正方法，通过把发射γ射线的棒源或点源放置在探测器环上或探测器视场(FOV)中，进行湮灭事件模拟，模拟正电子湮灭事件所产生的γ光子。先进行第一轮湮灭事件模拟，在使用探测器探测到足够的符合事件后，以一个符合事件的时间差为基准，根据其余符合事件与基准符合事件的时间差，逐一调整探测器中每个探测单元的系统时间。而后，由于每个探测单元的系统时间均改变，需再进行第二轮湮灭事件模拟，以一个符合事件的飞行时间差为基准，进一步调整每个探测单元的系统时间。为提高矫正精度，现有方法需进行多轮正电子湮灭事件模拟，迭代的进行时间校正，直到每个符合事件的飞行时间差符合预设标准。

因此，本领域技术人员需要提供一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统，能够减少放射源的使用。

技术实现要素：

为了解决现有技术问题，本发明提供了一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统，能够减少放射源的使用。

本发明实施例提供的一种用于PET系统的时间校正方法，将放射源以探测器的中心为圆心做匀速圆周运动，所述匀速圆周运动的半径小于或等于所述探测器的圆心到所述探测单元的距离；所述方法包括：

获取所述探测器上每个探测单元的第一事件发生时间；

根据所述第一事件发生时间，确定所述每个探测单元的符合事件，并得到所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差；

根据所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值，得到所述每个探测单元的第一修正值；

根据所述每个探测单元的第一修正值，修改所述每个探测单元的第一事件发生时间，得到所述每个探测单元的第二事件发生时间；

依据所述每个探测单元的第二事件发生时间，再次确定所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差；

当所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差均在第一时间段内时，则根据所述每个探测单元的第一校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述第一校准值等于该探测单元的第二事件发生时间与该探测单元的第一事件发生时间之差。

本发明实施例还提供了一种用于PET系统的时间校正装置，将放射源以探测器的中心为圆心做匀速圆周运动，所述匀速圆周运动的半径小于或等于所述探测器的圆心到所述探测单元的距离；所述装置包括：时间获取模块、检测模块、校正获取模块、时间修正模块、第一判断模块和第一校准模块；

所述时间获取模块，用于获取所述探测器上每个探测单元的第一事件发生时间；

所述检测模块，用于根据所述第一事件发生时间，确定所述每个探测单元的符合事件，并得到所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差；

所述校正获取模块，用于根据所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值，得到所述每个探测单元的第一修正值；

所述时间修正模块，用于根据所述每个探测单元的第一修正值，修改所述每个探测单元的第一事件发生时间，得到所述每个探测单元的第二事件发生时间；

所述检测模块，还用于依据所述每个探测单元的第二事件发生时间，再次确定所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差；

所述第一判断模块，用于判断所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差是否均在第一时间段内；

所述第一校准模块，用于当所述第一判断模块判断所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差均在所述第一时间段内时，根据所述每个探测单元的第一校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述第一校准值等于该探测单元的第二事件发生时间与该探测单元的第一事件发生时间之差。

本发明实施例还提供了一种用于PET系统的时间校正系统，包括：事件采集器和时间校正器；

所述事件采集器，用于标定每个事件的发生时间以及发生地点，并将所述每个事件的发生时间以及发生地点发送至所述时间校正器；

所述事件为探测器上探测单元探测到光子到达的过程，所述发生时间为所述探测器上探测单元探测到光子到达的时间，所述发生地点为该事件中光子所到达的探测单元；

所述时间校正器，用于根据所述每个事件的发生时间以及发生地点，确定所述探测器上每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的符合时间差，所述符合时间差为该符合事件中两个事件的发生时间之差；

所述时间校正器，还用于根据所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值；

所述时间校正器，还用于根据所述每个探测单元的时间修正值，修改所述每个事件的发生时间后，再次检测所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的符合时间差；

所述时间校正器，还用于当修改所述每个事件的发生时间后得到的所述每个探测单元的符合事件的符合时间差均在第一时间段内时，根据所述每个探测单元的校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述校准值等于该探测单元的第一时间戳与该探测单元的第二时间戳之差，所述第一时间戳为本次修改后该探测单元上事件的发生时间，所述第二时间戳为所述事件采集器标定的该探测单元上事件的发生时间；

所述时间校正器，还用于当修改所述每个事件的发生时间后得到的所述每个探测单元的符合时间差不均在所述第一时间段内时，根据修改后所述每个事件的发生时间以及发生地点，检测所述每个探测单元上的符合事件，得到的所述每个探测单元的符合事件的符合时间差后，再次获取所述每个探测单元的时间修正值。

与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

本发明实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，通过采集探测器上每个探测晶体上的事件发生时间，验证探测器上每个探测晶体的符合事件，由此得到各符合事件的符合时间差后。之后，获取各探测晶体上的符合事件的符合时间差与基准符合时间差的差值，得到该探测晶体的时间修正值。根据每个探测晶体的时间修正值，修改该探测晶体上的事件发生时间后，再根据修改后的探测器上每个探测晶体上的事件发生时间检验符合事件，得到各符合事件的符合时间差，无需再次使用放射源进行正电子湮灭时间模拟。当每个符合事件的时间差都在可接受范围内时，则确定本次修改后的事件发生时间为校正准确后的事件发生时间，该探测晶体的校准值为本次修改后的事件发生时间与初始获取到的事件发生时间之差。而后，可根据每个探测单元的校准值对光子到达该探测单元的时间进行校正，校准每个符合事件的事件发生时间。本发明实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，在时间校正过程中只需进行一轮正电子湮灭事件模拟，不需反复收集符合事件的数据，最大限度的减少放射源的使用，减少调整时间。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1(a)为探测器的结构示意图；

图1(b)为探测器中各探测单元的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的棒源旋转所在位置的探测晶体与探测器上与该探测晶体相对的15个探测晶体的示意图；

图3为本发明提供的用于PET系统的时间校正方法实施例一的流程示意图；

图4为本发明提供的用于PET系统的时间校正方法实施例二的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的获取每个探测单元的符合时间差的流程示意图；

图6为本发明实施例提供的获取所述每个探测单元的时间修正值的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的每个探测单元的符合时间差出现次数分布曲线的示意图；

图8为本发明提供的用于PET系统的时间校正装置实施例一的结构示意图；

图9为本发明提供的用于PET系统的时间校正装置实施例二的结构示意图；

图10为本发明提供的用于PET系统的时间校正系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了方便理解，首先介绍探测器的整体结构。如图1(a)和图1(b)所示，探测器由多个探测器模块10组成，探测器模块10包含多个探测晶体11。探测晶体11后连接光电转换单元12。光电转换单元12将光信号转换成电信号后，经读取电路13获取后即确定探测单元探测到一次事件，读取电路13标定该事件的时间戳。

需要说明的是，为了模拟PET系统实际使用过程中放射性核素衰变所释放出的正电子与电子湮灭的正电子湮灭事件产生的一对γ光子，本领域技术人员可将一棒状γ射线放射源(棒源)置于探测器上或探测器内部，匀速旋转棒源，使棒源进行一个与探测器同心的圆周运动，以完成一个足够长时间的符合事件采集，具体的采集时间视棒源的活度确定。通常，应保证每个探测单元上事件的计数达到5万个，以充分的暴露与体现探测器和前端电子的时间误差特性。当探测单元探测到光子到达时，进行时间戳标定，记录该事件的事件发生时间。还需说明的是，为保证对探测器内部全部的探测单元均进行精确的校准，放置在探测器上或探测器内部的棒源的长度应大于该探测器宽度。

本发明实施例中，可使棒源在探测器环上旋转以采集数据进行时间校正。相比把棒源放在探测器内部，把棒源放在探测器环上，除了能很好的调整正对的探测晶体(即两个晶体间的连线穿过探测器环的圆心)的时间偏差，也能很好的修正斜对晶体的时间偏差，时间校正效果更佳。

还需要说明的是，随着硅半导体技术的发展，硅半导体在PET类产品上的应用越来越多。由于硅半导体可以做成任意尺寸，使得探测晶体和光电转换器一一对应的探测器设计成为可能。因此，本发明提供的一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统，可以图1(a)中的探测器模块10为最小校准单元，将探测器模块中全部晶体视为一个整体来进行时间校正，统一修改一个探测器模块中全部探测晶体的时间。此时，本发明实施例中所述的探测单元为图1(a)中的探测器模块10。本发明提供的一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统，也可以图1(b)中的探测晶体11为最小校准单元，分别修改每个探测晶体的时间。此时，本发明实施例中所述的探测单元为图1(b)中的探测晶体11。

综上所述，本发明实施例提供的一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统，在探测器上每个探测单元探测到足够多的事件之后，获取每个事件的事件发生时间。之后，以每个事件的事件发生时间以及事件发生地点(即探测到该事件的探测晶体)为基础，对探测器上每个探测单元进行时间校正。首先，根据事件发生时间以及事件发生地点，检测每个探测单元上的符合事件，获取每个符合事件的符合时间差。需要说明的是，为确保将时间偏差大的探测单元校正回来，将符合时间窗扩展使之大于该PET系统标准时间窗。其次，获取每个探测单元上符合事件的符合时间差与基准符合时间差的差值，该差值即为该探测单元的时间修正值。再根据每个探测单元的时间修正值，修正该探测单元的时间发生时间。此时，由于一个符合事件中的两个事件的事件发生时间均可能改变，需对校正结果进行验证。而后，重读上述过程，迭代的对每个探测单元进行时间校正，直到全部探测单元上符合事件的符合时间差均满足预设条件即可判断校正完成。本发明实施例提供了一种用于PET系统的时间校正方法、装置及系统，在进行迭代校正时，无需再次使用放射源进行时间模拟，只需修改事件发生时间后，再次进行上述校正过程直到校正完成。这时，每个探测单元实际的时间修正值为该探测单元每次校正时得到的时间修正值的累加和。

为使本发明的优点更加明显，以下将以探测晶体11为最小校准单元进行说明，以探测器模块10为最小校准单元的校正方法类似，在此不再赘述。

可以理解的是，本发明实施例中所述的PET系统，包括：探测器和放射源；所述探测器为环状结构，所述探测器上分布有多个探测单元，所述探测单元用于探测光子，并在探测到所述光子时标定事件发生时间；所述放射源，用于发射所述光子，所述放射源以所述探测器的中心为圆心做匀速圆周运动，所述匀速圆周运动的半径小于或等于所述探测器的圆心到所述探测单元的距离。

方法实施例一：

参见图3，该图为本发明提供的用于PET系统的时间校正方法实施例一的流程示意图。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，包括：

S301：获取所述探测器上每个探测单元的第一事件发生时间；

需要说明的是，探测单元可以与探测器模块中的一个探测晶体一一对应，该探测晶体的事件发生时间即图1(b)中读取电路13标定该探测晶体上事件的时间戳。

为了避免进行多轮正电子湮灭事件模拟，直接获取探测器上每个探测单元的事件发生时间。在后续校正时，可直接修改获取到的探测器上每个探测单元的第一事件发生时间，验证各符合事件的符合时间差之间的偏差是否可接受，无需再次进行正电子湮灭事件模拟。

S302：根据所述第一事件发生时间，确定所述每个探测单元的符合事件，并得到所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差；

这里需要说明的是，在检测符合事件时，符合事件的时间差需小于设定的符合时间窗。而在时间校正的过程中，由于探测器中个别晶体时间链条的误差因素可能大于一个时间窗，为保证大误差的晶体链条也能被有效校正回来，本领域技术人员可根据实际情况适当扩大符合时间窗。例如，将符合时间窗设定为PET系统的标准符合时间窗的2倍。此时，预设时间为标准符合时间窗的2倍。可以理解的是，PET系统的标准符合时间窗为其工作中使用的预置标准符合时间窗。

由于一对γ光子的传播方向相反，当棒源旋转时，可采集棒源旋转所在位置的晶体和探测器上与该晶体相对的15个晶体上(如图2所示)的事件进行符合事件统计。可以理解的是，本领域技术人员可跟据实际情况，采用其他方法检测每个探测单元上的符合事件，在此不再一一列举。

S303：根据所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值，得到所述每个探测单元的第一修正值；

可以理解的是，时间校准时，需设定或获取一基准时间以对其余时间进行校正。修正值等于两个时间的差值。这里，每个探测单元的时间修正值等于该探测单元的时间修正值与基准符合时间差的差值。本领域技术人员还可根据实际情况选择获取时间修正值的方法。

S304：根据所述每个探测单元的第一修正值，修改所述每个探测单元的第一事件发生时间后，得到所述每个探测单元的第二事件发生时间；

S305：依据所述每个探测单元的第二事件发生时间，再次确定所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差；

将每个探测单元的时间校正加在该探测单元的第一事件发生时间上，以进行第一轮时间校正。由于，已获得到该探测单元的事件发生时间，无需再次使用放射源进行正电子湮灭事件模拟，减少了放射源的使用。

由于修改了所述每个探测单元的第一事件发生时间，一个符合事件中的两个事件的事件发生时间均改变，需重新进行符合事件检测。并且，此时检测到的符合事件的符合时间差可能不在可接受范围内。因此，需对校正后检测到的符合事件的符合时间差进行验证，如全部符合时间差均符合要求，则完成校正，如否，则需要进一步校正。

S306：当所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差均在第一时间段内时，根据所述每个探测单元的第一校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述第一校准值等于该探测单元的第二事件发生时间与该探测单元的第一事件发生时间之差。

可以理解的是，当时间校正完成时，各探测单元的符合时间的符合时间差与基准符合时间差之间的差值应满足预设阈值。此时，每个探测单元的符合时间的符合时间差均落在一包括基准时符合间差的时间范围(即第一时间段)内。

这里需要说明的是，所述第一时间段可根据实际情况获取或具体设定，在此不再一一列举。

本领域技术人员还可验证每个探测单元的符合时间差与预设基准符合时间差之间的差值是否可以接受，以此判断时间校正是否完成。

这时，可根据每个探测单元的第一校准值对光子到达所述每个探测单元的时间进行校正。例如，当确定完成时间校正时，可将每个探测单元的校准值写入时间校正表，并将时间校正表下载至探测器上的读取电路中。当使用PET系统正式检测人体时，通过在对每个探测单元上的事件进行时间戳标定时，直接在标定的结果上加上时间校正表中保存的该探测单元的校准值，达到自动校准符合事件的符合时间差的目的。可以理解的是，本领域技术人员还可根据实际情况设定时间校正的方式，在此不再一一列举。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，通过采集探测器上每个探测晶体上的事件发生时间，验证探测器上每个探测晶体的符合事件，由此得到各符合事件的符合时间差后。之后，计算各探测晶体上的符合事件的符合时间差与基准符合时间差的差值，得到该探测晶体的时间修正值。根据每个探测晶体的时间修正值，修改该探测晶体上的事件发生时间后，再根据修改后的探测器上每个探测晶体上的事件发生时间检验符合事件，得到各符合事件的符合时间差，无需再次使用放射源进行正电子湮灭时间模拟。当每个符合事件的时间差都在可接受范围内时，则确定本次修改后的事件发生时间为校正准确后的事件发生时间，该探测晶体的校准值为本次修改后的事件发生时间与初始获取到的事件发生时间之差。而后，可根据每个探测单元的校准值对光子到达该探测单元的时间进行校正，校准每个符合事件的事件发生时间。本实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，在时间校正过程中只需进行一轮正电子湮灭事件模拟，不需反复收集符合事件的数据，最大限度的减少放射源的使用，减少调整时间。

方法实施例二：

参见图4，该图为本发明提供的用于PET系统的时间校正方法实施例二的流程示意图。相较于图3，本实施例提供了一种更加具体的用于PET系统的时间校正方法。

本实施例中的步骤S401-S405分别于方法实施例一中的步骤S301-S305相同，在此不再赘述。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，还包括：

S406：当所述每个探测单元的符合时间的第二符合时间差不均在所述第一时间段内时，根据所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值，得到所述每个探测单元的第二修正值；

S407：根据所述每个探测单元的第二修正值，修改所述每个探测单元的第二事件发生时间后，得到所述每个探测单元的第三事件发生时间；

S408：依据所述每个探测单元的第三事件发生时间，再次确定所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的第三符合时间差；

S409：当所述每个探测单元的符合事件的第三符合时间差均在所述第一时间段内时，根据所述每个探测单元的第二校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述第二校准值等于该探测单元的第三事件发生时间与该探测单元的第一事件发生时间之差。

可以理解的是，在修改每个探测晶体的事件发生时间后，再次检测每个探测晶体上的符合事件，得到符合事件的符合时间差。再根据符合时间差，获取每个探测晶体的时间修正值后，重复上述过程，直到每个符合事件的时间差在第一时间段内，即表示完成对每个探测晶体的时间校正。

需要说明的是，由于进行多轮正电子湮灭时间模拟采集事件数据的过程，受外界环境或内部结构的影响较大，每轮获取的时间数据存在偏差。因此，本实施例中提供的用于PET系统的时间校正方法，可使用计算机软件实现，迭代的对每个探测晶体进行时间校正，逐渐逼近预设的最佳校正效果，校正所需的时间短，校正结果更加精确。

另外，由于探测器上读取电路所用的PCB布线设计，在硅半导体与探测晶体一一对应的情况下不能保证导线等长，而PCB布线又是感应时间重要影响因素。上述实施例发明把探测晶体和硅半导体及其PCB布线作为一体统筹考虑校正方案，把所有的误差因素通过一个校正全部解决。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，在步骤S406之后还包括：

S410：逐一判断所述每个探测单元的第二修正值是否大于所述每个探测单元的第一修正值，如果是，则将该探测单元的第二修正值设为零。

需要说明的是，为了确保根据每个探测晶体的时间修正值，修改该探测晶体的事件发生时间得到的整体符合时间差结果收敛，当本次获取到该探测晶体的时间修正值大于上次获取到该探测晶体的值时，则本次不对该探测晶体的事件发生时间做修正，缩短了时间校正所需的时间。

下面将举例说明一种检测所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合时间差的具体方法。

参见图5，该图为本发明实施例提供的获取每个探测单元的符合时间差的流程示意图。

该方法包括：

S501：逐一确定与所述每个探测单元相对应的探测单元组，该探测单元与所述探测单元组中探测单元之间的距离在第一范围内；

为完成对两个斜对的探测晶体的时间校正，需选取一探测晶体对面一定范围内探测晶体的事件发生时间与该探测晶体的事件发生时间为依据来检测符合时间，如图2所示。即对每个探测单元来说，其相对应的探测单元组中全部探测单元与该探测单元的距离在第一范围内。

可以理解的是，第一范围可根据具体实施情况设定。

S502：分别判断所述每个探测单元的符合事件的第一事件发生时间与预设符合时间窗之和是否大于与该探测单元相对应的探测单元组中任一探测单元的第一事件发生时间；

S503：当第一探测单元的第一事件发生时间与所述预设符合时间窗之和大于第二探测单元的第一事件发生时间时，则确定第一事件和第二事件为符合事件，所述第一探测单元的符合事件的第一符合时间差等于所述第一事件的事件发生时间与所述第二事件的事件发生时间之差；其中，所述第一探测单元为所述探测器上的一探测单元，所述第二探测单元属于第一探测单元组，所述第一探测单元组与所述第一探测单元相对应，所述第一事件的事件发生时间等于所述第一探测单元的第一事件发生时间，所述第二事件的事件发生时间等于所述第二探测单元的第一事件发生时间。

所述预设符合时间窗大于所述PET系统的标准符合时间窗。需要说明的是，对于每个PET系统来说，均存在一标准符合时间窗。该标准时间窗为PET系统工作时所使用的标准符合时间窗，可从该PET系统的数据表中直接获取。例如，一PET系统的标准时间窗为10纳秒。此时，预设符合时间窗可设置为标准时间窗的2倍，即20纳秒。

下面还将举例说明一种获取所述每个探测单元的时间修正值的具体方法。

参见图6，该图为本发明实施例提供的获取所述每个探测单元的时间修正值的流程示意图。

该方法包括：逐一计算所述每个探测单元的符合时间差与基准符合时间差之间的差值，该探测单元的所述时间修正值等于该探测单元的符合时间差与基准符合时间差之间的差值。

具体可由以下步骤完成：

S601：统计所述每个探测单元的N个符合时间差，N为正整数；

S602：查找所述每个探测单元的第一值，所述第一值为该探测单元的N个符合时间差中出现次数最多的符合时间差；

S603：获取所述每个探测单元的第一值与基准符合时间差之间的差值，得到所述每个探测单元的时间修正值。

为简化时间修正值的计算过程，可将探测器上全部探测单元的第一值中的最大值设置为基准符合时间差。这样，就有一个探测单元的事件发生时间固定不变，简化了校正过程。可以理解的是，还可将任意一个探测单元的第一值或其他时间值设置为基准符合时间差，在此不再一一列举。

这里需要说明的是，本领域技术人员还可以采用其他形式获取每个探测单元的时间修正值，在此不再一一列举。

由上述可知，为充分的暴露与体现探测器和前端电子的时间误差特性，每个探测单元上事件的计数达到5万个。此时，每个探测单元上会检测出多个符合事件。这多个符合事件的符合时间差均在某一范围内，且某一符合时间差会出现多次。将每个探测单元上全部的符合时间差进行统计，可得到每个探测单元上各符合时间差的出现次数曲线，如图7(a)所示。之后，可将每个探测单元的出现次数曲线排队，找出每个探测单元出现次数最多的符合时间差，即曲线峰值处的符合时间差。图7(b)以5个探测单元为例示出符合时间差出现次数曲线的排队情况。从图中可看出，探测单元4的出现次数曲线峰值处的符合时间差为探测单元1-探测单元5的出现次数曲线峰值处的符合时间差中的最大值。此时，以探测单元4的出现次数曲线峰值处的符合时间差为基准符合时间差，分别计算其余每个探测单元的出现次数最多的符合时间差与基准符合时间差之间的差值，即探测单元1、探测单元2、探测单元3和探测单元5的曲线峰值处的符合时间差与基准符合时间差之间的差值。每个探测单元的时间修正值为其出现次数曲线坐标系中虚线箭头所指示的差值。可以理解的是，本领域技术人员还可根据实际情况具体设定基准符合时间差。

基于上述实施例提供的用于PET系统的时间校正方法，本发明实施例还提供了一种用于PET系统的时间校正装置。

装置实施例一：

参见图8，该图为本发明提供的用于PET系统的时间校正装置实施例一的结构示意图。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正装置，包括：时间获取模块100、检测模块200、校正获取模块300、时间修正模块400、第一判断模块501和第一校准模块601；

所述时间获取模块100，用于获取所述探测器上每个探测单元的第一事件发生时间；

所述检测模块200，用于根据所述第一事件发生时间，确定所述每个探测单元的符合事件，并得到所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差；

所述校正获取模块300，用于根据所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值，得到所述每个探测单元的第一修正值；

所述时间修正模块400，用于根据所述每个探测单元的第一修正值，修改所述每个探测单元的第一事件发生时间，得到所述每个探测单元的第二事件发生时间；

所述检测模块200，还用于依据所述每个探测单元的第二事件发生时间，再次确定所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差；

所述第一判断模块501，用于判断所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差是否均在第一时间段内；

所述第一校准模块601，用于当所述第一判断模块501判断所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差均在第一时间段内时，根据所述每个探测单元的第一校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述第一校准值等于该探测单元的第二事件发生时间与该探测单元的第一事件发生时间之差。

需要说明的是，当确定完成时间校正时，可将每个探测单元的校准值写入时间校正表，并将时间校正表下载至探测器上的读取电路中。当使用PET系统正式检测人体时，通过在对每个探测单元上的事件进行时间戳标定时，直接在标定的结果上加上时间校正表中保存的该探测单元的校准值，达到自动校准符合事件的符合时间差的目的。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正装置，通过时间获取模块采集探测器上每个探测晶体上的事件发生时间，检测模块根据探测器上每个探测晶体上的事件发生时间验证探测器上每个探测晶体的符合事件，由此得到各符合事件的符合时间差。之后，校正获取模块获取各探测晶体上的符合事件的符合时间差与基准符合时间差的差值，得到该探测晶体的时间修正值。经时间修正模块根据每个探测晶体的时间修正值，修改该探测晶体的事件发生时间后，检测模块再根据探测器上每个探测晶体上的事件发生时间检验符合事件，得到各符合事件的符合时间差。当第一判断模块确定每个符合事件的时间差都在可接受范围内时，则确定本次修改后的事件发生时间为校正准确后的事件发生时间，该探测晶体的校准值为本次修改后的事件发生时间与初始获取到的事件发生时间之差。这之后，第一校准模块根据每个探测单元的校准值对光子到达该探测单元的时间进行校正，校准每个符合事件的事件发生时间。本实施例提供的用于PET系统的时间校正装置，在时间校正过程中只需进行一轮正电子湮灭事件模拟，不需反复收集符合事件的数据，最大限度的减少放射源的使用，减少调整时间。

装置实施例二：

参见图9，该图为本发明提供的用于PET系统的时间校正装置实施例二的结构示意图。相较于图8，本实施例提供了一种更加具体的用于PET系统的时间校正装置。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正装置，还包括：第二判断模块502和第二校准模块602；

所述校正获取模块300，还用于当所述第一判断模块501判断所述每个探测单元的符合时间的第二符合时间差不均在所述第一时间段内时，根据所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值，得到所述每个探测单元的第二修正值；

所述时间修正模块400，还用于根据所述每个探测单元的第二修正值，修改所述每个探测单元的第二事件发生时间后，得到所述每个探测单元的第三事件发生时间；

所述检测模块200，还用于依据所述每个探测单元的第三事件发生时间，再次确定所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的第三符合时间差；

所述第二判断模块502，用于判断所述每个探测单元的符合事件的第二符合时间差是否均在第一时间段内；

所述第二校准模块602，用于当所述第二判断模块502判断所述每个探测单元的符合事件的第三符合时间差均在所述第一时间段内时，根据所述每个探测单元的第二校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述第二校准值等于该探测单元的第三事件发生时间与该探测单元的第一事件发生时间之差。

可以理解的是，在修改每个探测晶体的事件发生时间后，再次检测每个探测晶体上的符合事件，得到符合事件的符合时间差。再根据符合时间差，获取每个探测晶体的时间修正值后，重复上述过程，直到每个符合事件的时间差在第一时间段内，即表示完成对每个探测晶体的时间校正。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正装置，还包括：第三判断模块503；

所述第三判断模块503，用于逐一验证所述每个探测单元的第二修正值是否大于所述每个探测单元的第一修正值；

所述校正获取模块300，还用于当所述第三判断模块503验证第三探测单元的第二修正值大于所述第三探测单元的第一修正值时，将所述第三探测单元的第二修正值设为零；其中，所述第三探测单元为所述探测器上一探测单元。

所述校正获取模块300，包括：时间差统计子模块300a和修正值获取子模块300b；

所述时间差统计子模块300a，用于统计所述每个探测单元的N个符合时间差，查找所述每个探测单元的第一值，N为正整数，所述第一值为该探测单元的N个符合时间差中出现次数最多的符合时间差；

所述修正值获取子模块300b，用于获取所述每个探测单元的第一值与基准符合时间差之间的差值，得到所述每个探测单元的时间修正值。

所述检测模块200，包括：探测单元确定子模块200a、判断子模块200b和符合事件确定子模块200c；

所述探测单元确定子模块200a，用于逐一确定与所述每个探测单元相对应的探测单元组，该探测单元和与其对应的探测单元组中探测单元之间的距离在第一范围内；

所述判断子模块200b，用于分别判断所述每个探测单元的第一事件发生时间与预设符合时间窗之和是否大于与该探测单元相对应的探测单元组中任一探测单元的第一事件发生时间；

所述符合事件确定子模块200c，用于当所述判断子模块200b判断第一探测单元的第一事件发生时间与所述预设符合时间窗之和大于第二探测单元的第一事件发生时间时，确定第一事件和第二事件为符合事件，所述第一探测单元的符合事件的第一符合时间差等于所述第一事件的事件发生时间与所述第二事件的事件发生时间之差；其中，所述第一探测单元为所述探测器上的一探测单元，所述第二探测单元属于第一探测单元组，所述第一探测单元组与所述第一探测单元相对应，所述第一事件的事件发生时间等于所述第一探测单元的第一事件发生时间，所述第二事件的事件发生时间等于所述第二探测单元的第一事件发生时间。

基于上述实施例提供的用于PET系统的时间校正方法和装置，本发明实施例还提供了一种用于PET系统的时间校正系统。

系统实施例：

参见图10，该图为本发明提供的用于PET系统的时间校正系统的结构示意图。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正系统，包括：事件采集器1001和时间校正器1002；

所述事件采集器1001，用于标定每个事件的发生时间以及发生地点，并将所述每个事件的发生时间以及发生地点发送至所述时间校正器1002；

所述事件为探测器上探测单元探测到光子到达的过程，所述发生时间为所述探测器上探测单元探测到光子到达的时间，所述发生地点为该事件中光子所到达的探测单元；

所述时间校正器1002，用于根据所述每个事件的发生时间以及发生地点，检测所述探测器上每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的符合时间差，所述符合时间差为该符合事件中两个事件的发生时间之差；

所述时间校正器1002，还用于根据所述每个探测单元的符合事件的第一符合时间差，获取所述每个探测单元的时间修正值；

所述时间校正器1002，还用于根据所述每个探测单元的时间修正值，修改所述每个事件的发生时间后，再次检测所述每个探测单元上的符合事件，得到所述每个探测单元的符合事件的符合时间差；

所述时间校正器1002，还用于当修改所述每个事件的发生时间后得到的所述每个探测单元的符合事件的符合时间差均在第一时间段时，根据所述每个探测单元的校准值对所述光子到达该探测单元的时间进行校正，所述校准值等于该探测单元的第一时间戳与该探测单元的第二时间戳之差，所述第一时间戳为本次修改后该探测单元上所述事件的发生时间，所述第二时间戳为所述事件采集器1001标定的该探测单元上所述事件的发生时间；

所述时间校正器1002，还用于当修改所述每个事件的发生时间后得到的所述每个探测单元的符合时间差不均在第一时间段内时，根据修改后所述每个事件的发生时间以及发生地点，检测所述每个探测单元上的符合事件，得到的所述每个探测单元的符合事件的符合时间差后，再次获取所述每个探测单元的时间修正值。

所述时间校正器1002，还用于生成时间校正表，并将所述时间校正表发送至所述事件采集器1001；所述时间校正表保存有所述每个探测器单元的识别信息与所述每个探测单元的校准值的一一对应关系；

所述事件采集器1001，还用于根据所述时间校正表中与该探测单元的识别信息相对应的校准值，逐一校正标定的所述每个所述探测单元上事件的所述发生时间。

需要说明的是，当所有探测单元上的符合时间差之间的偏差均在可接受范围内时，即可确定完成时间校正。此时，可将每个探测单元的校准值写入时间校正表，并将时间校正表下载至事件采集器中。当使用PET系统正式检测人体时，把时间校正表中的数据读入事件采集器的读取电路中。在对每个探测单元上的事件进行时间戳标定时，直接在标定的结果上加上时间校正表中保存的该探测单元的校准值，从而达到自动校准符合事件的符合时间差的目的。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正系统，在时间校正完成得到校准值后，把时间校准表下载到硬件电路板，通过在硬件端查表的方式进行时间戳修正，在正常工作的过程中，只需要一个时钟周期，即可完成时间戳修正，时间校正速度快，不会因为时间校正后的修正延长系统处理时间。

本实施例提供的用于PET系统的时间校正系统，通过事件采集器标定的探测器上每个探测晶体上事件的发生时间并发送至时间校正器后，使用时间校正器验证探测器上每个探测晶体的符合事件，由此得到各符合事件的符合时间差。之后，时间校正器获取各探测晶体上的符合事件的符合时间差与基准符合时间差的差值，得到该探测晶体的时间修正值。再根据每个探测晶体的时间修正值，修改该探测晶体上事件的发生时间后，再以修改后的事件发生时间为依据检验符合事件，得到各符合事件的符合时间差，无需再次使用放射源进行正电子湮灭事件模拟。迭代的进行时间校正，直到每个符合事件的时间差都在可接受范围内时，则确定本次修改后的事件发生时间为校正准确后的事件发生时间，该探测晶体的校准值为本次修改后的事件发生时间与初始获取到的事件发生时间之差。而后，事件采集器可根据每个探测单元的校准值对光子到达该探测单元的时间进行校正，校准每个符合事件的事件发生时间。本实施例提供的用于PET系统的时间校正装置，在时间校正过程中只需进行一轮正电子湮灭事件模拟，不需反复收集符合事件的数据，最大限度的减少放射源的使用，减少调整时间。

需要说明的是，本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统或装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。