Ct检测器位置校正方法
【专利摘要】本发明提供一种CT检测器位置校正方法，包括如下步骤：对圆柱状金属棒进行CT偏心断层扫描获得金属棒的中心在各个扫描角度下在各排检测器通道上的投影位置；取出金属棒在某一扫描角度下在某排检测器通道上的投影值并进行样条插值获得金属棒在该扫描角度下的投影值曲线；根据投影值曲线获得金属棒的中心在该扫描角度下的投影位置；根据金属棒的中心在该扫描角度下的投影位置通过求最小值方式获得金属棒的中心在该扫描角度下的理想位置；根据金属棒的中心在该扫描角度下的投影位置与理想位置获得金属棒的中心在该扫描角度下的位置偏差；根据金属棒的中心在该扫描角度下的位置偏差获得该排检测器通道的各检测器的位置偏差以及检测器位置校正表。
【专利说明】
CT检测器位置校正方法【
【技术领域】
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[0001]本发明涉及计算机断层扫描成像【技术领域】，尤其涉及一种CT检测器位置校正方法。
【技术背景】
[0002]CT扫描设备用于对待扫描目标进行断层扫描成像，其包括具有供待扫描目标进出的检测腔的旋转机架、设于旋转机架上用于产生X射线的球管以及设于旋转机架上并与球管相对设置的检测器阵列。检测器阵列用于接收穿透待扫描目标的X射线并将接收到的X射线信号转换成电信号。检测器阵列是由多个检测器模块组成的。由于检测器模块在安装过程中存在检测器模块安装位置的误差，进而会造成根据CT扫描采集的数据进行重建得到的图像产生环状伪影。为了保证重建图像的图像质量，必须事先测出检测器模块的准确位置并保存成校正表。现有解决检测器位置误差问题有两种方式:一种方式是通过精确的加工保证误差在极小的范围内；另一种方式是通过精确的光学测量或精确的几何模体测量给出每个检测器模块的准确位置。但无论采用上述哪种方式都会造成制造加工成本高、速度慢、容错能力弱的问题。
[0003]因此，确有必要提供一种CT检测器位置校正方法，用于克服现有技术存在的缺陷。
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【发明内容】
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[0004]本发明的目的在于提供一种CT检测器位置校正方法，可以在较低成本下方便快速获得CT检测器的准确位置，进而可以根据由CT检测器的准确位置生成的校正表对CT图像进行校正而保证图像的质量。
[0005]为达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的:一种CT检测器位置校正方法，其包括:根据CT扫描设备获得在各扫描角度下各排检测器通道上各检测器的初始位置；采用CT扫描设备对圆柱状金属棒进行偏心断层扫描获得圆柱状金属棒的中心在各个扫描角度下在各排检测器通道上的投影位置；从圆柱状金属棒的中心在各个扫描角度下在各排检测器通道上的投影位置中取出圆柱状金属棒在某一扫描角度下在某排检测器通道上的投影值；对圆柱状金属棒在某一扫描角度下在某排检测器通道上的投影值进行样条插值获得圆柱状金属棒在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影值曲线；根据圆柱状金属棒在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影值曲线获得圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影位置；根据圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影位置与圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在断层扫描的正弦图中的理想位置获得起始扫描角度、球管焦点到检测器模块的距离与圆柱状金属棒的中心到旋转中心的距离的比值、检测器中心通道位置；根据起始扫描角度、球管焦点到检测器模块的距离与圆柱状金属棒的中心到旋转中心的距离的比值、检测器中心通道位置获得圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在断层扫描的正弦图中的理想位置；根据圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下的投影位置与圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在断层扫描正弦图上的理想位置获得圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下的位置偏差；根据圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下的位置偏差获得该排检测器通道的各检测器的位置偏差；根据该排检测器通道的各检测器的位置偏差与该排检测器通道的各检测器的初始位置获得该排检测器通道的各检测器的准确位置；根据各排检测器通道的各检测器准确位置生成检测器位置校正表。
[0006]优选地，所述圆柱状金属棒在j扫描角度下在某一排检测器通道上的投影值曲线为函数?^.(τ)，其中，τ = (X-Xi)/(Xi+1_Xi)，X为某一排检测器通道上经样条插值的各检测器的位置，Xi为某一排检测器通道上第i个检测器的初始位置，xi+1为某一排检测器通道上第i+Ι个检测器的初始位置，且fij ( τ )满足:匕(O) = yxj, f^.⑴=yi+1,Yij为圆柱状金属棒在第j扫描角度下在某一排检测器通道的第i个检测器上的投影位置，yi+1,j为圆柱状金属棒在第j扫描角度下在某一排检测器通道的第i+Ι个检测器上的投影位置。
[0007]优选地，所述圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在某一排检测器通道上的投影位置Pj是通过解析如下公式获得的:
【权利要求】
1.一种CT检测器位置校正方法，其特征在于，包括: 根据CT扫描设备获得在各扫描角度下各排检测器通道上各检测器的初始位置； 采用CT扫描设备对圆柱状金属棒进行偏心断层扫描获得圆柱状金属棒的中心在各个扫描角度下在各排检测器通道上的投影位置； 从圆柱状金属棒的中心在各个扫描角度下在各排检测器通道上的投影位置中取出圆柱状金属棒在某一扫描角度下在某排检测器通道上的投影值； 对圆柱状金属棒在某一扫描角度下在某排检测器通道上的投影值进行样条插值获得圆柱状金属棒在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影值曲线； 根据圆柱状金属棒在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影值曲线获得圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影位置； 根据圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在该排检测器通道上的投影位置与圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在断层扫描的正弦图中的理想位置获得起始扫描角度、球管焦点到检测器模块的距离与圆柱状金属棒的中心到旋转中心的距离的比值、检测器中心通道位置； 根据起始扫描角度、球管焦点到检测器模块的距离与圆柱状金属棒的中心到旋转中心的距离的比值、检测器中心通道位置获得圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在断层扫描的正弦图中的理想位置； 根据圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下的投影位置与圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下在断层扫描正弦图上的理想位置获得圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下的位置偏差； 根据圆柱状金属棒的中心在该扫描角度下的位置偏差获得该排检测器通道的各检测器的位置偏差； 根据该排检测器通道的各检测器的位置偏差与该排检测器通道的各检测器的初始位置获得该排检测器通道的各检测器的准确位置； 根据各排检测器通道的各检测器准确位置生成检测器位置校正表。
2.如权利要求1所述的CT检测器位置校正方法，其特征在于，所述圆柱状金属棒在j扫描角度下在某一排检测器通道上的投影值曲线为函数fij(T)，其中，τ = (X-Xi)/(xi+1-Xi)，X为某一排检测器通道上经样条插值的各检测器的位置，Xi为某一排检测器通道上第i个检测器的初始位置，xi+1为某一排检测器通道上第i+Ι个检测器的初始位置，且fij( τ )满足Jij(O) = Yij, fij(l) = yi+1,j，Yij为圆柱状金属棒在第j扫描角度下在某一排检测器通道的第i个检测器上的投影位置，yi+M为圆柱状金属棒在第j扫描角度下在某一排检测器通道的第i+Ι个检测器上的投影位置。
3.如权利要求2所述的CT检测器位置校正方法，其特征在于，所述圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在某一排检测器通道上的投影位置Pj是通过解析如下公式获得的:Pj = Σι S^+1 --](τ?χ?χ/Σ? /:+'%(τ)--χ,其中，Xi为在某一排检测器通道的第i个检测器的初始位置，xi+1为在某一排检测器通道的第i + Ι个检测器的初始位置，τ )为圆柱状金属棒在j扫描角度下在某一排检测器通道上的投影值曲线。
4.如权利要求3所述的CT检测器位置校正方法，其特征在于，所述起始扫描角度θ O、焦点到检测器模块的距离与该点到旋转中心的距离的比值rsdd/rpin、检测器中心通道位置P。是通过解析如下公式获得的
,其中^力圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在断层扫描正弦图上的理想位置，且
个扫描角度，‘为球管焦点到检测器模块的距离，Rpin是圆柱状金属棒的中心到旋转中心的距离，P」为圆柱状金属棒的中心在在j扫描角度下某一排检测器通道上的投影位置。
5.如权利要求4所述的CT检测器位置校正方法，其特征在于，所述圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在断层扫描的正弦图中的理想位置Pf通过解析如下公式获得的:
，起始扫描髓％、焦点到检测器模块的距离与该点到旋转中心的距离的比值RSDD/RPIN、检测器中心通道位置P。是通过求解
最小值获得的。
6.如权利要求5所述的CT检测器位置校正方法，其特征在于，所述圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在某一排检测器通道上的位置偏差Apj是通过如下公式获得的:Ap7- = P〗一其中，P)*为圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在某一排检测器通道上的理想位置，Pj为圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在某一排检测器通道上的投影位置。
7.如权利要求6所述的CT检测器位置校正方法，其特征在于，所述某排检测器通道的各检测器位置偏差ΛΧ通过如下公式获得:Ax = A4Ap,其中，Ax= { AxJ是所有Axi组成的向量，Axi为某排检测器通道上第i个检测器的位置偏差，Ap= {APj}是所有扫描角度下的所有组成的向量，Ah为圆柱状金属棒的中心在j扫描角度下在某排检测器通道上的位置偏差，矩阵A满足外
，且
均为对圆柱状金属棒在」扫描角度下在某排检测器通道上的投影值样条插值后得到的分段多项式，Α—1表示对A的广义逆。
8.如权利要求7所述的CT检测器位置校正方法，其特征在于，所述某排检测器通道的各检测器准确位置X, i通过如下公式获得:x' iZXi+AXi，其中，Xi为某排检测器上第i个检测器的初始位置，为某排检测器上第i个检测器的位置偏差。
【文档编号】G01N23/083GK104181177SQ201310196342
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2013年5月24日 优先权日:2013年5月24日
【发明者】张笛儿 申请人:上海联影医疗科技有限公司