一种CT系统参数标定及成像方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110243847A(43)申请公布日2019.09.17(21)申请号201910598144.4(22)申请日2019.07.04(71)申请人湖南理工学院地址414000湖南省岳阳市学院路、金鄂东路(72)发明人李一鸣严权峰邓斌彭锦易学良(74)专利代理机构长沙星耀专利事务所(普通合伙)43205代理人舒欣(51)Int.Cl.G01N23/046(2018.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种CT系统参数标定及成像方法(57)摘要本发明公开了一种CT系统参数标定及成像方法，包括以下步骤：（1）设置一假想模型包括一正方形托盘，在正方形托盘上放置介质模板把并标定模板的几何信息，绘制模板示意图，确定模板的吸收率信息；（2）根据步骤（1）中模板的几何信息，确定CT系统旋转中心在正方形托盘中的位置、探测器单元之间的距离以及CT系统使用的X射线的180个方向；（3）确定被测物体在正方形托盘中的位置、几何形状和吸收率信息；（4）CT系统不动，被测物体围绕CT系统旋转中心转动并通过中心线法提高系统精度，获得被测物体在CT系统中的成像。CN110243847ACN110243847A权利要求书1/2页1.一种CT系统参数标定及成像方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)设置一假想模型包括一正方形托盘，在正方形托盘上放置介质模板把并标定模板的几何信息，绘制模板示意图，确定模板的吸收率信息；(2)根据步骤(1)中模板的几何信息，确定CT系统旋转中心在正方形托盘中的位置、探测器单元之间的距离以及CT系统使用的X射线的180个方向；(3)确定被测物体在正方形托盘中的位置、几何形状和吸收率信息；(4)CT系统不动，被测物体围绕CT系统旋转中心转动并通过中心线法提高系统精度，获得被测物体在CT系统中的成像。2.根据权利要求1所述一种CT系统参数标定及成像方法，其特征在于，介质模板通过以下步骤获得：(1)以正方形托盘的几何中心为坐标原点建立XOY直角坐标系；(2)在步骤(1)中的XOY直角坐标系中设定一假想旋转中心，CT系统围绕该假想旋转中心每次旋转1°，共旋转180次即共180°，0度方向与Y轴负方向重合；(3)通过MATLAB程序分析，假定介质模板为标准的椭圆、圆形。3.根据权利要求2所述一种CT系统参数标定及成像方法，其特征在于，分析介质模板吸收率的最大值所处的X射线的位置，根据椭圆、圆形两个介质模板的几何中心的距离关系以及间隔的X射线数量，求得探测器单元之间的距离。4.根据权利要求3所述一种CT系统参数标定及成像方法，其特征在于，CT系统使用的X射线的180个方向通过以下方法确定：(1)取与椭圆介质模板相切的两束X射线，两切点的连线即为投影的长度；(2)设定两切点的坐标，由两坐标计算投影长度的方程联立椭圆方程求解得到切点的坐标值；(3)由正切关系得到X射线与水平方向上的夹角θ的值，即可得到CT系统使用的X射线的180个方向，绘制X射线180个方向的角度统计表。5.根据权利要求4所述一种CT系统参数标定及成像方法，其特征在于，CT系统旋转中心在正方形托盘中的位置通过以下方法确定：(1)设X射线平行于长轴从底部射入时圆形最大吸收强度所处的行数为D1，X射线平行于长轴从底部射入时椭圆最大吸收强度所处的行数为D2，X射线平行于长轴从底部射入时两介质最大吸收强度所处的行数的差值为Δd，X射线发射器中心点偏离Y轴的距离为Δy，X射线发射器中心点偏离X轴的距离为Δx；(2)椭圆、圆形介质之间圆心间的距离为d，则探测器单元间的距离为δ1，满足下式：Δd＝D2-D1(3)以正方形托盘的集合中心为坐标原点，正方形托盘水平方向为X轴建立直角坐标系，绘制旋转中心在正方向托盘的位置计算图；(4)设发射器X射线中心点的行数的D，X射线垂直于长轴从底部射入时两介质重合的最大吸收强度所处的行数为D3满足下式：Δy＝(D-D3)×δ12CN110243847A权利要求书2/2页Δx＝(D-D2)×δ1即CT系统的旋转中心的坐标为((D-D2)×δ1，(D-D3)×δ1))。3CN110243847A说明书1/4页一种CT系统参数标定及成像方法技术领域[0001]本发明涉及CT系统技术领域，具体是一种CT系统参数标定及成像方法。背景技术[0002]CT系统在不损害被测物体的条件下，利用被测物体对X射线能量的吸收性对被测物体进行内部扫描，从而获得被测物体的信息。典型的二维CT系统如图1所示，平行入射的X射线垂直于探测器平面，CT系统的发射器和探测器相对位置固定，该CT系统绕确定的旋转中心逆时针旋转180次。对每一个X射线方向，通过512个等距单元的探测器上测量位置确定的二维被测物体，