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基于图像轮廓曲线提取的CT系统参数标定
概述
CT（computedtomography）系统是医疗影像学的权威设备之一，它可以通过具有高度空间分辨率和较高的灰度变化分辨率的成像技术，提供非常详细的人体解剖学信息。为了确保这些设备的准确性和一致性，每个CT系统都必须定期进行校准和标定。单纯地使用扫描成像物标并根据该标记校准系统的方法被证明是非常不实用的，因为患者的各种疾病和解剖结构的影响可能会导致CT成像的不同外观。因此，本文提出基于轮廓曲线提取的CT系统参数标定方法，以提高标定结果的精确度和可靠性。
轮廓曲线提取
基于轮廓曲线提取的CT系统参数标定方法是基于一组事先确定的基准物体的轮廓曲线提取。提取这些标准物体的轮廓曲线可以通过四步完成，即缩放图像，边缘检测，轮廓识别和提取，以及曲线优化拟合。该过程可以在多张图像上执行以提高精度。经曲线优化后，该方法可以输出标准物体的轮廓曲线和极点，这些数据可以用于在随后的标定阶段中提高系统模拟的准确度。
CT系统参数标定
CT系统参数标定是一个复杂的过程，它需要测量或推导出诸如空间分辨率，像素间距和灰度值对线性放射吸收系数的相关性等重要参数。基于轮廓曲线提取的CT系统参数标定方法利用标准物体的轮廓曲线，暴露在CT系统的X射线束中。在从X射线机中发射的X射线束通过物体时，轮廓曲线将产生与患者的轮廓相似的对比度。如果扫描参数设置不正确，则可能导致轮廓曲线的模拟与真实患者轮廓的偏差，并且在患者成像中产生不准确的对比度。因此，基于轮廓曲线提取的CT系统参数标定方法可以通过测量轮廓曲线对X射线辐射和探测的影响来推导出系统参数。在此过程中，我们还需要计算特定轮廓曲线的X射线相对吸收度的相关值，以通过线性标定来获得准确的系统参数。
结果与讨论
该方法的有效性在实验中得到了证实。实验采用日本东芝Aquilion64CT系统。首先，使用软件生成了两种直径分别为10mm和20mm的球体作为标准物体。然后，对标准物体的轮廓进行提取。对每个标准物体，我们可以获得数百条轮廓曲线，从多个不同角度，沿不同方向，使用不同的电压和流量设置执行扫描。最后，使用最小二乘法来确定系统参数。实验结果表明，我们的方法可以在不同角度的环境中实现CT系统的准确标定。此外，鉴于基准标准物体的轮廓曲线可以消除与患者体内不同解剖结构的干扰，因此该方法可以提供更高的标定准确度和可靠性。