[发明专利]多试验样本CT扫描方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种图像处理技术领域的方法，具体地说，涉及的是一种多试验样本CT扫描方法。

背景技术

CT扫描过程是这样的：X射线源在一点发射X射线，穿过被成像物体后，衰减的X射线被对侧的探测器接收，并将X光转化为电信号，送至计算机的模数转换器和数据采集器，转化为数字信号并存储在计算机中。这只是完成一次的曝光和采集过程，为了得到重建对象所需的投影数据，X射线源和相应的探测器需要沿一定的轨迹运动，并在每个位置完成一次曝光和数据采集过程。

经对现有技术的检索发现，只有针对单试验样本的CT扫描成像，如M.J.Paulus等在IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEAR SCIENCE[IEEE核科学汇刊]的ANew X-ray Computed Tomography System for Laboratory Mouse Imaging[一种新的用于实验室老鼠成像的CT系统](1999年第3期)。在具有大量试验样本的试验中应用现有技术，存在CT扫描时间长，X射线能量利用率低等问题。尤其在光源使用同步辐射光源时，X射线穿过一个样本时仍然很亮，如不充分利用，则很浪费。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种多试验样本CT扫描方法，该方法能够显著地节约CT扫描时间，提高X射线能量利用率，使受试的多个样本处于相同的光照条件，试验结果更具可对比性。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明首先将试验样本分别固定在固定装置中，再将这些有试验样本的固定装置放置在试验平台上，然后进行CT扫描获得投影数据，最终用重建算法将断层图像重建出来并做后续处理。

本发明包括以下步骤：

第一步，将试验样本按照试验分别固定在各个固定装置中。

第二步，将这些有试验样本的固定装置放置在试验平台上。

第三步，用CT扫描试验样本获取重建所需的投影数据。

第四步，用重建算法将断层图像重建出来。

第五步，将重建后的断层图像显示出来。

所述的将试验样本按照试验分别固定在各个固定装置中，是指将待进行CT扫描的样本分别固定好，一般固定在试验板或支架上，使样本的待扫描平面呈水平状，满足CT扫描所需的空间位置要求。

所述的将这些有试验样本的固定装置放置在试验平台上，是指根据试验样本的数量和计算机断层成像的需要，把这些样本集中放置在试验台上，使所有样本的待扫描平面在同一个水平面上，满足多样本同时进行CT扫描成像的空间位置要求。

所述的用CT扫描试验样本获取重建所需的投影数据，是指通过固定X射线源，试验台进行一系列旋转、平移来实现，或者通过固定试验台，将X射线源沿着以试验台为圆心的圆进行旋转、平移来实现。每当试验台与X射线源相对旋转一定角度后，再进行相对平移，通过采集穿过样本的X射线来获得一个角度下所有的投影数据。如此反复，即可获得重建所需的投影数据。

所述的用重建算法将断层图像重建出来，是指在获得充足的投影数据后，将投影数据转换成断层图像。重建算法可以用经典的平行束滤波反投影算法，这是根据计算机断层扫描过程来确定的，得到图像的断层数据后，可以根据需要，对断层图像进行试验所需的处理。

本发明相对于单试验样本CT扫描方式的优点在于：

1.节省了试验所需的CT扫描时间。其所节省的时间与试验样本数成正相关，即试验样本数越多，节省的时间越多。定义试验样本数为n，CT旋转扫描的角度数为M，扫描的断层数为N，样本固定装置的直径为D。若采用传统的单试验样本CT扫描方式，一个试验样本进行CT扫描花费的时间为N·M·D，n个试验样本总的CT扫描时间为n·N·M·D。若采用多试验样本CT扫描方式，n个试验样本总的CT扫描时间为N·M·D′，这里D′定义为进行CT扫描物体的直径，即n个试验样本同时放置在试验台上构成的扫描直径。显然，通过试验样本的紧密放置，可使D′≤n·D。所以采用多试验样本CT扫描方式可以节省试验中CT扫描时间。

2.在用X射线进行扫描成像时，由于X射线的能量较高，若只对单试验样本进行扫描成像，这样绝大部分能量没有得到利用，浪费了资源。而若多个试验样本同时进行CT扫描，可提高X射线能量的利用率。