[发明专利]锥束XCT系统用移动组件以及用其进行图像重建坐标系原点标定的方法

权利要求书

1.一种锥束XCT系统用移动组件，其特征在于由Y轴向导轨(6)、X轴向导轨(7)、滑块(71)和支撑架(8)组成；支撑架(8)由升缩杆(81)和套筒(83)组成，升缩杆(81)的一端能够在套筒(83)内上下滑动，升缩杆(81)的另一端上用于放置球状目标体(3)，支撑架(8)的底部设有导柱(82)，导柱(82)能够在X轴向导轨(7)的滑道(72)中滑动；X轴向导轨(7)的上方设有滑道(72)，滑块(71)安装在X轴向导轨(7)的下方；X轴向导轨(7)与Y轴向导轨(6)通过滑块(71)滑动连接；移动组件摆放在射线源(1)与面阵探测器(4)之间的任意位置，且移动组件中的Y轴向导轨(6)垂直于面阵探测器(4)的成像平面(5)。

2.根据权利要求1所述的移动组件，其特征在于：Y轴向导轨(6)的长度为1000mm～1200mm，X轴向导轨(7)的长度为500mm～800mm。

3.应用权利要求1所述的移动组件在锥束XCT系统中进行图像重建坐标系原点标定的方法，其特征在于图像重建坐标系原点标定包括有下列步骤：

第一步：将移动组件摆放在射线源(1)与面阵探测器(4)之间的任意位置，且移动组件中的Y轴向导轨(6)垂直于面阵探测器(4)的成像平面(5)；

然后将一个球状目标体(3)安装在升缩杆(81)的顶部；

第二步：开启射线源设备出射锥束射线(2)，调整升缩杆(81)的高度，使锥束射线(2)能够照射球状目标体(3)在面阵探测器(4)的成像平面(5)上并有DR投影图像(31)；

第三步：(A)调整导柱(82)在X轴向导轨(7)上的第一位置P_X1，在该第一位置P_X1下面阵探测器(4)采集到球状目标体(3)在成像平面(5)上的第一位置投影B₁₁，第一位置投影B₁₁的中心坐标记为Q₁₁(x₁₁，z₁₁)；

(B)在第一位置P_X1下，将X轴向导轨(7)沿Y轴向导轨(6)从左向右移动一段距离Δy到达第一移动位置P_Y(X1)后，面阵探测器(4)采集到球状目标体(3)在成像平面(5)上的第一移动位置投影B₁₂，第一移动位置投影B₁₂的中心坐标记为Q₁₂(x₁₂，z₁₂)；

第四步：(A)再调整导柱(82)在X轴向导轨(7)上的第二位置P_X2，在该第二位置P_X2下面阵探测器(4)采集到球状目标体(3)在成像平面(5)上的第二位置投影B₂₁，第二位置投影B₂₁的中心坐标记为Q₂₁(x₂₁，z₂₁)；

(B)在第二位置P_X2下，将X轴向导轨(7)沿Y轴向导轨(6)从左向右移动一段距离Δy到达第二移动位置P_Y(X2)后，面阵探测器(4)采集到球状目标体(3)在成像平面(5)上的第二移动位置投影B₂₂，第二移动位置投影B₂₂的中心坐标记为Q₂₂(x₂₂，z₂₂)；

第五步：依次调整导柱(82)在X轴向导轨(7)上的位置，分别记为位置P_X3，……，P_XN，然而面阵探测器(4)分别采集到球状目标体(3)在成像平面(5)上的DR投影图像分别记为B₃₁，……，B_N1；则B₃₁的中心坐标为Q₃₁(x₃₁，z₃₁)，B_N1的中心坐标为Q_N1(x_N1，z_N1)；在位置P_X3，……，P_XN下，将X轴向导轨(7)沿Y轴向导轨(6)移动一段距离Δy后到达位置P_Y(X3)，……，P_Y(XN)，则面阵探测器(4)分别采集到球状目标体(3)在成像平面(5)上的DR投影图像分别记为B₃₂，……，B_N2；则B₃₂的中心坐标为Q₃₂(x₃₂，z₃₂)，BN2的中心坐标为Q_N2(x_N2，z_N2)；

第六步：(A)连接中心点Q₁₁和Q₁₂，得到第一直线方程x表示面阵探测器(4)的成像平面(5)坐标系XOZ的X轴上的参数，z表示面阵探测器(4)的成像平面(5)坐标系XOZ的Z轴上的参数；

(B)连接中心点Q₂₁和Q₂₂，得到第二直线方程

(C)连接中心点Q₃₁和Q₃₂得到第三直线方程

(D)连接中心点Q_N1和Q_N2得到第N直线方程z=zN2-zN1xN2-xN1(x-xN1)+zN1;]]>

(E)联立在一次测量过程中所有的直线方程，得到超定方程组k1x+z=b1k2x+z=b2......kNx+z=bN,]]>且k1=z11-z12x12-x11,]]>k2=z21-z22x22-x21,]]>kN=zN1-zN2xN2-xN1,]]>b1=z11-z12x12-x11×x11+z11,]]>b2=z21-z22x22-x21×x21+z21,]]>bN=zN1-zN2xN2-xN1×xN1+zN1;]]>

第七步：采用最小二乘法解求解超定方程组得到图像重建坐标系原点坐标点Q_d(x_O，z_O)。