[实用新型]用于CT成像系统精确定位的测量器具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于CT成像系统精确定位的测量器具，属于辐射成像技术领域。

背景技术

现有的CT系统主要由X射线源、旋转平台和平板探测器构成，X射线源和平板探测器安装在平行导轨上，移动时运动轨迹是沿导轨的直线。其安装定位参数包括：射线源焦点到平台旋转中心的距离DSO，射线源焦点到平板探测器的垂直距离DSD，平板探测器中心位置(焦点过平台旋转轴、并与平台旋转轴垂直的射束投射在平板探测器的位置)坐标(x₀，y₀)，以及平板探测器分别绕X、Y和Z轴的旋转角α、β和γ。其中，DSD、DSO、(x₀，y₀)以及β和γ对重建图像质量有重要影响。实际安装过程仅能保证CT系统的各构成部分基本的位置关系，但不可能根据要求精确定位安装，需要采用后验的方法获得其精确定位参数。

文献“锥束CT系统安装参数确定技术研究，计算机工程与应用，2006，Vol.20，p170-173”公开了一种基于细琴弦重建图像评估的黄金分割迭代搜索法来测定锥束CT系统定位参数。该方法通过反复迭代重建逼近系统定位参数，计算量大，易受迭代初值影响。文献“锥束CT系统几何参数校正的解析计算，清华大学学报(自然科学版)，2010，Vol.50，No.3，418-421”公开了一种基于两个轴向同心小球全周扫描的解析算法来测定锥束CT系统定位参数。该方法测量和计算过程复杂，且测量结果对同心小球的机械精度敏感，DSD和DSO的测量误差大于1mm。专利“锥束CT系统快速定位方法专用测具，200920033739.7”公开了一种利用带退刀槽的圆柱通过解析方法测定锥束CT系统定位参数的方法。该方法中退刀槽的测量准确性对结果有重要影响，由于退刀槽宽度大(2～4mm)，深度浅(2～3mm)，其定位误差较大。此外，该方法中仅能得到退刀槽y方向的位置信息，而没有x方向的位置信息，且该方法不能得到对重建图像质量有重要影响的β角参数信息。

实用新型内容

本实用新型旨在解决锥束CT成像系统中因安装机械误差造成的系统精确定位困难。目的在于提供一种用于CT成像系统精确定位的测量器具，以利用该测量器具精确计算系统定位参数，进而提高重建图像质量。

本实用新型采用以下技术方案：

一种用于CT成像系统精确定位的测量器具，其特征在于，包括平直板、底座和定位圆珠，所述定位圆珠的个数≥2；其中：平直板垂直嵌于底座上，定位圆珠垂直排布于平直板上。

所述定位圆珠的直径小于1mm。

较佳的，所述定位圆珠垂直均匀排布于平直板上。

较佳的，所述定位圆珠垂直排布于平直板的垂直中心线上。

较佳的，所述定位圆珠垂直均匀排布于平直板的垂直中心线上。

进一步的，所述平直板由硬质材料制成的四周边框和位于四周边框内的由轻质材料制成的中间平板组成。轻质材料如Delrin、塑料、树脂、纸、布料及木片等材料；硬质材料如硬质塑料、金属等材料。

本实用新型中所使用的定位圆珠由高密度材料制成，所述高密度材料包括但不局限于以下材质：铜、铁、铝、钨等金属、以这些金属材质为主材的合金、以及Teflon等。

采用本实用新型所提供的上述测量器具进行CT成像系统精确定位的步骤为：

1)将上述测量器具安装在CT系统的旋转平台中心处，并使得平直板面垂直于旋转中心和X射线源焦点连轴线，记此位置为S1-0，采集N幅投影图像，然后将这些图像按像素点对应叠加并平均，得到投影图像Image1；

2)将旋转平台旋转180度，记此位置为S1-180，采集N幅投影图像，然后将这些图像按像素点对应叠加并平均，得到投影图像Image2，观察钢珠投影的x方向坐标 与Image1中相同，否则进行微调，并重新采集Image1和Image2；

3)再将旋转平台旋转180度，并将X射线源沿导轨平移一定距离d，记此位置为S2-0，采集N幅投影图像，然后将这些图像按像素点对应叠加并平均，得到投影图像Image3；

利用上述采集的投影图像，计算CT系统在S1-0位置时的定位参数，包括射线源焦点到平台旋转中心的距离DSO，射线源焦点到平板探测器的垂直距离DSD，平板探测器中心位置坐标(x₀，y₀)，以及平板探测器分别绕Y和Z轴的旋转角β和γ。