[发明专利]一种静态CT系统几何参数校正方法

说明书

本发明提出了一种静态CT系统几何参数校正方法，所述静态CT系统由多个射线源和一个以上探测器构成，所述几何参数为每个射线源与对应的探测器之间的几何参数，所述方法包括如下步骤：步骤a：将校正体模放置在需要校正几何参数的静态CT系统中，所述校正体模具有标记小球；步骤b：每个射线源触发一次射线，获得多幅投影；以及步骤c：根据每幅投影中标记小球的投影中心点的坐标，结合已知的标记小球在待校正系统中的坐标，计算获得整个静态CT系统的校正后的几何参数。本发明可以同时适用于离体CT系统和活体CT系统，并可以同时校正CT系统的全部10个几何参数。另外，本发明仅需要各射线源对校正体模进行1次投影，即可得到CT重建所需的全部几何参数。

技术领域

本发明涉及医学和工业领域的计算机断层扫描(CT)系统，尤其涉及一种静态CT系统几何参数校正方法。

背景技术

计算机断层成像(CT)是通过无损方式获取物体内部结构信息的一种重要成像手段，它拥有高分辨率、高灵敏度以及多层次等众多优点，被广泛应用于各个医疗临床检查领域。相对于传统的CT系统，静态CT系统具有多个射线源，在数据的采集过程中不需要X射线源和X射线探测器等部件旋转，可以降低成本，缩短CT成像扫描时间的优势，并且由于静态CT在成像的过程中没有机械运动，就避免了运动伪影的产生。

几何参数校正是静态CT系统调试的重要组成部分，也是获得精确CT图像的前提条件。中国专利申请号201210148432.8提出了“一种X射线锥束计算机层析成像系统的几何参数校正方法”。该方法通过相机校正技术来复现锥束CT系统中的X射线源、平板探测器和转轴之间的几何位置关系，从而对锥束CT的几何参数及其误差进行直接求解，是一种系统化的测量求解方法，可以将锥束CT抽象为基本的相机系统模型，从而同时求解系统中相互关联的多个几何参数。

但是，上述技术存在如下缺点：1、不能同时适用于离体CT系统(样本旋转，射线源和探测器不动)和活体CT系统(样本不动，射线源和探测器旋转)；2、不能同时校正CT系统的全部10个几何参数；3、参数校正过程较复杂(例如，需要对校正体模进行多次投影)，难于多次重复实现。

因此，需要一种简单、有效、实用的静态CT系统快速几何参数校正方法。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明提出了一种静态CT系统几何参数校正方法，可以同时提取成像系统的10个重要的系统几何参数，并设计了适用于CT系统校正的体模装置。

本发明的静态CT系统几何参数校正方法，所述静态CT系统由多个射线源和一个以上探测器构成，所述几何参数为每个射线源与对应的探测器之间的几何参数，所述方法包括如下步骤：

步骤a：将校正体模放置在需要校正几何参数的静态CT系统中，所述校正体模具有标记小球；

步骤b：每个射线源触发一次射线，获得多幅投影；以及

步骤c：根据每幅投影中标记小球的投影中心点的坐标，结合已知的标记小球在待校正系统中的坐标，计算获得整个静态CT系统的校正后的几何参数。

优选地，所述几何参数为所述静态CT系统的10个几何参数，包括：射线源S的坐标位置(Ox,Oy,Oz)、射线源S在探测器平面的投影中心点坐标(u₀,v₀)、探测器的扭转角θ、探测器的倾斜角φ、探测器的旋转角η、射线源到扫描物体中心的距离(SOD)，射线源到探测器的距离(SDD)。

优选地，所述校正体模由支撑体和安装于所述支撑体上的标记小球构成，所述支撑体为低吸收材料，所述标记小球为高吸收材料。

优选地，所述支撑体为碳纤维材料或者聚甲基丙烯酸甲酯，所述标记小球为钢珠。

优选地，所述标记小球的数量、大小以及位置以校正过程中在探测器上的投影不造成重叠为宜。