[发明专利]一种偏置扫描模式下的工业锥束CT重建方法

权利要求书

1.一种偏置扫描模式下的工业锥束CT重建方法，其特征在于，包括：

S1，启动CT扫描装置，通过真实探测器采集被检测样品在偏置样品台扫描模式下的原始序列投影图像；

S2，建立虚拟探测器并确定所述虚拟探测器的空间位置；

S3，根据真实探测器与虚拟探测器的空间坐标关系，将真实探测器获取的原始序列投影图像转换到虚拟探测器上，形成所述虚拟探测器上的序列投影图像；

S4，根据真实探测器CT系统与虚拟探测器CT系统的空间坐标关系，将真实探测器CT系统中的重建几何参数转换到虚拟探测器CT系统中；

S5，调整虚拟探测器上的序列投影图像的角度以校正重建图像扭转角；

S6，基于虚拟探测器上角度调整后的序列投影图像与转换后的重建几何参数，采用Wang-FDK重建方法计算得到被检样品的CT图像；

其中，所述步骤S3具体包括：

S31，根据所述虚拟探测器上任一探测器单元P'在所述虚拟探测器上的水平坐标和竖直坐标以及所述虚拟探测器的空间位置，计算得到所述探测器单元P'的空间坐标；

S32，计算真实探测器上与所述虚拟探测器上的探测器单元P'对应的探测器单元P的空间坐标，进而确定所述探测器单元P在所述真实探测器上的水平坐标和竖直坐标；

S33，根据真实探测器单元P的投影值获得虚拟探测器单元P'的投影值；

被检样品在其中一旋转角度时，所述虚拟探测器上每一个探测器单元的投影值组成所述虚拟探测器上的一幅投影图像，所有旋转角度下的每一幅投影图像组成所述虚拟探测器上的序列投影图像。

2.根据权利要求1所述的偏置扫描模式下的工业锥束CT重建方法，其特征在于，所述CT扫描装置包括X射线源、被检样品、样品旋转平台和真实探测器，所述X射线源、被检样品、样品旋转台和真实探测器均放置于X射线屏蔽铅房中，所述被检样品放置于所述样品旋转平台上，所述X射线源向被检样品发射X射线，所述真实探测器接收衰减后的X射线信号形成投影图像；

所述步骤S1具体包括：

通过所述样品旋转平台以固定的角度间隔步进旋转，使得被检测样品旋转360°，通过真实探测器采集每一步进角度时的被检测样品的投影图像，得到原始序列投影图像。

3.根据权利要求2所述的偏置扫描模式下的工业锥束CT重建方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：

锥束CT系统的中心平面为FEG，在中心平面上，所述样品旋转平台的旋转中心在真实探测器上的投影为点S₀，穿过点S₀并垂直于直线FS₀，建立虚拟探测器，其中，F为所述X射线源焦点，所述锥束CT系统的中心平面为穿过X射线源焦点的水平面；

计算所述虚拟探测器的4个边界点的空间坐标以确定所述虚拟探测器的空间位置。

4.根据权利要求2所述的偏置扫描模式下的工业锥束CT重建方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

S41，计算虚拟探测器CT系统相对于真实探测器CT系统的旋转角度；

S42，根据真实探测器CT系统与虚拟探测器CT系统的空间几何关系，计算虚拟探测器CT系统的重建几何参数。

5.根据权利要求1或4所述的偏置扫描模式下的工业锥束CT重建方法，其特征在于，所述重建几何参数包括X射线源焦点到探测器的距离、X射线源焦点到旋转平台的旋转中心的距离以及所述旋转中心在探测器上的投影坐标。

6.根据权利要求4所述的偏置扫描模式下的工业锥束CT重建方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

根据所述计算的虚拟探测器CT系统相对于真实探测器CT系统的旋转角度，对所述虚拟探测器上的序列投影图像的角度进行调整。