[发明专利]一种晶体位置表建立方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶体位置表建立方法，特别是关于一种适用于正电子发射断层成像系统的晶体位置表建立方法。

背景技术

正电子发射断层成像系统是在分子水平上利用影像技术研究人体心脑代谢和受体功能的一种先进的医疗设备。正电子发射断层成像能够反映组织、细胞的代谢情况和生理活动，具有很高的灵敏度，在临床上对心脏、脑和肿瘤疾病的诊断具有指导意义。在正电子发射断层成像系统中，晶体位置表是用于将湮灭事件的光子的位置映射到一个二维晶体检测器的相应晶体上。晶体位置表的准确性影响整个正电子发射断层成像系统的性能，为了得到晶体位置表，首先需要采集二维位置散点图，二维位置散点图表示每个位置测量到的入射光子事件数；然后对应不同的检测器晶体，将二维位置散点图分割成不同的区域，从而得到晶体位置表。

目前用于建立晶体位置表的方法主要有：基于混合高斯模型的统计模型法、分水岭法、自组织特征映射法、主成份分析法以及基于傅立叶模板的非严格注册法；其中，基于混合高斯模型的方法使用平均点删除法去除过识别点，容易出现误删除；分水岭法对图像前期处理敏感，图像前期处理结果对后期的分割影响很大；自组织特征映射和主成份分析方法都需要训练集，如果训练集与待分割图像存在较大不同时，准确性容易降低；基于傅立叶模板的方法需要经验估计模板，应用有限。上述用于建立晶体位置表的方法虽然都有各自的适用性，由于它们对图像处理方法的经验参数敏感或者计算开销大，因此需要一种简单、稳定的晶体位置表建立方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种对正电子断层成像系统的二维晶体检测器快速、准确分割的晶体位置表建立方法。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种晶体位置表建立方法，包括以下步骤：1）利用形态学方法对二维位置散点图进行预处理；2）识别二维位置散点图的顶点；3）对步骤2）识别的顶点的正确性进行判断，如果步骤2）识别的顶点全部正确进入步骤4），如果步骤2）识别的顶点存在错误，则对错误的顶点进行人工矫正后进入步骤4）；4）将顶点按照行依次进行分类；5）根据每相邻两行间的依次相邻的上、下、左、右的4个顶点的坐标，完成所有中点的计算；6）将所有中点分别以行和列进行曲线拟合，完成二维位置散点图的分割。

所述步骤1）利用形态学方法对二维位置散点图进行预处理，包括以下步骤：1）读取二维位置散点图；2）对二维位置散点图进行高帽变换；3）对二维位置散点图进行低帽变换；4）将高帽变换后的图像与低帽变换后的图像作差运算；5）将步骤4）得到的图像进行高斯平滑处理。

所述步骤2）识别二维位置散点图的顶点，包括以下步骤：1）根据高斯平滑后图像中的像素点的大小选取正方形模板大小；2）采用正方形模板从坐标原点依次遍历高斯平滑后的图像，寻找顶点。

所述步骤4）将顶点按照行依次进行分类，包括以下步骤：1）人工在图像上选取某一行中x方向间距最小的两个顶点，计算x方向最小距离dx_min，选取某一列中y方向间距最大的顶点，并计算y方向最大距离dy_max；2）以坐标系的原点为初始点，从左往右依次遍历图像，完成第一行所有顶点的寻找，并将第一行顶点作为参考行；3）选取第一行中x坐标和y坐标值最小的点作为参考顶点；4）将第一行的所有顶点移除并刷新图像；5）如果剩余顶点只有一个，则此点为下一行的第一个顶点，如果剩余顶点大于一个，则计算剩余的所有顶点与参考顶点的x、y方向偏移距离，移除y方向偏移距离大于最大行距dy_max的顶点，并在剩余顶点中移除x方向偏移距离大于最小距离dx_min的顶点，如果存在两个顶点x方向偏移距离均小于dx_min，则选择x坐标最小的点作为最终识别到的顶点；6）移除上述步骤5）中完成识别的顶点；7）选择第一行中的其它点分别依次作为参考点，重复上述步骤5）和6），直至完成第二行的所有顶点的识别，将第二行的所有顶点移除并刷新图像；8）将新识别的行作为新的参考行，将新的参考行中的顶点依次作为新的参考顶点，重复上述步骤5）～7），直至所有行的所有顶点都识别完成。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于采用形态学方法对二维位置散点图进行预处理，因此能够有效提高顶点识别的正确率。2、本发明由于采用快速行列分类方法的过程将顶点按照行依次进行分类，并将所有顶点的中点分别以行和列进行曲线拟合作为边界，完成二维位置散点图的分割，因此能够有效提高了程序的效率。本发明可以广泛应用于正电子发射断层成像系统的晶体位置表建立过程中。

附图说明