CT系统标定模板参数标定及成像

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2017-11-03 13:00 标签： 二维CT系统参数标定
双源单探锥束CT系统的几何参数标定技术--《2016年全国射线数字成像与CT新技术研讨会论文集》2016年
双源单探锥束CT系统的几何参数标定技术
【摘要】：目前,锥束CT技术已在生物医学和无损检测领域得到广泛应用。锥束CT系统几何参数的确定是图像准确重建的前提,系统几何参数不准会导致重建图像出现伪影,降低成像质量。理想情况下,射线源的焦点与旋转中心的连线应该垂直于探测器平面,并且连线与探测器的交点在探测器的正中心,但系统安装时的机械定位误差不可避免。锥束CT系统几何参数主要包括探测器到射线源焦点的距离Dsd,射线源焦点到工作台旋转轴的距离Dso,射线源焦点经旋转工作台转轴到达探测器的射束中心(X_0,Z_0)以及探测器的旋转、偏转和倾斜角度α、β和γ。通过相关参考文献的研究及实验,在经过按平行度和平面度要求安装定位后,探测器的三个角度都很小,但其中旋转角度α对重建切片质量的影响较大,其余两个角度影响很小,可认为这两个角度为0。本文针对双源单探锥束CT系统中小焦点和微焦点的不同扫描隋况,提出了一种基于金属丝扫描的锥束CT几何参数标定方法。本方法使用金属细丝外套有机玻璃管作为标定量具基本结构,通过对标定量具进行少量幅数的单圆轨迹扫描,再将扫描得到的投影图像进行叠加。根据叠加投影图像的对称特性进行旋转轴拟合测定,求出探测器旋转角,并根据射束高度确定旋转轴上的射束中心。之后测定Dsd和Dso,采集量具当前位置和平移一定距离后两幅投影,根据量具直径和两幅投影边缘的对应几何关系测定源心距,计算出放大比。仿真和实际实验结果表明,该方法可以获得准确的几何参数,具有扫描量小、校准耗时少、适用范围广、鲁棒性强的特点,且能够用于小焦点CT与微焦点CT的不同情况。
【作者单位】：
【基金】：
【分类号】：TP391.41;R814【正文快照】：
双源单探锥束CT系统的几何参数标定技术@张才鑫$西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室!西安710072
@张定华$西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室!西安710072
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400-819-9993一种锥束CT系统几何参数校正模型及方法技术方案
本发明专利技术公开了锥束CT系统几何参数校正方法，包括以下步骤：采集一个投影角度下定标模型的投影数据；根据模型投影数据确定每条线状目标的中线方程，然后求出中线交点位置，进而求出四条线状目标在探测器上投影构成的四边形的边长。利用左边与右边之比求解φ，上边与下边之比求解θ，根据任意一条投影四边形的边长可以计算出ΔD。利用φ、θ，以及定标模板上两条相邻直线交点在存在φ、θ和沿X轴方向偏移了ΔD的探测器平面上的投影坐标，求解η,Δu,Δv。求得几何参数后，进行带参数FDK重建，得到校正之后的重建图像。本发明专利技术在四点模型的基础上进行改进，提出了线框模型，该模型既保留了四点模型通过一次投影求出6个几何参数，运算量小的优点，又相较于点状模型提高了抗噪性。
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技术实现步骤摘要
本专利技术属于无损检测，具体涉及一种用于锥束CT系统几何参数校正的定标模型及方法。技术介绍计算机层析成像(Computed Tomography,CT)技术是一种重要的无损检测技术，具有高分辨率、高灵敏度以及多层次等优点。锥束CT系统最具代表性的重建算法是FDK重建算法，而FDK算法要求锥束CT成像系统必须满足理想的成像几何关系，即射线源、旋转中心以及探测器中心的连线垂直于探测器平面，且与旋转台的转轴垂直相交。而实际的锥束CT系统很难满足该理想关系，将导致重建图像出现严重伪影，降低重建精度。因此必须对锥束CT系统进行几何参数的校正，提高重建图像质量。Yi Sun等人在“A Calibration Method for Misaligned Scanner Geometry in Cone-beam Computed Tomography”一文中提出了一种基于点模型的校正方法。该方法是在一个有机玻璃板上镶嵌四个点状金属球，这四个金属球分别位于正方形的四个顶点上，然后就可以得到四个金属球在探测器上的投影位置。通过这四个金属球投影之间的相对几何位置关系可依次计算出探测器的几何参数。但是该点状模型在存在几何误差的CT系统下得到的重建图像中出现较严重畸变，这一问题在对分辨率要求很高的微纳CT系统中会导致几何参数求解准确度不高，从而使得重建图像出现伪影。技术实现思路有鉴于此，本专利技术公开了。本专利技术的目的之一是通过以下技术方案来实现的：一种锥束CT系统几何参数校正模型，包括定标模板，在定标模板上设置有4条不相交的...【详细说明在详细技术资料中】
技术保护点
一种锥束CT系统几何参数校正模型，其特征在于：包括定标模板，在定标模板上设置有4条不相交的线状目标，4条线状目标及各自向两端的延长线围成正方形。
技术保护范围摘要
CN 31.一种锥束CT系统几何参数校正模型，其特征在于：包括定标模板，在定标模板上设置有4条不相交的线状目标，4条线状目标及各自向两端的延长线围成正方形。2.一种锥束CT系统几何参数校正方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：利用探测器采集到一个投影角度下定标模板的投影数据得到模型的投影数据；S2：首先根据模型的投影数据确定每条线状目标的中线方程，然后根据相邻两条中线求出交点位置，进而求出四...
专利技术属性
发明(设计)人：，，，，，
申请(专利权)人：，
专利类型：发明
国别省市：重庆;50
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校正参数几何模型
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测绘研究生在读，已经做过很多相关工程，测绘相关内容都不了熟悉，但要说精通现在还不敢夸耀
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静态锥束CT成像系统的几何标定方法研究
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