The embodiment of the invention discloses a method, a device and a system for calibrating the parameters of an X ray machine. The method includes: X control arm rotating scanning machine rotates around the standard phantom, get set calibration scan image multiple rotating position; recording the different set rotation position, the mechanical structure of the motion state of the rotating arm; according to different set rotation position, standard phantom calibration projection results in the scanned image the error parameter of the rotating arm, different mechanical structure under the condition of moving calibration; according to the calibration results, the error parameters, and the mechanical structure of the rotary arm motion, to generate the actual scanning image of X optical dynamic correction matrix correction. Technical scheme of the embodiment of the invention realizes the error of the parameters of X machine in motion calibration, which provides a new method for parameter calibration of X machine, by using the error calibration result of actual image correction, improves the image quality of 3D reconstruction.
【技术实现步骤摘要】
一种X光机的参数标定方法、装置及系统
本专利技术实施例涉及信号处理技术,尤其涉及一种X光机的参数标定方法、装置及系统。
技术介绍
在X光三维图像重建中,C型臂光源和探测器的运行轨迹是否符合预设轨迹直接影响重建图像的质量。C型臂系统运行过程中机械结构的抖动会使射线源至探测器的距离、射线源至旋转中心的距离、旋转中心位置等重要参数发生变化,导致投影图像出现缩放或是平移;或是出现投影采集角度与预设角度不同的情况,最终导致重建图像中出现伪影,严重影响图像重建质量。而机械结构的抖动缺乏观测手段,使得对这些因素的标定和校正较为困难。针对系统参数与设计目标之间的差异,传统的方式是针对静态状态下系统参数与设计目标之间的差异而进行的参数标定。专利技术人在实现本专利技术的过程中,发现现有技术存在如下缺陷:传统的对系统结构参数进行标定的方法都是根据静态状态下系统参数与设计目标之间的差异而进行的标定,不能对系统运动产生的误差进行标定和校正。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术实施例提供一种X光机的参数标定方法、装置及系统,以实现对X光机运动中产生的误差进行标定。第一方面,本专利技术实施例提供了一种X光机的参数标定方法,该方法包括:控制X光机旋转臂围绕标准体模进行旋转扫描,获取设定多个旋转位置处的标定扫描图像;记录不同设定旋转位置处,所述旋转臂的机械结构运动状态;根据不同设定旋转位置处,所述标准体模在所述标定扫描图像中的投影结果,对所述旋转臂不同机械结构运动状态下的误差参数进行标定;根据所述误差参数的标定结果,以及所述旋转臂的机械结构运动状态,生成用于对所述X光机的实际扫描图像进行修正的 ...
【技术保护点】
一种X光机的参数标定方法,其特征在于,包括:控制X光机旋转臂围绕标准体模进行旋转扫描,获取设定多个旋转位置处的标定扫描图像;记录不同设定旋转位置处,所述旋转臂的机械结构运动状态;根据不同设定旋转位置处,所述标准体模在所述标定扫描图像中的投影结果,对所述旋转臂不同机械结构运动状态下的误差参数进行标定;根据所述误差参数的标定结果,以及所述旋转臂的机械结构运动状态,生成用于对所述X光机的实际扫描图像进行修正的动态修正矩阵。
【技术特征摘要】
1.一种X光机的参数标定方法,其特征在于,包括:控制X光机旋转臂围绕标准体模进行旋转扫描,获取设定多个旋转位置处的标定扫描图像;记录不同设定旋转位置处,所述旋转臂的机械结构运动状态;根据不同设定旋转位置处,所述标准体模在所述标定扫描图像中的投影结果,对所述旋转臂不同机械结构运动状态下的误差参数进行标定;根据所述误差参数的标定结果,以及所述旋转臂的机械结构运动状态,生成用于对所述X光机的实际扫描图像进行修正的动态修正矩阵。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述标准体模为球形体模,且所述标准体模沿直径方向上包括两个正交对准通孔;在控制X光机的旋转臂围绕标准体模进行旋转扫描,获取设定多个旋转位置处的标定扫描图像之前,还包括:确定所述X光机的X光光源在探测器中的投影位置位于所述探测器的中心,所述标准体模的球心位于所述X光机旋转臂的设计旋转中心上。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述误差参数包括:在所述旋转臂的不同机械结构运动状态下,旋转中心在旋转平面上的切向位移误差以及径向位移误差;根据不同设定旋转位置处,所述标准体模在所述标定扫描图像中的投影结果,对所述旋转臂不同机械结构运动状态下产生的误差参数进行标定包括:获取与设定旋转位置i对应的目标标定扫描图像,以及目标机械结构运动状态,i∈[1,N],N为所述旋转臂一个旋转扫描周期经过的设定旋转角度总数;在所述目标标定扫描图像中,测量所述标准体模的投影直径,以及所述标准体模的投影中心与所述目标标定扫描图像的图像中心的位置差;根据所述标准体模的投影直径,所述标准体模的实际直径,以及旋转臂的源板距离,计算目标机械结构运动状态下,旋转中心在旋转平面切向方向上的目标切向位移误差;根据所述标准体模的投影直径,所述标准体模的实际直径,以及所述标准体模的投影中心与所述目标标定扫描图像的图像中心的位置差,计算目标机械结构运动状态下,旋转中心在旋转平面径向方向上的目标径向位移误差。4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述标准体模的一个对准通孔上距球心等距离位置处各有一个垂直于所述两个对准通孔所在平面的标记通孔;在记录不同设定旋转位置处,所述旋转臂的机械结构运动状态的同时,还包括:记录不同设定旋转位置处,所述旋转臂的转动角度。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述误差参数包括:在所述旋转臂的不同机械结构运动状态下的采集角度;根据不同设定旋转位置处,所述标准体模在所述标定扫描图像中的投影结果,对所述旋转臂不同机械结构运动状态下产生的误差参数进行标定包括:获取与设定旋转位置i对应的目标标定扫描图像,目标机械结构运动状态,所述旋转臂的目标转动角度,i∈[1,N],N为所述旋转臂一个旋转扫描周期经过的设定旋转角度总数;在所述目标标定扫描图像中,测量所述标准体模的投影直径,以及所述标准体模两个标记通孔之间的投影距离;根据所述标准体模两个标记通孔之间的投影距离,所述目标转动角度以及所述标准体模的投影直径,计算目标机械结构运动状态下的目标采集角度。6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,根据所述误差参数的标定结果,以及所述旋转臂的机械结构运动状态,生成用于对所述X光机的扫描图像进行修正的动态修正矩阵包括:将各设定旋转位置处的机械结构运动状态组成机械结构矩阵S;将各机械结构运动状态下的误差参数组成误差矩阵P;对误差矩阵P进行奇异值分解,得到P=EW,其中,W为权值矩阵,E为特征值矩阵;构造E(WST(SST)-1)作为所述动态修正矩阵。7.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,在根据所述误差参数的标定结果,以及所述旋转臂的运动状态参数生成用于对所述X光机的扫描图像进行修正的动态修正矩阵之后,还包括:控制所述X光机旋转臂围绕被测对象进...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈垦,王澄,秦文健,熊璟,谢耀钦,
申请(专利权)人:深圳先进技术研究院,
类型:发明
国别省市:广东,44
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