一种射线准直器的自校准方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种射线准直器的自校准方法及其系统，所述方法包括步骤：根据上一次扫描条件和上一次曝光的探测器数据，计算出当前X射线准直器的偏移量；根据本次扫描条件和当前X射线准直器的偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。由于所有的校准方法可以通过重建机的软件来实现，不需要增加硬件成本来保证探测器和准直器之间的通讯，也不需要硬件的算法集成。且重建机上软件的开发难度，也远远比在硬件上实现动态跟踪算法要更容易、更简单，而且也容易调试，出错的概率也可以大幅降低。

A Self-calibration Method and System for Radiographic Collimator

The present invention discloses a self-calibration method and system of X-ray collimator. The method includes steps: calculating the offset of current X-ray collimator according to the last scanning condition and the detector data of the last exposure; adjusting the offset of X-ray collimator according to the current scanning condition and the offset of current X-ray collimator, so that X-ray can cover the whole detector. \u3002 Because all the calibration methods can be realized by the software of the reconstructor, there is no need to increase the hardware cost to ensure the communication between the detector and the collimator, nor does it need the hardware algorithm integration. Moreover, it is much easier and simpler to develop software on Rebuilding Machine than to implement dynamic tracking algorithm on hardware. It is also easy to debug, and the probability of error can be greatly reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种射线准直器的自校准方法及其系统
本专利技术涉及医学成像
，尤其涉及的是一种射线准直器的自校准方法及其系统。
技术介绍
一个完整的CT成像系统通常包括一个X射线源和一个探测器阵列。X射线源发出的射束被物体衰减后，到达探测器并被转化成数字信号。这些数字信号经过适当的校正算法的处理后，被送到重建系统并最终被转化成扫描图像。其中的X射线从球管发出以后，为了避免给病人增加不必要的辐射剂量，需要使用一个射线准直器来使射线只照射能被探测器覆盖的扫描范围(如图2所示)。X射线的球管焦点往往会随着球管的状态发生一些轻微的移动，这些状态包括扫描条件，球管的热容量等等。这个移动会在球管阳极表面的两个方向上(阳极靶面的切向和轴向，我们分别称为x和z方向)都会发生，而且都会对图像质量造成影响。现有的技术中，通过探测器的数据来判断球管的X射线焦点是否发生了漂移，然后通过调节焦点的位置或者调节准直器的位置来使得射线始终覆盖探测器表面。这个过程是一个实时的反馈：曝光过程中，根据探测器的实际数据，动态计算出调节量，反馈到准直器或者高压，完成调节(如图3所示)。这个方法的缺点是实现复杂，需要在探测器和准直器或者高压之间有通讯。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种射线准直器的自校准方法及其系统，旨在解决现有技术中射线准直器的校准过程复杂的问题。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案如下：一种射线准直器的自校准方法，其中，包括步骤：根据上一次扫描条件和上一次曝光的探测器数据，计算出当前X射线准直器的偏移量；根据本次扫描条件和当前X射线准直器的偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。所述的射线准直器的自校准方法，其中，所述根据本次扫描条件和当前X射线准直器的偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器步骤具体包括：根据本次扫描条件确定各扫描条件对应的偏移量；根据当前X射线准直器的偏移量和各扫描条件对应的偏移量计算X射线准直器的总偏移量；根据X射线准直器的总偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。所述的射线准直器的自校准方法，其中，所述根据本次扫描条件确定各扫描条件对应的偏移量步骤具体包括：在参考扫描条件下，调节准直器的偏移量使得r达到rref，记录参考偏移量；在保持参考扫描条件中其它扫描条件不变时，将参考扫描条件中各扫描条件依次调整为本次扫描条件中对应扫描条件，并调节准直器的偏移量使得r达到rref，记录各扫描条件的调整偏移量；将各扫描条件的调整偏移量减去参考偏移量得到各扫描条件对应的偏移量；其中，r为探测器的第一个模块或者最后一个模块的数据中第二排与倒数第二排探测器的平均值之比，rref为预设参考量。所述的射线准直器的自校准方法，其中，当前X射线准直器的偏移量cdynamic为：cdynamic＝w·(r-rref)，其中，w为系数，Δr为连续两次相同扫描条件下的曝光中r的差值，Δc为连续两次相同扫描条件下的曝光中X射线准直器偏移量的差值。所述的射线准直器的自校准方法，其中，所述X射线准直器的总偏移量ctotal为：ctotal＝cdynamic+ckV+cmA+crot，其中，ckV、cmA、crot分别为曝光电压、曝光电流、机架转速对应的偏移量。一种射线准直器的自校准系统，其中，包括：处理器，以及与所述处理器连接的存储器，所述存储器存储有射线准直器的自校准程序，所述射线准直器的自校准程序被所述处理器执行时实现以下步骤：根据上一次扫描条件和上一次曝光的探测器数据，计算出当前X射线准直器的偏移量；根据本次扫描条件和当前X射线准直器的偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。所述的射线准直器的自校准系统，其中，所述射线准直器的自校准程序被所述处理器执行时，还实现以下步骤：根据本次扫描条件确定各扫描条件对应的偏移量；根据当前X射线准直器的偏移量和各扫描条件对应的偏移量计算X射线准直器的总偏移量；根据X射线准直器的总偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。所述的射线准直器的自校准系统，其中，所述射线准直器的自校准程序被所述处理器执行时，还实现以下步骤：在参考扫描条件下，调节准直器的偏移量使得r达到rref，记录参考偏移量；在保持参考扫描条件中其它扫描条件不变时，将参考扫描条件中各扫描条件依次调整为本次扫描条件中对应扫描条件，并调节准直器的偏移量使得r达到rref，记录各扫描条件的调整偏移量；将各扫描条件的调整偏移量减去参考偏移量得到各扫描条件对应的偏移量；其中，r为探测器的第一个模块或者最后一个模块的数据中第二排与倒数第二排探测器的平均值之比，rref为预设参考量。所述的射线准直器的自校准系统，其中，当前X射线准直器的偏移量cdynamic为：cdynamic＝w·(r-rref)，其中，w为系数，Δr为连续两次相同扫描条件下的曝光中r的差值，Δc为连续两次相同扫描条件下的曝光中X射线准直器偏移量的差值。所述的射线准直器的自校准系统，其中，所述X射线准直器的总偏移量ctotal为：ctotal＝cdynamic+ckV+cmA+crot，其中，ckV、cmA、crot分别为曝光电压、曝光电流、机架转速对应的偏移量。有益效果：由于所有的校准方法可以通过重建机的软件来实现，不需要增加硬件成本来保证探测器和准直器之间的通讯，也不需要硬件的算法集成。且重建机上软件的开发难度，也远远比在硬件上实现动态跟踪算法要更容易、更简单，而且也容易调试，出错的概率也可以大幅降低。附图说明图1是本专利技术中射线准直器的自校准方法较佳实施例的第一流程图。图2是本专利技术中球管焦点、X射线准直器和探测器的结构示意图。图3是现有技术中准直器校准方法的流程图。图4是本专利技术中射线准直器的自校准方法较佳实施例的第二流程图。图5是本专利技术中射线准直器的自校准系统的功能原理框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请同时参阅图1-图4，本专利技术提供了一种射线准直器的自校准方法的一些实施例。如图1所示，一种射线准直器的自校准方法，包括以下步骤：步骤S100、根据上一次扫描条件和上一次曝光的探测器数据，计算出当前X射线准直器200的偏移量。具体地，球管焦点100在z方向上的漂移与多个扫描条件相关。这些扫描条件包括：曝光电压(kV)，曝光电流(mA)，机架的转速(rotation)等等。另外，这个漂移还与球管当时的状态相关(曝光历史，当前热容量等等)。这些扫描条件之间的相互关联性比较小，在不同的曝光电压或者不同的机架转速下面，球管焦点100在z方向上的漂移量和曝光电流之间的关系几乎是相同的。因此，我们将球管焦点100的漂移量简化为与几个独立的扫描条件相关的函数，即：ftotal＝fdynamic+fkV+fmA+frot，其中，fdynamic是球管当前状态下焦点的漂移量，fkV是由于曝光电压发生变化后引起的焦点漂移量，fmA是由于曝光电流发生变化后引起的焦点漂移量，frot是由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种射线准直器的自校准方法，其特征在于，包括步骤：根据上一次扫描条件和上一次曝光的探测器数据，计算出当前X射线准直器的偏移量；根据本次扫描条件和当前X射线准直器的偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。

【技术特征摘要】
1.一种射线准直器的自校准方法，其特征在于，包括步骤：根据上一次扫描条件和上一次曝光的探测器数据，计算出当前X射线准直器的偏移量；根据本次扫描条件和当前X射线准直器的偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。2.根据权利要求1所述的射线准直器的自校准方法，其特征在于，所述根据本次扫描条件和当前X射线准直器的偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器步骤具体包括：根据本次扫描条件确定各扫描条件对应的偏移量；根据当前X射线准直器的偏移量和各扫描条件对应的偏移量计算X射线准直器的总偏移量；根据X射线准直器的总偏移量，调整X射线准直器的偏移，从而使X射线覆盖到整个探测器。3.根据权利要求2所述的射线准直器的自校准方法，其特征在于，所述根据本次扫描条件确定各扫描条件对应的偏移量步骤具体包括：在参考扫描条件下，调节准直器的偏移量使得r达到rref，记录参考偏移量；在保持参考扫描条件中其它扫描条件不变时，将参考扫描条件中各扫描条件依次调整为本次扫描条件中对应扫描条件，并调节准直器的偏移量使得r达到rref，记录各扫描条件的调整偏移量；将各扫描条件的调整偏移量减去参考偏移量得到各扫描条件对应的偏移量；其中，r为探测器的第一个模块或者最后一个模块的数据中第二排与倒数第二排探测器的平均值之比，rref为预设参考量。4.根据权利要求3所述的射线准直器的自校准方法，其特征在于，当前X射线准直器的偏移量cdynamic为：cdynamic＝w·(r-rref)，其中，w为系数，Δr为连续两次相同扫描条件下的曝光中r的差值，Δc为连续两次相同扫描条件下的曝光中X射线准直器偏移量的差值。5.根据权利要求4所述的射线准直器的自校准方法，其特征在于，所述X射线准直器的总偏移量ctotal为：ctotal＝cdynamic+ckV+cmA+crot，其中，ckV、cmA、crot分别为曝光电压、曝光电流、机架转速对应的偏移量。6.一种射线准直器的自校准系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丹，王丹辉，
申请(专利权)人：深圳安科高技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44