一种球管出射能谱验证方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本申请提供一种球管出射能谱验证方法、装置、电子设备及存储介质。该球管出射能谱验证方法通过获取CT机扫描验证模体所采集到的原始数据；根据所述原始数据重建出原始图像；根据所述原始图像获取衰减长度信息；并根据所述衰减长度信息获取球管出射能谱的理论衰减数据；根据所述原始数据和所述理论衰减数据获取所述球管出射能谱的验证结果。该球管出射能谱验证方法通过获取原始数据以及球管出射能谱的理论衰减数据，并通过原始数据和理论衰减数据获取该球管出射能谱的验证结果，以在降低球管出射能谱的验证过程复杂度的同时减少该验证过程中的计算量。证过程中的计算量。证过程中的计算量。

【技术实现步骤摘要】
一种球管出射能谱验证方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本申请涉及辐射成像
，具体涉及一种球管出射能谱验证方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]CT是电子计算机X射线断层扫描技术，指的是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，当X线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分射线穿过人体被检测器接收，由于人体器官或组织对X射线的吸收系数不同进而产生不同的信号；以实现对人体疾病的检查。
[0003]球管即X射线管，是工作在高电压下的真空二极管，用于产生X射线。
[0004]球管厂商一般会提供球管的X射线出射能谱即厂商球管出射能谱，但球管厂商所提供的厂商球管出射能谱与实际成像系统的吻合程度通常还需要进行进一步的验证，例如，通过搭建射线仿真模型进行验证。其中，较为成熟的有蒙特卡洛仿真模型，但是，其搭建过程复杂，且计算难度大。

技术实现思路

[0005]本申请实施例的目的在于提供一种球管出射能谱验证方法、装置、电子设备及存储介质，以改善上述球管出射能谱与实际成像系统吻合程度的验证过程复杂且计算难度大的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0007]第一方面，本申请实施例提供一种球管出射能谱验证方法，所述方法包括：
[0008]获取CT机扫描验证模体所采集到的原始数据；其中，所述原始数据包括多个采集帧数的采集数据，每一采集帧数的采集数据包括多个采集通道采集的数据；其中，所述验证模体包括由第一衰减材质构成的柱体中心区域和由第二衰减材质构成的柱体外围区域；其中，所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的质量衰减系数不同；
[0009]根据采集到的所述原始数据重建出原始图像；
[0010]根据所述原始图像获取衰减长度信息；其中，所述衰减长度信息包括所述柱体中心区域的所述第一衰减材质的衰减长度信息和所述柱体外围区域的所述第二衰减材质的衰减长度信息；
[0011]根据所述衰减长度信息获取球管出射能谱经过与所述柱体中心区域长度相同的所述第一衰减材质和与所述柱体外围区域长度相同的所述第二衰减材质后的理论衰减数据；
[0012]根据所述原始数据和所述理论衰减数据获取所述球管出射能谱的验证结果。
[0013]在上述方案中，该球管出射能谱验证方法通过获取CT机扫描验证模体所采集到的原始数据；根据上述原始数据重建出原始图像；进而通过原始图像获取衰减长度信息；并根据上述衰减长度信息获取球管出射能谱的理论衰减数据；根据上述原始数据和上述理论衰
减数据进一步获取该球管出射能谱的验证结果。该球管出射能谱验证方法通过获取原始数据以及球管出射能谱的理论衰减数据，并通过原始数据和理论衰减数据获取该球管出射能谱的验证结果，以在降低球管出射能谱的验证过程复杂度的同时减少该验证过程中的计算量。
[0014]可选的，所述根据所述原始图像获取衰减长度信息，包括：对所述原始图像进行阈值分割获得第一分割图像和第二分割图像；其中，所述第一分割图像包括与所述第一衰减材质构成的柱体中心区域对应的第一中心区域和第一剩余区域，所述第二分割图像包括与所述第二衰减材质构成的柱体外围区域对应的第二环形区域和第二剩余区域；所述第一中心区域和所述第二环形区域分别对应的像素点的像素值为第一像素值；所述第一剩余区域和所述第二剩余区域分别对应的像素点的像素值为第二像素值；对所述第一分割图像进行正投影操作，获得第一投影数据，并根据所述第一投影数据以及所述原始图像的像素单元尺寸获取多个所述第一衰减材质的第一衰减长度值；对所述第二分割图像进行正投影操作，获得第二投影数据，并根据所述第二投影数据以及所述原始图像的像素单元尺寸获取多个所述第二衰减材质的第二衰减长度值；采用多点拟合方式对所述第一衰减长度值和所述第二衰减长度值进行处理，获取所述柱体中心区域对应的所述第一衰减材质的衰减长度信息和所述柱体外围区域对应的所述第二衰减材质的衰减长度信息。
[0015]在上述方案中，采用多点拟合方式获取上述柱体中心区域对应的所述第一衰减材质的衰减长度信息和上述柱体外围区域对应的所述第二衰减材质的衰减长度信息，以提高所获取的球管出射能谱的理论衰减数据的准确性。
[0016]可选的，所述根据所述衰减长度信息获取球管出射能谱经过与所述柱体中心区域长度相同的所述第一衰减材质和与所述柱体外围区域长度相同的所述第二衰减材质后的理论衰减数据，包括：根据所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的质量衰减系数、所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的衰减长度信息以及衰减能谱强度计算公式获取所述球管出射能谱经过相同长度的所述第一衰减材质和所述第二衰减材质后的理论衰减数据；其中，所述衰减能谱强度计算公式为I
ideal
＝N0*X
spec
*A
ideal
，I
ideal
表示理论衰减数据，N0表示能谱总光子数，X
spec
表示经过归一化处理的球管出射能谱，A
ideal
表示连续能谱下的物体衰减公式；其中，E表示能谱总光子能量分布，μ
t
、μ
w
分别表示所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的质量衰减系数，ρ
t
、ρ
w
分别表示所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的密度，l
t
、l
w
分别表示所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的衰减长度信息。
[0017]可选的，在所述根据所述原始数据和所述理论衰减数据获取所述球管出射能谱的验证结果之后，所述方法还包括：若所述验证结果表征所述原始数据和所述理论衰减数据之间的衰减差异不在预设阈值范围内，则根据所述衰减差异对所述球管出射能谱进行修正。
[0018]在上述方案中，当原始数据和理论衰减数据之间的衰减差异不在预设阈值范围内时，根据衰减差异对球管出射能谱进行修正，可以获取修正后的球管出射能谱；由于修正后的球管出射能谱的准确度更高，以便于研发人员根据修正后的球管出射能谱进行仿真或研究等。
[0019]可选的，在根据所述衰减差异对所述球管出射能谱进行修正之后，所述方法还包括：重新根据所述衰减长度信息获取修正后的修正球管出射能谱经过与所述柱体中心区域长度相同的所述第一衰减材质和与所述柱体外围区域长度相同的所述第二衰减材质后的修正理论衰减数据；根据所述原始数据和所述修正理论衰减数据获取所述修正球管出射能谱的修正验证结果，直至所述原始数据和所述修正理论衰减数据之间的衰减差异在预设阈值范围内。
[0020]在上述方案中，通过获取修正球管出射能谱的修正验证结果，直至原始数据和该修正理论衰减数据之间的衰减差异在预设阈值范围内为止，以此保证所获取的修正球管出射能谱的准确度。
[0021]可选的，在所述获取CT机扫描验证模体所采集到的原始数据之前，所述方法还包括：将所述验证模体放置在所述CT机扫描视野的偏心位置。
[0022]在上述方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种球管出射能谱验证方法，其特征在于，所述方法包括：获取CT机扫描验证模体所采集到的原始数据；其中，所述原始数据包括多个采集帧数的采集数据，每一采集帧数的采集数据包括多个采集通道采集的数据；其中，所述验证模体包括由第一衰减材质构成的柱体中心区域和由第二衰减材质构成的柱体外围区域；其中，所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的质量衰减系数不同；根据采集到的所述原始数据重建出原始图像；根据所述原始图像获取衰减长度信息；其中，所述衰减长度信息包括所述柱体中心区域的所述第一衰减材质的衰减长度信息和所述柱体外围区域的所述第二衰减材质的衰减长度信息；根据所述衰减长度信息获取球管出射能谱经过与所述柱体中心区域长度相同的所述第一衰减材质和与所述柱体外围区域长度相同的所述第二衰减材质后的理论衰减数据；根据所述原始数据和所述理论衰减数据获取所述球管出射能谱的验证结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述原始图像获取衰减长度信息，包括：对所述原始图像进行阈值分割获得第一分割图像和第二分割图像；其中，所述第一分割图像包括与所述第一衰减材质构成的柱体中心区域对应的第一中心区域和第一剩余区域，所述第二分割图像包括与所述第二衰减材质构成的柱体外围区域对应的第二环形区域和第二剩余区域；所述第一中心区域和所述第二环形区域分别对应的像素点的像素值为第一像素值；所述第一剩余区域和所述第二剩余区域分别对应的像素点的像素值为第二像素值；对所述第一分割图像进行正投影操作，获得第一投影数据，并根据所述第一投影数据以及所述原始图像的像素单元尺寸获取多个所述第一衰减材质的第一衰减长度值；对所述第二分割图像进行正投影操作，获得第二投影数据，并根据所述第二投影数据以及所述原始图像的像素单元尺寸获取多个所述第二衰减材质的第二衰减长度值；采用多点拟合方式对所述第一衰减长度值和所述第二衰减长度值进行处理，获取所述柱体中心区域对应的所述第一衰减材质的衰减长度信息和所述柱体外围区域对应的所述第二衰减材质的衰减长度信息。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述衰减长度信息获取球管出射能谱经过与所述柱体中心区域长度相同的所述第一衰减材质和与所述柱体外围区域长度相同的所述第二衰减材质后的理论衰减数据，包括：根据所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的质量衰减系数、所述第一衰减材质和所述第二衰减材质的衰减长度信息以及衰减能谱强度计算公式获取所述球管出射能谱经过相同长度的所述第一衰减材质和所述第二衰减材质后的理论衰减数据；其中，所述衰减能谱强度计算公式为I
ideal
＝N0*X
spec
*A
ideal
，I
ideal
表示理论衰减数据，N0表示能谱总光子数，X
spec
表示经过归一化处理的球管出射能谱，A
ideal
表示连续能谱下的物体衰减公式；其中，E表示能谱总光子能量分布，μ
t
、μ
w
分别表...

【专利技术属性】
技术研发人员：张莎，唐智伟，
申请(专利权)人：北京万东医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：