一种安检CT的图像重建方法技术

本发明专利技术涉及一种安检CT的图像重建方法，属于安检CT成像技术领域，解决了现有技术中确定物体进入或离开安检CT的方法，得到的物体扫描位置不准确，重建数据量大，并且难以保证扫描物体的完整性的问题。方法包括：采集不包含物体的探测器空扫数据；当接收到物体触发信号时，采集探测器的完整数据；基于所述空扫数据和完整数据得到边缘排投影数据；基于所述边缘排投影数据得到物体进入角度和物体离开角度；基于物体的进入和离开角度，获取物体不同位置的断层数据，进而重建出物体图像。通过该方法重建图像，能够降低重建数据量，并且能够保证物体图像的完整性。物体图像的完整性。物体图像的完整性。

【技术实现步骤摘要】
一种安检CT的图像重建方法


[0001]本专利技术涉及安检CT成像
，尤其涉及一种安检CT的图像重建方法。

技术介绍

[0002]目前的安检系统通常设置有一组或多组设置在安检通道内不同高度的光障装置(对射式光电开关)。光障装置包括光障发送模块和光障接收模块，由光障状态来判断物体的进入或离开，若光障从无遮挡进入到遮挡状态，安检系统则认为有物体进入，从而开始后续的安检处理，例如开启X射线，探测器开始采集图像；若光障从遮挡状态进入到无遮挡状态则认定物体已完全通过光障所在区域。
[0003]然而，由于安检的物体形状往往多种多样，设置在固定高度的光障无法判断出其他高度位置是否还有物体，例如平躺的轮式行李箱的轮子所处高度高于设置在安检通道底部的光障，会造成延时判定物体进入或者提前判定物体离开，在安检重建图像上有可能表现为缺少物体的一部分，即扫描不完整，出现切包现象。目前的安检系统为解决切包问题，在接到光障信号后，采集数据过程中通常会设定固定的提前量和延后量来尽量避免切包情况，但这种方法不可避免的增大了扫描单个物品的数据处理量，也不能完全避免切包。
[0004]由此，对于通过重建物体多角度下的投影数据，获取扫描物体的内部结构信息的基于X射线计算机断层成像技术(CT)的安检系统，目前确定物体进入或离开安检CT的方法，得到的物体扫描位置不准确，重建数据量大，并且难以保证扫描物体的完整性。

技术实现思路

[0005]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种安检CT的图像重建方法，用以解决现有确定物体进入或离开安检CT的方法，得到的物体扫描位置不准确，重建数据量大，并且难以保证扫描物体的完整性的问题。
[0006]本专利技术实施例提供了一种安检CT的图像重建方法，包括以下步骤：
[0007]采集不包含物体的探测器空扫数据；
[0008]当接收到物体触发信号时，采集探测器的完整数据；
[0009]基于所述空扫数据和完整数据得到边缘排投影数据；
[0010]基于所述边缘排投影数据得到物体进入角度和物体离开角度；
[0011]基于物体进入角度和物体离开角度，获取物体不同位置的断层数据，进而重建出物体图像。
[0012]进一步地，所述当接收到物体触发信号时，获取探测器的完整数据，包括：
[0013]当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号，则开始采集物体进入安检CT的完整数据；
[0014]当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号，则开始采集物体离开安检CT的完整数据；
[0015]其中，完整数据为探测器从初始采集角度开始沿设定的旋转间隔角度转动设定角
度采集的探测器数据；将探测器旋转该设定角度作为一个采集周期。
[0016]进一步地，所述边缘排投影数据包括起始排投影数据和结束排投影数据，所述基于所述空扫数据和完整数据得到边缘排投影数据具体为：
[0017]若为物体进入时的完整数据，则抽取该完整数据中起始排数据，并抽取空扫数据中相应采集角度的起始排数据；将空扫数据相应起始排数据减去完整数据起始排数据后，计算各采集角度对应的起始排中各探测单元数据的均值，得到起始排投影数据；
[0018]若为物体离开时的完整数据，则抽取该完整数据中结束排数据，并抽取空扫数据中相应采集角度的结束排数据；将空扫数据相应结束排数据减去完整数据结束排数据后，计算各采集角度对应的结束排中各探测单元数据的均值，得到结束排投影数据；
[0019]其中，将物体进入安检CT时探测器中最先接收到经物体的衰减信号的边缘排作为起始排，将物体离开安检CT时探测器中最后接收到经物体的衰减信号的边缘排作为结束排；空扫数据为安检CT内不存在物体时探测器沿设定的旋转间隔角度转动一周采集的探测器数据。
[0020]进一步地，基于起始排投影数据得到物体进入角度，具体为：
[0021]若当前起始排投影数据中各数据均小于预设的第一阈值，则对应的完整数据不存在物体，获取物体进入安检CT时下一采集周期的完整数据的起始排投影数据重新进行判断；
[0022]若当前起始排投影数据中小于预设的第二阈值的数据的个数小于预设的第三阈值，则对应的完整数据在初始采集角度已存在物体，将该初始采集角度作为物体进入角度；
[0023]否则，根据预设的第一阈值和第二阈值提取起始排投影数据，基于提取数据进行直线拟合获取平坦区域，进而获取物体进入角度。
[0024]进一步地，基于结束排投影数据得到物体离开角度，具体为：
[0025]若当前结束排投影数据中小于预设的第二阈值的数据的个数小于预设第三阈值，则对应的完整数据各采集角度均存在物体，获取物体离开安检CT时下一采集周期的完整数据的结束排投影数据重新进行判断；
[0026]若当前结束排投影数据中各数据均小于预设的第一阈值，则对应的完整数据不存在物体，将该完整数据的初始采集角度作为物体离开角度；
[0027]否则，根据预设的第一阈值和第二阈值提取起始排投影数据，基于提取数据进行分段直线拟合获取平坦区域，进而得到物体离开角度。
[0028]进一步地，所述根据预设的第一阈值和第二阈值提取起始排投影数据或结束排投影数据，具体为：
[0029]确定起始排投影数据或结束排投影数据中大于第一阈值且小于第二阈值的第一个投影数据和最后一个投影数据，提取第一个投影数据和最后一个投影数据之间的数据作为提取数据。
[0030]进一步地，提取起始排投影数据或结束排投影数据时，基于所述第一个投影数据向前增加若干投影数据、基于最后一个投影数据向后增加若干投影数据，作为提取数据。
[0031]进一步地，所述基于提取数据进行分段直线拟合获取平坦区域，具体为：
[0032]基于提取数据h1拟合的直线G(t)表示为：
[0033][0034]其中，
[0035][0036]T＝(t0,
…
,t
k
)，0＝t0≤
…
≤t
k
＝n；
[0037]式中，k表示提取数据中拟合的直线段条数；n表示提取数据的采集总角度数；T表示拟合的直线段的端点集合，t
j
表示端点集合中的第j个端点对应的角度；G
j
(t)表示提取数据中拟合直线的第j条折线；α
j
表示第j条折线G
j
(t)对应的系数；
[0038]根据下式对端点集合T和斜率α进行约束：
[0039][0040]式中，α＝(α0,
…
,α
k
‑2)；
[0041]利用最小二乘法得到拟合后的直线方程，进而得到拟合后各直线段的斜率和两侧端点的集合K和B；
[0042]基于各直线段斜率和两侧端点的集合K和B，将拟合直线中满足斜率绝对值小于第四阈值或线段长度小于第五阈值的连续直线段作为平坦区域。
[0043]进一步地，当基于预设的第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种安检CT的图像重建方法，其特征在于，包括以下步骤：采集不包含物体的探测器空扫数据；当接收到物体触发信号时，采集探测器的完整数据；基于所述空扫数据和完整数据得到边缘排投影数据；基于所述边缘排投影数据得到物体进入角度和物体离开角度；基于物体进入角度和物体离开角度，获取物体不同位置的断层数据，进而重建出物体图像。2.根据权利要求1所述的安检CT的图像重建方法，其特征在于，所述当接收到物体触发信号时，获取探测器的完整数据，包括：当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号，则开始采集物体进入安检CT的完整数据；当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号，则开始采集物体离开安检CT的完整数据；其中，完整数据为探测器从初始采集角度开始沿设定的旋转间隔角度转动设定角度采集的探测器数据；将探测器旋转该设定角度作为一个采集周期。3.根据权利要求2所述的安检CT的图像重建方法，其特征在于，所述边缘排投影数据包括起始排投影数据和结束排投影数据，所述基于所述空扫数据和完整数据得到边缘排投影数据具体为：若为物体进入时的完整数据，则抽取该完整数据中起始排数据，并抽取空扫数据中相应采集角度的起始排数据；将空扫数据相应起始排数据减去完整数据起始排数据后，计算各采集角度对应的起始排中各探测单元数据的均值，得到起始排投影数据；若为物体离开时的完整数据，则抽取该完整数据中结束排数据，并抽取空扫数据中相应采集角度的结束排数据；将空扫数据相应结束排数据减去完整数据结束排数据后，计算各采集角度对应的结束排中各探测单元数据的均值，得到结束排投影数据；其中，将物体进入安检CT时探测器中最先接收到经物体的衰减信号的边缘排作为起始排，将物体离开安检CT时探测器中最后接收到经物体的衰减信号的边缘排作为结束排；空扫数据为安检CT内不存在物体时探测器沿设定的旋转间隔角度转动一周采集的探测器数据。4.根据权利要求3所述的安检CT的图像重建方法，其特征在于，基于起始排投影数据得到物体进入角度，具体为：若当前起始排投影数据中各数据均小于预设的第一阈值，则对应的完整数据不存在物体，获取物体进入安检CT时下一采集周期的完整数据的起始排投影数据重新进行判断；若当前起始排投影数据中小于预设的第二阈值的数据的个数小于预设的第三阈值，则对应的完整数据在初始采集角度已存在物体，将该初始采集角度作为物体进入角度；否则，根据预设的第一阈值和第二阈值提取起始排投影数据，基于提取数据进行直线拟合获取平坦区域，进而获取物体进入角度。5.根据权利要求3所述的安检CT的图像重建方法，其特征在于，基于结束排投影数据得到物体离开角度，具体为：若当前结束排投影数据中小于预设的第二阈值的数据的个数小于预设第三阈值，则对
应的完整数据各采集角度均存在物体，获取物体离开安检CT时下一采集周期的完整数据的结束排投影数据重新进行判断；若当前结束排投影数据中各数据均小于预设的第一阈值，则对应的完整数据不存在物体，将该完整数据的初始采集角度作为物体离开角度；否则，根据预设的第一阈值和第二阈值提取起始排投影数据，基于提取数据进行分段直线拟合获取平坦区域，进而得到物体离开角度。6.根据权利要求4或5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏增辉，孙翠丽，李保磊，莫阳，丁洁，赵雷，刘宇，吴凯，徐圆飞，
申请(专利权)人：北京航星机器制造有限公司，
类型：发明
国别省市：