一种多床位图像采集和实时计数校正方法技术

本发明专利技术提出一种多床位图像采集和计数校正方法，包括采用步进方式移动床位对扫描对象采集多张连续单床位图像，相邻两张单床位图像具有相同尺寸的重叠区域，预估获得多张单床位图像中相邻两张单床位图像重叠区域的校正系数，在采集过程实时进行校正，对校正后的单床位图像按顺序进行重组生成多床位图像；还包括通过持续移动床位对扫描对象实现多床位图像采集，通过对采集伽马光子数据进行实时筛选，并预估生成多床位校正系数，在筛选数据的同时进行计数校正，获得多床位图像。本发明专利技术提出一种针对多床位的采集方式以及在伽马光子级别进行均匀性校正和计数校正，可实时准确的得到校正后的图像。校正后的图像。校正后的图像。

【技术实现步骤摘要】
一种多床位图像采集和实时计数校正方法


[0001]本专利技术涉及核医学领域
，具体涉及一种多床位图像采集和实时计数校正方法。

技术介绍

[0002]常规的SPECT探测器由整块的NaI(Tl)大晶体和光电倍增管阵列、准直器、电子学等组成。伽马光子入射到伽马相机的晶体中发生光电转换，伽马光子产生的可见光光子数，PMT产生的光电子数以及倍增过程都有统计涨落，所以探头在不同位置输出的计数分布并不总是相同。
[0003]非均匀性(non
‑
uniformity)是指对入射γ光子的位置响应一致程度，非均匀性的指标描述了γ照相机对γ事件位置响应的不一致性，通常以对均匀辐射场(又称“泛场”)的计数密度的差异来表示。均匀性不好会造成图像浓度的变化和失真，引起假阳性的临床诊断结果。
[0004]引起Anger照相机非均匀性的主要因素有：
[0005]1)一致性，由于各个光电倍增管的脉冲幅度谱的小差别所造成的探测效率不一致；
[0006]2)非线性，在枕形失真区，像点向中心挤，呈现出高计数的“热区”，而在桶形失真区，像点向外散，呈现出低计数的“冷区”。在探测器的图像上可以看到光电倍增管的热区图样。
[0007]3)其它原因有：晶体不均匀，晶体与PMT的光耦合部分区不良，高压、单道失常，显示器亮度不均匀，设备稳定性差等；
[0008]常规的探测器或系统的均匀性校正算法主要通过采集足够多的光子计数的投影图像，作为带有该均匀性计数统计特性的校正参数输入，并按以下方法处理得到对应的校正系数表。故通过查找输入待校正光子对应位置的均匀性校正值，对位于探测器相应位置的伽马光子数目权重进行校正，并根据采集方式对伽马光子进行筛选，作为最终得伽马光子计数值。
[0009]然而该方法只能针对探测器视野大小的采集范围的图像进行校正，对于有相对运动超过单个探测器视野的图像无法直接适用，故多个已上市的产品中未见针对对全身采集类型的采集方法及计数校正的直接描述。

技术实现思路

[0010]本专利技术旨在提供一种针对有床体和探测器相对移动采集到全身图像或多床位图像进行实时的计数校正方法。
[0011]具体的，一种多床位图像采集和计数校正方法，所述多床位图像采集和计数校正方法包括步进多床位图像采集和实时计数校正方法以及连续多床位图像采集和计数校正方法；
[0012]所述步进多床位图像采集和实时计数校正方法包括以下步骤：
[0013]采用步进方式移动床位对扫描对象采集多张单床位图像，相邻两张单床位图像具有相同尺寸的重叠区域；
[0014]预估获得多张单床位图像中相邻两张单床位图像重叠区域的校正系数，在采集过程实时进行计数校正；
[0015]对校正后的单床位图像按顺序进行重组，生成多床位图像。
[0016]更进一步地，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，对于相邻两张单床位图像中前一张单床位图像的重叠区域：
[0017][0018][0019]其中，C为伽马相机接受一个光子对应的图像上统计计数值，通常为1；为伽马光子对应在前一张单床位图像像素(i1，j1)处的校正系数；(i1，j1)为前一张单床位图像重叠区域的像素坐标；为校正后伽马光子在前一张单床位图像像素(i1，j1)处的统计计数值；为伽马光子位于单床位(i1，j1)处的均匀性校正值，f1为伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值。
[0020]其中，C为伽马相机接受一个光子对应的图像上统计计数值，通常为1；F1
i，j
为该伽马光子对应在前一张单床位图像像素(i，j)处的校正系数；C
i，j
为校正后该伽马光子对应图像像素(i，j)处的统计计数值；U
i，j
为该伽马光子位于单床位(i，j)处的均匀性校正值，f1为该伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值。
[0021]对于相邻两张单床位图像中后一张单床位图像的重叠区域：
[0022][0023][0024]其中，为伽马光子对应在后一张单床位图像像素(i2，j2)处的校正系数；(i2，j2)为后一张单床位图像重叠区域的像素坐标；为校正后伽马光子在后一张单床位图像像素(i2，j2)处的统计计数值；为伽马光子位于单床位(i2，j2)处的均匀性校正值，f2为伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值。
[0025]更进一步地，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，所述该伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值f1和伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值f2的加和应为1，且所述该伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值f1和伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值f2的值大于等于0且小于等于1；
[0026]所述伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值f1和伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值f2可以是均值函数、斜坡函数、余弦函数或汉明函数中任意一种。
[0027]更进一步地，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，所述重叠区域上的校正
后伽马光子统计计数值通过随机系数进行随机系数校正，并融合生成重叠区域在步进多床位图像中对应位置的统计计数值C
x，y
；
[0028]所述随机系数值为0或为1，随机系数为0时，则对于该单床位图像中重叠区域对应像素的伽马光子统计计数值不进行统计，若为1则进行统计；对于表示重叠区域中同一图像位置的伽马光子统计计数值，在一张单床位图像中随机系数为0，则在另一张单床位图像中随机系数为1。
[0029]更进一步地，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，对多个单床位的图像进行重组，获取多床位图像I的方法为：
[0030][0031]其中，C
x，y
为伽马光子在多床位图像像素(x，y)处的统计计数值，t表示伽马光子的采集时刻，T表示总采集时间；对于各单床位图像的伽马光子统计计数值根据其在多床位图像中对应位置进行转换，C
x，y
＝C
i+Δsx，j+Δsy
，Δsx和Δsy为对应的伽马光子所在床位相对起始位置的位移值，(i，j)表示各单床位图像中的像素坐标。
[0032]更进一步地，所述连续多床位图像采集和计数校正方法包括以下步骤：
[0033]通过持续移动床位获取连续采集数据；
[0034]对连续采集数据进行筛选，并进行实时计数校正，获取校正后的统计计数值。
[0035]更进一步地，在所述连续多床位图像采集和计数校正方法中，在持续移动床位的采集过程中，将连续多床位采集在时间上分为三个时间阶段；
[0036]床静止，模拟加速运动采集时间：
[0037][0038]其中，W
FOV
为单床位图像视野宽度，v为床运动速度，T1为模拟采集完成起始位置单床位图像时间；
[0039]床运动，从扫描起始位置运动终止位置匀速运动时间：
[0040][00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多床位图像采集和计数校正方法，其特征在于，所述多床位图像采集和计数校正方法包括步进多床位图像采集和实时计数校正方法以及连续多床位图像采集和计数校正方法；所述步进多床位图像采集和实时计数校正方法包括以下步骤：采用步进方式移动床位对扫描对象采集多张单床位图像，相邻两张单床位图像具有相同尺寸的重叠区域；预估获得多张单床位图像中相邻两张单床位图像重叠区域的校正系数，在采集过程实时进行计数校正；对校正后的单床位图像按顺序进行重组，生成多床位图像。2.根据权利要求1所述多床位图像采集和计数校正方法，其特征在于，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，对于相邻两张单床位图像中前一张单床位图像的重叠区域：像采集和计数校正方法中，对于相邻两张单床位图像中前一张单床位图像的重叠区域：其中，C为伽马相机接受一个光子对应的图像上统计计数值，通常为1；为伽马光子对应在前一张单床位图像像素(i1，j1)处的校正系数；(i1，j1)为前一张单床位图像重叠区域的像素坐标；为校正后伽马光子在前一张单床位图像像素(i1，j1)处的统计计数值；为伽马光子位于单床位(i1，j1)处的均匀性校正值，f1为伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值；其中，C为伽马相机接受一个光子对应的图像上统计计数值，通常为1；F1
i，j
为该伽马光子对应在前一张单床位图像像素(i，j)处的校正系数；C
i，j
为校正后该伽马光子对应图像像素(i，j)处的统计计数值；U
i，j
为该伽马光子位于单床位(i，j)处的均匀性校正值，f1为该伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值；对于相邻两张单床位图像中后一张单床位图像的重叠区域：叠区域：其中，为伽马光子对应在后一张单床位图像像素(i2，j2)处的校正系数；(i2，j2)为后一张单床位图像重叠区域的像素坐标；为校正后伽马光子在后一张单床位图像像素(i2，j2)处的统计计数值；为伽马光子位于单床位(i2，j2)处的均匀性校正值，f2为伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值。3.根据权利要求2所述多床位图像采集和计数校正方法，其特征在于，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，所述该伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值f1和伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值f2的加和应为1，且所述该伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值f1和伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值f2的值大于等于0且小于等于1；
所述伽马光子在前一张单床位图像的重叠区域的修正值f1和伽马光子在后一张单床位图像的重叠区域的修正值f2可以是均值函数、斜坡函数、余弦函数或汉明函数中任意一种。4.根据权利要求2所述多床位图像采集和计数校正方法，其特征在于，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，所述重叠区域上的校正后伽马光子统计计数值，通过随机系数进行随机系数校正，并融合生成重叠区域在步进多床位图像中对应位置的统计计数值C
x，y
；所述随机系数值为0或为1，随机系数为0时，则对于该单床位图像中重叠区域对应像素的伽马光子统计计数值不进行统计，若为1则进行统计；对于表示重叠区域中同一图像位置的伽马光子统计计数值，在一张单床位图像中随机系数为0，则在另一张单床位图像中随机系数为1。5.根据权利要求1所述多床位图像采集和计数校正方法，其特征在于，在所述多床位图像采集和计数校正方法中，对多个单床位的图像进行重组，获取多床位图像I的方法为：其中，C
x，y
为伽马光子在多床位图像像素(x，y)处的统计计数值，t表示伽马光子的采集时刻，T表示总采集时间；对于各单床位图像的伽马光子统计计数值根据其在多床位图像中对应位置进...

【专利技术属性】
技术研发人员：高丽蕾，杨鹏，于为为，张娟娟，田冬玲，侯岩松，刘迈，
申请(专利权)人：北京永新医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：