射束硬化效应的校正方法、系统、设备和介质技术方案

本发明专利技术公开了一种射束硬化效应的校正方法、系统、设备和介质，所述校正方法包括：获取测试模体的线性衰减系数；基于线性衰减系数，确定测试模体的理想投影值；获取测试模体的实际投影值；基于测试模体的理想投影值和测试模体的实际投影值的映射关系，获得硬化校正系数。本发明专利技术数据采集方便，在固定角度下连续采集数据即可，获取不同厚度平板模体数据后，经数值后处理运算，即可得到校正系数，实现数值校正效果，从而降低了硬化效应校正时计算复杂度。另外，使用测试模体进行校正数据采集，模体易加工制作，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
射束硬化效应的校正方法、系统、设备和介质


[0001]本专利技术涉及硬化效应
，尤其涉及一种射束硬化效应的校正方法、系统、设备和介质。

技术介绍

[0002]在CT系统中，X射线球管所产生的X射线一般为多能谱射线，非单色光，即X射线的能谱具有一定的能量范围，包含有多种能量的光子。当这种多色X光穿透被测试的介质时，能量低的光子容易被介质吸收，不容易穿透被测介质，而能量高的光子容易穿透被测介质，这样就导致了射线的平均能量增大，使得射线变“硬”。由于射线变“硬”，导致被测介质的衰减系数与其厚度呈非线性关系。这种非线性关系的存在，在重建后的图像中，就会产生杯状伪影，这就是我们所说的“硬化伪影”。
[0003]目前，一般在现有CT系统中，测试过程中使用的模体主要为圆柱体状的水模，通过CT系统扫描偏心位置的水模投影，获取每个扫描角度下的最大投影，先估算出CT系统的等效滤过厚度，再基于CT系统射线源的发射谱与探测器的响应模型，计算模体不同厚度下的实际投影值，并与不同厚度下的理想投影值进行数据拟合，从而达到“硬化伪影”的校正目的。但该方法存在一定的局限性，其需要计算每个扫描角度下的最大投影值，以及等效滤过厚度，计算复杂度较高，其中，等效滤过厚度是指：射线经靶盘出射后，经过球管的铍窗以及滤过等部件，射线穿过的这部分称为等效滤过厚度。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中硬化效应校正时计算复杂度高，数据采集不便捷的缺陷，提供一种射束硬化效应的校正方法、系统、设备和介质。<br/>[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]本专利技术提高一种射束硬化效应的校正方法，所述校正方法包括：
[0007]获取测试模体的线性衰减系数；
[0008]基于线性衰减系数，确定测试模体的理想投影值；
[0009]获取测试模体的实际投影值；
[0010]基于测试模体的理想投影值和测试模体的实际投影值的映射关系，获得硬化校正系数。
[0011]较佳地，所述获取测试模体的线性衰减系数的步骤包括：
[0012]获取夹角；所述夹角为射线源穿透测试模体后，到达探测器像素的有效距离路径与射线源到成像中心的距离路径之间的夹角；
[0013]基于所述夹角和测试模体的厚度，获取射线穿过测试模体到达像素的平均路径长度；
[0014]获取测试模体的实际投影平均值；
[0015]根据所述平均路径长度和测试模体的实际投影平均值，确定测试模体的线性衰减
系数；
[0016]所述测试模体为具有不同厚度。
[0017]较佳地，获取测试模体的实际投影平均值的步骤包括：
[0018]获取第一信号和第二信号；所述第一信号表征放置测试模体时，探测器接收到的数据信号；所述第二信号表征未放置测试模体时，探测器接收到的数据信号；
[0019]基于所述第一信号和所述第二信号，并通过朗伯比尔定律，获取测试模体的实际投影平均值。
[0020]较佳地，获取射线穿透测试模体的平均路径长度的步骤包括：
[0021]获取射线穿过测试模体到达探测器像素的路径长度和夹角；
[0022]基于所述路径长度和所述夹角，确定射线穿透测试模体的平均路径长度。
[0023]较佳地，所述确定测试模体的线性衰减系数的步骤包括：
[0024]采用高阶模型，获取测试模体的线性衰减系数。
[0025]较佳地，所述校正方法还包括：
[0026]将所述理想投影值和所述实际投影值进行平滑处理，以获得理想平滑投影值和实际平滑投影值；
[0027]基于所述理想平滑投影值和所述实际平滑投影值的映射关系，确定硬化校正系数。
[0028]较佳地，所述将所述理想投影值和所述实际投影值进行平滑处理的步骤包括：
[0029]建立所述理想投影值和所述实际投影值对应的平滑模型；
[0030]根据所述平滑模型，遍历每块测试模体，并以排为单位，采用最小二乘法逐排进行平滑计算，确定模型系数；
[0031]基于所述模型系数，确定所述理想平滑投影值和所述实际平滑投影值。
[0032]本专利技术还提供一种射束硬化效应的校正系统，所述校正系统包括：
[0033]第一获取模块，用于获取测试模体的线性衰减系数；
[0034]理想投影值确定模块，用于基于线性衰减系数，确定测试模体的理想投影值；
[0035]第二获取模块，用于获取测试模体的实际投影值；
[0036]第三获取模块，用于基于测试模体的理想投影值和测试模体的实际投影值的映射关系，获得硬化校正系数。
[0037]本方还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并用于在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前述的射束硬化效应的校正方法。
[0038]本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前述的射束硬化效应的校正方法。
[0039]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本专利技术各较佳实例。
[0040]本专利技术的积极进步效果在于：
[0041]本专利技术提供一种射束硬化效应的校正方法、系统、设备和介质，射束硬化效应的校正方法通过测试模体的理想投影值和测试模体的实际投影值的映射关系，获得硬化校正系数，采用该方法数据采集方便，在固定角度下连续采集数据即可，获取不同厚度平板模体数
据后，经数值后处理运算，即可得到校正系数，实现数值校正效果，从而降低了硬化效应校正时计算复杂度。另外，使用测试模体进行校正数据采集，模体易加工制作，成本低。
附图说明
[0042]图1为本专利技术实施例1的射束硬化效应的校正方法的流程图。
[0043]图2为本专利技术实施例1中的步骤S101的流程图。
[0044]图3为本专利技术实施例1中的投影值与厚度的变化关系。
[0045]图4为本专利技术实施例1中的步骤S10131的流程图。
[0046]图5为本专利技术实施例1中的步骤S1012的流程图。
[0047]图6为本专利技术实施例1中的平板模体测试示意图。
[0048]图7为本专利技术实施例2的射束硬化效应的校正系统模块示意图。
[0049]图8为本专利技术实施例2中的第一获取模块的模块示意图。
[0050]图9为本专利技术实施例2中的第三获取单元的模块示意图。
[0051]图10为本专利技术实施例2中的第二获取单元的模块示意图。
[0052]图11为本专利技术实施例2中的第四获取模块的模块示意图。
[0053]图12为本专利技术实施例3的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0054]下面通过实施例的方式进一步说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。
[0055]实施例1
[0056]如图1所示，本实施例公开了一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种射束硬化效应的校正方法，其特征在于，所述校正方法包括：获取测试模体的线性衰减系数；基于线性衰减系数，确定测试模体的理想投影值；获取测试模体的实际投影值；基于测试模体的理想投影值和测试模体的实际投影值的映射关系，获得硬化校正系数。2.如权利要求1所述的射束硬化效应的校正方法，其特征在于，所述获取测试模体的线性衰减系数的步骤包括：获取夹角；所述夹角为射线源穿透测试模体后，到达探测器像素的有效距离路径与射线源到成像中心的距离路径之间的夹角；基于所述夹角和测试模体的厚度，获取射线穿过测试模体到达像素的平均路径长度；获取测试模体的实际投影平均值；根据所述平均路径长度和测试模体的实际投影平均值，确定测试模体的线性衰减系数；所述测试模体为具有不同厚度。3.如权利要求2所述的射束硬化效应的校正方法，其特征在于，获取测试模体的实际投影平均值的步骤包括：获取第一信号和第二信号；所述第一信号表征放置测试模体时，探测器接收到的数据信号；所述第二信号表征未放置测试模体时，探测器接收到的数据信号；基于所述第一信号和所述第二信号，并通过朗伯比尔定律，获取测试模体的实际投影平均值。4.如权利要求2所述的射束硬化效应的校正方法，其特征在于，获取射线穿透测试模体的平均路径长度的步骤包括：获取射线穿过测试模体到达探测器像素的路径长度和夹角；基于所述路径长度和所述夹角，确定射线穿透测试模体的平均路径长度。5.如权利要求2所述的射束硬化效应的校正方法，其特征在于，所述确定测试模体的线性衰减系数的步...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨维，李兵，严冬梅，
申请(专利权)人：武汉联影生命科学仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：