本申请涉及一种锥束CT的校正体模及校正方法，所述方法包括：调整校正体模的位姿，获得所述校正体模的第一投影；将探测器移动第一距离，获得所述校正体模的第二投影；将所述校正体模旋转180度，获得所述校正体模的第三投影；根据所述第一投影、所述第二投影和所述第三投影计算几何参数；根据所述几何参数对所述锥束CT进行校正。该校正体模的设计以解决CT系统几何偏差和现有技术中放置校正体模产生的计算误差，通过观察第一孔和第二孔的投影形状调整校正体模位姿以调整光束与体模成像角度，提高计算精度。通过调整校正体模以获得的多个投影，通过不同投影得到的数据对每个几何参数独立计算避免累计误差的带入，有效提高了几何参数的精准度。数的精准度。数的精准度。
【技术实现步骤摘要】
一种锥束CT的校正体模及校正方法、装置及电子设备
[0001]本申请涉及医学和工业成像
，特别涉及一种锥束CT的校正体模及校正方法。
技术介绍
[0002]X射线计算机断层成像(Computed Tomography，CT)是用X射线对物体进行断层扫描，利用从多个角度获得的投影数据重建物体截面信息的成像技术。显微CT重建图像的精细程度是判断图像质量好坏的标准。重建采用的算法理论上要求探测器平行于旋转轴且探测器的平面内旋转角和绕轴旋转角为零。但在显微CT系统装配的过程中，由于射线源焦点和旋转轴在物理上不可见，探测器安装时也不能保证安装角度符合理论要求，难以实现理想的几何关系模型。当实际几何模型与理论模型存在偏差时就会产生几何伪影，从而影响重建图像的质量和尺寸测量的精度。
[0003]为获得精确的重建图像，需要消除几何伪影，因此对系统进行几何校正是必不可少的步骤。Yi Sun等人在“A calibration method for misaligned scanner geometry in cone
‑
beam computed tomography”一文中提出了点状模型校正方法，它可以在一个投影中计算获得锥束CT系统的六个偏移参数，但是在实际采集投影数据时，投影数据中的噪声会影响投影中点状模型的提取，从而影响计算精度。专利CN105997126B在点状模型的基础上提出了线框模型，相较于点状模型提高了抗噪性。
[0004]上述专利在安装校正模型时，当探测器的绕轴旋转角偏大时，线框模型的投影边缘模糊，影响投影边缘的提取。理论上要求模型中心必须和旋转中心重合，而且在计算几何参数时，射线源到探测器的距离和射线源到旋转中心的距离都是人为测量，在对几何参数的计算时会引入误差。
技术实现思路
[0005]本申请实施方式主要解决的技术问题是提供一种锥束CT的校正体模及校正方法、装置及电子设备，以减少CT系统几何偏差和现有技术中放置校正体模产生的计算误差。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种锥束CT的校正体模，包括体模主体，所述体模主体开设有第一线槽、第二线槽、第三线槽、第四线槽、第一孔和第二孔；
[0007]所述第一线槽和第二线槽相交，且所述第一线槽和所述第二线槽的交点位于所述体模主体的中心；
[0008]沿第一方向，所述第三线槽和所述第四线槽分别设置于所述第一线槽和所述第二线槽的两侧；
[0009]沿第二方向，所述第一孔和所述第二孔分别设置于所述交点两侧，所述第一方向和所述第二方向垂直；
[0010]所述第一线槽延长线、所述第二线槽延长线、所述第三线槽延长线和所述第四线槽延长线的交点为正方形的四个顶点。
[0011]在一些实施例中，所述第一线槽、所述第二线槽、所述第三线槽、所述第四线槽、所述第一孔和所述第二孔内均设置有第一材料部，
[0012]所述第一材料部的密度大于所述体模主体的密度；
[0013]或者，所述第一材料部的密度小于所述体模主体的密度。
[0014]第二方面，本申请实施例提供了一种锥束CT的校正方法，所述校正方法基于第一方面所述的校正体模对所述锥束CT进行校正，包括：
[0015]调整校正体模的位姿，获得所述校正体模的第一投影；
[0016]将探测器移动第一距离，获得所述校正体模的第二投影；
[0017]将所述校正体模旋转180度，获得所述校正体模的第三投影；
[0018]根据所述第一投影、所述第二投影和所述第三投影计算几何参数；
[0019]根据所述几何参数对所述锥束CT进行校正。
[0020]在一些实施例中，所述几何参数包括：射线源到探测器的距离；射线源到旋转中心的距离；探测器的面内旋转角；探测器绕其中心行旋转角；以及，旋转中心在探测器上的投影坐标。
[0021]在一些实施例中，所述校正体模中的第一孔和第二孔均为圆孔，所述调整校正体模的位姿，包括：
[0022]获取所述圆孔的投影形状，测量所述圆孔的投影形状的圆度，使得所述校正体模与中心射束垂直。
[0023]在一些实施例中，在调整校正体模的位姿之前，所述方法还包括：
[0024]调整射线源、探测器和载物台的位姿，使得所述射线源发出的中心射束与所述探测器和所述载物台的旋转中心垂直。
[0025]在一些实施例中，所述根据所述第一投影、所述第二投影和所述第三投影计算几何参数，包括：
[0026]根据所述第一投影和第二投影，计算射线源到探测器的距离、射线源到旋转中心的距离和旋转中心在探测器上的投影的纵坐标；
[0027]根据公式计算射线源到探测器的距离SOD，其中，Δd为探测器移动距离，l为正方形的边长，L1为第一投影中正方形的边长，L2为第二投影中正方形与L1相应边的边长；
[0028]根据公式计算射线源到旋转中心的距离SDD，其中，Δd为探测器移动距离，L1为第一投影中正方形的边长，L2为第二投影中正方形与L1相应边的边长；
[0029]根据公式计算旋转中心在探测器上的投影的纵坐标centerY，其中，y1为第一投影对应校正体模中心的纵坐标，y2为第二投影对应校正体模中心的纵坐标，Δd为探测器移动距离，SDD为射线源到旋转中心的距离。
[0030]在一些实施例中，所述根据所述第一投影、所述第二投影和所述第三投影计算几何参数，还包括：
[0031]根据第二投影和第三投影，计算旋转中心在探测器上的投影的横坐标、探测器的面内旋转角；
[0032]根据公式计算旋转中心在探测器上的投影的横坐标centerX，其中，x2为第二投影对应校正体模中心的横坐标，x3为第三投影对应校正体模中心的横坐标；
[0033]根据(
x
‑
c
x
)＝(x
‑
x
′
)*os(inAng)+(y
‑
y
′
)*sin(inAng)计算探测器的面内旋转角inAng；
[0034]其中，a
x
为第三投影中顶点A的横坐标，c
x
为第三投影中顶点C的横坐标，x、y、x
′
、y
′
为预设参数。
[0035]第三方面，本申请实施例提供了一种锥束CT的校正装置，包括：
[0036]调整模块，用于调整校正体模的位姿，获得所述校正体模的第一投影；移动模块，用于将探测器移动第一距离，获得所述校正体模的第二投影；旋转模块，用于将所述校正体模旋转180度，获得所述校正体模的第三投影；计算模块，用于根据所述第一投影、所述第二投影和所述第三投影计算几何参数。
[0037]第四方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种锥束CT的校正体模，其特征在于，包括体模主体，所述体模主体开设有第一线槽、第二线槽、第三线槽、第四线槽、第一孔和第二孔；所述第一线槽和第二线槽相交，且所述第一线槽和所述第二线槽的交点位于所述体模主体的中心；沿第一方向，所述第三线槽和所述第四线槽分别设置于所述第一线槽和所述第二线槽的两侧；沿第二方向，所述第一孔和所述第二孔分别设置于所述交点两侧，所述第一方向和所述第二方向垂直；所述第一线槽延长线、所述第二线槽延长线、所述第三线槽延长线和所述第四线槽延长线的交点为正方形的四个顶点。2.根据权利要求1所述的校正体模，其特征在于，所述第一线槽、所述第二线槽、所述第三线槽、所述第四线槽、所述第一孔和所述第二孔内均设置有第一材料部，所述第一材料部的密度大于所述体模主体的密度；或者，所述第一材料部的密度小于所述体模主体的密度。3.一种锥束CT的校正方法，其特征在于，所述校正方法基于如权利要求1或2所述的校正体模对所述锥束CT进行校正，包括：调整校正体模的位姿，获得所述校正体模的第一投影；将探测器移动第一距离，获得所述校正体模的第二投影；将所述校正体模旋转180度，获得所述校正体模的第三投影；根据所述第一投影、所述第二投影和所述第三投影计算几何参数；根据所述几何参数对所述锥束CT进行校正。4.根据权利要求3所述的校正方法，其特征在于，所述几何参数包括：射线源到探测器的距离；射线源到旋转中心的距离；探测器的面内旋转角；探测器绕其中心行旋转角；以及，旋转中心在探测器上的投影坐标。5.根据权利要求3所述的校正方法，其特征在于，所述校正体模中的第一孔和第二孔均为圆孔，所述调整校正体模的位姿，包括：获取所述圆孔的投影形状，测量所述圆孔的投影形状的圆度，使得所述校正体模与中心射束垂直。6.根据权利要求3所述的校正方法，其特征在于，在调整校正体模的位姿之前，所述方法还包括：调整射线源、探测器和载物台的位姿，使得所述射线源发出的中心射束所述探测器和所述载物台的旋转中心垂直。7.根据权利要求4所述的校正方法，其特征在于，所述根据所述第一投影、所述第二投影和所述第三投影计算几何参数，包括：根据所述第一投影和第二投影，计算射线源到探测器的距离、射线源到旋转中心的距离和旋转中心在探测器上的投影的纵坐标；
根据公式计算...
【专利技术属性】
技术研发人员：冀运景，刘鹏飞，胡成，
申请(专利权)人：深圳明锐理想科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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