【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种采用倾斜多锥束直线轨迹扫描成像方法,属于X射线CT技术领 域。
技术介绍
在X射线CT检测系统中,X射线源发出X射线,从不同角度穿过被检测物体的某一 区域,放置于射线源对面的探测器接收相应角度的射线投影值,然后根据各角度射线不同 程度的衰减,利用一定的重建算法和计算机进行运算,重建出物体被扫描区域的射线线衰 减系数分布映射图像,从而实现由投影重建图像,无损地再现物体在该区域内的介质密度、 成分和结构形态等特征。目前,基于X射线的CT技术在医疗诊断、工业探伤等领域得到了广泛的应用。其 中,圆轨迹扫描和螺旋轨迹扫描是获得CT投影数据最常用的两种扫描方式。但是,无论是 圆轨迹扫描还是螺旋迹扫描,射束和物体之间均存在旋转运动,高速旋转会产生较大的离 心加速度,正因为旋转运动的存在,限制了扫描速度的提高。其次,这两种扫描方式对于检 测体积较大或者质量较大的物体也有一定的局限性,因为受到目前技术条件的限制,难以 使大物体平稳旋转。在实际应用中,这两种扫描方式均不能满足对速度要求较高的行李安 全检查和工业在线检查的要求。针对上述问题,一种基于直线轨迹的CT成像方式开始被研究。在直线轨迹扫描 中,物体相对于探测器或射线源作直线运动,可以实现高速检查和在线检查,并且直线运动 比旋转运动要简单,这种扫描方式能够用来检测大物体。在最初的直线轨迹扫描系统中,只 包含一个射线源和一个探测器,采用的算法主要有直接解析算法和重排算法。由于受到射 线源张角和探测器尺寸的限制,获得投影数据有限,采用解析算法和重排算法重建出的图 像质量都不是很高。随着研究的深入,多个探测 ...
【技术保护点】
一种倾斜多锥束直线轨迹CT成像方法,其特征在于包括下列步骤:(1)承载物体的检台作直线运动完全穿过倾斜多锥束直线轨迹扫描系统,每个探测器采集其对应射线源发出的射线,并转换成数字射线投影图像序列;(2)将由步骤(1)得到射线投影图像序列与指定的卷积函数核进行卷积运算,获得滤波投影图像序列;(3)记录各个锥束中心到其对应探测器和射线源距离、各个锥束中心到系统中心的距离、各个探测器与直线轨迹的夹角、检台作直线运动的距离、检台运动的步长,探测器水平探测通道个数;(4)根据步骤(3)中记录的参数和步骤(2)得到的投影图像序列,利用多锥束直线轨迹CT重建算法,重建被检物体的三维CT图像。
【技术特征摘要】
1.一种倾斜多锥束直线轨迹CT成像方法,其特征在于包括下列步骤(1)承载物体的检台作直线运动完全穿过倾斜多锥束直线轨迹扫描系统,每个探测器 采集其对应射线源发出的射线,并转换成数字射线投影图像序列;(2)将由步骤(1)得到射线投影图像序列与指定的卷积函数核进行卷积运算,获得滤 波投影图像序列;(3)记录各个锥束中心到其对应探测器和射线源距离、各个锥束中心到系统中心的距 离、各个探测器与直线轨迹的夹角、检台作直线运动的距离、检台运动的步长,探测器水平 探测通道个数;(4)根据步骤(3)中记录的参数和步骤(2)得到的投影图像序列,利用多锥束直线轨迹 CT重建算法,重建被检物体的三维CT图像。2.根据权利要求1所述的多锥束直线轨迹CT成像系统,其特征在于所述步骤(1)中 多锥束直线轨迹CT成像系统包括多个射线源;所述射线源为X射线管、加速器射线源或 者同位素源。3.根据权利要求1所述的多锥束直线轨迹CT成像系统,其特征在于所述步骤(1)中 多锥束直线轨迹CT成像系统还包括多个探测器;每个器探测器接收从对应射线源发出的 射线,并转换成数字射线投影图像序列。4.根据权利要求1所述的多锥束直线轨迹CT成像系统,其特征在于所述探测器的个 数和射线源的个数相同,至少为两个,探测器和射线源分别分布在直线轨迹两侧的不同位 置。5.根据权利要求1所述的多锥束直线轨迹CT成像系统,其特征在于所述步骤(1)中 进行直线轨迹多锥束扫描,获得数字射线投影图像序列的步骤为(1.1)将被扫描物体放置于多锥束CT扫描系统平移检台,确保检台能完整通过所有锥束;(1. 2)以经准直而成的锥束射线对物体实施透照,同时,检台勻速平移,由面阵探测器 以固定采样速度连续采集透射过物体的射线投影,获得二维数字射线投影图像序列Pi (1, t,h),i表示第i个探测器;t和h分别表示投影值为Pi (1,t,h)的探元在行方向和列方向 离探测器中心的距离;1表示物体中心离扫描系统中心的距离;(1.3)当检台完全通过所有锥束时,面阵探测器停止采样,检台和射线源同时停止,即 完成一次多锥束直线轨迹CT扫描。6.根据权利要求5所述的多锥束直线轨迹CT成像系统,其特征在于,所述的步骤(2) 中第i个探测器采集到的数字射线投影序列为Pi(l,t,h);其中,投影序列Pi(l,t,h)表示 物体运动到其中心在CT系统中坐标为(1,0)位置时,第i个探测器上(t,h)处探元采集到 的射线投影值,t,h分别表示该探元在探测器行方...
【专利技术属性】
技术研发人员:傅健,江柏红,李斌,李鹏,王潜力,
申请(专利权)人:北京航空航天大学,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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