本发明专利技术涉及一种消除CT图像中的几何伪影的方法和系统。该方法包括：对模体进行CT扫描，获得模体的质心在CT探测器上的投影坐标；根据模体的质心在CT探测器上的投影坐标，确定几何参数，将几何参数代入重建公式，其中，几何参数可确定CT中的X射线源焦点、转台旋转中心、CT探测器之间的相对位置；对待成像物体进行CT扫描，得到待成像物体的扇束投影数据；利用重建公式处理待成像物体的扇束投影数据，得到待成像物体的CT图像数据，进而得到以待成像物体的CT图像数据为灰度的CT图像。利用本发明专利技术的技术方案，能精确得到没有几何伪影的CT图像。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及CT应用领域，特别是涉及一种消除CT图像中的几何伪影的方法和系统。
技术介绍
CT (X射线计算机断层成像，computed tomography)是一种重要的无损检测技术，它的工作原理为利用不同物体对X射线的吸收和透过率的不同，用X射线源发射X射线穿透物体，然后用灵敏度极高的探测器对穿透物体后的X射线强度进行检测，由处理装置对 获取的强度数据进行处理，就可以得到物体的断面或立体图像，通过观察该图像，就可以了解物体内部的结构。在医学领域，利用CT对人体进行检测，就可以得到人体受检查部位的断面或立体图像，进而发现体内任何部位的细小病变。但是，作为一种利用X射线进行检测的仪器，其各构件之间的位置关系必须精确满足一定的条件，例如，为了防止出现由CT构件的几何参数误差所引起的CT图像的几何伪影，必须使CT构件满足理想的几何成像关系，即支撑待成像物体的转轴必须与探测器所在直线平行，该转轴在探测器上的投影点必须位于探测器的中心，X射线源和转轴所在的平面必须与探测器所在平面垂直，另外，在检测中还需要精确已知X射线源焦点到待成像物体的质心的距离以及X射线源焦点到探测器的距离。然而实际使用的CT很难保证满足上述条件，由此产生的几何参数误差导致用CT得到的图像有几何伪影，这大大降低了 CT图像的分辨率，也影响了对CT图像的正确判读，进而影响了对病情的判断。现有技术是用手动方式调节CT中的某些构件，依靠对CT图像质量的主观判断来消除CT图像中的几何伪影的，这种校正方式比较粗糙，主要依靠调节人员的经验来判断校正效果，因而校正质量没有保证，还可能会发生因为调节失误而误差加大且无法复原的情况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种消除CT图像中的几何伪影的方法和系统，能精确得到没有几何伪影的CT图像。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种消除CT图像中的几何伪影的方法，该方法包括对模体进行CT扫描，获得所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标；根据所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标，确定几何参数，并将所述几何参数代入重建公式，其中，所述几何参数为用于确定CT中的X射线源焦点、转台旋转中心、CT探测器之间相对位置的几何参数；对待成像物体进行CT扫描，得到所述待成像物体的扇束投影数据；利用所述重建公式处理所述待成像物体的扇束投影数据，得到所述待成像物体的CT图像数据，则以所述待成像物体的CT图像数据为灰度的CT图像中没有几何伪影。本专利技术的有益效果是本专利技术中，由于用CT扫描的方式得到模体的质心在CT探测器上的投影坐标，根据该投影坐标即可确定出几何参数，这些几何参数可以用于确定CT中的X射线源焦点、转台旋转中心、CT探测器之间的相对位置，这样，将这些参数代入重建公式，然后用重建公式对待成像物体的扇束投影数据进行处理，用所得到的待成像物体的CT图像数据作为CT图像的灰度，即可精确消除CT图像中的几何伪影，得到没有几何伪影的CT图像；另外，该方法不需人工参与，因而也消除了人工调节误差的存在以及人工误差无法复原的可能性。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进进一步，对模体进行CT扫描，获得所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标的方法为对模体进行CT扫描，得到所述模体的投影数据； 用图像处理方法从所述模体的投影数据中获得所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标。进一步，所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标包括所述模体的质心在CT探测器上n个不同角度的投影坐标，其中，n为正整数，所述模体的质心在CT探测器上第k个角度处的投影坐标为uk, k为不小于零的整数,所述第k个角度为Yk= P+45*k度，3为0度至45度之间的任一角度。进一步，所述几何参数包括转台旋转中心在CT探测器上的投影点与CT探测器的中心点之间的距离h、中心射线与CT探测器所在直线的夹角a、转台旋转中心在CT探测器上的投影点与X射线源焦点之间的距离SDD，其中，所述中心射线为穿过所述转台旋转中心的X射线。进一步，所述重建公式为r, a X I f2^ (SDD-Y0Smaf < + . m u( 、SDD-r sin a=~-1 P(r,0) H(ro-r) drdO2 ,0 cos 4SDD2 + r2 - 2r SDD sin 其中，f(rQ，9 0)为所述重建图像中极坐标为(rQ，0。)的点的重建图像数据；p (r，0)为所述待成像物体上极坐标为(r，0)的点的扇束投影数据；r0 SDD cos(0o - 9)Y0 - SDDco^a_r^m^_9_a^ + 'H (r0 _ r) = [ I Ylnmij^dco。进一步，h为利用以下四个表达式中的任一个计算得到的h，或为利用以下四个表达式中的任意两个以上所计算得到的h的平均值，所述四个表达式为表达式^~- h —(以。+&4)(&1 ~^5)(^3 —以7) + ^^(以0 ~Ua^U5U1 — /Z1ZZ3) ^[2(Uq — )(^ +- 2(u^ — z/5)(z/3 —//7)表达式- h — ("2 + 况6 X况I -况5 X况3 -"7)+ ^/^("2 - "6)(况3"5 ~ ^7) >/2 (z/2 — )(^ + Uj — -U^j- 2(u^ — z/5)(z/3 —//7)表达式二 h —(况1 + 况5)(况0 -况4 X况2 -况6)-^^(况I -况5 X况2 况4 ~ ^0^6 ) (u^ — )(z/2 + //4 — —况6) — 2(Wq — U4 )(z/2 — )表达式四权利要求1.一种消除CT图像中的几何伪影的方法，其特征在于，该方法包括 对模体进行CT扫描，获得所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标； 根据所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标，确定几何参数，并将所述几何参数代入重建公式，其中，所述几何参数为用于确定CT中的X射线源焦点、转台旋转中心、CT探测器之间相对位置的几何参数； 对待成像物体进行CT扫描，得到所述待成像物体的扇束投影数据；利用所述重建公式处理所述待成像物体的扇束投影数据，得到所述待成像物体的CT图像数据，则以所述待成像物体的CT图像数据为灰度的CT图像中没有几何伪影。2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，对模体进行CT扫描，获得所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标的方法为 对模体进行CT扫描，得到所述模体的投影数据； 用图像处理方法从所述模体的投影数据中获得所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标。3.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述模体的质心在CT探测器上的投影坐标包括所述模体的质心在CT探测器上n个不同角度的投影坐标，其中，n为正整数，所述模体的质心在CT探测器上第k个角度处的投影坐标为uk，k为不小于零的整数，所述第k个角度为Yk= P+45*k度，P为O度至45度之间的任一角度。4.根据权利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述几何参数包括转台旋转中心在CT探测器上的投影点与CT探测器的中心点之间的距离h、中心射线与CT探测器所在直线的夹角a、转台旋转中心在CT探测器上的投影点与X射线源焦点之间的距离SDD，其中，所述中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张朋，张慧滔，王亮，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：
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