偏置扫描模式下工业CT系统转台旋转中心标定方法与流程

文档序号:15044757发布日期:2018-07-27 22:21阅读:351来源:国知局

本发明涉及ct技术领域,更具体地,涉及一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法。



背景技术:

目前,ct(computedtomography,计算机断层成像术)是利用物体在不同视角下的投影信息,结合图像重建算法,得到物体内部质量状态与结构信息的一种无损检测手段,在医疗、航空、航天、船舶领域有着广泛的应用。

图1为现有技术中扇束ct偏置扫描模式示意图,图2为现有技术中扇束ct偏置扫描模式原理图,如图1和图2所示,当做标准扇束扫描时,射线源1发出扇束射线2,被扫描断层3绕旋转中心4转动一周,旋转中心4在探测器5上的投影位置记为s0′。线阵探测器5即为图2中的ab。δ为有效扇束角。fab构成扇束扫描的几何布局。当做标准扇束扫描时,只需试样以o1为旋转中心旋转360°,即可完成扫描重构,此时可检测半径小于等于r1的试样。

当被检试样的断层尺寸大于r1小于等于r2时,由于被扫描断层8的宽度大于探测器的长度,会造成投影数据单侧缺失;这种单侧缺失的投影数据会给重建结果带来严重的伪影,影响样品断层结构信息的准确判读。此时,偏置扫描方式便成为一种实用的解决方法。

当做偏置扫描时,扇束扫描的几何布局仍保持fab不变,具体扫描过程如下:检台旋转中心6平移到o1~o2点之间区域内,即三角形fas0′区域内,图2为移动到三角形fas0′区域最左侧;物体旋转一周。实际探测器ab扫描采样得到的投影数据通过投影正弦图数据对称性,经过延展可获得等效的虚拟探测器7采集的投影数据。但偏置扫描方式实际采集到的投影信息为图2中9所指的曲线,该曲线相当于虚拟探测器a′b′采集得到的完整投影数据进行了单边截断,因此这里将探测器实际采集到的投影数据称为单边截断投影9。将单边截断的投影数据经过parker加权函数进行滤波,并采用滤波反投影重建算法进行图像重建进而可获得被扫描断层8的信息。

显然,与标准的扇束扫描相比,偏置扫描方式在有效射线扇束角和探测器位置、长度不变的情况下,实现了在扇束扫描下须用更长的探测器a′b′和2倍的扇束角(2δ)才能完成的构件检测,最大可检测试样8的尺寸由r1提高到r2。

图1所示的偏置扫描的图像重建就是基于正弦图p(β,s)而实现。图像重建算法中,偏置扫描旋转中心6在探测器5上的投影位置s0是重建算法的重要参数。断层图像重建精度极大地依赖于旋转中心投影位置s0的精确标定。并且由于偏置扫描模式获得的正弦图为单边截断的特征,常规方法难以实现旋转中心投影位置的快速精确标定。



技术实现要素:

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法。

根据本发明的一个方面,提供一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法,包括:s1、根据初始步长,在真实探测器上设置多个探测器节点,并为每个探测器节点建立一个虚拟探测器,将所述真实探测器上左边起第一个探测器节点作为当前节点;其中,每两个相邻的探测器节点之间的间隔相等且为所述初始步长,对于任一探测器节点,射线源与所述任一探测器节点之间的连线与所述任一探测器节点对应的虚拟探测器垂直,所述任一探测器节点对应的虚拟探测器上探测器单元的个数由位于所述真实探测器上且位于所述任一探测器节点左边的探测器单元的个数所确定;s2、获取所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,具体为:所述当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元的投影值与所述真实探测器上对应探测器单元接收到的投影值相同;s3、根据所述真实探测器的原始正弦图和所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,获取测试正弦图,所述原始正弦图由所述待检样品按预设步进角度围绕所述旋转中心旋转一周,探测器采集每一步进角度下待检样品的投影数据得到,所述测试正弦图表示所述待检样品绕所述旋转中心转过的每一旋转角度下,所述虚拟探测器上每一探测器单元获得的投影值;

s4、根据如下公式计算所述测试正弦图对应的中心估计值,

其中,n表示所述真实探测器上所述当前节点左边探测器单元的个数,β表示所述旋转角度,vi表示所述虚拟探测器上从左边开始第i个探测器单元的坐标,vi'表示所述虚拟探测器上从右边开始第i个探测器单元的坐标,p(β,vi)表示所述待检样品绕所述旋转中心转过β角度时探测器单元vi的投影值;p(β,vi')表示所述待检样品绕所述旋转中心转过β角度时探测器单元vi'的投影值;s5、按照预设步长增量调整当前节点,重复步骤s2~s5,直到调整后当前节点与所述真实探测器左端点的距离大于或等于预设阈值,从所有的中心估计值中选取最小值,将最小的中心估计值对应的探测器节点作为所述旋转中心。

优选地,步骤s1中,初始步长的取值范围为0.1~1,以真实探测器上每个探测器单元的实际长度为单位。

优选地,步骤s1中,所述任一探测器节点对应的虚拟探测器上探测器单元的个数由位于所述真实探测器上且位于所述任一探测器节点左边的探测器单元的个数所确定,具体为:所述任一探测器节点对应的虚拟探测器上探测器单元的个数为所述真实探测器上所述任一探测器节点左边探测器单元个数的2倍。

优选地,步骤s2中,根据如下公式计算所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系:

其中,vi表示所述虚拟探测器上从左边起第i个探测器单元,s0表示所述任一探测器节点,vis0表示vi和s0之间的距离,di表示所述真实探测器上从左边起第i个探测器单元,dis0表示di和s0之间的距离,θ3表示所述射线源到所述真实探测器左边起第i个探测器单元的连线与所述虚拟探测器的夹角,θ2表示所述射线源到所述真实探测器左边起第i个探测器单元的连线与所述真实探测器的夹角,s0vi'表示s0和vi'之间的距离,vi'表示所述虚拟探测器上从右边起第i个探测器单元,di'表示vi'所对应的真实探测器上的探测器单元,s0di'表示s0和di'之间的距离。

优选地,步骤s3中,根据所述真实探测器的原始正弦图和所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,获取测试正弦图,所述测试正弦图表示待检样品绕所述旋转中心转过的每一旋转角度下,所述虚拟探测器上每一探测器单元的投影值,具体计算公式如下:

其中,β表示所述旋转角度,vi'表示所述虚拟探测器上从右边起第i个探测器单元,d1表示所述真实探测器上从左边起第1个探测器单元,di'表示vi'所对应的真实探测器上的探测器单元,[d1di']表示d1和di'之间距离的整数部分,d1di'表示d1和di'之间的距离。

优选地,所述原始正弦图由所述待检样品按预设步进角度围绕所述旋转中心旋转一周,所述真实探测器采集每一步进角度下待检样品的投影数据得到。

优选地,步骤s5中所述预设阈值具体为所述真实探测器上探测器单元个数的一半。

优选地,步骤s5之后还包括:s6、根据所述旋转中心,获取所述待检样品的重建图像。

优选地,所述预设步进角度的取值范围为0.1~1°。

根据本发明的又一个方面,提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法。

本发明提出一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法,解决了偏置扫描模式下转台旋转中心的标定的问题,且标定方法不需要特殊的标定模体,方法简单方便;通过设置求解过程中的求解步长,所提出方法的求解精度可控;求解结果受随机噪声影响较小,具有较强的抗噪声性能;可设计并行计算程序,算法运行时间极大的缩短,满足了工程现场的需求;本发明适用于任何具有旋转扫描功能的ct系统,且实现中无需对ct扫描系统进行硬件改造,可嵌入现有ct中作为辅助升级模块,有效提高了ct系统的检测效率。

附图说明

图1为现有技术中扇束ct偏置扫描模式示意图;

图2为现有技术中扇束ct偏置扫描模式原理图;

图3为现有技术中标准扇束扫描模式的等效原理图;

图4为标准扇束扫描模式下的正弦图示意图;

图5为本发明实施例一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法的流程图;

图6为本发明实施例一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法的示意图;

图7为本发明实施例一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法中虚拟探测器和真实探测器之间的对应关系图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在对本发明提供的偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法进行说明之前,先对标准扇束扫描模式进行解释说明。

图3为现有技术中标准扇束扫描模式的等效原理图,如图3所示,在进行标准扇束扫描时,当射线源1与旋转中心o的连线垂直于探测器5时,射线源1和探测器保持静止,被扫描断层绕旋转轴旋转360°。此扫描过程等价于被扫描断层3保持静止,射线源1与探测器5绕转台旋转中心o旋转360°。随着扫描断层在360°旋转角度内步进旋转,探测器采集被扫描断层在每一步进角度下的投影信息。当360°角度扫描完成时,所有行数据构成一个二维正弦图p(β,s),其中β代表旋转角度,s代表在odsd轴上的探测器单元坐标。

如图3所示,γ被定义为连接两射线源焦点ff'的射线与扇束中心射束的夹角。当两个旋转角分别为β和β+π+2γ时,射线ff'穿过扫描断层并分别到达探测器5中的探测器单元得到投影值为

由于穿过相同的断层路径,很明显投影值相等。进一步地,当射线源与旋转中心的连线垂直于探测器时,可以推导得到点关于点s0对称,因此可知:

图4为标准扇束扫描模式下的正弦图示意图,如图4所示,这里-sl和sr分别表示为探测器的左边界和右边界。以图中o为坐标原点,建立坐标系,坐标系的两个轴为图中11和图中12,根据公式(1),当射线源与旋转中心的连线垂直于探测器时,即图中的13,如果已知,那么对应的投影值可以在角度坐标β+π+2γ以及探测器单元坐标下寻得。

进一步地,关于旋转中心s0左右对称。因此,扇束正弦图14可以被分为4个梯形区域。在区域1和区域3,虚线上的对应投影值自上到下对应相等。同样地,在区域2和4,虚线上的对应投影值亦相等。根据以上分析,投影数据是冗余的,并且旋转中心点把投影数据分成两个相等的部分。对于旋转中心左侧的投影值,在其右侧一定有其对应相等的投影数据,反之亦然。因此,旋转中心左侧的投影数据的和等于旋转中心右侧的投影数据的和,见公式(2)。旋转中心即可根据公式(2)得到精确求解。

其中,s0表示旋转中心,-s′、s′分别表示关于旋转中心左右对称的探测器单元坐标,p(β,s)表示二维正弦图。

以上的分析以及公式(2)的推导是建立在射线源与旋转中心的连线垂直于探测器的假设得到的。然而在偏置扫描模式下,旋转中心值通常更加靠近探测器的左右边界,而不会处于探测器的正中心。也就是说,射线源和旋转中心的连线fo不垂直于探测器。因此公式(2)将不再成立。为此,本发明通过设置虚拟探测器的方式使得射线源与旋转中心的连线垂直于虚拟探测器,在虚拟探测器坐标下使得公式(2)成立。

图5为本发明实施例一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法的流程图,如图5所示,该方法包括:

s1、根据初始步长,在真实探测器上设置多个探测器节点,并为每个探测器节点建立一个虚拟探测器,将所述真实探测器上第一个探测器节点作为当前节点;其中,每两个相邻的探测器节点之间的间隔相等且为所述初始步长,对于任一探测器节点,射线源与所述任一探测器节点之间的连线与所述任一探测器节点对应的虚拟探测器垂直,所述任一探测器节点对应的虚拟探测器上探测器单元的个数由位于所述真实探测器上且位于所述任一探测器节点左边的探测器单元的个数所确定;

s2、获取所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,具体为:所述当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元的投影值与所述真实探测器上对应探测器单元接收到的投影值相同;

s3、根据所述真实探测器的原始正弦图和所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,获取测试正弦图;

需要说明的是,原始正弦图由待检样品按预设步进角度围绕旋转中心旋转一周,探测器采集每一步进角度下待检样品的投影数据得到,测试正弦图表示待检样品绕旋转中心转过的每一旋转角度下,虚拟探测器上每一探测器单元获得的投影值。

s4、根据如下公式计算所述测试正弦图对应的中心估计值,

其中,n表示所述真实探测器上所述当前节点左边探测器单元的个数,β表示所述旋转角度,vi表示所述虚拟探测器上从左边开始第i个探测器单元的坐标,vi'表示所述虚拟探测器上从右边开始第i个探测器单元的坐标,p(β,vi)表示所述待检样品绕所述旋转中心转过β角度时探测器单元vi的投影值,p(β,vi')表示所述待检样品绕所述旋转中心转过β角度时探测器单元vi'的投影值;

s5、按照预设步长增量调整当前节点,重复步骤s2~s5,直到调整后当前节点与所述真实探测器左端点的距离大于或等于预设阈值,从所有的中心估计值中选取最小值,将最小的中心估计值对应的探测器节点作为所述旋转中心。

图6为本发明实施例一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法的示意图,首先设置一个初始步长,在真实探测器5上均匀设置多个探测器节点,探测器节点也就是图中的d1、d2、……、dn,对这些探测器节点,每个探测器节点都要建立一个虚拟探测器,建立的方法都相同,为了方便描述,本实施例以其中一个探测器节点进行说明。

首先在射线源f与该探测器节点之间做一条连接线,该探测器节点对应的虚拟探测器与连接线垂直,这样就确定了虚拟探测器的方向。还要确定虚拟探测器的长度,虚拟探测器由许多个探测器单元组成,只要得到探测器单元的个数,虚拟探测器的长度也会随之确定。

在真实探测器中,d1到该探测器节点之间探测器单元的个数为n,那么,该探测器对应的虚拟探测器的长度就为2n。

图7为本发明实施例一种偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法中虚拟探测器和真实探测器之间的对应关系图,如图7所示,假设对于探测器节点s0建立一个虚拟探测器,在真实探测器5上,根据探测器节点d1~s0之间探测器单元的个数n,那么该虚拟探测器上探测器单元的个数为2n。

在探测器区域d1~s0,探测器单元的位置分别为d1,d2,…,dn,x射线到达探测器单元d1,d2,…,dn的射线分别为l1,l2,…,ln。x射线l1,l2,…,ln与虚拟探测器的交点分别为v1,v2,…,vn。在虚拟探测器上,v1,v2,…,vn关于s0的对称点分别为v1',v2',…,vn'。x射线穿过点v1',v2',…,vn'与真实探测器的交点分别为d1',d2',…,dn'。在虚拟探测器上,假设s0是所求的旋转中心,由于射线源与旋转中心的连线垂直于虚拟探测器,公式(2)可以改写为:

需要获得该虚拟探测器上每个探测器单元与真实探测器上每个探测器单元的对应关系。由公式(3)可知,p(β,vi)是虚拟探测器在虚拟探测器单元vi,角度坐标β时的投影值。p(β,vi)值可以通过真实探测器单元di的投影值读取。p(β,vi')是虚拟探测器在虚拟探测器单元vi',角度坐标β时的投影值,其值等于p(β,di')。而且p(β,di')的值可以通过在真实探测器上的对应探测器单元的插值得到,见公式(4)~(14)。

其中,θ1表示fs0与fc的夹角,fs0表示射线源到探测节点s0之间的连线,fc表示射线源到真实探测器之间的垂直距离,prj_width表示真实探测器上探测器单元的个数,d1s0表示探测器单元d1与探测器节点s0之间的距离。

θ2=90°-θ(5)

其中,θ表示fd1和fc之间的夹角,fd1为射线源与真实探测器的左边界之间的连线,θ2表示d1s0和d1f之间的夹角。

θ3=180°-θ1-θ2(6)

其中,θ3表示v1d1与虚拟探测器的夹角,v1d1表示虚拟探测器左边界与真实探测器左边界的连线。

其中,v1s0表示虚拟探测器的左边界到探测器节点s0之间的距离,d1s0表示真实探测器的左边界到探测器节点s0之间的距离。

θ4=θ1(8)

其中,θ4表示s0v1'与s0d1'之间的夹角。

s0v1'=v1s0(9)

其中,s0v1'表示虚拟探测器的右边界到探测器节点s0之间的距离。

其中,θ6表示虚拟探测器与v1'f的夹角,v1'f表示虚拟探测器的右边界与射线源之间的连线,fs0表示射线源到探测器节点s0之间线段的长度。

θ5=180°-θ6-θ4(11)

其中,θ5表示真实探测器与v1'f的夹角。

其中,s0d1'表示探测器节点s0与真实探测器上探测器单元d1'之间的距离。

d1d1'=d1s0+s0d1'(13)

其中,d1d1'表示真实探测器的探测器单元d1与d1'之间的距离,d1s0表示真实探测器上探测器单元d1与探测器节点s0之间的距离,s0d1'表示探测器节点s0与真实探测器上探测器单元d1'之间的距离。

通过公式(4)~(13),虚拟探测器单元v1'在真实探测器上的对应探测器单元d1'得到了精确求解,并且投影值p(β,v1')等于p(β,d1')。通常d1d1'的长度为小数,因此p(β,d1')的值可以通过在真实探测器上的对应投影p(β,[d1d1'])、p(β,[d1d1']+1)的插值得到,见公式(14)。

其中,[d1d1']为真实探测器的探测器单元d1与d1'之间的距离取整,以真实探测器上每个探测器单元的实际长度为单位,当真实探测器的探测器单元d1与d1'之间的距离为整数时,[d1d1']为d1与d1'之间的长度,当真实探测器的探测器单元d1与d1'之间的距离包含小数部分时,[d1d1']为真实探测器的探测器单元d1与d1'之间的距离的整数部分。

同样地,投影值p(β,v2'),p(β,v3'),……,p(β,vn')也可以得到确定。

在实际的应用中,由于一系列的原因,公式(3)不总是正确的,例如:探测器响应的不一致性、随机噪声以及计算精度的影响等。

因此改进的公式(15)被应用于确定旋转中心值。

其中,d(s0)表示探测器节点s0对应的中心估计值,n表示所述真实探测器上所述任一探测器节点左边探测器单元的个数,β表示所述旋转角度,vi表示所述虚拟探测器上从左边开始第i个探测器单元的坐标,vi'表示所述虚拟探测器上从右边开始第i个探测器单元的坐标。

以上论述了以初始步长为间距,在真实探测器中均匀设置多个探测器节点,并以其中某一个探测器节点s0为例,说明了建立该探测器节点s0对应的虚拟探测器的过程,同时也说明了该虚拟探测器对应的中心估计值的计算方法。

因此,偏置扫描模式下工业ct系统转台旋转中心标定方法具体可以总结如下:首先将真实探测器上左边起第一个探测器节点作为当前节点,按照上述方法,计算出当前节点的中心估计值。

接着按照预设步长增量,将第二个探测器节点作为当前节点,按照上述方法,对当前节点建立虚拟探测器,计算出当前节点也就是第二个探测器节点的中心估计值。

重复上述步骤,直到调整后当前节点与真实探测器左端点的距离大于或等于预设阈值,从所有的中心估计值中选取最小值,将最小的中心估计值对应的探测器节点作为旋转中心。

在解释上述实施例执行过程时,都是基于旋转中心左侧偏置情况下的旋转中心标定方法,但是在工程现场中,实际的扇束扫描模式也可能是旋转中心右侧偏置情况。对右侧偏置情况下的旋转中心标定时,只需要将旋转中心右侧偏置时的原始正弦图左右翻转一下,变成旋转中心左侧偏置情况下的原始正弦图,然后利用上述同一方法进行求解中心估计值,得到原始正弦图左右翻转后的旋转中心标定结果,然后转换得到旋转中心右侧偏置时的旋转中心标定结果。具体求解公式如下:

s0_right=prj_width-s0_revolved,

s0_right是旋转中心右侧偏置时最终的旋转中心标定结果,s0_revolved是原始正弦图左右翻转后的旋转中心标定结果。

本发明实施例中预设阈值优选为真实探测器中探测器单元个数的一半。

具体地,中心估计值计算公式为:

其中,n表示所述真实探测器上所述任一探测器节点左边探测器单元的个数,β表示所述旋转角度,vi表示所述虚拟探测器上从左边开始第i个探测器单元的坐标,vi'表示所述虚拟探测器上从右边开始第i个探测器单元的坐标。

在执行上述实施例的过程中,需要说明的是,相邻节点间的预设步长增量一般取值范围为0.1~1,以真实探测器上每个探测器单元的实际长度为单位。

在执行上述实施例的过程中,需要说明的是,当被扫描断层绕旋转中心旋转一周时,扫描断层每次以固定的角度转动,该固定的角度称为预设步进角度,预设步进角度的取值范围为0.1~1°。

在执行上述实施例的过程中,需要说明的是,该方法还包括:将计算得到的旋转中心值输入到parker加权函数中,对投影单边截断正弦图进行滤波,并采用滤波反投影重建,即可重构出图1中的扩展重建区域8里的信息。

本发明通过建立虚拟探测器方法,将实际探测器的数据转换到虚拟探测器上,以利用虚拟探测器上投影正弦图的数据对称性原理。通过设定计算步长,在可能旋转中心位置处设置具体的求解节点;在每一个节点处计算节点左右两侧测试正弦图数据和;最终旋转中心位置定位于左右两侧测试正弦图数据和相等的节点位置处;将求解得到的旋转中心位置输入到偏置扫描模式下的滤波反投影重建算法中得到被扫描样品的断层图像。

本实施例公开一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:

根据初始步长,在真实探测器均匀设置多个探测器节点,对每一探测器节点设置一个虚拟探测器,对于任一探测器节点对应的虚拟探测器,射线源到所述任一探测器节点的连线与所述虚拟探测器垂直,所述虚拟探测器中探测器单元的个数根据所述真实探测器上所述任一探测器节点左边探测器单元的个数得到;

将所述真实探测器上第一个探测器节点作为当前节点,获取所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,具体为:所述当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元的投影值与所述真实探测器上对应探测器单元接收到的投影值相同;

根据所述真实探测器的原始正弦图和所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,获取测试正弦图,所述测试正弦图表示待检样品绕所述旋转中心转过的每一旋转角度下,所述虚拟探测器上每一探测器单元的投影值;

根据如下公式计算所述测试正弦图对应的中心估计值,

其中,n表示所述真实探测器上所述当前节点左边探测器单元的个数,β表示所述旋转角度,vi表示所述虚拟探测器上从左边开始第i个探测器单元的坐标,vi'表示所述虚拟探测器上从右边开始第i个探测器单元的坐标;

按照预设步长增量调整当前节点,重复上述步骤,直到调整后当前节点与所述真实探测器左端点的距离大于或等于预设阈值,从所有的中心估计值对应的探测器节点中选取最小值作为所述旋转中心。

本实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令使所述计算机执行上述各方法实施例所提供的方法,例如包括:

根据初始步长,在真实探测器均匀设置多个探测器节点,对每一探测器节点设置一个虚拟探测器,对于任一探测器节点对应的虚拟探测器,射线源到所述任一探测器节点的连线与所述虚拟探测器垂直,所述虚拟探测器中探测器单元的个数根据所述真实探测器上所述任一探测器节点左边探测器单元的个数得到;

将所述真实探测器上第一个探测器节点作为当前节点,获取所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,具体为:所述当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元的投影值与所述真实探测器上对应探测器单元接收到的投影值相同;

根据所述真实探测器的原始正弦图和所述真实探测器上当前节点对应的虚拟探测器上探测器单元与所述真实探测器上探测器单元的对应关系,获取测试正弦图,所述测试正弦图表示待检样品绕所述旋转中心转过的每一旋转角度,虚拟探测器采集每一步进角度下待检样品的投影数据得到;

根据如下公式计算所述测试正弦图对应的中心估计值,

其中,n表示所述真实探测器上所述当前节点左边探测器单元的个数,β表示所述旋转角度,vi表示所述虚拟探测器上从左边开始第i个探测器单元的坐标,vi'表示所述虚拟探测器上从右边开始第i个探测器单元的坐标;

按照预设步长增量调整当前节点,重复上述步骤,直到调整后当前节点与所述真实探测器左端点的距离大于或等于预设阈值,从所有的中心估计值对应的探测器节点中选取最小值作为所述旋转中心。

本领域普通技术人员可以理解:实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本发明的优点在于:解决了偏置扫描模式下转台旋转中心的标定的问题,且标定方法不需要特殊的标定模体,方法简单方便;通过设置求解过程中的求解步长,所提出方法的求解精度可控;求解结果受随机噪声影响较小,具有较强的抗噪声性能;可设计并行计算程序,算法运行时间极大的缩短,满足了工程现场的需求;本发明适用于任何具有旋转扫描功能的ct系统,且实现中无需对ct扫描系统进行硬件改造,可嵌入现有ct中作为辅助升级模块,有效提高了ct系统的检测效率。

最后,本发明的方法仅为较佳的实施方案,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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