CN100387195C - 偏移量测量方法、身体活动检测方法及x射线ct装置 - Google Patents

Abstract

实现不依靠体模的偏移量测量方法，以及执行这种偏移量测量的X射线CT装置。通过X射线CT装置，利用X射线对对象进行扫描，对所收集的N通道×M图像的平行投影数据中的、彼此具有镜像图像关系的可视数据对，将一方的可视数据的通道序号换为反顺序，并对这些可视数据对分别执行傅利叶变换，(式子39)并基于傅利叶变换后的可视数据对，利用下式来求出X射线CT装置的X射线检测器的偏移量。(式子40)

Description

偏移量测量方法、身体活动检测方法及X射线CT装置

技术领域

本发明涉及偏移量(offset)测量方法、身体活动检测方法以及×射线CT(Computed Tomography：计算机断层)装置，特别是涉及测量X射线CT装置中X射线检测器的偏移量的方法，检测X射线CT装置的摄影对象的身体活动的方法，以及执行偏移测量或身体活动检测的X射线CT装置。

背景技术

在X射线CT装置中，使用偏移了的X线检测器。假设X线检测器的偏移量为通道间距(channel pitch)的1/4。这也被称为1/4偏移(quarter offset)。通过持有这种偏移量的X射线检测器收集的平行(parallel)投影数据(data)，由于通过对存在镜像(mirror view)关系的可视数据彼此进行交织(inter leave)而得到持有1/2通道间距的空间分辨率的可视数据，因此，提高了再构成图像的空间分辨率(例如参照专利文献1)。

就X射线检测器的偏移量而言，由于必须确认这确实是1/4偏移，因此经常执行偏移量的测量。偏移量的测量例如是基于对管脚体模(pin phantom)等专用的体模(phantom)进行扫描(scan)所得到的数据而执行的。

(专利文献1)美国专利第5987091号说明书

发明内容

如上所述，在X射线CT装置中，需要专用于测量偏移量的体模的扫描。体模由于必须进行精密的位置确定以便其中心与扫描的人体头部高度(isocenter)相一致，因此，会花费相当多的工时。还消耗了扫描所需那么多时间的X射线管的寿命。

因此，本发明的目的是实现不依靠体模而测量偏移量的方法，以及实现执行这种偏移量测量的X射线CT装置。目的还在于利用与偏移量测量共同的方法来检测身体活动的方法，以及实现执行这种身体活动检测的X射线CT装置。

(1)在用于解决上述问题的一个观点下的发明，是一种偏移量测量方法，其特征在于，通过X射线CT装置，用X射线对对象进行扫描，对于所收集的N通道×M图像的平行投影数据中彼此具有镜像图像关系的图像，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序，并分别对这些图像对进行傅利叶变换，

(式子17)

并基于傅利叶变换后的图像对，利用下式求出X射线CT装置的X射线检测器的偏移量。

(式子18)

(2)用于解决上述问题的另一个观点下的发明是一种X射线CT装置，它具有：利用X射线对对象进行扫描，并收集N通道×M图像的平行投影数据的收集单元；基于所述平行投影技术来再构成图像的再构成单元；以及测量所述收集单元中的X射线检测器的偏移量的测量单元。其特征在于，所述测量单元具有：对于所述平行投影数据中彼此存在镜像图像关系的可视数据对，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序的单元；对这些可视数据对分别进行傅利叶变换的单元；

(式子19)

以及基于傅利叶变换后的可视数据对，利用下式求出X射线CT装置的X射线检测器的偏移量。

(式子20)

对于δ_Q(K)，通过下式来执行的滤波，但有益于提高测量值的可靠性。滤波也可以是平均值滤波。

(式子21)

就τ_Q而言，通过下式来执行的滤波，但有益于进一步提高测量值的可靠度的点上。滤波也可以是平均值滤波。

(式子22)

(3)在用于解决上述问题的其他观点下的发明是一种身体活动检测方法，其特征在于，通过X射线CT装置，用X射线对对象进行扫描，对于所收集的N通道×M图像的平行投影数据中彼此具有镜像图像关系的图像，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序，并分别对这些图像对进行傅利叶变换，

(式子23)

并基于傅利叶变换后的图像对，利用下式分别进行计算。

(式子24)

基于δ_Q(K)和R_Q(K)中的至少一个或是一方，对对象的身体活动进行检测。

(4)用于解决上述问题的另一个观点下的发明是一种X射线CT装置，它具有：利用X射线对对象进行扫描，并收集N通道×M图像的平行投影数据的收集单元；基于所述平行投影数据来再构成图像的再构成单元；以及检测所述对象的身体活动的检测单元，其特征在于，所述检测单元具有：对于所述平行投影数据中彼此存在镜像图像关系的可视数据对，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序的单元；对这些可视数据对分别进行傅利叶变换的单元；

(式子25)

以及使用傅利叶变换后的可视数据对，分别执行下式计算的单元。

(式子26)

基于δ_Q(K)和R_Q(K)中的至少一个或是一方，对对象的身体活动进行检测的单元。

就δ_Q(K)和R_Q(K)而言，分别利用下式执行的滤波，但有益于提高身体活动检测的可靠度。滤波也可以是平均值滤波。

(式子27)

就τ_Q和η_Q而言，分别通过下式进行的滤波，但是有益于进一步提高身体活动检测的可靠度。滤波也可以是平均值滤波。

(式子28)

在上述(1)或(2)的发明中，由于是对N通道×M图像的平行投影数据中彼此具有镜像图像关系的可视数据，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序，并分别对这些可视数据进行傅利叶变换，并利用傅利叶变换后的可视数据对的相位差来求出偏移量，因此，能够实现不依靠体内体模而测量偏移量的方法，以及执行这种偏移量测量的X射线CT装置。

在上述(3)或者(4)的发明中，由于是对N通道×M图像的平行投影数据中彼此具有镜像图像关系的可视数据，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序，并分别对这些可视数据进行傅利叶变换，并基于傅利叶变换后的可视数据对的相位差以及振幅比的至少一个或一方来检测对象的身体活动，因此，能够现利用与偏移量测量共同的方法来检测身体活动的方法，以及执行这种偏移量测量的X射线CT装置。

附图说明

图1是X射线CT装置的框图。

图2是表示X射线检测器结构的图。

图3是表示X射线照射/检测装置的结构图。

图4是表示X射线照射/检测装置与对象的关系的图。

图5是表示X射线CT装置的操作的流程图。

图6是表示图像/通道数据的图。

图7是表示图像/通道数据的图。

图8是表示镜像可视数据的交错的图。

图9是表示镜像可视数据的交错的图。

图10是表示X射线CT装置的操作的流程图。

图11是表示X射线CT装置的操作的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图，对用于实施发明的最佳形式进行说明。本发明并不被限制在用于实施发明的最佳形式上。图1中显示了X射线CT装置的框(block)图。本装置是用于实施本发明的最佳形式的一个例子。利用本装置的结构，显示了用于实施涉及X射线CT装置的本发明的最佳形式的一个例子。通过本装置的操作，显示了用于实施涉及身体活动检测方法的本发明的最佳形式的一个例子。

如图1所示，本装置具有扫描构架(gantry)2、摄影台(table)4以及操作控制台(console)6。扫描构架2具有X射线管20。从X射线管20发出的图中未示的X射线，通过准直仪(collimator)22被形成为圆锥(cone)状的X射线束即锥面光束(conebeam)X射线(准直：collimation)，照射到X射线检测器24上。X射线检测器24具有与X射线束的扩大相一致的、呈阵列(array)状配置的多个检测元件。X射线检测器24是1/4偏移量检测器。对于X射线检测器24的结构将在后面另行说明。

在X射线管20和X射线检测器24间的空间，拍摄对象被搭载而被搬入到摄影台4内。X射线管20、准直仪22以及X射线检测器24构成X射线照射/检测装置。对于X射线照射/检测装置将在后面另行说明。

在X射线检测器24上连接有数据收集部26。数据收集部26将X射线检测器24的各个检测元件的检测信号作为数字数据(digital data)进行收集。检测元件的检测信号，成为表示由于X射线而产生的对象的投影的信号，以下，将其称为投影数据或是简单地称其为数据。

来自X射线管20的X射线的照射，通过X射线控制器(controller)28受到控制。对于X射线管20和X射线控制器28的连接关系，省略了图示。准直仪22通过准直仪控制器30而受到控制。对于准直仪22和准直仪控制器30的连接关系，省略了图示。

从以上的X射线管20到准直仪控制器30，被搭载在扫描构架2的旋转部34上。旋转部34的旋转，通过旋转控制器36而受到控制。对于旋转部34和旋转控制器36的连接关系，省略了图示。

操作控制台6具有数据处理装置60。数据处理装置60例如是由计算机(computer)等构成的。在数据处理装置60上，连接有控制接口(interface)62。在控制接口62上，连接有扫描构架2和摄影台4。数据处理装置60通过控制接口62来控制扫描构架2以及摄影台4。

扫描构架2内的数据收集部26，通过控制接口62来控制X射线控制器28、准直仪控制器30以及旋转控制器36。对于这些各个部分与控制接口62的个别的连接，省略了图示。

在数据处理装置60中，连接有数据收集缓冲器64。在数据收集缓冲器64中，连接有扫描构架2的数据收集部26。利用数据收集部26收集的数据通过数据收集缓冲器64而被输入到数据处理装置60内。

在数据处理装置60上，连接有存储装置66。在存储装置66中，存储有通过数据收集缓冲器64以及控制接口62输入到各个数据处理装置60内的投影数据。存储装置66中还存储有数据处理装置60用的程序(program)。通过使数据处理装置60执行该程序，来完成本装置的操作。

数据处理装置60使用通过数据收集缓冲器64收集在存储装置66内的投影数据来执行图像的再构成。在图像再构成中，例如使用滤光放映(filtered back projection)法。数据处理装置60利用投影数据来测量X射线检测器的偏移量。利用投影数据检测对象的身体活动。对于这些偏移量测量以及身体活动检测，将在后面另行详细说明。

在数据处理装置60上，连接有显示装置68和操作装置70。显示装置68由图形显示器(graphic display)等构成。操作装置70由具有定点设备(pointing device)的键盘(keyboard)等构成。

显示装置68显示从数据处理装置60输出的再构成图像和它的其他信息。操作装置70由使用者操作，将各种指示和信息等输入到数据处理装置60中。使用者使用显示装置68和操作装置70，交互地(interactive)操作本装置。

图2显示了X射线检测器24的图解结构。如该图所示，X射线检测器24使多个X射线检测元件24(ik)成为二维阵列状排列的多通道(channel)X射线检测器。多个X射线检测元件24(ik)作为整体，形成呈圆筒凹面状弯曲的X射线受光面。

i是通道序号，例如i＝1、2、……、1000。k是列序号，例如k＝1、2、……、32。X射线检测元件24(ik)利用列序号相同的多个检测元件构成了各个检测元件列。X射线检测器24的检测元件列并不限制在32列，也可以是适当的多个或是一个。

X射线检测元件24(ik)例如是由闪烁器(scintillator)和光电二极管(photo diode)的组合而构成。并不仅限于此，例如也可以是利用镉碲(CdTe)等的半导体X射线检测元件，或者是利用氙(Xe)气的电离箱型的X射线检测元件。

图3中显示了X射线照射/检测装置中的X射线管20和准直仪22与X射线检测器24的相互关系。图3的(a)是表示从扫描构架2的正面看到的状态的图，(b)是表示从侧面看到的状态的图。如该图所示，从X射线管20放射出的X射线，通过准直仪22形成为圆锥状的X射线束400，照射到X射线检测器24上。

在图3的(a)中，显示了圆锥状的X射线束400的一个方向的扩展。以下，将称该方向为宽方向。X射线束400的宽方向，与X射线检测器24中的通道的排列方向一致。(b)中显示了X射线束400的另一个方向的扩展。以下，将该方向称为X射线束400的厚度方向。X射线束400的厚度方向，与X射线检测器24中的多个检测元件列的并列方向一致。X射线束400的2个扩展方向相互垂直。

在这种X射线束400上被交叉了身体轴线，例如如图4所示，摄影台4上装载的对象8被搬入X射线照射空间内。扫描构架2变为内部包含X射线照射/检测装置的筒状结构。

X射线照射空间形成于扫描构架2的筒状结构的内侧空间中。通过X射线束400而被切片的对象8的图像被投影到X射线检测器24上。利用X射线检测器24，在每个检测器列上检测出透过对象8的X射线。照射到对象8上的X射线束400的厚度th通过准直仪22的孔径的散度来调节。入射到各个检测器上的X射线成为持有相当于检测器列的宽度的厚度的扇形射束(fan beam)的X射线。

与X射线照射/检测装置的旋转并行，如箭头42所示，通过在对象8的身体轴线方向连续移动摄影台4，X射线照射/检测装置变为相对于对象8，相对沿着包围对象8的螺旋状的轨道旋转。由此，执行所谓的螺旋扫描(helical scan)。如果以停止摄影台4的状态旋转X射线照射/检测装置，则执行轴向扫描(axial scan)。

以下，设扫描的旋转轴的方向为z方向，设联结旋转中心和X射线管20的方向为y方向，设与z方向和y方向垂直的方向为x方向。则由此，形成旋转坐标系xyz。

每扫描一圈，就收集多个(例如是1000个左右)的图像(view)的投影数据。投影数据的收集是通过X射线检测器24-数据收集部26-数据收集缓冲器64的顺序而执行的。

对本装置的操作进行说明。图5显示了本装置的操作的流程(flow)图。如该图所示，在步骤(stage)501中执行拍摄条件的设定。拍摄条件设定是由使用者通过操作装置70来执行的。由此，设置了拍摄部位、管电压、管电流、切片厚度等各种扫描参数(scan parameter)。

接下来，在步骤503中执行扫描。扫描是根据在步骤501中设置的拍摄条件，利用扫描构架2以及摄影台4来执行的。由此，收集对象8的投影数据。扫描构架2和摄影台4是本发明中的收集单元的一个例子。

作为投影数据，收集了平行投影数据。所谓平行投影数据，是由入射到X射线检测器的各通道中的X射线变为全部平行的X射线所产生的投影数据。这种投影数据的收集例如是通过按每个通道来控制数据收集的定时(timing)执行的。或者是，可以将在所有通道相同的定时下收集的投影数据重组为平行投影数据。这也被称为扇形/平行(fan/parallel)转换。

接下来，在步骤505中，执行投影数据的前处理。前处理是通过数据处理装置60来执行的。在前处理中，会含有基准水刻度(reference water calibration)。通过基准水刻度，使再构成图像的CT值以水为基准。

接下来，在步骤507中执行图像再构成。图像再构成是通过数据处理装置60来执行的。数据处理装置60是本发明中的再构成单元的一个例子。在图像再构成之前，由数据处理装置60执行可视数据的交错。以下就可视数据的交错进行说明。

图6显示了一次扫描(360°)的平行投影数据。如该图所示，平行投影数据构成了图像通道空间。这些数据成为N通道×M图像的数据。

在一次扫描的图像/通道空间中，如图像P、Q那样，可以建立X射线角度为180°不同的图像对。这些被称为镜像图像。存在与扫描前半和后半的彼此具有180°的角度差的2个图像彼此成为镜像图像。因此，在一次扫描的图像/通道空间中存在M/2对镜像图像。

存在镜像图像关系的数据对表示对象8的同一投影。但是，由于X射线的方向彼此相反，因此，通道数据的排列变为彼此反序。即，当着眼于从图像P的开头开始第i个数据时，与此对应的数据在图像Q中成为从最后开始的第i个数据。

因此，对于图像Q将通道序号换为相反顺序。由此，如图7所示，对应的数据彼此变为相同顺序。通道序号的替换是对扫描后半部分的所有图像执行的。通道序号的替换也可以对扫描前半部分的图像执行。

对于执行了这种处理的可视数据，在镜像图像之间执行交错。由此，如图8所示，按照通道序号顺序得到经过交错的可视数据。由于X射线检测器24是1/4偏移量检测器，因此，交错后的可视数据的间距变为通道间距的1/2。即，交错后的可视数据的空间分辨率通道间距的空间分辨率的2倍。这种交错是对所有的镜像图像执行的。

数据处理装置60基于交错后的投影数据，利用滤光放映法等来再构成图像。再构成的图像在步骤509中被显示并被存储。图像的显示是利用显示装置60执行的。图像的存储是利用存储装置66来执行的。

为了调查X射线检测器24是否的确变为1/4偏移量，而随之执行偏移量的测量。偏移量的测量不使用体模，而是利用对象8的投影数据执行的。偏移量的测量是利用数据处理装置60来执行的。以下将就偏移量的测量进行说明。

首先，来说明偏移量测量的原理。在存在镜像图像关系的可视数据对P、Q中，可视数据Q如图9所示，成为对于可视数据P具有τ那么多的采样位置偏差。

τ持有X射线检测器24的偏移量δ的2倍的值。τ和δ是利用数据的采样间距即X射线检测器24的通道间距来实现标准化(normalize)的。

设这种可视数据P、Q的傅利叶(Fourier)变换分别为P(K)、Q(K)，则在它们之间存在下式的关系。

(式子29)

即，Q(K)对于P(K)持有2πK τ/N的相位差。

因此当分别用

(式子30)

来表示P(K)、Q(K)时，通过τ＝2δ，利用

(式子31)

来提供偏移量。如此，不使用体模，利用扫描对象8所得到的投影数据，能够测量X射线检测器24的偏移量。由此，不需要专用的体模，也不需要使用它的测量用扫描。因此，从有关体模的管理以及测量用扫描的各种烦恼中解放出来。也不会额外消耗X射线管的寿命。

图10显示了偏移量测量的流程图。偏移量测量是利用数据处理装置60来执行的。数据处理装置60是本发明的测量单元的一个例子。如该图所示，在步骤601中，执行图像/通道数据的取入。由此，如图6所示，取入了有关对象8的平行投影数据。

接着，在步骤603中，执行通道序号的替换。由此，如前所述，对具有镜像图像关系的可视数据对的一方，执行通道序号的反顺序的替换，得到图7所示的图像/通道数据。执行该步骤处理的数据处理装置60是反顺序替换通道序号的单元的一个例子。

接下来，在步骤605中执行傅利叶变换。傅利叶变换是对存在镜像图像关系的可视数据对分别执行的。由此，得到式(2)所示的镜像可视数据对的傅利叶变换值。执行该步骤处理的数据处理装置60是进行傅利叶变换的单元的一个例子。

接下来，在步骤607中，执行相位差的计算。相位差的计算是利用式(3)来执行的。由此，得到偏移量的测量值。执行该步骤处理的数据处理装置60是求取偏移量的单元的一个例子。

接下来，在步骤609执行滤波。滤波是按照下式执行的。执行该步骤处理的数据处理装置60是执行滤波的单元的一个例子。

(式子32)

即，就出空间频率K的规定范围中的测量值的中间(median)值。由此，提高了测量值的可靠性。滤波也可以是求取平均值的滤波。在步骤607中，在得到高可靠度测量值的情况下，可以省略滤波。

在该步骤进一步利用下式执行滤波。

(式子33)

即，对于镜像图像对的全体求取测量值的中间值。由此提高了测量值的可靠度。滤波也可以是求取平均值的滤波。利用式(4)得到可靠度高的测量值的情况下，可以省略该滤波。

从这种测量结果能够知道X射线检测器24的偏移量是否为1/4或以其为中心的许可范围内。在偏移量超出许可范围时，执行投影数据的修正。投影数据的修正按照下式来执行。

(式子34)

式(6)表示对Q(K)的相位误差进行修正并执行傅利叶反变换。由此，能够得到确实被1/4偏移了的可视数据Q，并能够基于此而得到不受偏移量误差影响的再构成图像。

在对象8上存在身体活动的情况下，在偏移量测量值中表示了该影响。这是由于有身体活动，而使镜像可视数据不成为有关对象8的同一投影。用于相反的情况，能够执行对象8的身体活动的检测。

图11中显示了身体活动检测的流程图。身体活动检测是利用数据处理装置60执行的。数据处理装置60是检测单元的一个例子。在该图中，对与图10所示的相同的步骤赋予相同的标记，并省略对其的说明。

如该图所示，在步骤601-605，分别执行与前述相同的可视数据的取入、通道序号的替换以及傅利叶变换。在步骤607-609，执行与前述相同的相位差计算以及滤波。滤波根据情况可以省略。

在步骤707，针对P(K)、Q(K)执行振幅比计算。振幅比的计算是通过下式来执行的。执行该步骤和步骤607的处理的数据处理装置60是分别进行计算的单元的一个例子。

(式子35)

式(7)表示镜像图像对的振幅比。振幅比尽管通常应当为1，但由于存在身体活动时镜像图像数据对不表示同一投影，因此变为带有误差。因此，基于振幅比的值能够检测出身体活动的有无。

在步骤709，执行滤波。滤波是利用下式来执行的。执行该步骤以及步骤609的处理的数据处理装置60是执行滤波的单元的一个例子。

(式子36)

即，求取空间频率K的规定范围中的振幅比的中间值。由此，提高了振幅比的可靠度。滤波也可以是求取平均值的滤波。在步骤707中，得到可靠度高的振幅比的情况下，可以省略滤波。

在该步骤中，进一步利用下式来执行滤波。

(式子37)

即，对于镜像图像对的全体，求取振幅比的中间值。由此，提高了振幅比的可靠度。滤波也可以是求取平均值的滤波。在利用式(8)得到可靠度高的振幅比的情况下，可以省略该滤波。

在步骤613中执行身体活动检测。身体活动检测利用下式执行。执行该步骤处理的数据处理装置60是检测身体活动的单元的一个例子。

(式子38)

即，偏移量测量值的绝对值大于阀值，以及振幅比对于1的误差的绝对值大于阀值的逻辑和为真(true)时，判断为有身体活动。身体活动并不限定为这种逻辑，也可以基于偏移量测量值以及/或者遍及振幅比的多个图像的变化的图案(pattern)来进行判断。如此，由于能够利用投影数据来检测身体活动的有无，因此，不必将用于身体活动检测的特别器具安装在对象8上。

在检测身体活动时，在对投影数据实施用于使该影像最小化的数据处理之上，执行图像再构成，作为这种数据处理，由于存在各种已有的方法，因此可以适当选择进行使用。

【式子1，5，9，13，17，19，23，25，39】

$P\left(K\right)=A_P\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}$

$Q\left(K\right)=A_Q\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)}$

【式子2，10，18，20，40】

${\mathrm{\δ}}_Q\left(K\right)=\frac{{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)-{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}{2\mathrm{\πK}/N}\×\frac{1}{2},$ $K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

【式子3，11，21】

τ_Q＝Median{δ_Q(K)|K＝1，2，...N_C }，N_C＜＜N/2

【式子4，12，22】

ρ_Q＝Median{τ_Q|Q∈totalM/2view-pairs}

【式子6，14，24，26】

${\mathrm{\δ}}_Q\left(K\right)=\frac{{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)-{\mathrm{\θ}}_p\left(K\right)}{2\mathrm{\πK}/N}\×\frac{1}{2},$ $K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

$R_Q\left(K\right)=\frac{A_Q\left(K\right)}{A_P\left(K\right)},$ $K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

【式子7，15，27】

τ_Q＝Median{δ_Q(K)|K＝1，2，...N_C}，N_C＜＜N/2

η_Q＝Median{R_Q(K)|K＝1，2，...N_C}，N_C＜＜N/2

【式子8，16，28】

ρ_Q＝Median{τ_Q|Q ∈total M/2view-pairs}

ξ_Q＝Median {η_Q|Q∈total M/2view-pairs}

【式子29】

Q(K)＝e^2πjKτ/N P(K)    (1)

【式子30】

$P\left(K\right)=A_P\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}$

$Q\left(K\right)=A_Q\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)}$ (2)

【式子31】

${\mathrm{\δ}}_Q\left(K\right)=\frac{{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)-{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}{2\mathrm{\πK}/N}\×\frac{1}{2},$ $K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$ (3)

【式子32】

τ_Q＝Median{δ_Q(K)|K＝1，2，...N_C}，N_C＜＜N/2    (4)

【式子33】

ρ_Q＝Median{τ_Q|Q∈total M/2view-pairs}    (5)

【式子34】

Corrected view＝F^-1〔e^{2πjK(0.5-2δ)/N}Q(K)〕    (6)

【式子35】

$R_Q\left(K\right)=\frac{A_Q\left(K\right)}{A_P\left(K\right)},$ $K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}---\left(7\right)$

【式子36】

η_Q＝Median{R_Q(K)|K＝1，2，...N_C}，N_C＜＜N/2    (8)

【式子37】

ξ_Q＝Median{η_Q|Q∈total M/2view-pairs}    (9)

【式子38】

$L=\mathrm{OR}\left\{\begin{array}{c}\left|{\mathrm{\τ}}_Q\right|>\mathrm{Threshoul}{d}_{\mathrm{\τ}}\\ |{\mathrm{\η}}_Q-1|>\mathrm{Threshoul}{d}_{\mathrm{\η}}\end{array}\right.,Q\∈\mathrm{totalM}/2\mathrm{view}-\mathrm{pairs}---\left(10\right)$

Claims (12)

1.一种偏移量测量方法，其特征在于，通过X射线CT装置，用X射线对对象进行扫描，对于所收集的N通道×M图像的平行投影数据中彼此具有镜像图像关系的可视数据对，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序，

并分别对这些可视数据对进行傅利叶变换，

基于傅利叶变换后的可视数据对下式

$P\left(K\right)=A_P\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}$

$Q\left(K\right)=A_Q\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)}$

利用下式

${\mathrm{\δ}}_Q\left(K\right)=\frac{{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)-{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}{2\mathrm{\πK}/N}\×\frac{1}{2},K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

求出X射线CT装置的X射线检测器的偏移量。

2.如权利要求1所述的偏移量测量方法，其特征在于，

对于δ_Q(K)，通过下式

τ_Q＝Median{δ_Q(K)|K＝1，2，...N_C }，N_C＜＜N/2

来执行滤波。

3.如权利要求2所述的偏移量测量方法，其特征在于，

对于τ_Q，利用下式

ρ_Q＝Median{τ_Q |Q∈total M/2 view-pairs}

来执行滤波，其中totalM/2view-pairs表示共计有M/2对镜像图像。

4.一种身体活动检测方法，其特征在于，通过X射线CT装置，用X射线对对象进行扫描，对于所收集的N通道×M图像的平行投影数据中彼此具有镜像图像关系的可视数据对，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序，

并分别对这些可视数据对进行傅利叶变换，

基于傅利叶变换后的可视数据对下式

$P\left(K\right)=A_P\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}$

$Q\left(K\right)=A_Q\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)}$

来分别执行下式的计算

${\mathrm{\δ}}_Q\left(K\right)=\frac{{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)-{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}{2\mathrm{\πK}/N}\×\frac{1}{2},K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

$R_Q\left(K\right)=\frac{A_Q\left(K\right)}{A_P\left(K\right)},K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

基于δ_Q(K)和R_Q(K)中的至少一个，对对象的身体活动进行检测。

5.如权利要求4所述的身体活动检测方法，其特征在于，

对于δ_Q(K)和R_Q(K)，分别利用下式

τ_Q＝Median{δ_Q(K)|K＝1，2，...N_C}，N_C＜＜N/2

η_Q＝Median{R_Q(K)|K＝1，2，...N_C}，N_C＜＜N/2

来执行滤波。

6.如权利要求5所述的身体活动检测方法，其特征在于，

对于τ_Q和η_Q，分别利用下式

ρ_Q＝Median{τ_Q|Q∈total M/2 view-pairs}

ξ_Q＝Median{η_Q|Q∈total M/2 view-pairs}

来执行滤波，其中totalM/2view-pairs表示共计有M/2对镜像图像。

7.一种X射线CT装置，它具有：

利用X射线对对象进行扫描，并收集N通道×M图像的平行投影数据的收集单元；

基于所述平行投影数据来再构成图像的再构成单元；以及测量所述收集单元中X射线检测器的偏移量的测量单元，

其特征在于，所述测量单元具有：

对于所述平行投影数据中彼此存在镜像图像关系的可视数据对，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序的单元；

对这些可视数据对分别进行傅利叶变换的单元；以及

基于傅利叶变换后的可视数据对下式

$P\left(K\right)=A_P\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}$

$Q\left(K\right)=A_Q\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)}$

来利用下式

${\mathrm{\δ}}_Q\left(K\right)=\frac{{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)-{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}{2\mathrm{\πK}/N}\×\frac{1}{2},K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

求出X射线CT装置的X射线检测器的偏移量的单元。

8.如权利要求7所述的X射线CT装置，其特征在于，具有：

对δ_Q(K)利用下式

τ_Q＝Median{δ_Q(K)|K＝1，2，...N_C}，N_C＜＜N/2

执行滤波的单元。

9.如权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，具有：

对于τ_Q利用下式

ρ_Q＝Median{τ_Q|Q∈total M/2 view-pairs}

执行滤波的单元，其中totalM/2view-pairs表示共计有M/2对镜像图像。

10.一种X射线CT装置，具有：

利用X射线对对象进行扫描，并收集N通道×M图像的平行投影数据的收集单元；

基于所述平行投影数据来再构成图像的再构成单元；以及

检测所述对象的身体活动的检测单元，

其特征在于，所述检测单元具有：

对于所述平行投影数据中彼此存在镜像图像关系的可视数据对，将一方的可视数据的通道序号换为相反顺序的单元；

对这些可视数据对分别进行傅利叶变换的单元；以及

使用傅利叶变换后的可视数据对下式

$P\left(K\right)=A_P\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}$

$Q\left(K\right)=A_Q\left(K\right)e^{j{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)}$

来分别执行下式的计算的单元；

${\mathrm{\δ}}_Q\left(K\right)=\frac{{\mathrm{\θ}}_Q\left(K\right)-{\mathrm{\θ}}_P\left(K\right)}{2\mathrm{\πK}/N}\×\frac{1}{2},K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

$R_Q\left(K\right)=\frac{A_Q\left(K\right)}{A_P\left(K\right)},K=\mathrm{1,2},...,\frac{N}{2}$

以及，基于δ_Q(K)和R_Q(K)中的至少一个对对象的身体活动进行检测的单元。

11.如权利要求10所述的X射线CT装置，其特征在于，

对δ_Q(K)和R_Q(K)分别利用下式

τ_Q＝Median{δ_Q(K)|K＝1，2，...N_C }，N_C＜＜N/2

η_Q＝Median{R_Q(K)|K＝1，2，...N_C }，N_C＜＜N/2

执行滤波的单元。

12.如权利要求11所述的X射线CT装置，其特征在于，具有：

对于τ_Q和η_Q，分别利用下式

ρ_Q＝Median{τ_Q|Q∈total M/2 view-pairs}

ξ_Q＝Median{η_Q|Q∈total M/2 view-pairs}

来执行滤波的单元，其中totalM/2view-pairs表示共计有M/2对镜像图像。

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