CN103606144A - Ct投影旋转中心的确定方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种CT投影旋转中心的确定方法和装置。所述方法包括:按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);
Figure DDA0000397348150000011
获取探测器像素点m在不同旋转角度下的各投影值,将各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),
Figure DDA0000397348150000012
分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m);遍历互相关系数序列R(m),查找与R(m)序列中的最大值相对应的探测器像素点,作为中心像素点;根据中心像素点的位置,确定待测CT的投影旋转中心。本发明无需使用专用的校正模体,仅通过直接扫描被测物体,并对采集的原始数据进行简单的运算,即可快速而精确的确定待测CT的投影旋转中心。

Description

CT投影旋转中心的确定方法和装置
技术领域
本发明涉及医学数字成像和无损检测技术领域,尤其涉及一种CT投影旋转中心的确定方法和装置。
背景技术
CT(Computed Tomography,计算机断层扫描)最早应用于医学影像,随后被引入工业无损检测领域,由于其非插入、无干扰的检测特性,CT在农林业、地球物理、化工等领域也得到了很好的应用。根据射线源-探测器的运动采集数据方式的不同,可以将CT分为五代,目前较为常用的为平移-旋转的第一代笔束扫描模式和旋转-旋转的第三代扇束扫描模式。精确重建出被测截面的二维信息的前提,需要获得准确的CT投影几何参数,其中CT投影旋转中心(Center OfRotation,COR)是非常重要的一项参数。理论上,射线源的焦点与投影旋转中心的连线应该垂直于探测器,并且对应于探测器的中心像素点,但CT的安装过程中此三者难以完全精确调节一致,若不对投影旋转中心进行校正,所得到的重建图像将存在伪影,影响测量者真实地了解截面情况,致使测量者产生误判。
现有的投影旋转中心的测量校正方法包括直接测量法、模型校正法以及对称关系法。直接测量法是通过直接测量CT的源-探测器及旋转台的旋转中心来确定探测器的投影旋转中心,该方法受限于测量误差,实际应用中较难实现。模型校正法则采用专用的薄壁圆筒模型或针状模型,先对校正模型进行扫描,通过迭代计算确定投影旋转中心,然后对被测物进行正式测量,使用专用模型测量所得的投影中心数据来校正正式测量数据,较为繁琐。对称关系法等是利用原始数据存在的对称性,通过加减求合或求差的运算,确定投影旋转中心。但此类方法受被测物、投影模糊及投影角度的限制,也无法做到精确测量。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种CT投影旋转中心的确定方法和装置,无需使用专用的校正模体,仅通过直接扫描被测物体,并对采集的原始数据进行简单的运算,即可快速而精确的确定待测CT的投影旋转中心。
在第一方面,本发明实施例提供了一种CT投影旋转中心的确定方法,包括:
按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,
Figure BDA0000397348130000021
M为探测器像素点的总个数,M为大于1的整数;
获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,
分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m);
遍历所述互相关系数序列R(m),查找与R(m)序列中的最大值相对应的探测器像素点,作为中心像素点;
根据所述中心像素点的位置,确定所述待测CT的投影旋转中心。
在第一种可能的实现方式中,所述按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描包括:
待测CT的射线源按照预定的递增步长θ旋转,放置被测物体的旋转台固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描;或者
放置被测物体的旋转台按照预定的递增步长θ旋转,待测CT的射线源固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描。
进一步的,所述计算各探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数具体包括:
依次获取一个探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°);
对序列pm(kθ)和序列pm(kθ+180°)做互相关运算,得到相应的互相关序列;
获取所述互相关序列中的最大值作为该探测器像素点的互相关系数。
进一步的,所述方法还包括:根据所述待测CT的投影旋转中心的确定结果,对所述待测CT的各探测器像素点的原始投影值进行校准,根据校准后的投影数据,生成相应的重建图像。
在第二方面,本发明实施例提供了一种CT投影旋转中心的确定装置,包括:
投影值获取单元,用于按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,
Figure BDA0000397348130000031
M为探测器像素点的总个数,M为大于1的整数;
分类序列获取单元,用于获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,
Figure BDA0000397348130000032
互相关系数序列计算单元,用于分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m);
中心像素点查找单元,用于遍历所述互相关系数序列R(m),查找与R(m)序列中的最大值相对应的探测器像素点,作为中心像素点;
旋转中心确定单元,用于根据所述中心像素点的位置,确定所述待测CT的投影旋转中心。
在第一种可能的实现方式中,所述投影值获取单元具体用于:
待测CT的射线源按照预定的递增步长θ旋转,放置被测物体的旋转台固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);或者
放置被测物体的旋转台按照预定的递增步长θ旋转,待测CT的射线源固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m)。
进一步的,所述互相关系数序列计算单元具体用于:
依次获取一个探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°);
对序列pm(kθ)和序列pm(kθ+180°)做互相关运算,得到相应的互相关序列;
获取所述互相关序列中的最大值作为该探测器像素点的互相关系数。
进一步的,所述装置还包括,校准重建单元:
用于根据所述待测CT的投影旋转中心的确定结果,对所述待测CT的各探测器像素点的原始投影值进行校准,根据校准后的投影数据,生成相应的重建图像。
本发明实施例通过使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,探测器阵列中各探测单元的投影值,对同一探测单元在不同旋转角度下的投影值,以180°为界分为两组序列,分别计算各探测单元中的上述两组序列的互相关系数,得到互相关系数序列,遍历上述互相关系数序列,查找与序列中的最大值相对应的探测单元,作为中心探测单元,进而确定投影旋转中心的技术手段,解决了测量校正方法需要使用专用模型,计算繁琐以及对称关系法限制条件较多,无法精准测量的技术问题,无需使用专用模型,仅通过直接扫描被测物体,并对采集的原始数据进行简单的运算,即可快速而精确的确定待测CT的投影旋转中心。
附图说明
图1是现有技术中一种CT扫描投影的特性示意图;
图2是本发明第一实施例的一种CT投影旋转中心确定方法的流程图;
图3是本发明第二实施例的以多孔圆盘为测量对象的全周扫描数据投影正弦图;
图4是本发明第二实施例的计算得到的互相关系数序列图;
图5是本发明第二实施例的全周采样时未经投影旋转中心校正的二维重建图;
图6是本发明第二实施例的全周采样时经过投影旋转中心校正后的二维重建图;
图7是本发明第三实施例的以多孔圆盘为测量对象的不完全全周扫描数据投影正弦图;
图8是本发明第三实施例的计算得到的互相关系数序列图;
图9是本发明第四实施例的一种CT投影旋转中心确定装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
在图1中示出了一种CT扫描投影的特性示意图。其中,图1中示出了第三代扇束扫描模式下的CT机。该三代CT包括射线源110和探测器阵列120,其中,射线源110的发射信号具有一定的张角,典型的张角角度范围为,30~45°,探测器阵列120设置于射线源110发射信号覆盖的扇形角之内,探测器阵列120中包括多个探测器单元,每一个探测器单元为一探测器像素点。在扫描时,射线源110和探测器阵列120同步的围绕着被测物体130的轴心进行旋转。
理论上,射线源110的焦点与投影旋转中心的连线(中心射线)应该垂直于探测器阵列120,也即图1中的Y轴位置,但是实际上此三者难以完全精确调节一致,因此,中心射线往往与Y轴位置存在一定的偏移,例如在图1中,射线源110发生了一定的偏移,因此,中心射线140与Y轴偏移了β角的。此时,如果以Y轴为中心射线重建图像,会存在伪影。
通过对CT的投影过程进行分析可知,当通过CT对待测物体进行扫描时,在进行投影数据全周采集(射线源110旋转360°进行扫描)过程中,投影信息是冗余的,每一条投影路径,均有两条射线从正反方向通过,因此,全周扫描原始数据中,在不考虑噪声的前提下,总存在两个完全相同的投影数据。其中,只有中心射线140对应的投影路径,其正反两组数据均出现在同一个探测器像素点150上,其他投影路径对应的正反两组数据点,需根据几何关系确定其出现的探测器像素点以及相应的旋转角度差。而且,对于中心射线140,此两组相同的数据是以180度为界,重复出现的。因此,通过对不同旋转角度下,同一探测器像素点的投影数据进行数据处理后,获取其中相关度最高的探测器像素点150,即可确定待测CT的投影旋转中心。
第一实施例
图2是本发明第一实施例的一种CT投影旋转中心确定方法的流程图,本实施例的方法可以由CT投影旋转中心确定装置来执行,该装置可通过硬件和/或软件的方式实现,一般可集成于CT机内部。本实施例的方法具体包括如下步骤:
步骤110、按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,
Figure BDA0000397348130000071
M为探测器像素点的总个数,M为大于1的整数。
在本实施例中,待测CT的中央处理器控制待测CT,按照预定的递增步长θ,对被测物体进行旋转扫描。
其中,按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描包括:
待测CT的射线源按照预定的递增步长θ旋转,放置被测物体的旋转台固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描;或者
放置被测物体的旋转台按照预定的递增步长θ旋转,待测CT的射线源固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描。
其中,递增步长θ可以根据实际情况进行设定,作为示例而非限定,可以将θ设定为0.05°,0.1°或者0.2°等。
在本实施例中,可以使用待测CT对被测物体进行全周扫描
Figure BDA0000397348130000072
或者不完全全周扫描
Figure BDA0000397348130000073
当然,本领域技术人员可以理解,N也可以为大于
Figure BDA0000397348130000081
的整数,对此并不限定。
在本实施例中,不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值构成一个矩阵P,
Figure BDA0000397348130000082
其中,矩阵P的行向量代表同一旋转角度下,M个探测器像素点对应的M个投影值;矩阵P的列向量代表Nθ个不同的旋转角度下,同一个探测器像素点对应的Nθ个投影值。
步骤120、获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,
Figure BDA0000397348130000083
在本实施例中,待测CT的中央处理器获取各探测器像素点在所述不同旋转角度下的各投影值,并将对应于每一个探测器像素点的所有投影值,以180°为界,分为第一序列和第二序列。
其中,第一序列与第二序列中包括的数据个数相同。
在本实施例中,中央处理器获取矩阵P中的每一列,根据不同的旋转角度,将P的每一列数据进一步分为第一序列和第二序列。
步骤130、分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m)。
在本实施例中,计算各探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数具体包括:
依次获取一个探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°);
对序列pm(kθ)和序列pm(kθ+180°)做互相关运算,得到相应的互相关序列;
获取所述互相关序列中的最大值作为该探测器像素点的互相关系数。
步骤140、遍历所述互相关系数序列R(m),查找与R(m)序列中的最大值相对应的探测器像素点,作为中心像素点。
在本实施例中,互相关序列R(m)为探测器像素点m的函数,通过遍历R(m),查找其中的最大值对应的探测器像素点,即为中心像素点。
步骤150、根据所述中心像素点的位置,确定所述待测CT的投影旋转中心。
在本实施例中,将待测CT在旋转角度为0°时,中心像素点所在的位置,作为该待测CT的投影旋转中心。
本发明实施例通过使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,探测器阵列中各探测单元的投影值,对同一探测单元在不同旋转角度下的投影值,以180°为界分为两组序列,分别计算各探测单元中的上述两组序列的互相关系数,得到互相关系数序列,遍历上述互相关系数序列,查找与序列中的最大值相对应的探测单元,作为中心探测单元,进而确定投影旋转中心的技术手段,解决了测量校正方法需要使用专用模型,计算繁琐以及对称关系法限制条件较多,无法精准测量的技术问题,无需使用专用模型,仅通过直接扫描被测物体,并对采集的原始数据进行简单的运算,即可快速而精确的确定待测CT的投影旋转中心。
在上述技术方案的基础上,所述方法还包括:根据所述待测CT的投影旋转中心的确定结果,对所述待测CT的各探测器像素点的原始投影值进行校准,根据校准后的投影数据,生成相应的重建图像。
在本实施例的一个优选的实施方式中,待测CT为使用平移-旋转方式扫描并且仅包括一个探测器单元的第一代CT机。在每一个旋转角度下,射线源与对应的探测器单元按照平移的方式,对待测物体进行扫描。每一个旋转角度对应的平移位置为M个。则,每个旋转角度下对应的M个探测器像素点的投影值为该探测器单元在M个平移位置下的M个投影值。
在本实施例的一个优选的实施方式中,待测CT为使用平移-旋转方式扫描并且仅包括i个探测器单元的第二代CT机,其中,i为大于1的整数。在每一个旋转角度下,射线源与对应的i探测器单元按照平移的方式,对待测物体进行扫描。每一个旋转角度对应的平移位置为j个,其中,j为大于1的整数。i*j=M。则,每个旋转角度下对应的M个探测器像素点的投影值为该i个探测器单元在j个平移位置下的M个投影值。
在本实施例的一个优选的实施方式中,待测CT为使用旋转-旋转方式扫描的包括M个探测器单元的第三代-第五代CT机。则,每个旋转角度下对应的M个探测器像素点的投影值为该M个探测器单元在相应的旋转角度下的M个投影值。
第二实施例
在上述实施例的基础上,在本实施例中,采用第三代等距扇束CT作为待测CT。射线源系统的高压发生器为德国Yxlon(依科视朗)出品,型号为MGG40,X光管为Philips(飞利浦)公司生产,型号为Y-TU/100-D01;探测器为安邦世(北京)科技公司出品的等距阵列,型号为LSC-412,闪烁体材料为GOS(Gadolinium Oxysulfide,硫氧化钆),探测器阵列共有1536个探测器单元,也即1536个探测器像素点,像素点尺寸为0.3*0.6mm,像素间距为0.4mm。本实验采用的x射线工作电压为100kVp,电流为2.2mA,步进电机驱动载物台,旋转360°进行采样,采样角度的递增步长为0.1°。被测物体采用多孔有机玻璃模型。重建算法采用标准的FBP(Filtered Back-Projection,滤波反向投影)算法,使用ramp(斜坡)滤波器。所有重建结果均未经图像后处理,因此可有效反应投影旋转中心确定的真实情况。
按照0.1°的递增步长,使用上述待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,n∈[0,3600],m∈[1,1536],采集得到的未经过对数运算的全周扫描的原始投影数据正弦图,如图3所示。
获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,k∈[0,1800]。
分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m),图4中示出了计算得到的互相关系数序列图。在本实施例中,对互相关系数序列R(m)做了相应的归一化处理。
对互相关系数序列R(m)进行遍历求极大值,在m=801号探测器像素点上,产生互相关系数的极大值,R(801)=0.9787。由图4可以看出,中心射线的互相关系数显著高于周围像素点,因此,可以确定投影旋转中心对应的中心像素为801号像素,该像素与探测器的物理中心像素1536/2=768偏移了33个像素点。
未经投影旋转中心校正的重建图像如图5所示,可以看出,重建图像中出现了明显的伪影。使用801号像素进行投影旋转中心校正后的重建图像如图6所示,可以看出:由于投影旋转中心得到了精确的校正,伪影得到了消除,重建图像的质量得到极大提升。
第三实施例
一般来说,对待测CT做全周扫描会产生过多的冗余信息,因此,可以根据实际情况或者经验值对待测CT做不完全全周扫描。
在与实施例二选择完全相同的待测CT的基础上,本实施例进行210°旋转采样,采样的递增步长为0.1°。被测物体采用多孔有机玻璃模型。重建算法采用标准的FBP算法,使用ramp滤波器。所有重建结果均未经图像后处理,因此可有效反映投影旋转中心确定的真实情况。
按照0.1°的递增步长,使用上述待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,n∈[0,2100],m∈[1,1536],采集得到的未经过对数运算的不完全全周扫描的原始投影数据正弦图,如图7所示。
获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,k∈[0,300]。
分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m),图8中示出了计算得到的互相关系数序列图。在本实施例中,对互相关系数序列R(m)做了相应的归一化处理。
对互相关系数序列R(m)进行遍历求极大值,在m=801号探测器像素点上,产生互相关系数的极大值,R(801)=0.9787。由图8可以看出,中心射线的互相关系数显著高于周围像素点,因此,可以确定投影旋转中心对应的中心像素为801号像素,该像素与探测器的物理中心像素1536/2=768偏移了33个像素点。
可以看出,设定合适的最大旋转角度后,不完全全周扫描可以与全周扫描得到相同的投影旋转中心,可以理解的是,最大旋转角度选择的越大,计算得到的投影旋转中心也就越准,但是测量冗余量也就越大。
应当说明的是,本发明并不限于对圆盘模型的测量有效,本发明还可以用于其它CT无损检测领域中,这是本领域普通技术人员容易理解的。
图9为本发明第四实施例的一种CT旋转中心确定装置的结构图。如图9所示,所述装置包括:
投影值获取单元910,用于按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,
Figure BDA0000397348130000131
M为探测器像素点的总个数,M为大于1的整数;
分类序列获取单元920,用于获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,
Figure BDA0000397348130000132
互相关系数序列计算单元930,用于分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m);
中心像素点查找单元940,用于遍历所述互相关系数序列R(m),查找与R(m)序列中的最大值相对应的探测器像素点,作为中心像素点;
旋转中心确定单元950,用于根据所述中心像素点的位置,确定所述待测CT的投影旋转中心。
本发明实施例通过使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,探测器阵列中各探测单元的投影值,对同一探测单元在不同旋转角度下的投影值,以180°为界分为两组序列,分别计算各探测单元中的上述两组序列的互相关系数,得到互相关系数序列,遍历上述互相关系数序列,查找与序列中的最大值相对应的探测单元,作为中心探测单元,进而确定投影旋转中心的技术手段,解决了测量校正方法需要使用专用模型,计算繁琐以及对称关系法限制条件较多,无法精准测量的技术问题,无需使用专用模型,仅通过直接扫描被测物体,并对采集的原始数据进行简单的运算,即可快速而精确的确定待测CT的投影旋转中心。
在上述各实施例的基础上,所述投影值获取单元具体用于:
待测CT的射线源按照预定的递增步长θ旋转,放置被测物体的旋转台固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);或者
放置被测物体的旋转台按照预定的递增步长θ旋转,待测CT的射线源固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m)。
在上述各实施例的基础上,所述互相关系数序列计算单元具体用于:
依次获取一个探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°);
对序列pm(kθ)和序列pm(kθ+180°)做互相关运算,得到相应的互相关序列;
获取所述互相关序列中的最大值作为该探测器像素点的互相关系数。
在上述各实施例的基础上,,所述装置还包括,校准重建单元:
用于根据所述待测CT的投影旋转中心的确定结果,对所述待测CT的各探测器像素点的原始投影值进行校准,根据校准后的投影数据,生成相应的重建图像。
本发明实施例所提供的CT旋转中心的确定装置可以用于执行本发明任意实施例提供的CT旋转中心的确定方法,具备相应的功能模块,达到同样的技术效果。
显然,本领域技术人员应该明白,本发明实施例可以用计算机装置可执行的程序来实现,从而可以将它们存储在存储装置中由处理器来执行,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等;或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域技术人员而言,本发明可以有各种改动和变化。凡在本发明的精神和原理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。

Claims (8)

1.一种CT投影旋转中心的确定方法,其特征在于,包括:
按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,
Figure FDA0000397348120000011
M为探测器像素点的总个数,M为大于1的整数;
获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,
Figure FDA0000397348120000012
分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m);
遍历所述互相关系数序列R(m),查找与R(m)序列中的最大值相对应的探测器像素点,作为中心像素点;
根据所述中心像素点的位置,确定所述待测CT的投影旋转中心。
2.根据权利要求1所述的CT投影旋转中心的确定方法,其特征在于,所述按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描包括:
待测CT的射线源按照预定的递增步长θ旋转,放置被测物体的旋转台固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描;或者
放置被测物体的旋转台按照预定的递增步长θ旋转,待测CT的射线源固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描。
3.根据权利要求2所述的CT投影旋转中心的确定方法,其特征在于,所述计算各探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数具体包括:
依次获取一个探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°);
对序列pm(kθ)和序列pm(kθ+180°)做互相关运算,得到相应的互相关序列;
获取所述互相关序列中的最大值作为该探测器像素点的互相关系数。
4.根据权利要求2所述的CT投影旋转中心的确定方法,其特征在于,所述方法还包括:根据所述待测CT的投影旋转中心的确定结果,对所述待测CT的各探测器像素点的原始投影值进行校准,根据校准后的投影数据,生成相应的重建图像。
5.一种CT投影旋转中心的确定装置,其特征在于,包括:
投影值获取单元,用于按照预定的递增步长θ,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);其中,n,m和N均为整数,
Figure FDA0000397348120000021
M为探测器像素点的总个数,M为大于1的整数;
分类序列获取单元,用于获取探测器像素点m在所述不同旋转角度下的各投影值,将所述各投影值分为第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°),其中,k为整数,
Figure FDA0000397348120000022
互相关系数序列计算单元,用于分别计算各探测器像素点中的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°)之间的互相关系数,组成互相关系数序列R(m);
中心像素点查找单元,用于遍历所述互相关系数序列R(m),查找与R(m)序列中的最大值相对应的探测器像素点,作为中心像素点;
旋转中心确定单元,用于根据所述中心像素点的位置,确定所述待测CT的投影旋转中心。
6.根据权利要求5所述的CT投影旋转中心的确定装置,其特征在于,所述投影值获取单元具体用于:
待测CT的射线源按照预定的递增步长θ旋转,放置被测物体的旋转台固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m);或者
放置被测物体的旋转台按照预定的递增步长θ旋转,待测CT的射线源固定不动,使用待测CT对被测物体进行旋转扫描,获取不同旋转角度下,各探测器像素点的投影值p(nθ,m)。
7.根据权利要求6所述的CT投影旋转中心的确定装置,其特征在于,所述互相关系数序列计算单元具体用于:
依次获取一个探测器像素点的第一序列pm(kθ)和第二序列pm(kθ+180°);
对序列pm(kθ)和序列pm(kθ+180°)做互相关运算,得到相应的互相关序列;
获取所述互相关序列中的最大值作为该探测器像素点的互相关系数。
8.根据权利要求6所述的CT投影旋转中心的确定装置,其特征在于,所述装置还包括,校准重建单元:
用于根据所述待测CT的投影旋转中心的确定结果,对所述待测CT的各探测器像素点的原始投影值进行校准,根据校准后的投影数据,生成相应的重建图像。
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