CN106175807A - 用于成像系统的晶体位置校正方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于成像系统的晶体位置校正方法，该方法采集不同位置的点源数据，重建并定位之后比较实际CAF响应曲线与理论CAF响应曲线峰值位置之间的偏差以及实际TOF响应曲线零值位置与理论TOF响应曲线零值位置之间的偏差，得到探测器位置误差后，重新计算系统矩阵并重复上述过程，直至探测器定位误差小于所需精度时停止。避免了直接的物理测量所必需的切断电源、拆除系统外壳等复杂工序以及由测量工具和测量方法引入的测量误差。

Description

用于成像系统的晶体位置校正方法

技术领域

本发明涉及医学成像技术领域，尤其涉及用于成像系统的晶体位置校正方法。

背景技术

正电子发射断层成像设备(Positron Emission Tomography,PET)是根据注入体内的放射性核素在衰变过程中产生的正电子湮灭辐射和符合探测原理构成的计算机断层设备。PET技术是核医学发展的一项最新技术，它从分子水平变化来反映细胞代谢及其功能改变，具有极高的灵敏性和特殊性。

PET系统的核心结构是探头，探头由密集的探测器按一定方式排列而成，其次是与符合运算相关的电子学线路及数据处理装置。探测器是决定PET系统好坏的关键，一般由闪烁晶体、光电倍增管和高压电源组成。探测器一般基于模块化组装及安装，由小阵列单位组装至大阵列单位及大阵列单位安装至机架的过程中均存在一定的位置偏差。在小阵列单位组装过程中，单个探测器位置的安装误差较容易以直接的物理方式控制及测量；整体机架的形变及位置误差也可以用直接的物理方法测定。而在大阵列单位安装至机架过程中和整机安装完毕之后，探测器模块受机架阻隔且两两之间紧密接合，难以利用直接方法测量其实际空间位置及安装误差。对于作为最小探测单位的闪烁晶体而言，其数量庞大，更加难以测量单根闪烁晶体的位置偏差。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种晶体位置校正方法，通过采集、分析一系列点源数据达到测量所有探测晶体空间位置误差的目的。

为了解决上述问题，本发明提供的用于成像系统的晶体位置校正方法，包括以下步骤：

S1.从所述成像系统中选择相对设置的两个晶体；

S2.获取所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

S3.确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标；

S4.根据确定的所述点源位于所述多个位置处的系统坐标和所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于所述多个位置处的符合数据，拟合得到所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线；

S5.获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差；

S6.使用所述相对设置的两个晶体的位置误差校正所述相对设置的两个晶体的位置。

优选地，上述S3中，确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标包括：

获取理论系统矩阵；

使用所述理论系统矩阵对所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于每一个位置处的符合数据进行重建，得到所述点源位于每一个位置处的图像；

根据所述点源的图像确定所述点源位于每一个位置处的系统坐标。

优选地，上述S4中，所述实际响应曲线为实际符合孔径响应曲线；所述S5中，获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际符合孔径响应曲线和理论符合孔径响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。

优选地，上述S5中，所述特征值为所述实际符合孔径响应曲线和理论符合孔径响应曲线的峰值。

优选地，上述S4中，所述实际响应曲线为实际飞行时间响应曲线，所述S5中，获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际飞行时间响应曲线和理论飞行时间响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。

优选地，上述S5中，所述特征值为所述实际飞行时间响应曲线和理论飞行时间响应曲线的零值，所述零值为所述相对设置的两个晶体的探测表面中心连线的中点位置。

优选地，上述S2中，所述点源位于沿同一条直线间隔分布的多个位置处，所述直线垂直于所述相对设置的两个晶体的探测表面中心连线。

优选地，上述S6还包括：判断所述相对设置的两个晶体的位置误差是否小于阈值，若是，结束校正，若否，使用所述相对设置的两个晶体的位置误差校正所述相对设置的两个晶体的位置，并使用校正后的所述相对设置的两个晶体的位置更新S3中的理论系统矩阵，继续执行S3-S6。

优选地，上述S2中，获取所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据包括：

设定点源移动路径，使用三维平移台将点源移动到多个位置；

分别采集点源位于所述多个位置处的符合数据。

本发明还提供了另一种用于成像系统的晶体位置校正方法，包括：

S1.从所述成像系统中选择相对设置的两个晶体模块；

S2.获取所述相对设置的两个晶体模块接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

S3.确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标；

S4.根据确定的所述点源位于所述多个位置处的系统坐标和所述相对设置的两个晶体模块接收的来自点源位于所述多个位置处的符合数据，拟合得到所述相对设置的两个晶体模块对不同空间位置的实际响应曲线；

S5.获取所述相对设置的两个晶体模块对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体模块的位置误差；

S6.使用所述相对设置的两个晶体模块的位置误差校正所述相对设置的两个晶体模块的位置。

本发明利用间接方法测量探测器晶体的空间位置误差，避免了直接的物理测量所必需的切断电源、拆除系统外壳等复杂工序以及由测量工具和测量方法引入的测量误差；在本发明的优选实施方式中，通过程序化的点源移动/采集控制系统自动完成数据收集工作，采集过程中无需人工操作，提高了效率。

附图说明

图1为本申请的一些实施例中的PET系统的结构示意图；

图2为配置在图1的机架上的探测器环的示意性的横断面图；

图3为本申请的一些实施例中的晶体位置校正方法的流程图；

图4A为本申请的一些实施例中的点源沿成像系统径向或切向的移动轨迹的示意图；

图4B为本申请的一些实施例中的点源沿成像系统轴向的移动轨迹的示意图；

图5为本申请的一些实施例中获取的实际符合孔径响应曲线与理论符合孔径响应曲线的对比示意图；

图6为本申请的一些实施例中获取的飞行时间响应曲线与理论飞行时间响应曲线的对比示意图；

图7为本申请的一些实施例中的晶体位置校正方法的流程图；

图8为本申请的一些实施例中的晶体位置校正方法的流程图。

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

本申请中使用了流程图用来说明根据本申请的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或下面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

本实施例以正电子发射断层成像(Positron Emission Tomography,PET)系统为例对本发明的用于成像系统的晶体位置校正方法进行说明。为便于充分理解本实施例的用于PET系统的晶体位置校正方法，首先对PET系统的结构进行简要说明。

图1为本申请的一些实施例中的PET设备的结构示意图。请参考图1，PET系统1以控制部10为中枢，具有机架20、信号处理部30、同时计数部40、存储部50、重建部60、显示部70以及操作部80。

图2为配置在机架20上的探测器环100的示意性横断面图。机架20具有沿圆周的中心轴Z排列的多个探测器环100。探测器环100具有排列在中心轴Z周围的圆周上的多个探测器模块200。探测器环100的开口部上形成有扫描视野(Field Of View,FOV)。将载有被检体P的床板500插入探测器环100的开口部，以使得被检体P的摄像部位进入FOV。被检体P以使体轴与中心轴Z一致的方式被载置在床板500上。在被检体P内，为了PET摄影而注入利用放射性同位素标识的药剂。探测器模块200检测从被检体P内部放出的成对湮没γ射线，生成与检测出的成对湮没γ射线的光量相应的脉冲状电信号。

具体情况可以是，探测器模块200具有多个晶体300与多个光传感器400。晶体300接收来自被检体P内的放射性同位素的成对湮没γ射线，产生闪烁光。各晶体被配置为各晶体的长轴方向与探测器环100的径向大致一致。光传感器400被设置在与正交于中心轴Z的径向有关的、晶体300的一端部上。典型情况是，探测器环100中所包含的多个晶体300与多个光传感器400被排列成同心圆筒状。在晶体300中所产生的闪烁光在晶体300内传播，并朝向光传感器400。光传感器400产生与闪烁光的光量相应的脉冲状电信号。所产生的电信号，如图1所示，被供给信号处理部30。

信号处理部30根据来自光传感器400的电信号生成单事件数据(Single EventData)。具体情况可以是，信号处理部30实施检测时刻测量处理、位置计算处理以及能量计算处理。在检测时刻测量处理中，信号处理部30测量探测器200的γ射线的检测时刻。具体情况可以是，信号处理部30监视来自光电倍增管400的电信号的峰值。然后，信号处理部30测量电信号的峰值超过预先设定的阈值的时刻作为检测时刻。即，信号处理部30通过检出电信号的强度超过阈值这一情况，从而电检测湮没γ射线。在位置计算处理中，信号处理部30根据来自光传感器400的电信号，计算湮没γ射线的入射位置。湮没γ射线的入射位置与湮没γ射线入射到的闪烁元件300的位置坐标对应。在能量计算处理中，信号处理部30根据来自光传感器400的电信号，计算入射至晶体300的湮没γ射线的能量值。所生成的单事件数据被供给至同时计数部40。

同时，同时计数部40可以对与多个单事件有关的单事件数据实施同时计数处理。具体情况可以是，同时计数部40从重复供给的单事件数据中重复确定容纳在与预先设定的时间范围内的2个单事件有关的事件数据。时间范围被设定为例如6ns～18ns左右。该成对的单事件被推测为由来于从同一成对湮没点产生的成对湮没γ射线。成对的单事件概括地被称为符合事件。连结检测出该成对湮没γ射线的成对的探测器200(更详细说是晶体300)的线被称为响应线(Line Of Response,LOR)。这样，同时计数部40针对每一LOR计数符合事件。与构成LOR的成对的事件有关的事件数据(以下，称为符合事件数据)被存储至存储部50。

重建部60根据与多个符合事件有关的符合事件数据，重建表现被检体内的放射性同位素的浓度的空间分布的图像数据。

图3为本申请的一些实施例中的晶体位置校正方法的流程图。请参考图3，在本实施例中，所示用于PET系统的晶体位置校正方法，可以包括以下步骤：

S1.从所述成像系统中选择相对设置的两个晶体；

S2.获取所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

S3.确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标；

S4.根据确定的所述点源位于所述多个位置处的系统坐标和所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于所述多个位置处的符合数据，拟合得到所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线；

S5.获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差；

S6.使用所述相对设置的两个晶体的位置误差校正所述相对设置的两个晶体的位置。

下面结合附图对上述步骤S1-S6进行详细说明。

执行步骤S1：从所述成像系统中选择相对设置的两个晶体。

请参考图4A，探测器环100示例性地具有排列在中心轴Z周围的圆周上的16个探测器模块M0、M1、M2、…、M15。从该多个探测器模块中任意选择两个相对设置的探测器模块，例如选择相对设置的探测器模块M1和M9。当然也可以选择其他相对设置的探测器模块，例如M0和M8、M2和M10、M3和M11等。此处两个探测器模块的相对设置关系，可以是正对设置，也可以是近似的正对设置。此处的正对设置是指：相对设置的两个探测器模块，例如探测器模块M1和M9，分别具有一个朝向中心轴Z的晶体探测表面S1和S2，晶体探测表面S1和S2的中心连线与中心轴Z相交，并垂直于中心轴Z。

探测器模块M1和M9具有多个晶体，从该多个晶体中任意选择相对设置的两个晶体，例如从探测器M1中选择晶体3001，从探测器M2中选择晶体3002，晶体3001和晶体3002在三维空间内相对设置。此处两个晶体的相对设置关系，可以是正对设置，也可以是近似的正对设置。此处的正对设置是指：相对设置的两个晶体，例如晶体3001和晶体3002，分别具有一个朝向中心轴Z的晶体探测表面S11和S21，晶体探测表面S11和S21的中心法向量与表面垂直，且两法向量共线。下面以正对设置的晶体3001和晶体3002为例进行说明。

执行步骤S2：获取所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据。

在本申请中，对成像系统中的晶体进行位置校正，该位置校正包括但不限于，在成像系统的轴向上对晶体进行位置校正，在成像系统的切向上对晶体进行位置校正，在成像系统的径向上对晶体进行位置校正等的一种或多种的组合。

在本申请的一些实施例中，在成像系统的切向上对晶体3001和晶体3002进行位置校正。请参考图4A，设定放射性点源N位于扫描视野(FOV)中的多个位置，例如10个位置，该多个位置位于晶体3001和晶体3002所在探测器环的环面内。采集点源N位于扫描视野(FOV)中多个位置的符合数据。本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L1间隔分布，且该直线垂直于晶体3001和晶体3002的探测表面的中心连线。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L1间隔分布，直线L1与成像系统的中心轴Z相交。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L1等间隔分布。在本申请的一些实施例中，上述多个位置不限于沿同一条直线分布，也可以沿曲线分布，或其他分布方式。在本申请的一些实施例中，上述多个位置还可以沿同一条直线L1还可以是非等间隔分布，或者部分位置是等间隔分布，部分位置是非等间隔分布。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置之间的间距优选为远小于成像系统的空间分辨率，例如成像系统的空间分辨率为3mm，多个位置中每两个相邻位置之间的最小间隔可以设定为0.3mm，即11个位置。在不考虑计算量的情况下，相邻两个位置之间的间隔越小越好，位置的数量越多越好。需知上述实施例仅作为示例性说明，本申请对点源位于扫描视野内的多个位置的位置分布、间距、数量不作限制。

在本申请的一些实施例中，在成像系统的轴向上对晶体3001和晶体3002进行位置校正。请参考图4B，设定放射性点源N位于扫描视野(FOV)中的多个位置，例如10个位置，该多个位置沿成像系统的轴向分布。采集点源N位于扫描视野(FOV)中多个位置的符合数据。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L2间隔分布，且该直线垂直于晶体3001和晶体3002的探测表面的中心连线。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L2等间隔分布。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿成像系统的中心轴Z间隔分布。在本申请的一些实施例中，上述多个位置不限于沿同一条直线分布，也可以沿曲线分布，或其他分布方式。在本申请的一些实施例中，上述多个位置还可以沿同一条直线L2还可以是非等间隔分布，或者部分位置是等间隔分布，部分位置是非等间隔分布。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置之间的间距优选为远小于成像系统的空间分辨率，例如成像系统的空间分辨率为3mm，多个位置中每两个相邻位置之间的最小间隔可以设定为0.3mm，即11个位置。在不考虑计算量的情况下，相邻两个位置之间的间隔越小越好，位置的数量越多越好。需知上述实施例仅作为示例性说明，本申请对点源位于扫描视野内的多个位置的位置分布、间距、数量不作限制。

在本申请的一些实施例中，在成像系统的径向上对晶体3001和晶体3002进行位置校正。请继续参考图4A，设定放射性点源N位于扫描视野(FOV)中的多个位置，例如10个位置，该多个位置位于晶体3001和晶体3002所在探测器环的环面内。采集点源N位于扫描视野(FOV)中多个位置的符合数据。本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L1间隔分布，且该直线垂直于晶体3001和晶体3002的探测表面的中心连线。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L1间隔分布，直线L1与成像系统的中心轴Z相交。在本申请的一些实施例中，点源位于扫描视野(FOV)中的多个位置可以沿同一条直线L1等间隔分布。在本申请的一些实施例中，上述多个位置不限于沿同一条直线分布，也可以沿曲线分布，或其他分布方式。在本申请的一些实施例中，上述多个位置还可以沿同一条直线L1还可以是非等间隔分布，或者部分位置是等间隔分布，部分位置是非等间隔分布。在不考虑计算量的情况下，相邻两个位置之间的间隔越小越好，位置的数量越多越好。需知上述实施例仅作为示例性说明，本申请对点源位于扫描视野内的多个位置的位置分布、间距、数量不作限制。

然而，如何将放射性点源N定位到设定的多个位置，具有一定的操作难度。在本申请的一些实施例中，可以基于三维平移台将点源移动到设定的多个位置。在基于三维平移台将点源定位到设定的多个位置前，需先求解系统坐标与平移台坐标的刚性转化关系，具体包括：1)安装平移台至指定位置并固定；2)将点源安装于平移台上并固定；3)选取空间多个位置记录平移台坐标{X1}并采集数据；4)利用系统矩阵重建所述多个位置的点源图像，并利用高斯曲线拟合得到所述多个位置的系统坐标{X2}；5)求解平移台坐标与系统坐标刚性转化关系{X2}＝{R}{X1}+{T}；6)设定点源移动路径(系统坐标)，转换至平移台坐标，采集数据。优选为，至少选取六个位置记录平移台坐标{X1}并采集数据。所述至少选取六个位置中的任意三个位置不共线。在本实施例的一种优选实施方式中，通过程序化的点源移动/采集控制系统自动完成数据收集工作，采集过程中无需人工操作，提高了效率。

执行步骤S3：确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标。

在本申请的一些实施例中，可以使用系统设计图纸获得晶体位置，根据晶体位置获取理论系统矩阵。使用理论系统矩阵对相对设置的两个晶体接收的来自点源位于每一个位置处的符合数据进行重建，得到点源位于每一个位置处的图像。根据点源的图像确定点源位于每一个位置处的系统坐标。

在本申请的一些实施例中，使用理论系统矩阵重建上述多个位置的点源图像，并利用高斯曲线拟合得到上述多个位置的系统坐标。进一步地，对得到的上述多个位置的系统坐标进行线性拟合得到直线上所有位置的系统坐标。

执行步骤S4：根据确定的所述点源位于所述多个位置处的系统坐标和所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于所述多个位置处的符合数据，拟合得到所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线；

执行步骤S5：获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。

请参考图5，在本申请的一些实施例中，在成像系统的切向或轴向上对晶体3001和晶体3002进行位置校正。此时步骤S4中，所述实际响应曲线为实际符合孔径(CoincidenceAperture Function，CAF)响应曲线；步骤S5中，获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际CAF响应曲线和理论CAF响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。在成像系统的切向或轴向上，对于其中正对设置的两个晶体，对于不同空间位置(垂直于晶体探测表面中心连线)的响应可近似认为成高斯型，高斯的峰值位置在晶体探测表面中心连线上(因此处的立体角及吸收距离均达到极大值)，通过测量相对设置的两个晶体的实际CAF响应曲线峰值位置并与系统设计图纸所预示的理论CAF响应曲线峰值位置比较，即可得到晶体实际位置(切向或轴向)及安装误差。因此在本申请的一些优选实施例中，步骤S5中，所述特征值可以为实际CAF响应曲线和理论CAF响应曲线的峰值，则步骤S5为：获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际CAF响应曲线和理论CAF响应曲线的峰值位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。当然，在本申请中，所述特征值包括但不限于，实际CAF响应曲线和理论CAF响应曲线的峰值，实际CAF响应曲线和理论CAF响应曲线的质心，实际CAF响应曲线和理论CAF响应曲线的中点等的一种或几种的组合。

请参考图6，在本申请的一些实施例中，在成像系统的径向上对晶体3001和晶体3002进行位置校正。此时步骤S4中，所述实际响应曲线为实际飞行时间(Time of Flight，TOF)响应曲线；步骤S5中，获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际TOF响应曲线和理论TOF响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。在成像系统的径向上，对于其中正对设置的两个晶体(晶体探测表面中心法向量与表面垂直，且两法向量共线)，对于不同空间位置(平行于晶体探测表面中心连线)所对应的TOF(time of flight)信息的响应可近似认为成线性，零值位于晶体探测表面中心连线的中点位置(因此处的光程差为零)。通过测量相对设置的两个晶体的实际TOF响应曲线零值位置并与系统设计图纸所预示的理论TOF响应曲线零值位置比较，即可得到晶体实际位置(径向)及安装误差。因此在本申请的一些优选实施例中，步骤S5中，所述特征值可以为实际TOF响应曲线和理论TOF响应曲线的零值，零值为相对设置的两个晶体的探测表面中心连线的中点位置,即步骤S5为：获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际TOF响应曲线和理论TOF响应曲线的零值位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。

执行步骤S6:使用所述相对设置的两个晶体的位置误差校正所述相对设置的两个晶体的位置。

本申请的一些实施例中，可以采用迭代的方式计算理论(或解析)系统矩阵，重建点源图像，定位点源位置，求解探测器安装误差。当达到预设系统定位精度之后即中止迭代过程，得到每一晶体探测器的实际安装误差及实际系统矩阵。在这些实施例中，步骤S6还可以包括：判断相对设置的两个晶体的位置误差是否小于阈值，若是，结束校正，若否，使用相对设置的两个晶体的位置误差校正相对设置的两个晶体的位置，并使用校正后的相对设置的两个晶体的位置更新S3中的理论系统矩阵，继续执行S3-S6。

图7为本申请的一些实施例中的晶体位置校正方法的流程图。请参考图7，所述迭代方法可以包括以下步骤：

步骤S701：获取相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

步骤S702：获取理论系统矩阵，使用理论系统矩阵对相对设置的两个晶体接收的来自点源位于每一个位置处的符合数据进行重建，得到点源位于每一个位置处的图像，根据点源的图像确定点源位于每一个位置处的系统坐标；

步骤S703：根据确定的所述点源位于多个位置处的系统坐标和相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据，拟合得到相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线；

步骤S704：获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差；

步骤S705：判断所述位置误差是否小于阈值,若是，结束校正，若否，继续执行步骤S706和步骤S707；

步骤S706：使用所述位置误差校正相对设置的两个晶体的位置；

步骤S707：使用校正后的所述相对设置的两个晶体的位置更新S702中的理论系统矩阵，重复执行S702至S707。

在本申请的一些实施例中，可以采用迭代方法校正相对设置的两个晶体在成像系统的轴向、切向、径向中一个方向上的位置误差后，再迭代地校正其他方向上的位置误差。请参考图8，具体包括如下步骤：

步骤S801：获取相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

步骤S802：获取理论系统矩阵，使用理论系统矩阵对相对设置的两个晶体接收的来自点源位于每一个位置处的符合数据进行重建，得到点源位于每一个位置处的图像，根据点源的图像确定点源位于每一个位置处的系统坐标；

步骤S803：根据确定的点源位于多个位置处的系统坐标和相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据，拟合得到相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际CAF响应曲线；

步骤S804：获取相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际CAF响应曲线和理论CAF响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到相对设置的两个晶体的在成像系统的切向上的位置误差；

步骤S805：判断在成像系统的切向上的位置误差是否小于阈值,若是，执行步骤S807至809，若否，则执行步骤S806和S811；

步骤S806：使用所述位置误差校正相对设置的两个晶体在成像系统的切向的位置；

步骤S807：根据确定的点源位于多个位置处的系统坐标和相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据，拟合得到相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际TOF响应曲线；

步骤S808:获取相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际TOF响应曲线和理论TOF响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到相对设置的两个晶体的在成像系统的径向上的位置误差；

步骤S809：判断在成像系统的径向上的位置误差是否小于阈值，若是，结束校正，若否，执行步骤S810和步骤S811；

步骤S810：使用所述位置误差校正相对设置的两个晶体在成像系统的径向的位置；

步骤S811：使用校正后的相对设置的两个晶体的位置更新S802中的理论系统矩阵，重复执行步骤S802至S811。

在本申请的一些实施例中，采用上述步骤S1至S6的方法对晶体3001和晶体3002进行位置校正后，按照同样的方法对相对设置的探测器模块M1和M9中的其他相对设置的晶体进行位置校正。进一步地，按照同样的方法对相对设置的其他探测器模块中的晶体进行位置校正。

在本申请的一些实施例中，可以针对探测器模块进行位置校正，不考虑探测器模块内晶体的相对安装误差。在这些实施例中，可以包括以下步骤：

S1.从所述成像系统中选择相对设置的两个晶体模块；

S2.获取所述相对设置的两个晶体模块接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

S3.确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标；

S4.根据确定的所述点源位于所述多个位置处的系统坐标和所述相对设置的两个晶体模块接收的来自点源位于所述多个位置处的符合数据，拟合得到所述相对设置的两个晶体模块对不同空间位置的实际响应曲线；

S5.获取所述相对设置的两个晶体模块对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体模块的位置误差；

S6.使用所述相对设置的两个晶体模块的位置误差校正所述相对设置的两个晶体模块的位置。

需要说明的是，本领域技术人员能够理解，在上述对于相对设置的两个晶体进行位置校正的方法中，包含的变化例及优选实施方式同样适用于针对相对设置的两个探测器模块进行位置校正的方法中。

在本申请中，成像系统包括但不限于，正电子发射断层成像(Positron EmissionTomography,PET)系统，但不局限于PET系统，还包括单光子发射计算机断层扫描成像(Single Positron Emission Computed Tomography,SPECT)系统等核医学成像系统，以及多模态成像系统，例如正电子发射断层成像-磁共振成像系统(Positron EmissionTomography–Magnetic Resonance Imaging,PET-MRI)，正电子发射断层成像-计算机断层成像系统(Positron Emission Tomography–Computed Tomography,PET-CT)，单光子发射计算机断层扫描成像–计算机断层扫描成像系统(Computed Tomography,CT)等。

需要说明的是，通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请的部分或全部可借助软件并结合必需的通用硬件平台来实现。基于这样的理解，本申请的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包括其上存储有机器可执行指令的一个或多个机器可读介质，这些指令在由诸如计算机、计算机网络或其他电子设备等一个或多个机器执行时可使得该一个或多个机器根据本发明的实施例来执行操作。机器可读介质可包括，但不限于，软盘、光盘、CD-ROM(紧致盘-只读存储器)、磁光盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、磁卡或光卡、闪存、或适于存储机器可执行指令的其他类型的介质/机器可读介质。

本申请可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

需要说明的是，本领域技术人员可以理解，上述部分组件可以是诸如：可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，PAL)、通用阵列逻辑(Generic Array Logic,GAL)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、复杂可编程逻辑器件(ComplexProgrammable Logic Device)，CPLD)等可编程逻辑器件中的一种或多种，但是本发明对此不做具体限制。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于成像系统的晶体位置校正方法，其特征在于，包括：

S1.从所述成像系统中选择相对设置的两个晶体；

S2.获取所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

S3.确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标；

S4.根据确定的所述点源位于所述多个位置处的系统坐标和所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于所述多个位置处的符合数据，拟合得到所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线；

S5.获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差；

S6.使用所述相对设置的两个晶体的位置误差校正所述相对设置的两个晶体的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3中，确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标包括：

获取理论系统矩阵；

使用所述理论系统矩阵对所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于每一个位置处的符合数据进行重建，得到所述点源位于每一个位置处的图像；

根据所述点源的图像确定所述点源位于每一个位置处的系统坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中，所述实际响应曲线为实际符合孔径响应曲线；所述S5中，获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际符合孔径响应曲线和理论符合孔径响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S5中，所述特征值为所述实际符合孔径响应曲线和理论符合孔径响应曲线的峰值。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S4中，所述实际响应曲线为实际飞行时间响应曲线，所述S5中，获取所述相对设置的两个晶体对不同空间位置的实际飞行时间响应曲线和理论飞行时间响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体的位置误差。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述S5中，所述特征值为所述实际飞行时间响应曲线和理论飞行时间响应曲线的零值，所述零值为所述相对设置的两个晶体的探测表面中心连线的中点位置。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，所述点源位于沿同一条直线间隔分布的多个位置处，所述直线垂直于所述相对设置的两个晶体的探测表面中心连线。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S6还包括：判断所述相对设置的两个晶体的位置误差是否小于阈值，若是，结束校正，若否，使用所述相对设置的两个晶体的位置误差校正所述相对设置的两个晶体的位置，并使用校正后的所述相对设置的两个晶体的位置更新S3中的理论系统矩阵，继续执行S3-S6。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中，获取所述相对设置的两个晶体接收的来自点源位于多个位置处的符合数据包括：

设定点源移动路径，使用三维平移台将点源移动到多个位置；

分别采集点源位于所述多个位置处的符合数据。

10.一种用于成像系统的晶体位置校正方法，其特征在于，包括：

S1.从所述成像系统中选择相对设置的两个晶体模块；

S2.获取所述相对设置的两个晶体模块接收的来自点源位于多个位置处的符合数据；

S3.确定所述点源位于所述多个位置处的系统坐标；

S4.根据确定的所述点源位于所述多个位置处的系统坐标和所述相对设置的两个晶体模块接收的来自点源位于所述多个位置处的符合数据，拟合得到所述相对设置的两个晶体模块对不同空间位置的实际响应曲线；

S5.获取所述相对设置的两个晶体模块对不同空间位置的实际响应曲线和理论响应曲线的特征值所对应的空间位置的差值，并根据所述差值得到所述相对设置的两个晶体模块的位置误差；

S6.使用所述相对设置的两个晶体模块的位置误差校正所述相对设置的两个晶体模块的位置。