CN109480891A - 计算机断层扫描系统和计算机断层扫描图像的生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种计算机断层扫描系统，包括，探测器，包括多个探测单元，配置为在扫描空气时获得空气数据，在扫描待检测者时获得扫描数据；温度传感器，配置为检测所述探测器的温度；扫描控制装置，控制所述探测器在处于多个不同温度时获得不同温度对应的空气数据；计算模块，配置为根据扫描待检测者时探测器的扫描温度和所述多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度对应的校正值，所述校正值用于校正扫描待检测者获得的扫描数据，生成校正扫描数据。本发明提供的计算机断层扫描系统，由于根据空气数据获得探测器的校正值，以校正值对扫描数据进行校正，因此可以较好的消除由于探测器增益变化导致的伪影问题。

Description

计算机断层扫描系统和计算机断层扫描图像的生成方法

技术领域

本发明涉及计算机断层扫描领域，尤其涉及一种计算机断层扫描系统和计算机断层扫描图像的生成方法。

背景技术

计算机断层扫描(CT，Computed Tomography)系统，由于能够较为快速的获得反映待检测者体内状况的清晰图像，因此越来越广泛的被用于各种疾病的检查中。计算机断层扫描系统一般具有扫描部件和检查床。检查床用于承载待检测者并能够进行移动，扫描部件则能够对待检测者进行扫描。扫描部件具有射线源和探测器并能够进行旋转。射线源能够发出射线。这些射线能够穿过待检测者的待检测部位。探测器接收穿过待检测部位的射线并生成扫描数据。由于这些穿过待检测者的待检测部位的射线会携带关于待检测部位的信息，因此只要对生成的扫描数据进行重建就能够获得反应待检测部位内部情况的计算机断层扫描图像。

为控制待检测者受到的辐射剂量，一般射线源发出射线的能量较低。为了获得扫描数据，探测器一般都会被设置为具有一定的增益(Gain)。在扫描时这一增益应当维持在一定的范围内。探测器增益的变化过大会导致扫描数据失真，最终导致获得的计算机断层扫描图像发生伪影，例如环状伪影或者带状伪影。为控制此种伪影，探测器增益的变化一般被认为与探测器的温度有关，因此现有的计算机断层扫描系统一般会配置温度控制装置来控制探测器的温度。这样的设置虽然能够在一定程度上控制探测器增益的变化，但仍存在可改进之处。

本发明提供一种能够较好的抑制由于探测器增益变化导致的伪影问题的计算机断层扫描系统和计算机断层扫描图像的生成方法。

发明内容

本发明的目的包括提供一种能够较好的抑制由于探测器增益变化导致的伪影问题的计算机断层扫描系统和计算机断层扫描图像的生成方法。

为了解决本发明的至少一部分技术问题，本发明提供了一种计算机断层扫描系统，包括，探测器，包括多个探测单元，配置为在扫描空气时获得空气数据，在扫描待检测者时获得扫描数据；温度传感器，配置为检测所述探测器的温度；扫描控制装置，控制所述探测器在处于多个不同温度时获得不同温度对应的空气数据；计算模块，配置为根据扫描待检测者时探测器的扫描温度和所述多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度对应的校正值，所述校正值用于校正扫描待检测者获得的扫描数据，生成校正扫描数据。

在本发明的一实施例中，所述计算模块是图像生成装置，所述图像生成装置配置为根据所述校正扫描数据生成计算机断层扫描图像。

在本发明的一实施例中，所述图像生成装置中存储有空气校正表，所述空气校正表存储有各探测单元对应于探测器处于理想温度范围内的默认校正值，所述默认校正值用于在当所述扫描温度在所述理想温度范围内时校正所述扫描数据。

在本发明的一实施例中，所述计算模块配置为，当所述扫描温度不在所述理想温度范围内时，根据所述扫描温度和所述多个不同温度对应的空气数据，生成所述扫描温度与理想探测器温度的校正值偏差，并根据所述校正值偏差修正所述默认校正值，得到所述扫描温度对应的校正值。

在本发明的一实施例中，所述探测器的所述理想温度范围是30摄氏度到40摄氏度之间。

在本发明的一实施例中，所述温度传感器配置为检测每个所述探测单元的温度，所述扫描温度包括各所述探测单元的单元扫描温度，所述空气数据包括各所述探测单元的单元空气数据，所述扫描数据包括来自各所述探测单元的单元扫描数据；所述计算模块根据各所述探测单元的所述单元扫描温度和所述单元空气数据获得所述单元扫描温度对应的单元校正值，以所述单元校正值校正来自该探测单元的所述单元扫描数据。

在本发明的一实施例中，所述计算模块根据各所述探测单元不同温度下的所述单元空气数据，以及所述多个不同温度中的相邻两个温度之间内插的单元空气数据获得空气校正表。

在本发明的一实施例中，所述计算模块根据各所述探测单元在不同温度下的所述单元空气数据生成校正函数，所述校正函数反映该探测单元在多个温度下的校正值；所述计算模块将所述单元扫描温度代入所述校正函数，获得所述单元校正值。

在本发明的一实施例中，还包括温度控制装置，所述温度控制装置配置为加热或冷却所述探测器。

本发明还提供一种计算机断层扫描图像的生成方法，包括：获得探测器的多个不同温度对应的空气数据；接收扫描数据；接收所述探测器在获得扫描数据时的扫描温度；根据所述扫描温度和所述探测器的多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度对应的校正值；以所述校正值校正所述扫描数据，获得校正扫描数据；以所述校正扫描数据获得计算机断层扫描图像。

在本发明的一实施例中，所述根据所述扫描温度和所述探测器的多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度对应的校正值包括：根据所述扫描温度和所述探测器的多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度与理想探测器温度的校正值偏差；根据所述校正值偏差，修正所述理想探测器温度对应的默认校正值，得到所述扫描温度对应的校正值。

在本发明的一实施例中，所述探测器包括多个探测单元，所述扫描温度包括各所述探测单元的单元扫描温度，所述空气数据包括各所述探测单元的单元空气数据，所述扫描数据包括来自各所述探测单元的单元扫描数据；根据各所述探测单元的所述单元扫描温度和所述单元空气数据获得单元校正值；以所述单元校正值校正来自该探测单元的所述单元扫描数据。

在本发明的一实施例中，获得所述单元校正值包括：根据各所述探测单元在不同温度下的所述单元空气数据，以及所述多个不同温度中的相邻两个温度之间内插的单元空气数据获得空气校正表。

在本发明的一实施例中，获得所述单元校正值包括：根据各所述探测单元在不同温度下的所述单元空气数据获得校正函数，所述校正函数反映该探测单元在多个温度下的校正值；将单元扫描温度带入所述校正函数，获得所述单元校正值。

本发明提供的计算机断层扫描系统和计算机断层扫描图像的生成方法，由于根据空气数据获得探测器的校正值，并以校正值对扫描数据进行校正，因此可以较好的消除由于探测器增益变化导致的伪影问题。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是本发明的一个实施例的计算机断层扫描系统的部分结构的示意图；

图2是本发明的一个实施例的计算机断层扫描系统的系统结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法的流程示意图；

图4是本发明的另一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法的流程示意图；

图5是本发明的另一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法的流程示意图；

图6是本发明的另一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法中一通道的校正函数的示意图；

图7是根据CT系统的默认空气校正表对模体扫描数据进行校正之后的重建图像示意图；

图8是根据本发明的一实施例的计算机断层扫描图像的生成方法进行校正获得的结果示意图。

附图标记说明

计算机断层扫描系统(CT系统) 100

检查床 110

转子 120

射线源 121

探测器 122

扫描腔体 123

温度传感器 124

温度控制装置 125

定子 130

扫描控制装置 131

图像生成装置 140

计算模块 150

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

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。

虽然本申请对根据本申请的实施例的系统中的某些模块做出了各种引用，然而，任何数量的不同模块可以被使用并运行在成像系统和/或处理器上。所述模块仅是说明性的，并且所述系统和方法的不同方面可以使用不同模块。

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，或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。

下面参考图1和图2来说明本发明一个实施例的计算机断层扫描系统100的部分结构。需要注意的是，下文描述的计算机断层扫描系统100仅仅用于提供示例，不是旨在限定本发明的保护范围。例如本发明的计算机断层扫描系统使用的辐射源包括粒子射线、光子射线、或类似物，或者其任意组合。粒子射线可包括中子、原子、电子、μ-介子、重离子，或类似物，或者其任意组合。光子射线可包括X射线、γ射线、α射线、β射线、紫外线、激光、或类似物，或者其任意组合。

在该实施例中，计算机断层扫描系统100为电子计算机断层扫描系统(CT，Computed Tomography)系统，在后文中该电子计算机断层扫描系统100将被简称为CT系统100。参考图1所示，CT系统100包括检查床110(Couch)和扫描部件。其中检查床110适于承载待检测者。检查床110能够移动，使得待检测者的待检测部位被移动到适合被检测的位置。扫描部件包括转子120和定子130。定子130为一固定装置，用以支持转子120灵活稳定的发生移动或转动。转子120配置在定子130上，可以在一定的范围内发生移动或转动。在本实施例中，转子120为圆环状，并可以围绕其圆心进行转动。转子120中间的空腔为扫描腔体123，检查床110可以带动待检测者移动到该扫描腔体123中，以便于对待检测者进行计算机断层扫描。

参考图1所示，转子120上具有射线源121和探测器122。射线源121可被配置为或用于对待检测者的待检测部位发出射线，以产生用于重建计算机断层扫描图像的扫描数据。待检测者的待检测部位可包括物质、组织、器官、样本、身体等，或者其任意组合。在某些实施例中，待检测者的待检测部位可包括患者或其一部分，即可包括头、胸、肺、胸膜、纵膈、腹、大肠、小肠、膀胱、胆囊、盆腔、骨干、末端、骨架、血管等，或者其任意组合。射线源121被构造为或用于产生X射线或其他类型的射线。射线能够穿过待检测者的待检测部位。穿过待检测者的待检测部位后被探测器122接收。

射线源121可包括射线发生器。射线发生器可包括一个或多个射线管。射线管可以通过射线管发射射线(或称为射线束)。射线源121可以是X射线球管、冷阴极离子管、高真空热阴极管、旋转阳极管等。发射的射线束的形状可以是线形、窄笔形、窄扇形、扇形、锥形、楔形、或类似物，或不规则形状，或其任何组合。射线束的扇形角度可以是20°-90°范围内的一定值。射线源121中的射线管可以固定在一个位置。在某些情况下，还可以平移或旋转射线管。

探测器122可构造为接收来自射线源121或其它辐射源的射线。来自射线源121的射线可以穿过检查对象，然后到达探测器122。接收射线之后，探测器122产生蕴含检查对象的射线图像的探测结果。探测器122包括射线检测器或者其它部件。射线检测器的形状可以是扁平、弓形、圆形、或类似物，或者其任意组合。弓形检测器的扇形角度范围可以是20°-90°。扇形角度可固定或者根据不同的情况可调，不同的情况包括期望的图像分辨率、图像大小、检测器的灵敏度、检测器的稳定性等，或者其任意组合。

在本实施例中，探测器122中包括多个探测单元，该多个探测单元例如为闪烁体或光电传感器等。多个探测单元可以布置成单行、两行或另一数目的行。探测器可以是一维、二维、或者三维的。

在本实施例中，射线源121和探测器122位于转子120上的相对位置，以使由射线源121发出的射线，穿过位于扫描腔体123的待检测者的待检测部位之后，再被探测器122接收到。

在本实施例中，当转子120的扫描腔体123中没有任何物体时，射线源121发射X射线，相当于对扫描腔体123中的空气进行扫描，此时探测器122所获得的数据为空气数据。当转子120的扫描腔体123中存在待检测者时，探测器122所获得的数据为扫描数据。

通常来说，扫描部件通过扫描空气得到结果是一定的，该结果被称为探测器122的理论增益。然而，当探测器122的温度不同时，通过扫描空气得到实际增益可能不同于理论增益。本实施例中的空气数据包括对应于不同探测器122温度下的空气数据，可以反映探测器122在不同温度下的实际增益。

参考图1所示，CT系统100还包括图像生成装置140。由于CT系统100中的扫描部件在进行扫描时会发出射线，因此在一些实施例中，为了避免CT系统100的操作者暴露在这些辐射下，将图像生成装置140设置于与扫描部件不同的房间内，使得CT系统100的操作者可以身处另外的房间，避免受到照射，并能够通过图像生成装置140观察扫描结果。在一些其他的实施例中，图像生成装置140设置在与扫描部件相同的房间内，例如将图像生成装置140设置在定子130中，而以将鼠标、显示器等用户界面设置于其他房间的方式实现对操作者的保护。

参考图1所示，扫描部件与图像生成装置140之间相互连接。在扫描时，探测器122将其所获得的扫描数据通过某一传输路径传输至图像生成装置140，以便图像生成装置140能够使用该扫描数据进行计算机断层扫描图像的重建。

参考图2所示，在本发明的一个实施例的计算机断层扫描系统100中除探测器122之外，还包括温度传感器124、扫描控制装置131和计算模块150。

温度传感器124可以检测探测器122的温度，并将测量得到的温度传输给扫描控制装置131和/或计算模块150。为了测量探测器122的温度，温度传感器124应该设置在探测器122的周围或较近的位置，以准确的反映探测器122的温度。

在本实施例中，由于探测器122包括多个探测单元，相应地，温度传感器124可以为一温度传感器阵列，其中包括多个温度传感器124。该多个温度传感器124可以与探测器122中的每个探测单元一一对应，也可以是一个温度传感器124对应于若干个探测单元。在本实施例中，为每一个探测单元都配置一个相应的温度传感器124，将温度传感器124所测量的每一个探测单元的温度称为单元扫描温度。扫描控制装置131可以获取该单元扫描温度。

扫描控制装置131可以配置在扫描部件的定子130上，也可以是一个独立的装置。在本实施例中，扫描控制装置131可以控制探测器122在处于多个不同温度时获得不同温度对应的空气数据。也就是说，当转子120的扫描腔体123中没有任何物体时，扫描控制装置131根据温度传感器124所测量到的探测器122的温度，控制探测器122进行空气扫描以获得不同温度下的空气数据。对于探测器122中的每一个探测单元来说，扫描控制装置131根据温度传感器124所测量到的探测单元的单元扫描温度，控制探测器122进行空气扫描以获得每个探测单元在不同温度下的单元空气数据。

在本实施例中，扫描控制装置131还可以用于控制检查床110和扫描部件的动作。进一步地，扫描控制装置131还可以将检查床110和扫描部件的有关参数信息传输至图像生成装置140。该参数信息可以包括除扫描数据之外的用于图像重建的各种数据信息，例如，在执行CT扫描时的检查床110的位置信息、扫描部件120中射线源121以及探测器122的角度信息等。这样，图像生成装置140就能够根据扫描数据和参数信息进行图像重建从而生成计算机断层扫描图像。此处的计算机断层扫描图像可以包括定位图像和断层图像。

计算模块150配置为根据扫描待检测者时探测器122的扫描温度和多个不同温度对应的空气数据生成该扫描温度对应的校正值，该校正值用于校正扫描待检测者获得的扫描数据。对于探测器122中的每一个探测单元来说，当转子120的扫描腔体123中存在待检测者时，探测器122所获得的数据包括每个探测单元所获得的单元扫描数据。计算模块150可以根据各个探测单元的单元扫描温度和单元空气数据获得该单元扫描温度对应的单元校正值，以该单元校正值校正来自该探测单元的单元扫描数据。

在一实施例中，该计算模块150就是如图1所示的图像生成装置140，或者该计算模块150可以包含在该图像生成装置140中，计算模块150也可以是一个独立的装置。参考图2所示，在此实施例中，该计算模块150从CT系统100的扫描控制装置131获得探测器122在扫描待检测者时的扫描温度，并根据探测器122在不同的温度下对应的空气数据生成该扫描温度对应的校正值，该校正值就是该空气数据；计算模块150使用该校正值对从待检测者获得的扫描数据进行校正，得到校正扫描数据；计算模块150再根据该校正扫描数据以及其他需要的信息进行图像重建，或者将校正扫描数据发送到图像生成装置140中，以生成计算机断层扫描图像。

计算模块150对扫描数据进行校正的过程可以是对扫描数据和空气数据进行算术运算，例如，用扫描数据减去空气数据。

相应地，对于探测器122中的每一个探测单元来说，计算模块150相应的是根据来自于每一个探测单元的单元扫描温度和多个温度下对应的单元空气数据来获得单元校正值，该单元校正值也就是单元空气数据。每一个探测单元的单元扫描温度可以是不一样的。因此，对于每一个探测单元来说，计算模块150都会得到独立的单元校正值。在对待检测者进行扫描之后，计算模块150利用该单元校正值用来校正来自其所对应的探测单元的单元扫描数据。

需要说明的是，由于在进行空气扫描时，探测单元所处的不同温度的个数是有限个。在对待检测者进行数据扫描时探测单元的温度有可能不同于空气扫描时的单元扫描温度。因此，在一实施例中，可以对空气扫描时，多个不同温度中的相邻两个温度之间进行内插值，以获得更多个单元扫描温度及其对应的单元空气数据，并由此形成空气校正表。在该空气校正表中，由测量到的单元空气数据和内插获得的单元空气数据一起构成某一探测单元在多个温度下的单元校正值。该内插值方法可以采用线性插值、多项式插值、非线性曲线拟合插值等方法。

在计算模块150获得该空气校正表之后，当转子120的扫描腔体123中存在待检测者时，计算模块150根据当时每一个探测单元的单元扫描温度，在空气校正表中查询每一个探测单元在该单元扫描温度下所对应的单元校正值，并用该单元校正值对来自其所对应的探测单元的单元扫描数据进行校正。

通常，CT系统100通过散热结构将探测器122的温度控制在某一合适的温度范围内，如30℃-40℃之间，将这一温度范围称为理想温度范围。当探测器122的温度稳定在该理想温度范围后，扫描控制装置131控制探测器122进行空气扫描，以获得空气校正表，该空气校正表就是CT系统100中默认的空气校正表。在一些实施例中，该空气校正表存储在图像生成装置140中。在一些实施例中，计算模块150就是图像生成装置140。该空气校正表存储有各探测单元对应于探测器处于理想温度范围内的默认校正值，该默认校正值用于在当扫描温度在理想温度范围内时校正扫描数据。

但是受系统运行情况、季节和扫描间环境温度等影响，会出现探测器122温度不在合适的范围内而进行扫描的场景。比如，系统周末断电，周一开机后的一段时间内，探测器122温度明显低于合适范围的下限；再或者，夏天的时候，因为扫描量较大，甚至出现现场空调不能有效降低扫描间温度的情况，探测器122温度可能高于合适温度范围的上限。这些情况都可能导致CT系统100的空气校正表失效。也就是说，空气校正表中的探测器和/或探测单元的校正值不能有效的对探测器和/或探测单元的扫描数据进行校正，从而会导致图像出现环状或带状伪影。

在一些实施例中，本发明的计算模块150配置为当扫描温度不在理想温度范围内时，根据扫描温度和多个不同温度对应的空气数据，生成扫描温度与理想探测器温度的校正值偏差，并根据该校正值偏差修正空气校正表中的默认校正值，得到该扫描温度对应的校正值。

如前所述，该校正/修正过程可以是对单元扫描数据和单元空气数据进行算术运算，例如，用单元扫描数据减去单元空气数据。本文所提到的校正过程都与此校正过程类似。

可以理解的是，计算模块150所进行的计算过程可以独立于CT系统100的扫描过程，也可以与扫描过程同步进行。例如，当计算模块150独立于CT系统100的扫描过程时，CT系统在进行数据扫描时无需进行校正，从而可以节省数据扫描这一过程的时间，提高CT系统的整体使用率。当积累了一定量的扫描数据、温度数据等之后，计算模块150再从CT系统获得这些相关数据批量进行温度校正以及图像重建，得到校正后的重建图像结果。如果计算模块150与CT系统100的扫描过程同步进行，也就是说，计算模块150实时的计算校正扫描数据，甚至实时的进行后续的图像重建步骤，则对于单个待检测者的扫描来说，可以较快的得到最终的图像结果。

本实施例的有益效果在于，当探测器122温度不处于理想温度范围时，利用本实施例所产生的新的空气校正表对扫描数据进行校正，再根据该校正扫描数据进行图像重建，可以获得较高质量的图像。本实施例提高了CT系统100的使用效率，降低了使用者的等待时间。

参考图2所示，在本发明的另一个实施例中还可以包括温度控制装置125。在此实施例中，温度控制装置125可以用来对探测器122进行加热或冷却。温度传感器124与温度控制装置125之间电连接，以使温度传感器124可以将其所测量得到的温度数据发送给温度控制装置125，温度控制装置125再根据这些温度数据对探测器122进行温度控制。温度控制装置125可以但不限于是风扇和电热片的组合。风扇用于冷却，电热片用于加热。扫描控制装置131可以用来控制温度控制装置125将探测器122调节到多个不同温度。

在对空气进行扫描时，温度控制装置125将探测器122调节到的温度范围需要覆盖探测器122可能工作的温度场景，例如：10℃到50℃。本发明实施例对该多个不同温度的采样个数以及采样间隔没有限制。可以理解的是，所要采集的空气数据所对应的温度采样个数越多、采样间隔越小，就可以获得越精确的探测器122的温度与空气数据的对应关系，也可以对待检测者的扫描数据进行更加准确的校正。

对于探测器122中的每一个探测单元来说，温度控制装置125配置为可以分别控制每一个探测单元的温度。或者以若干个探测单元为一组，温度控制装置125可以分别控制每一组探测单元的温度。该温度控制装置125可以是与温度传感器124对应的，使每一个或每一组探测单元的温度都可以被控制和检测，并且该温度能够被扫描控制装置131、计算模块150等获得。

本实施例的有益效果在于可以通过温度控制，按照用户的需要获取不同温度范围的校正值。

在另一实施例中，计算模块150根据每一个探测单元在不同温度下的单元空气数据生成校正函数，该校正函数反映了该探测单元在多个温度下的校正值。CT系统100在对待检测者进行扫描时，计算模块150将每一个探测单元的单元扫描温度代入该校正函数，以获得该探测单元所对应的单元校正值。

可以理解的是，该校正函数可以是线性的，也可以是非线性的。关于该校正函数的实现可以采用本领域技术人员所熟悉的任意曲线拟合的方法。

可以理解的是，在前面的实施例中所得到的校正值或校正表，其所代表的扫描温度与空气数据之间的关系都是离散的，也就是说，如果CT系统100对待检测者进行扫描时，温度传感器124所测量到的探测器122温度不同于CT系统100进行空气扫描时的任何一个温度，那么该扫描数据就不能得到一个在该温度下所对应的准确的校正值。本实施例采用校正函数的技术方案可以提供一个扫描温度与空气数据之间的连续函数，使得当探测器122的温度只要在该校正函数的温度范围内，即可计算出探测器122在该温度下所对应的校正值。

需要说明的是，扫描控制装置131和计算模块150都可以获得每一个探测单元在不同温度下的空气数据以及来自扫描待检测者的扫描数据和扫描温度。扫描控制装置131、计算模块150与探测器122及其中的每一个探测单元之间可以是互相连接的。不同温度下的空气数据、扫描数据以及扫描温度等数据可以是由探测单元分别直接发送给扫描控制装置131和计算模块150；也可以是由探测单元先发送给扫描控制装置131，再由扫描控制装置131发送到计算模块150；再或者还可以是由探测单元先发送给计算模块150，再由计算模块发送给扫描控制装置131。本发明对这些数据的传输方式不做具体限制。

需要说明的是，对于不同型号的CT系统100、不同类型的探测器122、不同的工作环境等等，本发明的技术方案中所披露的温度校正值、校正表或校正函数可能是不同的。因此，采用本发明的技术方案的实施例具有良好的适应性，可以适用于不同型号的CT系统100以及不同的工作环境。

图3是本发明的一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法的流程示意图。参考图3所示，该实施例的方法流程包括以下步骤：

在步骤310中，获得探测器的多个不同温度对应的空气数据。该步骤310可以在CT系统100闲置的时间开始进行。在一实施例中，当温度传感器124检测到探测器122处于不同温度时，扫描控制装置131控制探测器122进行空气扫描，获得该温度下的空气数据，并将对应于不同温度下的空气数据存储在扫描控制装置131中。在另一实施例中，扫描控制装置131控制温度控制装置125将每一个探测单元调节到多个不同温度，探测器122在这些不同的温度下对空气进行扫描得到相应的单元空气数据，并将这些单元空气数据及其对应的温度发送给扫描控制装置131以及/或计算模块150。可以理解的是，探测器122也可以将每一个探测单元得到的单元空气数据打包成一套空气数据，再作为整体发送给扫描控制装置131以及/或计算模块150。

在步骤320中，接收扫描数据。在此步骤320中，CT系统100的扫描腔体123中存在待检测者，该扫描数据可以是由每一个探测单元获得的待检测者的待检测部位的单元扫描数据。每一个探测单元将单元扫描数据发送给扫描控制装置131以及/或计算模块150。可以理解的是，探测器122也可以将每一个探测单元得到的单元扫描数据打包成一套扫描数据，再发送给扫描控制装置131以及/或计算模块150。

在步骤330中，接收探测器在获得扫描数据时的扫描温度。该步骤可以在步骤320同时进行的。在CT系统100的扫描部件对待检测者进行扫描的过程中，当每一个探测单元获得单元扫描数据时，温度传感器124实时的测量每一个探测单元的单元扫描温度，并将该单元扫描数据和单元扫描温度发送到扫描控制装置131以及/或计算模块150。可以理解的是，探测器122和温度传感器124也可以将每一个探测单元得到的单元扫描数据和单元扫描温度打包成一套数据，再发送给扫描控制装置131以及/或计算模块150。

在步骤340中，获得校正值。该步骤可以是在步骤310结束之后进行的，也可以与步骤320同时进行，还可以是在步骤310-330都进行结束后进行。在此步骤340中，计算模块150根据对待检测者进行扫描数据时的扫描温度和探测器的多个不同温度对应的空气数据生成该扫描温度所对应的校正值。

在步骤350中，说明了步骤340中生成校正值的具体步骤。分为两个步骤351和352：

在步骤351中，获得扫描温度与理想探测器温度的校正值偏差。该步骤对应于当扫描温度不处在理想温度范围内时的情况。计算模块150根据扫描温度和探测器122的多个不同温度对应的空气数据生成该扫描温度与理想探测器温度的校正值偏差。

在步骤352中，根据该校正值偏差修正该默认校正值，得到该扫描温度对应的校正值。该修正的方法可以时用默认校正值与校正值偏差进行数学运算，如用默认校正值减去校正值偏差，或用默认校正值加校正值偏差等。该步骤应当在步骤351完成之后执行。

在步骤360中，以该校正值校正扫描数据，获得校正扫描数据。该步骤可以与步骤320同步进行，也就是说，可以在对待检测者进行扫描时实时的进行校正，也可以是在对待检测者扫描结束之后再对扫描数据进行校正。

在步骤370中，获得计算机断层扫描图像。计算模块150利用校正后的扫描数据进行图像重建，获得可读的计算机断层扫描图像。这一步骤也可以由图1中所示的图像生成装置140来实现。可以理解的是，计算模块150可以是图像生成装置140，或者包含在该图像生成装置140中，也可以独立于图像生成装置140而设置。该步骤可以是与步骤320同时进行的也可以是在上述步骤310-350完成后再进行的。

本实施例的计算机断层扫描图像的生成方法利用不同温度下的空气数据来对不同探测单元在不同的温度下得到的单元扫描数据进行校正，提高了CT系统100的使用效率，降低了使用者的等待时间。

图4是本发明的另一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法的流程示意图。在本实施例的所包括的步骤中，步骤410至440以及步骤460与图3所示的实施例中的步骤310至340以及步骤360是相同的。本实施例中的步骤450不同于图3所示的实施例中的步骤350。参考图4所示，本实施例中的步骤450说明了另外一种利用步骤440中生成的校正值对扫描数据进行校正的方法。分为两个步骤451和452：

在步骤451中，获得空气校正表。计算模块150根据各探测单元在不同温度下的单元空气数据，以及多个不同温度中的相邻两个温度之间内插的单元空气数据获得空气校正表。

在步骤452中，查询校正值。计算模块150根据探测单元的单元扫描温度，在上述的空气校正表中查询该探测单元在该单元扫描温度下所对应的单元校正值。

步骤460和步骤470与步骤360和步骤370相同。

本实施例的计算机断层扫描图像的生成方法利用了CT系统100中的空气校正表，当扫描温度不在理想温度范围内时，对空气校正表中的校正值进行了修正，提高了CT系统100的使用效率，降低了使用者的等待时间。

图5是本发明的另一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法的流程示意图。在本实施例的所包括的步骤中，步骤510至540以及步骤560与图3所示的实施例中的步骤310至340以及步骤360是相同的。本实施例中的步骤550不同于图3所示的实施例中的步骤350。参考图5所示，本实施例中的步骤550说明了另外一种利用步骤540中生成的校正值对扫描数据进行校正的方法。分为两个步骤551和552：

在步骤551中，获得校正函数。与图3所示的实施例不同，在此步骤中，计算模块150根据每一个探测单元在不同温度下的单元空气数据生成校正函数。该校正函数反映了该探测单元在不同温度下的不同校正值。可以理解的是，该校正函数可以是线性的，也可以是非线性的，视具体的实验结果而可以灵活设置。

在步骤552中，获得校正值。该步骤应当在步骤551完成之后进行，也可以是与步骤520同时进行的。当扫描控制装置131获得由待检测者而来的单元扫描数据后，计算模块150将每一个探测单元的单元扫描温度代入该校正函数，以获得该探测单元所对应的单元校正值。并使用该单元校正值对单元扫描数据进行校正。

与图4所示的实施例相比，图5所示的实施例的计算机断层扫描图像的生成方法具有相似的技术效果。进一步地，本实施例利用校正函数来对每一个探测单元的单元扫描数据进行校正，可以进一步的提高校正的精度。

图6是本发明的另一个实施例的计算机断层扫描图像的生成方法中一通道的校正函数的示意图。通过对离散点进行拟合，可以获得校正函数，该校正函数可以用于后续的扫描数据的校正。在图6中，其横轴为温度值，单位为℃；纵轴为探测器122所检测到的响应的增益。

图7是根据CT系统100的默认空气校正表对模体扫描数据进行校正之后的重建图像示意图。参考图7所示，该图像中具有明显的环状伪影。图8是根据本发明的一实施例的计算机断层扫描图像的生成方法对模体扫描数据进行校正之后的重建图像示意图。和图7相比，图8的重建图像像素均匀分布，其中没有环状伪影。可见利用本发明的计算机断层扫描图像的生成方法得到的重建图像中去除了环状伪影。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种计算机断层扫描系统，其特征在于，包括，

探测器，包括多个探测单元，配置为在扫描空气时获得空气数据，在扫描待检测者时获得扫描数据；

温度传感器，配置为检测所述探测器的温度；

扫描控制装置，控制所述探测器在处于多个不同温度时获得不同温度对应的空气数据；

计算模块，配置为根据扫描待检测者时探测器的扫描温度和所述多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度对应的校正值，所述校正值用于校正扫描待检测者获得的扫描数据，生成校正扫描数据。

2.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述计算模块是图像生成装置，所述图像生成装置配置为根据所述校正扫描数据生成计算机断层扫描图像。

3.根据权利要求2所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述图像生成装置中存储有空气校正表，所述空气校正表存储有各探测单元对应于探测器处于理想温度范围内的默认校正值，所述默认校正值用于在当所述扫描温度在所述理想温度范围内时校正所述扫描数据。

4.根据权利要求3所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述计算模块配置为，当所述扫描温度不在所述理想温度范围内时，根据所述扫描温度和所述多个不同温度对应的空气数据，生成所述扫描温度与理想探测器温度的校正值偏差，并根据所述校正值偏差修正所述默认校正值，得到所述扫描温度对应的校正值。

5.根据权利要求3或4所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述探测器的所述理想温度范围是30摄氏度到40摄氏度之间。

6.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述温度传感器配置为检测每个所述探测单元的温度，所述扫描温度包括各所述探测单元的单元扫描温度，所述空气数据包括各所述探测单元的单元空气数据，所述扫描数据包括来自各所述探测单元的单元扫描数据；

所述计算模块根据各所述探测单元的所述单元扫描温度和所述单元空气数据获得所述单元扫描温度对应的单元校正值，以所述单元校正值校正来自该探测单元的所述单元扫描数据。

7.根据权利要求6所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述计算模块根据各所述探测单元不同温度下的所述单元空气数据，以及所述多个不同温度中的相邻两个温度之间内插的单元空气数据获得空气校正表。

8.根据权利要求6所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，所述计算模块根据各所述探测单元在不同温度下的所述单元空气数据生成校正函数，所述校正函数反映该探测单元在多个温度下的校正值；

所述计算模块将所述单元扫描温度代入所述校正函数，获得所述单元校正值。

9.根据权利要求1所述的计算机断层扫描系统，其特征在于，还包括温度控制装置，所述温度控制装置配置为加热或冷却所述探测器。

10.一种计算机断层扫描图像的生成方法，包括：

获得探测器的多个不同温度对应的空气数据；

接收扫描数据；

接收所述探测器在获得扫描数据时的扫描温度；

根据所述扫描温度和所述探测器的多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度对应的校正值；

以所述校正值校正所述扫描数据，获得校正扫描数据；

以所述校正扫描数据获得计算机断层扫描图像。

11.根据权利要求10所述的计算机断层扫描图像的生成方法，其特征在于，所述根据所述扫描温度和所述探测器的多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度对应的校正值包括：

根据所述扫描温度和所述探测器的多个不同温度对应的空气数据生成所述扫描温度与理想探测器温度的校正值偏差；

根据所述校正值偏差，修正所述理想探测器温度对应的默认校正值，得到所述扫描温度对应的校正值。

12.根据权利要求10所述的计算机断层扫描图像的生成方法，其特征在于，所述探测器包括多个探测单元，所述扫描温度包括各所述探测单元的单元扫描温度，所述空气数据包括各所述探测单元的单元空气数据，所述扫描数据包括来自各所述探测单元的单元扫描数据；

根据各所述探测单元的所述单元扫描温度和所述单元空气数据获得单元校正值；

以所述单元校正值校正来自该探测单元的所述单元扫描数据。

13.根据权利要求12所述的计算机断层扫描图像的生成方法，其特征在于，获得所述单元校正值包括：

根据各所述探测单元在不同温度下的所述单元空气数据，以及所述多个不同温度中的相邻两个温度之间内插的单元空气数据获得空气校正表。

14.根据权利要求12所述的计算机断层扫描图像的生成方法，其特征在于，获得所述单元校正值包括：

根据各所述探测单元在不同温度下的所述单元空气数据获得校正函数，所述校正函数反映该探测单元在多个温度下的校正值；

将单元扫描温度带入所述校正函数，获得所述单元校正值。