CN109820531B - 一种锥束型ct几何参数的校正方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种锥束型CT几何参数的校正方法和装置。该方法和装置能够基于重建得到的单层切片图像的图像清晰度参数值自动校正CBCT几何参数，使图像始终处于清晰状态。另外，该方法和装置无须人为判断图像的质量，不需要标准模体，因而不存在因模体的摆放位置不当而导致几何参数计算结果出现偏差的可能，另外，该方法和装置不需要采用迭代算法，因此，该方法的校正速度较快，而且不会出现校正失败的可能。

Description

一种锥束型CT几何参数的校正方法和装置

技术领域

本申请涉及医学设备技术领域，尤其涉及一种锥束型CT几何参数的校正方法和装置。

背景技术

锥束型CT也称为CBCT(Cone beam CT)，是一种基于锥束型X射线和平板探测器的CT设备。

CBCT技术常用于口腔X射线摄影、介入治疗成像、放疗辅助定位等方向。由于机械设计及安装的偏差，实际的CBCT物理参数与理想模型会有或多或少的偏差。一旦重建的几何参数发生微小的偏差，重建的图像便会有重叠的伪影。因此为了使重建图像的效果达到最佳，必须获得实际的几何参数。

为了获得实际的几何参数，需要对CBCT几何参数进行校正。目前主流的几何参数校正方法有两种：解析法、迭代法。其中，解析法需要制作一个高精度已知参数的标准模体，利用模体在多角度下的扫描图像确定几何参数。迭代法采用特定的模体如金属丝，对其扫描图像进行反复重建，计算图像的像素集中度，从而得到最佳参数。通常迭代法需要对每个几何参数进行迭代，其中，几何参数包括平板横向偏移、平板纵向偏移、平板旋转角，距离等参数。

然而，解析法虽然求解速度较快，但其结果依赖高精度模体，一旦模体的实际摆放发生倾斜，计算结果会有所偏差，重建图像包含伪影。迭代法相比解析法精度有所提升，但其计算耗时较长，而且迭代法依赖输入的估计参数范围，参数范围过大可能导致迭代不收敛，结果可能计算失败。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种CBCT几何参数的校正方法和装置，以克服现有CBCT几何参数校正方法存在的上述问题。

为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：

本申请的第一方面提供了一种锥束型CT几何参数的校正方法，包括：

获取锥束型CT几何参数的初始值以及初始预设区间，所述初始预设区间内包括所述初始值在内的多个预设值；

根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及所述初始预设区间，重建至少两个所述预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片；

比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值，以得到图像清晰度参数值的极大值；

将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

作为一种可能的实现方式，所述比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值之后，所述将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数之前，还包括：

判断所述极大值对应的几何参数是否为所述初始预设区间的端点；

所述将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数具体包括：

当所述极大值对应的几何参数不是所述初始预设区间的端点时，将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

作为一种可能的实现方式，所述方法还包括：

当所述极大值对应的几何参数为所述初始预设区间的端点时，将所述初始值更新为所述极大值对应的几何参数，并根据更新后的初始值更新所述初始预设区间，并返回执行所述重建至少两个所述预设值的单层切片。

作为一种可能的实现方式，所述锥束型CT扫描对象的投影数据存储在图像处理器的显卡内存中。

作为一种可能的实现方式，所述根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及所述初始预设区间，重建至少两个所述预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片，具体包括：

采用黄金分割法从所述初始预设区间内搜索至少两个待重建单层切片的几何参数预设值；

根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及搜索到的几何参数预设值，重建搜索到的几何参数预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片。

作为一种可能的实现方式，所述图像清晰度参数值为图像像素灰度的方差或标准差。

作为一种可能的实现方式，所述几何参数包括平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和平板旋转角。

作为一种可能的实现方式，所述获取锥束型CT几何参数的初始值以及初始预设区间，具体包括：

获取平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始值及其初始预设区间以及平板旋转角的初始值及其初始预设区间；

所述重建至少两个所述预设值的单层切片、比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值和将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数，具体包括：

根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及横轴偏移的初始预设区间，重建至少两个横轴偏移预设值的投影数据中心区域单层切片，从而得到至少两个投影数据中心区域单层切片；

计算并比较各个投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第一极大值；

根据所述锥束型CT扫描对象的投影数据、第一极大值对应的横轴偏移以及平板旋转角的初始预设区间，重建至少两个平板旋转角预设值的投影数据边缘区域单层切片，从而得到至少两个投影数据边缘区域单层切片；

比较各个投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第二极大值；

将所述第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

作为一种可能的实现方式，所述比较各个投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值之后，所述将所述第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角之前，还包括：

判断所述第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移是否为所述横轴偏移的初始预设区间的端点以及判断所述第二极大值对应的平板旋转角是否为所述平板旋转角的初始预设区间的端点；

所述将所述第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角，具体包括：

当所述第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移不是所述横轴偏移的初始预设区间的端点时，将所述第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移作为校正后的横轴偏移；

当所述第二极大值对应的平板旋转角不是所述平板旋转角的初始预设区间的端点时，将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

作为一种可能的实现方式，所述方法还包括：

当所述第一极大值对应的横轴偏移为所述横轴偏移的初始预设区间的端点时，将所述横轴偏移的初始值更新为所述第一极大值对应的横轴偏移，并根据更新后的横轴偏移初始值更新所述横轴偏移的初始预设区间，并返回执行所述根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及横轴偏移的初始预设区间，重建至少两个横轴偏移预设值的投影数据中心区域单层切片。

作为一种可能的实现方式，所述方法还包括：

当所述第二极大值对应的平板旋转角为所述平板旋转角的初始预设区间的端点时，将所述平板旋转角的初始值更新为所述第二极大值对应的平板旋转角，并根据更新后的平板旋转角初始值更新所述平板旋转角的初始预设区间，并返回执行所述重建至少两个平板旋转角预设值的投影数据边缘区域单层切片。

本申请的第二方面提供了一种锥束型CT几何参数的校正装置，包括：

第一获取单元，用于获取锥束型CT几何参数的初始值以及初始预设区间，所述初始预设区间内包括所述初始值在内的多个预设值；

重建单元，用于根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及所述初始预设区间，重建至少两个所述预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片；

第二获取单元，用于计算并比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值，以得到图像清晰度参数值的极大值；

赋值单元，用于将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

基于上述技术方案，本申请具有以下有益效果：

本申请提供的CBCT几何参数的校正方法，能够基于重建得到的单层切片图像的图像清晰度参数值自动校正CBCT几何参数，使图像始终处于清晰状态。另外，该方法无须人为判断图像的质量，不需要标准模体，因而不存在因模体的摆放位置不当而导致几何参数计算结果出现偏差的可能，另外，该方法不需要采用迭代算法，因此，该方法的校正速度较快，而且不会出现校正失败的可能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的CBCT几何参数对CBCT重建图像清晰度的影响示意图；

图2为本申请实施例提供的CBCT几何参数的示意图；

图3为本申请方法实施例一提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的S301的一种实施方式的流程图；

图5为本申请实施例提供的S303的一种实施方式的流程图；

图6为本申请实施例提供的S303的另一种实施方式的流程图；

图7为本申请实施例提供的S304的一种实施方式的流程图；

图8为本申请方法实施例二提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图；

图9为本申请实施例提供的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移以及平板旋转角对单层切片中心区域的影响示意图；

图10为本申请实施例提供的在平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移校正后，平板旋转角对单层切片边缘区域的影响示意图；

图11为本申请方法实施例三提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图；

图12为本申请实施例提供的S1101的一种实施方式的流程图；

图13为本申请方法实施例四提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图；

图14为本申请实施例提供的控制设备的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正装置的结构示意图。

具体实施方式

根据背景技术部分可知，在CBCT技术中，CBCT几何参数严重影响着CBCT重建图像的清晰度。

为了便于理解和解释，下面将结合图1介绍CBCT几何参数对重建图像的影响。

参见图1，该图为本申请实施例提供的CBCT几何参数对CBCT重建图像清晰度的影响示意图。

在图1中，(1)为根据实际的CBCT几何参数进行重建得到的图像；(2)为根据存在误差的CBCT几何参数进行重建得到的图像。

对比(1)和(2)可知，由于(2)中所示图像因产生了重复的环状区域，导致(2)中所示图像的清晰度低于(1)中所示图像，因而，根据实际的CBCT几何参数重建的图像的清晰度高于根据存在误差的几何参数重建的图像的清晰度。

由此可知，CBCT几何参数严重影响着CBCT重建图像的清晰度，而且该影响具体可以为：当根据实际的CBCT几何参数进行图像重建时，能够获得清晰度最高的重建图像；当根据与实际CBCT几何参数存在误差的CBCT几何参数进行图像重建时，将得到清晰度较低的重建图像。另外，如果图像重建过程中所依据的CBCT几何参数越接近实际的CBCT几何参数，那么重建图像的清晰度就越高。

然而，由于机械设计及安装的偏差，或者设备磨损，导致CBCT设备所具有的实际CBCT几何参数与理论CBCT几何参数与之间存在有或多或少的偏差，因而，为了使重建图像的清晰度达到最佳，必须对理论CBCT几何参数进行校正，以便获得实际的CBCT几何参数。

如背景技术部分，为了对理论CBCT几何参数进行校正，可以采用解析法或迭代法对CBCT几何参数进行校正。然而，解析法和迭代法分别如背景技术部分的问题。

为了解决上述校正方法存在的技术问题，本申请实施例提供了一种CBCT几何参数的校正方法，包括：获取CBCT几何参数的初始值以及初始预设区间，初始预设区间内包括初始值在内的多个预设值；根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间，重建至少两个预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片；CBCT扫描对象的投影数据是经过滤波处理后的投影数据；计算并比较各个单层切片的图像清晰度参数值，以得到图像清晰度参数值的极大值；将极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

由上可知，本申请提供的CBCT几何参数的校正方法，能够基于重建得到的单层切片图像的图像清晰度参数值来自动校正CBCT几何参数，使图像始终处于清晰状态。另外，该方法无须人为判断图像的质量，不需要标准模体，因而不存在因模体的摆放位置不当而导致几何参数计算结果出现偏差的可能，另外，该方法不需要采用迭代算法，因此，该方法的校正速度较快，而且不会出现校正失败的可能。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的具体实现方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在介绍本申请具体实施方式之前，首先介绍CBCT几何参数。

在CBCT设备中包括多个CBCT几何参数，而且，为了便于解释和理解，下面将结合图2对CBCT几何参数的相关知识进行介绍。

参见图2，该图为本申请实施例提供的CBCT几何参数的示意图。

如图2所示，CBCT几何参数包括：射线源焦点到平板探测器的距离S_DD、射线源焦点到旋转中心距离S_ID、平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀、平板探测器中心与射线源焦点的纵轴偏移v₀、平板旋转角r、平板探测器的u轴倾角和平板v轴倾角。

下面介绍本申请实施例的具体实现方式。

方法实施例一

参见图3，该图为本申请方法实施例一提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图。

本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正方法包括：

S301：获取CBCT几何参数的初始值以及初始预设区间，初始预设区间内包括初始值在内的多个预设值。

该步骤的具体实现方式将在下文中详细描述。

S302：对CBCT扫描对象的原始投影数据进行滤波处理，得到CBCT扫描对象的投影数据。

该步骤的具体实现方式将在下文中详细描述。

S303：根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间，重建至少两个预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片。

该步骤的具体实现方式将在下文中详细描述。

S304：比较各个单层切片的图像清晰度参数值，以得到图像清晰度参数值的极大值。

该步骤的具体实现方式将在下文中详细描述。

S305：将极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

需要说明的是，S301和S302之间没有固定的执行顺序，可以依次执行S301和S302，还可以依次执行S302，本申请实施例对此不做具体限定。

作为本申请的一具体实现方式，在S305之后，还可以包括以下步骤：

S306：根据校正后的几何参数重建CBCT图像。

为了便于理解和解释本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正方法，下面将依次介绍S301、S302、S303和S304的具体实现方式。

首先介绍S301的具体实现方式。

参见图4，该图为本申请实施例提供的S301的一种实施方式的流程图。

作为一种实施方式，S301具体可以为：

S3011：获取CBCT几何参数的初始值。

需要说明，在本申请实施例中，几何参数可以包括：射线源焦点到平板探测器的距离、射线源焦点到旋转中心距离、平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移、平板探测器中心与射线源焦点的纵轴偏移、平板旋转角、平板探测器的u轴倾角和平板v轴倾角中的至少一个参数。

此外，几何参数的初始值可以为技术人员根据经验总结出的对CBCT图像重建效果较好的几何参数值。

S3012：根据获得的初始值，获取CBCT几何参数的初始预设区间。

初始预设区间可以根据CBCT几何参数的初始值确定。作为示例，当初始值确定时，可以以该初始值为参考值，选取一定数量的小于初始值的数值，和/或，选取一定数量的大于初始值的数值，从而根据这些选取的数值确定出初始预设区间。

具体示例可以为：当初始值确定时，可以以该初始值为中位数，以一定间隔，在初始值的两侧分别取多个数值，从而确定出初始预设区间。

以上为S301的具体实施方式，在S301中，可以先获取CBCT几何参数的初始值，再根据CBCT几何参数的初始值确定初始预设区间。如此，能够获得更精确的CBCT几何参数的初始预设区间，以便于提高后续根据初始预设区间内的值重建的单层切片的精确度。

下面介绍S302的具体实现方式。

在S302中，CBCT扫描对象的原始投影数据可以为由CBCT设备扫描CBCT扫描对象时，投影到平板探测器上的投影数据。

其中，CBCT扫描对象可以为放置在CBCT设备上的任一扫描对象，例如任一患者或者任一物体。

作为一种实施方式，S302可以具体为：利用预设算法对CBCT扫描对象的原始投影数据进行滤波处理，得到CBCT扫描对象的投影数据。

作为示例，预设算法可以为图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)中的FDK算法。

需要说明，进行滤波处理可以提高投影数据的信噪比，降低投影数据的伪影，进而能够达到较好的几何参数校正效果。

以上为S302的具体实施方式，在S302中，可以对CBCT扫描对象的原始投影数据进行滤波处理，得到CBCT扫描对象的投影数据，以便于在图像重建过程中能够准确快速地使用CBCT扫描对象的投影数据进行图像重建，从而提高了图像重建过程的效率，进而提高了CBCT几何参数的校正效率。

下面介绍S303的具体实现方式。S303可以采用多种实施方式，下面将分别介绍S303的不同具体实施方式。

由于初始预设区间内包括多个CBCT几何参数预设值，根据每个CBCT几何参数预设值能够分别重建出一幅单层切片。

作为一示例，S303可以根据初始预设区间内的每个预设值分别进行图像重建，从而得到每个预设值对应的单层切片。作为另一示例，为了提高几何参数校正效率，S303也可以根据初始预设区间内的部分预设值分别进行图像重建，从而得到部分预设值对应的单层切片。

为了便于解释和理解，下面将以初始预设区间内包括N个预设值为例进行说明。

参见图5，该图为本申请实施例提供的S303的一种实施方式的流程图。

作为一种实施方式，当初始预设区间内包括N个预设值，该N个预设值可以分别标记为：第1个预设值、第2个预设值、……、第N个预设值。当初始预设区间内所有预设值均用于图像重建时，则S303具体可以为：

S3031：根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间内的第1个预设值，重建第1个预设值的单层切片，获得第1个单层切片。

S3032：根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间内的第2个预设值，重建第2个预设值的单层切片，获得第2个单层切片。

S3033：根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间内的第3个预设值，重建第3个预设值的单层切片，获得第3个单层切片。

依次重复执行根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间内的第i个预设值，重建第i个预设值的单层切片，获得第i个单层切片；其中，i为正整数，且i≤N。

S3034：根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间内的第N-1个预设值，重建第N-1个预设值的单层切片，获得第N-1个单层切片。

S3035：根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间内的第N个预设值，重建第N个预设值的单层切片，获得第N个单层切片。

在该实施方式中，通过根据初始预设区间内的所有预设值进行重建，并获得每个预设值对应的单层切片，完成了对初始预设区间内所有预设值进行重建的工作。

另外，为了提高S303的执行效率，进而提高CBCT几何参数的校正效率，S303还可以采用另外一种实施方式，下面将结合附图进行解释和说明。

参见图6，该图为本申请实施例提供的S303的另一种实施方式的流程图。

作为另一种实施方式，当初始预设区间内包括N个预设值，该N个预设值可以分别标记为：第1个预设值、第2个预设值、……、第N个预设值。当初始预设区间内部分预设值用于图像重建时，则S303具体可以为：

S303A：根据初始预设区间内的所有预设值，获得M个预设值；其中，M为正整数，且2≤M＜N。

M个预设值可以通过多种搜索方式从初始预设区间内的多个预设值中进行搜索获得。例如，搜索方式可以是随机抽取方式，也可以是按照预设搜索方法进行搜索的方式。另外，由于CBCT几何参数与重建的单层切片之间具有类似二次曲线的单峰极大值特性，因而，可以采用黄金分割法进行预设值的搜索。

其中，黄金分割法是指把一个目标区间分割为两个子区间：第一子区间和第二子区间，其中，第一子区间大于第二子区间，使第一子区间与整个目标区间的比值等于第二子区间与第一子区间的比值。但是，由于该比值是一个无理数，可以取该比值的近似值是0.6。

因此，作为一种实施方式，当初始预设区间为[t1，t2]时，S303A具体可以为：在[t1，t1+0.6*(t2-t1)]区间内选取0.6*M个预设值，并在[t1+0.6*(t2-t1)，t2]区间内选取0.4*M个预设值。

S303B：根据CBCT扫描对象的投影数据以及M个预设值，重建M个预设值的单层切片，从而得到M个单层切片。

以上为S303的具体实施方式，在S303中，可以先从初始预设区间中选取至少两个预设值，再根据选取的预设值以及CBCT扫描对象的投影数据进行重建，得到每个预设值对应的单层切片。

下面介绍S304的具体实现方式。

在S304中，图像清晰度参数值可以用于评价单层切片是否清晰，而且，单层切片的图像清晰度参数值越大，则表示单层切片越清晰。

另外，图像清晰度参数值可以采用多种清晰度评价指标，作为示例，图像清晰度参数值可以是图像像素灰度的方差或标准差。

作为一具体示例，当图像清晰度参数值是图像像素灰度的方差时，其计算公式如下：

式中，δ²为图像像素灰度的方差值；

X_i为图像中第i个像素的灰度值；

μ为图像像素灰度的均值；

N为图像的像素点个数。

此时，由于根据CBCT扫描对象的投影数据进行重建的过程是将经过滤波处理后的投影数据进行积分的过程，而且在该过程中错误的几何参数会将投影数据域的灰度叠加到错误的位置，导致图像的灰度不能聚集，进而导致单层切片的图像像素灰度的方差降低，因而，单层切片的图像像素灰度的方差与几何参数关系之间具有局域单峰特性。由此可知，当单层切片的图像像素灰度的方差值越大，则表示单层切片越清晰。

因而，作为一种实施方式，S304可以具体为：比较各个单层切片的图像像素灰度的方差，以得到图像像素灰度的方差的极大值。

作为示例，当执行S302获得第1至N个单层切片时，S304的具体实现方式可以如图7所示，其包括以下步骤：

S3041：计算第1至N个单层切片的图像清晰度参数值，分别得到第1至N个单层切片的图像清晰度参数值。

作为一种实施方式，S3041具体可以为：计算第1至N个单层切片的图像像素灰度的方差，分别得到第1至N个单层切片的图像像素灰度的方差。

在本申请实施例中，可以采用相同的方法计算第1至N个单层切片的图像像素灰度的方差，为了简要起见，下面将以计算j个单层切片的图像像素灰度的方差为例进行详细的解释和说明。

作为一种实施方式，计算第j个单层切片的图像像素灰度的方差，具体包括：

首先，获得第j个单层切片图像的像素个数N_j，并获得第j个单层切片图像中第1个至第N_j个像素的灰度值X₁至

其次，根据第j个单层切片图像中的所有像素的灰度值，得到第j个单层切片图像的图像像素灰度的均值μ_j。

作为一种实施方式，第j个单层切片图像的图像像素灰度的均值μ_j的计算公式可以为：

式中，μ_j为第j个单层切片图像的图像像素灰度的均值；X_i为图像中第i个像素的灰度值；N_j为第j个单层切片图像的像素个数。

然后，根据第j个单层切片图像的像素个数N_j、第j个单层切片图像的图像像素灰度的均值μ_j、第j个单层切片图像中第1个至第N_j个像素的灰度值X₁至

得到第j个单层切片图像的图像像素灰度的方差值δ_j ²。

作为一种实施方式，第j个单层切片图像的图像像素灰度的方差值δ_j ²的计算公式可以为：

式中，δ_j ²为第j个单层切片图像的图像像素灰度的方差值；μ_j为第j个单层切片图像的图像像素灰度的均值；X_i为图像中第i个像素的灰度值；N_j为第j个单层切片图像的像素个数。

S3042：将第1至N个单层切片的图像清晰度参数值进行比较，得到图像清晰度参数值的极大值。

作为一种实施方式，当图像清晰度参数值为图像像素灰度的方差值时，S3042具体可以为：将第1至N个单层切片的图像像素灰度的方差值δ₁ ²至

进行比较，得到图像清晰度参数值的极大值。

以上为S304的具体实施方式，在S304中，可以先计算每个单层切片的图像清晰度参数值，再将所有单层切片的图像清晰度参数值进行比较，得到图像清晰度参数值的极大值。

以上为本申请提供的方法实施例一的具体实现方式。在该具体实现方式中，能够基于重建得到的单层切片图像的图像清晰度参数值来自动校正CBCT几何参数，使图像始终处于清晰状态。另外，该方法无须人为判断图像的质量，不需要标准模体，因而不存在因模体的摆放位置不当而导致几何参数计算结果出现偏差的可能，另外，该方法不需要采用迭代算法，因此，该方法的校正速度较快，而且不会出现校正失败的可能。

另外，在本申请方法实施例一中，可以先确定CBCT几何参数的初始值，再根据该初始值确定CBCT几何参数的初始预设区间，以便获得更精确的CBCT几何参数的初始预设区间，从而能够提高后续根据初始预设区间内的值重建的单层切片的精确度。

此外，在本申请方法实施例一中，还可以对CBCT扫描对象的原始投影数据进行滤波处理，得到CBCT扫描对象的投影数据，以便于在图像重建过程中能够准确地使用CBCT扫描对象的投影数据进行图像重建，从而提高了图像重建过程的效率，进而提高了CBCT几何参数的校正效率。

另外，在本申请方法实施例一中，还可以先从初始预设区间中选取至少两个预设值，再根据选取的预设值以及CBCT扫描对象的投影数据进行重建，得到每个预设值对应的单层切片。

作为上述方法实施例一的扩展，在S302和S303之间，还可以包括以下步骤：

存储滤波处理后得到的射线照射对应的投影数据。

需要说明，投影数据可以存储到任一存储位置，例如CBCT设备的磁盘中或者图像处理器的显卡内存中。更具体地，为了便于执行后续步骤时能够快速的获得CBCT扫描对象的投影数据，可以将滤波处理后得到的射线照射对应的投影数据存储到图像处理器的显卡内存中，如此，在后续对投影数据进行图像重建时，可以提高调用投影数据的速率，进而提高CBCT几何参数的校正效率。

在上述方法实施例一提供的CBCT几何参数的校正方法中，通过根据初始预设区间获得多个单层切片，并从这些单层切片的图像清晰度参数值中选择极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。另外，为了进一步提高校正后的几何参数的准确性，还可以根据图像清晰度参数值的极大值调整初始预设区间。因而，本申请还提供了CBCT几何参数的校正方法的另外一种实施方式，下面将结合附图进行解释和说明。

方法实施例二

方法实施例二是在方法实施例一的基础上进行的改进，为了简要起见，方法实施例二与方法实施例一内容相同的部分，在此不再赘述。

参见图8，该图为本申请方法实施例二提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图。

S801至S804的内容与S301至S304的内容相同，为了简要起见，在此不再赘述。

S805：判断极大值对应的几何参数是否为初始预设区间的端点。若是，则执行S806；若否，则执行S807。

如果极大值对应的几何参数为初始预设区间的端点时，该极大值对应的几何参数可能不是几何参数的最优值，该几何参数可能还有进一步校正优化的余地，因而，为了进一步提高校正后的几何参数的准确性，需要根据极大值对应的几何参数重新设定初始预设区间，以便使得更新后的初始预设区间更恰当。

然而，如果极大值对应的几何参数不是初始预设区间的端点时，则表示极大值对应的几何参数为几何参数的最优值，该几何参数无进一步校正优化的余地，因而，可以根据极大值对应的几何参数，确定校正后的几何参数。

S806：将初始值更新为极大值对应的几何参数，并根据更新后的初始值更新初始预设区间，并返回执行S803。

S807：将极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

以上为本申请方法实施例二提供的CBCT几何参数的校正方法的具体实现方式。在该具体实现方式中，通过判断极大值对应的几何参数是否为初始预设区间的端点，确定极大值对应的几何参数是否为几何参数的最优值。当极大值对应的几何参数不是初始预设区间的端点时，则确定极大值对应的几何参数为几何参数的最优值，因而，可以将极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数；当极大值对应的几何参数为初始预设区间的端点时，则确定极大值对应的几何参数可能不是几何参数的最优值，该几何参数可能还有进一步校正优化的余地，因而，可以将初始值更新为极大值对应的几何参数，并根据更新后的初始值更新初始预设区间，以便根据更新后的初始预设区间重新获取图像清晰度参数值的极大值。如此，该方法能够保证根据合理的初始预设区间获得更准确的图像清晰度参数值的极大值，从而提高了根据极大值对应的几何参数确定的校正后的几何参数的准确性。

需要说明，以上方法实施例一和二提供的CBCT几何参数的校正方法中，CBCT几何参数可以是射线源焦点到平板探测器的距离S_DD、射线源焦点到旋转中心距离S_ID、平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀、平板探测器中心与射线源焦点的纵轴偏移v₀、平板旋转角r、平板探测器的u轴倾角和平板v轴倾角中的至少一个参数。

然而，由于在上述参数中，S_DD、S_ID、v₀、平板探测器的u轴倾角和平板v轴倾角对图像质量的影响较小，而且，平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和平板旋转角均是重建的单层切片的清晰度的主要影响因子。为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率，可以仅对平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀和平板旋转角r进行校正。

为了便于理解和解释，下面将结合图9和图10分别介绍平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀和平板旋转角r对图像清晰度的影响。其中，图9为本申请实施例提供的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移以及平板旋转角对单层切片中心区域的影响示意图；图10为本申请实施例提供的在平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移校正后，平板旋转角对单层切片边缘区域的影响示意图。

由图9可知，当平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀与平板旋转角r均改变时，单层切片的中心区域的方差不会随着平板旋转角r的改变而发生变化，因而可知，平板旋转角r不影响单层切片的中心区域的清晰度；然而，单层切片的中心区域的方差将随着平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀的改变而发生变化，而且u₀与方差的关系近似抛物线，因而可知，平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移影响单层切片的中心区域的清晰度，而且当u₀取极大值时，单层切片的中心区域的方差最大，此时单层切片的中心区域的清晰度最高。

由图10可知，在平板探测器中心与射线源焦点的横轴校正后，单层切片的边缘区域的方差会随着平板旋转角r的改变而发生变化，而且r与方差的关系近似抛物线，因而可知，平板旋转角r影响单层切片的边缘区域的清晰度，而且当r取极大值时，单层切片的边缘区域的方差最大，此时单层切片的边缘区域的清晰度最高。

根据图9和图10的分析可知，虽然平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和平板旋转角均是重建的单层切片的清晰度的主要影响因子，但是，由于平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀影响单层切片的所有区域的重建，而且平板旋转角r仅影响单层切片的边缘区域的重建，但对单层切片的中心区域的重建影响较小，因而，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率，可以确定平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀的极大值，再根据平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移u₀的极大值，确定平板旋转角r的极大值。因而，本申请提供了另一种实施方式，下面将结合附图进行解释和说明。

方法实施例三

参见图11，该图为本申请方法实施例三提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图。

本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正方法，包括：

S1101：获取平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始值及其初始预设区间以及平板旋转角的初始值及其初始预设区间。

S1101可以采用多种实施方式，下面将以一种实施方式为例进行解释和说明。

参见图12，该图为本申请实施例提供的S1101的一种实施方式的流程图。

作为一种实施方式，S1101具体可以为：

S11011：获取平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始值，并根据平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始值，获取平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间。

S11012：获取平板旋转角的初始值，并根据平板旋转角的初始值，获取平板旋转角的初始预设区间。

需要说明的是，S11011与S11012的执行顺序不固定，可以依次执行S11011与S11012，也可以依次执行S11012与S11011。

S1102：对CBCT扫描对象的原始投影数据进行滤波处理，得到CBCT扫描对象的投影数据。

S1102的具体实施方式与S302的具体实施方式相同，在此不再赘述。

需要说明的是，在本申请实施例中，S1101与S1102没有固定的执行顺序，可以依次执行S1101和S1102，也可以依次执行S1102和S1101。

S1103：根据CBCT扫描对象的投影数据以及横轴偏移的初始预设区间，重建至少两个横轴偏移预设值的投影数据中心区域单层切片，从而得到至少两个投影数据中心区域单层切片。

S1103的具体实施方式与S303的具体实施方式相似，区别在于S1103是S303的一种具体实施方式，在该实施方式中，CBCT几何参数为平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移。

S1104：计算并比较各个投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第一极大值。

S1104的具体实施方式与S304的具体实施方式相似，区别在于S1104是S304的一种具体实施方式，在该实施方式中，CBCT几何参数为平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移。

S1105：根据CBCT扫描对象的投影数据、第一极大值对应的横轴偏移以及平板旋转角的初始预设区间，重建至少两个平板旋转角预设值的投影数据边缘区域单层切片，从而得到至少两个投影数据边缘区域单层切片。

S1106：计算并比较各个投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第二极大值。

S1107：将第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

以上为本申请方法实施例三提供的CBCT几何参数的校正方法的具体实现方式。在该具体实现方式中，由于平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移是影响单层切片中心区域清晰度以及边缘区域清晰度的主要参数，而平板旋转角仅是影响单层切片的边缘区域清晰度的主要参数，因而，该方法还通过先根据平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间，获得平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的极大值；然后，再基于该平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的极大值以及平板旋转角的初始预设区间，获得平板旋转角的极大值，以便根据平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的极大值和平板旋转角的极大值，分别确定校正后的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和校正后的平板旋转角。如此，该方法提高了CBCT几何参数的校正效率。

另外，该方法还能够基于重建得到的单层切片图像的图像清晰度参数值来自动校正CBCT几何参数，且几何参数包括平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和平板旋转角，使图像始终处于清晰状态。另外，该方法无须人为判断图像的质量，不需要标准模体，因而不存在因模体的摆放位置不当而导致几何参数计算结果出现偏差的可能，另外，该方法不需要采用迭代算法，因此，该方法的校正速度较快，而且不会出现校正失败的可能。此外，由于该方法仅需校正影响图像质量的两个主要参数：平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和平板旋转角，因而，提高了CBCT几何参数的校正效率。

以上方法实施例三提供的CBCT几何参数的校正方法，当几何参数包括平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和平板旋转角时，通过根据初始预设区间获得多个单层切片，并从这些单层切片的图像清晰度参数值中选择极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。另外，为了进一步提高校正后的几何参数的准确性，还可以根据图像清晰度参数值的极大值调整初始预设区间。因而，本申请还提供了CBCT几何参数的校正方法的另外一种实施方式，下面将结合附图进行解释和说明。

方式实施例四

方法实施例四是在方法实施例三的基础上进行的改进，为了便于解释和理解，下面将以在方法实施例三的基础上进行改进为例进行说明。其中，为了简要起见，方法实施例四与方法实施例三内容相同的部分，在此不再赘述。

参见图13，该图为本申请方法实施例四提供的CBCT几何参数的校正方法的流程图。

本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正方法，包括：

S1301至S1306的内容与S1101至S1106的内容相同，为了简要起见，在此不再赘述。

S1307：判断第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移是否为横轴偏移的初始预设区间的端点。若是，则执行S1308；若否，则执行S1311。

S1308：将横轴偏移的初始值更新为第一极大值对应的横轴偏移，并根据更新后的横轴偏移初始值更新横轴偏移的初始预设区间，并返回执行S1303。

S1309：判断第二极大值对应的平板旋转角是否为平板旋转角的初始预设区间的端点。若是，则执行S1310；若否，则执行S1312。

S1310：将平板旋转角的初始值更新为第二极大值对应的平板旋转角，并根据更新后的平板旋转角初始值更新平板旋转角的初始预设区间，并返回执行S1305。

S1311：将第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移。

S1312：将第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

需要说明的是，在本申请实施例中，S1307与S1309之间没有固定的执行顺序，可以依次执行S1307与S1309，也可以依次执行S1309与S1307。

以上为本申请方法实施例四提供的CBCT几何参数的校正方法的具体实现方式。在该具体实现方式中，当得到平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的极大值和平板旋转角的极大值之后，还可以判断极大值对应的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移是否为平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间的端点，确定平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间是否合理。当极大值对应的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移不是其对应的初始预设区间的端点时，则确定平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间是合理的，因而，可以将极大值对应的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移作为校正后的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移；当极大值对应的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移为其对应的初始预设区间的端点时，则确定平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间是不合理的，因而，可以将初始值更新为极大值对应的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移，并根据更新后的初始值更新平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间，以便根据更新后的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间重新获取图像清晰度参数值的极大值。

另外，还需要判断极大值对应的平板旋转角是否为平板旋转角的初始预设区间的端点，确定平板旋转角的初始预设区间是否合理。当极大值对应的平板旋转角不是其对应的初始预设区间的端点时，则确定平板旋转角的初始预设区间是合理的，因而，可以将极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角；当极大值对应的平板旋转角为其对应的初始预设区间的端点时，则确定平板旋转角的初始预设区间是不合理的，因而，可以将初始值更新为极大值对应的平板旋转角，并根据更新后的初始值更新平板旋转角的初始预设区间，以便根据更新后的平板旋转角的初始预设区间重新获取图像清晰度参数值的极大值。

如此，该方法能够保证根据合理的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始预设区间获得更准确的图像清晰度参数值的第一极大值，以及根据合理的平板旋转角的初始预设区间获得更准确的图像清晰度参数值的第二极大值，从而提高了根据第一极大值对应的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移进行校正的平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的准确性，也提高了根据第二极大值对应的平板旋转角进行校正的平板旋转角的准确性。

上述方法实施例提供的CBCT几何参数的校正方法可以由图14所示的控制设备执行。图14所示的控制设备包括处理器(processor)1401，通信接口(CommunicationsInterface)1402，存储器(memory)1403，总线1404。处理器1401，通信接口1402，存储器1403通过总线1404完成相互间的通信。

其中，存储器1403中可以存储有校正CBCT几何参数的逻辑指令，该存储器例如可以是非易失性存储器(non-volatile memory)。处理器1401可以调用执行存储器1403中的校正CBCT几何参数的逻辑指令，以执行上述的CBCT几何参数的校正方法。作为实施例，该校正CBCT几何参数的逻辑指令可以为控制软件对应的程序，在处理器执行该指令时，控制设备可以对应地在显示界面上显示该指令对应的功能界面。

校正CBCT几何参数的逻辑指令的功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

上述的校正CBCT几何参数的逻辑指令，可以称为“CBCT几何参数的校正装置”，该装置可以划分成各个功能模块。具体参见以下内容。

下面介绍本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正装置的具体实现方式。

参见图15，该图为本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正装置的结构示意图。

本申请实施例提供的CBCT几何参数的校正装置，包括：

第一获取单元1501，用于获取CBCT几何参数的初始值以及初始预设区间，初始预设区间内包括初始值在内的多个预设值；

重建单元1502，用于根据CBCT扫描对象的投影数据以及初始预设区间，重建至少两个预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片；CBCT扫描对象的投影数据是经过滤波处理后的投影数据；

第二获取单元1503，用于计算并比较各个单层切片的图像清晰度参数值，以得到图像清晰度参数值的极大值；

赋值单元1504，用于将极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

以上本申请提供的CBCT几何参数的校正装置的具体实现方式。该校正装置能够基于重建得到的单层切片图像的图像清晰度参数值来自动校正CBCT几何参数，使图像始终处于清晰状态。另外，该装置无须人为判断图像的质量，不需要标准模体，因而不存在因模体的摆放位置不当而导致几何参数计算结果出现偏差的可能，另外，该装置不需要采用迭代算法，因此，该装置的校正速度较快，而且不会出现校正失败的可能。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，CBCT几何参数的校正装置，还可以包括：

第一判断单元，用于判断极大值对应的几何参数是否为初始预设区间的端点；

赋值单元1504，具体包括：

当极大值对应的几何参数不是初始预设区间的端点时，将极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，CBCT几何参数的校正装置，还可以包括：

第一更新单元，用于当极大值对应的几何参数为初始预设区间的端点时，将初始值更新为极大值对应的几何参数，并根据更新后的初始值更新初始预设区间，并将更新后的初始值以及初始预设区间发送至重建单元1502。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，CBCT扫描对象的投影数据存储在图像处理器的显卡内存中。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，重建单元1502，具体可以包括：

搜索子单元，用于采用黄金分割法从初始预设区间内搜索至少两个待重建单层切片的几何参数预设值；

第一重建子单元，用于根据CBCT扫描对象的投影数据以及搜索到的几何参数预设值，重建搜索到的几何参数预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，图像清晰度参数值为图像像素灰度的方差或标准差。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，几何参数包括平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移和平板旋转角。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，第一获取单元1501，具体可以包括：

用于获取平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始值及其初始预设区间以及平板旋转角的初始值及其初始预设区间；

由重建单元1502、第二获取单元1503以及赋值单元1504共同构成的集成单元，具体包括：

第二重建子单元，用于根据CBCT扫描对象的投影数据以及横轴偏移的初始预设区间，重建至少两个横轴偏移预设值的投影数据中心区域单层切片，从而得到至少两个投影数据中心区域单层切片；

第一获取子单元，用于计算并比较各个投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第一极大值；

第三重建子单元，用于根据CBCT扫描对象的投影数据、第一极大值对应的横轴偏移以及平板旋转角的初始预设区间，重建至少两个平板旋转角预设值的投影数据边缘区域单层切片，从而得到至少两个投影数据边缘区域单层切片；

第二获取子单元，用于计算并比较各个投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第二极大值；

第一赋值子单元，用于将第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，CBCT几何参数的校正装置，还包括：

第二判断单元，用于判断第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移是否为横轴偏移的初始预设区间的端点以及判断第二极大值对应的平板旋转角是否为平板旋转角的初始预设区间的端点；

第一赋值子单元，具体包括：

第一赋值模块，用于当第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移不是横轴偏移的初始预设区间的端点时，将第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移作为校正后的横轴偏移；

第二赋值模块，用于当第二极大值对应的平板旋转角不是平板旋转角的初始预设区间的端点时，将第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，CBCT几何参数的校正装置，还可以包括：

第二更新单元，用于当第一极大值对应的横轴偏移为横轴偏移的初始预设区间的端点时，将横轴偏移的初始值更新为第一极大值对应的横轴偏移，并根据更新后的横轴偏移初始值更新横轴偏移的初始预设区间，并将更新后的横轴偏移初始值以及更新后的横轴偏移的初始预设区间发送至第一重建子单元。

作为一种实施方式，为了进一步提高CBCT几何参数的校正效率以及准确性，CBCT几何参数的校正装置，还包括：

第三更新单元，用于当第二极大值对应的平板旋转角为平板旋转角的初始预设区间的端点时，将平板旋转角的初始值更新为第二极大值对应的平板旋转角，并根据更新后的平板旋转角初始值更新平板旋转角的初始预设区间，并将更新后的平板旋转角初始值以及更新后的平板旋转角的初始预设区间发送至第三重建子单元。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，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，物流管理服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英语：Read-Only Memory，缩写：ROM)、随机存取存储器(英语：Random Access Memory，缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种锥束型CT几何参数的校正方法，其特征在于，包括：

获取锥束型CT几何参数的初始值以及初始预设区间，所述初始预设区间内包括所述初始值在内的多个预设值，所述锥束型CT几何参数包括：射线源焦点到平板探测器的距离、射线源焦点到旋转中心距离、平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移、平板探测器中心与射线源焦点的纵轴偏移、平板旋转角、平板探测器的轴倾角和平板轴倾角中的至少一个，所述平板旋转角为所述平板探测器的竖直方向与所述旋转中心的竖直方向之间的夹角，所述平板探测器的轴倾角为所述平板探测器以水平平面为基础，以水平方向为轴旋转的角度，所述平板轴倾角为所述平板探测器以水平平面为基础，以竖直方向为轴旋转的角度；

根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及所述初始预设区间，重建至少两个所述预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片；

比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值，以得到图像清晰度参数值的极大值；

将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数；

其中，所述根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及所述初始预设区间，重建至少两个所述预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片，具体包括：

采用黄金分割法从所述初始预设区间内搜索至少两个待重建单层切片的几何参数预设值；

根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及搜索到的几何参数预设值，重建搜索到的几何参数预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值之后，所述将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数之前，还包括：

判断所述极大值对应的几何参数是否为所述初始预设区间的端点；

所述将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数具体包括：

当所述极大值对应的几何参数不是所述初始预设区间的端点时，将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述极大值对应的几何参数为所述初始预设区间的端点时，将所述初始值更新为所述极大值对应的几何参数，并根据更新后的初始值更新所述初始预设区间，并返回执行所述重建至少两个所述预设值的单层切片。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锥束型CT扫描对象的投影数据存储在图像处理器的显卡内存中。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述图像清晰度参数值为图像像素灰度的方差或标准差。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取锥束型CT几何参数的初始值以及初始预设区间，具体包括：

获取平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移的初始值及其初始预设区间以及平板旋转角的初始值及其初始预设区间；

所述重建至少两个所述预设值的单层切片、比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值和将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数，具体包括：

根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及横轴偏移的初始预设区间，重建至少两个横轴偏移预设值的投影数据中心区域单层切片，从而得到至少两个投影数据中心区域单层切片；

计算并比较各个投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据中心区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第一极大值；

根据所述锥束型CT扫描对象的投影数据、第一极大值对应的横轴偏移以及平板旋转角的初始预设区间，重建至少两个平板旋转角预设值的投影数据边缘区域单层切片，从而得到至少两个投影数据边缘区域单层切片；

比较各个投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值，以得到投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值的极大值，并将其称为第二极大值；

将所述第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述比较各个投影数据边缘区域单层切片的图像清晰度参数值之后，所述将所述第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角之前，还包括：

判断所述第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移是否为所述横轴偏移的初始预设区间的端点以及判断所述第二极大值对应的平板旋转角是否为所述平板旋转角的初始预设区间的端点；

所述将所述第一极大值对应的横轴偏移作为校正后的横轴偏移，并将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角，具体包括：

当所述第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移不是所述横轴偏移的初始预设区间的端点时，将所述第一极大值对应的投影数据中心区域单层切片的横轴偏移作为校正后的横轴偏移；

当所述第二极大值对应的平板旋转角不是所述平板旋转角的初始预设区间的端点时，将所述第二极大值对应的平板旋转角作为校正后的平板旋转角。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一极大值对应的横轴偏移为所述横轴偏移的初始预设区间的端点时，将所述横轴偏移的初始值更新为所述第一极大值对应的横轴偏移，并根据更新后的横轴偏移初始值更新所述横轴偏移的初始预设区间，并返回执行所述根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及横轴偏移的初始预设区间，重建至少两个横轴偏移预设值的投影数据中心区域单层切片。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第二极大值对应的平板旋转角为所述平板旋转角的初始预设区间的端点时，将所述平板旋转角的初始值更新为所述第二极大值对应的平板旋转角，并根据更新后的平板旋转角初始值更新所述平板旋转角的初始预设区间，并返回执行所述重建至少两个平板旋转角预设值的投影数据边缘区域单层切片。

10.一种锥束型CT几何参数的校正装置，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取锥束型CT几何参数的初始值以及初始预设区间，所述初始预设区间内包括所述初始值在内的多个预设值；

重建单元，用于根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及所述初始预设区间，重建至少两个所述预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片；

第二获取单元，用于计算并比较各个所述单层切片的图像清晰度参数值，以得到图像清晰度参数值的极大值；

赋值单元，用于将所述极大值对应的几何参数作为校正后的几何参数；

其中，所述重建单元，包括：

搜索子单元，用于采用黄金分割法从初始预设区间内搜索至少两个待重建单层切片的几何参数预设值；

第一重建子单元，用于根据锥束型CT扫描对象的投影数据以及搜索到的几何参数预设值，重建搜索到的几何参数预设值的单层切片，从而得到至少两个单层切片；所述锥束型CT几何参数包括：射线源焦点到平板探测器的距离、射线源焦点到旋转中心距离、平板探测器中心与射线源焦点的横轴偏移、平板探测器中心与射线源焦点的纵轴偏移、平板旋转角、平板探测器的轴倾角和平板轴倾角中的至少一个，所述平板旋转角为所述平板探测器的竖直方向与所述旋转中心的竖直方向之间的夹角，所述平板探测器的轴倾角为所述平板探测器以水平平面为基础，以水平方向为轴旋转的角度，所述平板轴倾角为所述平板探测器以水平平面为基础，以竖直方向为轴旋转的角度。

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