CN110477936A - 射线成像系统的限束器标定方法、装置、设备及介质 - Google Patents

射线成像系统的限束器标定方法、装置、设备及介质 Download PDF

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金铁
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Abstract

本发明实施例公开了一种射线成像系统的限束器标定方法、装置、设备及介质，该方法包括：获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定。解决了现有技术的射线成像系统的限束器标定方法的标定精度较低的问题。

Description

射线成像系统的限束器标定方法、装置、设备及介质
技术领域
本发明实施例涉及医疗设备领域，尤其涉及一种射线成像系统的限束器标定方法、装置、设备及介质。
背景技术
X射线成像系统的限束器通常由两组四片独立运动的叶片组成，分别为X组叶片与Y组叶片，如图1A和图1B所示。在临床使用时，通常通过驱动机构驱动每个叶片运动到指定位置形成所需要的形状规则的开野，比如矩形、正方形(参见图2)等。开野形成以后，控制球管11的焦点111发出的锥形射线束10，锥形射线束通过由限束器12形成的指定开野之后到达探测器2，探测器2根据接收到的截面为开野形状的射线束生成投影图像，该投影图像的视野与该指定开野形状相同，参见图3和图4。
另外，限束器叶片通常是在步进电机的驱动下运动并形成不同的开野，因此限束器叶片运动的标定就是要确定驱动电机运动步数与叶片运动距离之间的关系。现有技术的限束器叶片运动标定方法所能达到的精度通常仅能满足国标《YY/T 0129-2007》中3.4.5要求，换算到本发明所述射线成像系统中，即标定精度不大于0.649mm。
发明内容
本发明实施例提供了一种射线成像系统的限束器标定方法、装置、设备及介质，解决了现有技术的射线成像系统的限束器标定方法的标定精度较低的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种射线成像系统的限束器标定方法，包括：
获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；
获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；
根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；
根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定。
第二方面，本发明实施例还提供了一种射线成像系统的限束器标定装置，包括：
限束器叶片信息获取模块，用于获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；
投影距离获取模块，用于获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；
标定关系式确定模块，用于根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；
拟合模块，用于根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如任一实施例所述的射线成像系统的限束器标定方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如任一实施例所述的射线成像系统的限束器标定方法。
本发明实施例提供的射线成像系统的限束器标定方法的技术方案，包括：获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；根据标定关系式完成限束器叶片运动的标定。通过探测器所成的投影图像的视野尺寸来标定限束器叶片运动，而且视野尺寸误差换算到限束器叶片平面被等比例缩小了，从而减小了标定误差，提高了限束器叶片运动的标定精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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1A是本发明背景技术中的限束器侧视图之Y方向视角的叶片形状示意图；
图1B是本发明背景技术中的限束器侧视图之X方向视角的叶片形状示意图；
图2是本发明背景技术中的限束器正视图示意图；
图3是本发明背景技术中的射线成像系统结构示意图；
图4是本发明背景技术中的限束器开野形状与探测器所成投影图像的视野形状的关系示意图；
图5是本发明实施例一提供的射线成像系统的限束器标定方法的流程图；
图6是本发明实施例一提供的由射线成像系统各部分为位置关系示意图；
图7A是本发明实施例一提供的由X叶片组的两叶片共同运动形成的全野照射示意图；
图7B是本发明实施例一提供的由X叶片组的一个叶片运动形成的半野照射示意图；
图8A是本发明实施例一提供X1叶片在不同目标位置时对应的投影图像的视野边界集合示意图；
图8B是本发明实施例一提供Y1叶片在不同目标位置时对应的投影图像的视野边界集合示意图；
图9是本发明实施例二提供的射线成像系统的限束器标定方法的流程图；
图10是本发明实施例二提供的安装有十字线钨丝的限束器出口的正视图；
图11是本发明实施例二提供的射线成像系统的初步校准示意图；
图12是本发明实施例二提供的射线成像系统初步校准成功时的结果示意图；
图13是本发明实施例二提供的检测模体的结构示意图。
图14是本发明实施例二提供的探测器表面示意图；
图15是本发明实施例三提供的射线成像系统的限束器标定装置的结构框图；
图16是本发明实施例三提供的又一射线成像系统的限束器标定装置的结构框图；
图17为本发明实施例四提供的计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一
图5是本发明实施例一提供的射线成像系统的限束器标定方法的流程图。本实施例的技术方案适用于对射线成像系统的限束器叶片进行标定的情况。该方法可以由本发明实施例提供的射线成像系统的限束器标定装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在处理器中应用。如图5所示，该方法具体包括如下步骤：
S101、获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数。
可以理解的是，本实施例的各个步骤可以由标定人员手动进行，也可以由对应的标定软件执行，本实施例优选后者。
其中，射线成像系统为临床射线成像系统，所成图像可用于临床诊断或是放疗定位。以X射线为例，常用成像系统有DR(Director Digital Panel Radigraphy，简称DR，直接数字化X射线成像)常用于临床诊断，比如集成于直线加速器上的CBCT(Cone BeamComputed Tomography，简称CBCT，锥形束CT)常用于图像引导放疗的定位。
图6所示，射线从球管11的焦点111以锥形束的形式射向探测器2，在球管焦点、限束器、等中心3以及探测器位置不变时，焦点、限束器输出口所在直线、锥形束外缘的反向延长线所构成的三角形，焦点、锥形束外缘、等中心所在直线构成的三角形，以及焦点、锥形束外缘和探测器所构成的三角形满足三角形相似性原理。
如图4和图7A所示，限束器叶片的开野形状为正方形，基于探测器所接收射线生成的投影图像的视野形状也为正方形；如图7B所示，X叶片组的叶片一个位于原点，另一个移动至指定位置，形成矩形开野，基于探测器所接收射线生成的投影图像的视野形状也为矩形。其中，射线为临床常用成像射线，比如X射线。
由于满足相似性三角形原理，那么每个限束器叶片的每个目标位置仅对应一个投影图像，以及仅对应一个等中心射野。因此本实施例在对射线成像系统进行标定时，首先通过射线成像系统的控制机构确定每个限束器叶片的至少两个目标位置，然后通过每个限束器叶片对应的步进电机控制每个限束器叶片依次运动至每个目标位置，获取每个目标位置所对应的步进电机的运动步数，并在限束器叶片位于每个目标位置时，控制球管输出射线束，以使射线束经限束器叶片所成开野射向探测器，然后根据探测器所接收的射线束生成投影图像。
其中，驱动机构优选为步进电机。限束器叶片的运动距离与其相连接的步进电机的运动步数成线性关系。且限束器叶片运动标定的目的在于确定限束器叶片在等中心处的映射距离与其相连接的步进电机的运动步数之间的线性关系。
其中，目标位置的数量优选大于或等于三个。在调整限束器叶片位置时，可以一次仅调整一个限束器叶片的位置；也可以同时调整多个限束器叶片的位置。对于后者，可将每个限束器叶片前一次运动所到达的目标位置作为该限束器叶片后一次运动的起始位置。
将限束器叶片标识及其目标位置标识，以及每个目标位置标识对应的驱动机构的运动步数与投影图像导入标定软件。
S102、获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离。
为了提高限束器叶片运动的标定速度，本实施例的每个限束器叶片的起始位置优选为每个限束器叶片的原点位置。相应的，投影距离即为投影图像上的视野边界到原点的距离。
可以理解的是，对于限束器叶片后一次运动的起始位置，为其前一次运动结束时的目标位置的情况，后一次运动所对应的投影距离为该后一次运动对应的投影图像中的视野边界与前一次运动所对应投影图像的视野边界的差值。
S103、根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式。
由三角形相似性原理可知，每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应投影距离之间的比值，等于球管焦点到等中心的距离与球管焦点到探测器之间的距离的比值。而且对于确定的射线成像系统，其球管焦点到等中心的距离(L2)与球管焦点到探测器之间的距离(L3)的比值是一定的。为此本实施例将命名为映射系数并作为整体使用。
投影距离对应的等中心处的映射距离为投影距离与映射系数的乘积。其中，投影距离等于像素尺寸与像素数量的乘积。像素尺寸为每个像素在垂直于视野边界方向上的尺寸。
由于限束器叶片的开野尺寸很难检测，考虑到限束器叶片运动距离与对应驱动电机运动步数为线性关系，而限束器叶片的运动距离在等中心处的映射距离与其运动距离为正比关系，从而得出限束器叶片在等中心处的映射距离与对应步进电机的运动步数为线性关系，可表示为l＝k×n+c，本实施例将其作为二者之间的标定关系式，其中，l为限束器叶片在等中心处的映射距离；n为l所对应映射距离对应的驱动机构的运动步数，k和c为待拟合系数。
S104、根据标定关系式完成限束器叶片运动的标定。
标定关系式确定之后，基于最小二乘法，根据每个限束器叶片对应的驱动机构的运动步数和投影距离确定该标定关系式的待拟合系数。可以理解的是，某个限束器叶片对应的标定关系式的待拟合系数确定之后，也就确定了该限束器叶片对应的映射距离与对应的步进电机运动步数之间的关系。
示例性的，设定限束器叶片所在坐标系为X-Y坐标系，投影图像所在坐标系为u-v坐标系。以限束器叶片X1为例，参见图8A，其对应的标定关系式为u＝k×n+c，其中，k和c为待拟合系数。图中的四条竖线为对应于限束器叶片X1的四个不同目标位置的四个视野边界，这四个视野边界距离v轴的距离，也就是四个目标位置所对应的四个投影距离分别为U1、U2、U3和U4，单位为像素。每个目标位置对应的步进电机的运动步数为n1、n2、n3和n4。那么，对应的映射距离分别为和由于探测器的尺寸为Su×Sv，分辨率为W×H，所以u方向的像素尺寸共因此映射距离具体可表示为：和令
那么得到了成线性比例关系的一组数据点(n1，u1)、(n2，u2)、(n3，u3)和(n4，u4)。
基于最小二乘法拟合上述数据点，得到：
斜率为
截距为
其中，为n1、n2、n3和n4的均值，为u1、u2、u3和u4的均值，则限束器叶片X1的运动距离与对应步进电机的运动步数的线性关系为：
u＝k1×n+c1
其中，u为限束器叶片对应的等中心处的映射距离，也是该叶片在等中心处形成的单边射野距离。由于限束器叶片X2和限束器叶片X1在同一平面，因此限束器叶片X2也可以通过上述方法进行标定，并得到相同的标定方程。
示例性的，设定限束器叶片所在坐标系为X-Y坐标系，投影图像所在坐标系为u-v坐标系。以限束器叶片Y1为例，如图8B所示，其对应的标定关系式为v＝k×n+c，其中，k和c为待拟合系数。图中的四条横线为限束器叶片Y1的四个不同目标位置的四个视野边界，这四个视野边界距离u轴的距离，也就是四个目标位置所对应的四个投影距离，分别为V1、V2、V3和V4，单位为像素。四个目标位置对应的步进电机的运动步数分别为n1、n2、n3和n4。那么，四个目标位置对应的等中心处的映射距离分别为和由于探测器的尺寸为Su×Sv，分辨率为W×H，所以v方向的像素尺寸为因此映射距离具体可表示为：和令
那么得到了成线性比例关系的一组数据点(n1，v1)、(n2，v2)、(n3，v3)和(n4，v4)。
基于最小二乘法拟合上述数据点，得到：
斜率为
截距为
其中，为n1、n2、n3和n4的均值，为v1、v2、v3和v4的均值，则限束器叶片Y1的运动距离与对应步进电机的运动步数的线性关系为：
v＝k2×n+c2
其中，v为限束器叶片Y1的开野在等中心处的映射距离，也是该叶片在等中心处形成的单边射野距离。由于限束器叶片Y2和限束器叶片Y1在同一平面，因此限束器叶片Y2也可以通过上述方法进行标定，并得到相同的标定方程。
限束器叶片运动标定结束之后，本实施例优选还对标定结果进行分析以确定标定误差，如果标定误差在允许误差范围内，则表示该次标定结果有效，否则，则表示该次标定结果无效。
在标定误差确定时，先获取检测投影图像的横向边缘的横向误差像素数和纵向边缘的纵向误差像素数；横向限束器叶片运动的标定误差为：横向误差像素数、横向像素尺寸与指定限束器叶片的映射系数的乘积；纵向限束器叶片运动的标定误差为：纵向误差像素数、纵向像素尺寸与指定限束器叶片的映射系数的乘积。
可以理解的是，通过投影图像来进行限束器叶片运动标定时，其误差来源主要为投影距离的确定，即投影图像的视野边界的确定准确性。由于目前的边缘检测的检测误差通常为一个像素或两个像素，因此视野边界的检测误差也是一个像素或两个像素。如果视野边界位置检测误差为一个像素，那么叶片X1或叶片X2的标定误差为：
叶片Y1或叶片Y2的标定误差为：
由于射线成像系统中典型探测器尺寸为433×433，成像分辨率为1408×1408，则上述误差分别为Δex＝0.0268和Δey＝0.0248。如果视野边界位置检测误差为两个像素，则Δex＝0.0536，Δey＝0.0496。可见，不管视野边界位置检测误差是一个像素还是两个像素，采用投影图像标定限束器叶片运动的误差远小于满足国标要求的现有通用技术标定误差0.649mm，而且误差不在一个数量级上。
本发明实施例提供的射线成像系统的限束器标定方法的技术方案，包括：获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；根据标定关系式完成限束器叶片运动的标定。通过探测器所成的投影图像的视野尺寸来标定限束器叶片运动，而且视野尺寸误差换算到限束器叶片平面被等比例缩小了，从而减小了标定误差，提高了限束器叶片运动的标定精度。
实施例二
图9是本发明实施例二提供的射线成像系统的限束器标定方法的流程图。本发明实施例在上述实施例的基础上，增加了初步校准的步骤。
相应地，本实施例的方法包括：
S100、对射线成像系统进行初步校准，以使球管输出的锥形束射线的中心射线垂直于探测器。
为了提高限束器叶片运动标定的准确度，本实施例优选在射线垂直于探测器表面的时候执行限束器叶片运动标定步骤。为此本实施例优选在限束器叶片运动标定之前先对射线成像系统进行初步校准，以使球管输出的锥形束射线的中心射线垂直于探测器。初步校准时先在限束器出束口121加装十字线钨丝，并使该十字线钨丝与限束器出束口平面的中心重合(参见图10)；如图11所示，在探测器中心放置顶面中心设置有十字线钨丝的检测模体4，以使该十字线钨丝与探测器2中心的十字线钨丝，在平行于探测器平面的方向上重合；调整球管焦点111与限束器12位置，直至基于探测器2所生成的检测模体4的投影图像21上仅有一个清晰的十字线(参见图12)。
其中，该检测模体4优选为圆筒结构(参见图13)，且在上下顶面的中心均安装有十字线形钨丝，两组十字线的安装方向相同，且该两组十字线的安装方向与限束器出口中心的十字线安装方向也相同。探测器2表面的十字线位置参见图14所示。
在进行初步检测时，优选将球管调整至0度，此时探测器为180度。将检测模体摆放在探测器中心位置，并使检测模体的十字线中心与探测器中心重合，然后出束曝光，获取检测模体的投影图像。如果投影图像上不是仅有一个清晰的十字线，而是存在多个十字线或是类似重影的十字线，则将微调球管焦点、限束器位置，直至投影图像上仅有一个清晰的十字线(参见图13)。此时探测器表面、标定模体上下顶面与限束器出束口平面相互平行，且与锥形束射线的中心射线垂直，并分别交于各自中心，即认为初步校准结束。
初步检测时，球管与探测器也可以位于其他角度，本实施例对此不做具体限定。
S101、获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数。
S102、获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离。
S103、根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式。
S104、根据标定关系式完成限束器叶片运动的标定。
通过初步校准使球管输出的锥形束射线的中心射线垂直于探测器平面，从而使限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应投影图像中的投影距离成线性比例关系，有助于提高通过投影图像的射野大小来标定限束器叶片运动的准确度。
实施例三
图15是本发明实施例三提供的射线成像系统的限束器标定装置的结构框图。该装置用于执行上述任意实施例所提供的射线成像系统的限束器标定装置方法，该装置可选为软件或硬件实现。该装置包括：
限束器叶片信息获取模块11，用于获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；
投影距离获取模块12，用于获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；
标定关系式确定模块13，用于根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；
拟合模块14，用于根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定。
如图15所示，该装置还包括标定误差确定模块15，用于获取检测投影图像的横向边缘的纵向误差像素数和纵向边缘的横向误差像素数；则横向限束器叶片运动的标定误差为：横向误差像素数、横向像素尺寸与指定限束器叶片的映射系数的乘积；则纵向限束器叶片运动的标定误差为：纵向误差像素数、纵向像素尺寸与指定限束器叶片的映射系数的乘积。
本发明实施例提供的射线成像系统的限束器标定装置的技术方案，相较于现有技术，通过探测器所成的投影图像的视野尺寸来标定限束器叶片运动，而且视野尺寸误差换算到限束器叶片平面被等比例缩小了，从而减小了标定误差，提高了限束器叶片运动的标定精度。
本发明实施例所提供的射线成像系统的限束器标定装置可执行本发明任意实施例所提供的射线成像系统的限束器标定方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图17为本发明实施例四提供的计算机设备的结构示意图，如图17所示，该设备包括处理器201、存储器202、输入装置203以及输出装置204；设备中处理器201的数量可以是一个或多个，图17中以一个处理器201为例；设备中的处理器201、存储器202、输入装置203以及输出装置204可以通过总线或其他方式连接，图17中以通过总线连接为例。
存储器202作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的射线成像系统的限束器标定方法对应的程序指令/模块(例如，限束器叶片信息获取模块11、投影距离获取模块12、标定关系式确定模块13以及拟合模块14)。处理器201通过运行存储在存储器202中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的射线成像系统的限束器标定方法。
存储器202可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器202可进一步包括相对于处理器201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置203可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
输出装置204可包括显示屏等显示设备，例如，用户终端的显示屏。
实施例五
本发明实施例五还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种射线成像系统的限束器标定方法，该方法包括：
获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；
获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；
根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；
根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的射线成像系统的限束器标定方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明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以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，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)执行本发明各个实施例所述的射线成像系统的限束器标定方法。
值得注意的是，上述射线成像系统的限束器标定装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种射线成像系统的限束器标定方法，其特征在于，包括：
获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；
获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；
根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；
根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间位置比例关系为：所述映射距离与对应投影距离之间的比值，等于球管焦点至等中心之间的距离与所述球管焦点至探测器之间的距离的比值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
将球管焦点至等中心之间的距离与所述球管焦点至探测器之间的距离的比值作为映射系数，相应的，所述映射距离为映射系数与对应投影距离所对应的像素数量、像素尺寸的乘积。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定关系式为：
l＝k×n+c
其中，l为限束器叶片在等中心处的映射距离；n为l所对应映射距离对应的驱动机构的运动步数，k和c为待拟合系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定之后，还包括确定标定误差，其步骤包括：
获取检测投影图像的横向边缘的横向误差像素数和纵向边缘的纵向误差像素数；
则横向限束器叶片运动的标定误差为：横向误差像素数、横向像素尺寸与指定限束器叶片的映射系数的乘积；
则纵向限束器叶片运动的标定误差为：纵向误差像素数、纵向像素尺寸与指定限束器叶片的映射系数的乘积。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数之前，还包括：
对所述射线成像系统进行初步校准，以使球管输出的锥形束射线的中心射线垂直于探测器。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述初步校准步骤包括：
在限束器出束口加装十字线钨丝，并使该十字线钨丝与所述限束器出束口平面的中心重合；
在所述探测器中心放置顶面中心设置有十字线钨丝的检测模体，以使该十字线钨丝与所述探测器中心的十字线钨丝在平行于探测器平面的方向上重合；
调整所述球管焦点与所述限束器位置，直至基于所述探测器所生成的检测模体的投影图像上仅有一个十字线。
8.一种射线成像系统的限束器标定装置，其特征在于，包括：
限束器叶片信息获取模块，用于获取每个限束器叶片在至少两个目标位置时对应的投影图像，以及每个目标位置所对应的驱动机构的运动步数；
投影距离获取模块，用于获取每个限束器叶片的每个目标位置与对应起始位置间距离在对应投影图像上的投影距离；
标定关系式确定模块，用于根据每个限束器叶片的每个目标位置对应的等中心处的映射距离与对应投影距离之间的空间位置比例关系，确定每个限束器叶片的开野在等中心处的映射距离与对应驱动机构的运动步数之间的标定关系式；
拟合模块，用于根据所述标定关系式完成所述限束器叶片运动的标定。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储装置，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5中任一所述的射线成像系统的限束器标定方法。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-5中任一所述的射线成像系统的限束器标定方法。
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