CN111954807B - 计算机断层摄影系统校准 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于计算机断层摄影系统的校准或准确性规范验证的方法和设备。在一个实施方案中，该设备可包括：基座结构；第一组测试对象，该第一组测试对象沿第一轴线布置并耦接到该基座结构；和第二组测试对象，该第二组测试对象沿第二轴线布置并耦接到该基座结构。该第一组测试对象和该第二组测试对象具有第一几何形状。该设备还可包括第三组测试对象和第四组测试对象。该第三组测试对象和该第四组测试对象具有与该第一几何形状不同的第二几何形状。该第一组测试对象、该第二组测试对象、该第三组测试对象和该第四组测试对象相对于该基座结构的位置在空间上是固定的。该设备是适于计算机断层摄影系统的校准或准确性验证的试样。

Description

计算机断层摄影系统校准
相关申请的交叉引用
本申请是要求于2018年3月30日提交的美国专利申请号15/941,310的优先权的权益的国际专利申请，该专利申请的全部公开内容以引用方式并入本文。
背景技术
工业计算机断层摄影(CT)扫描系统通常可用于产生工业零件的三维表示。例如，工业CT扫描系统可有利于工业机器零件的非破坏性内部检查。因此，CT扫描可用于机器零件的缺陷检测、组装分析和故障分析。CT扫描涉及用电磁辐射(例如，X射线)辐照机器零件，并且检测由机器零件修改(例如，透射、反射等)的辐射的一部分。针对机器零件的各种取向并且在机器零件相对于辐射源的各种位置处重复这种过程。基于对机器零件的多个图像(例如，针对各种取向和位置)的检测，(例如，通过计算装置)可生成机器零件的三维表示。
(例如，在测量之前)必须校准CT扫描系统以生成准确的三维表示。系统校准可涉及对扫描系统的尺寸测量能力和测量不确定性(例如，长度测量误差)的评估。这可通过扫描具有已知物理特性(例如，形状、尺寸、材料组成等)的测量体模并基于体模的生成的三维表示和已知几何形状计算测量不确定性来完成。
诸如VDI/VDE 2630-1.3和ISO草案10360-11的准则提供了用于指定x射线CT扫描系统的准确性的准则。例如，根据VDI 2630准则，在三个方向(例如，水平、对角线和竖直)上执行体模的长度测量，并且在每个方向上存在至少五个优选均匀分布的距离。此外，根据VDI 2630准则，应在两个位置处执行体模的长度测量(例如，产生两次放大)，并且最长长度测量应为扫描体积的长度的至少66％。CT系统操作员可通过满足VDI/VDE 2630-1.3和ISO草案10360-11准则的方法和体模来验证CT系统是否达到指定准确性。
用于CT扫描系统的校准的体模可有利于在VDI 2630准则中描述的长度测量。例如，该体模可包括允许进行规定长度测量的几何标记。常用的体模是球杆，该球杆包括杆，该杆可围绕轴线旋转并且与若干球刚性地附接。为了满足VDI 2630准则的要求，将球杆放置于两个位置(例如，相对于CT扫描系统的X射线源的位置)处，并且在每个位置处，改变杆的取向。例如，杆需要在两个位置中的每一个位置处沿竖直方向、水平方向和对角线方向取向。这可通过手动改变杆的取向来完成。然而，在校准过程期间用手调整球杆可在校准中引入误差并且可减慢校准过程。
发明内容
一般来讲，提供了用于校准计算机断层摄影系统的设备、系统、方法和制品。
在一个实施方案中，该设备可包括：基座结构；第一组测试对象，该第一组测试对象沿第一轴线布置并耦接到该基座结构；和第二组测试对象，该第二组测试对象沿第二轴线布置并耦接到该基座结构。该第一组测试对象和该第二组测试对象可具有第一几何形状。该设备还可包括：第三组测试对象，该第三组测试对象沿第三轴线布置并耦接到该基座结构；和第四组测试对象，该第四组测试对象沿第四轴线布置并耦接到该基座结构。该第三组测试对象和该第四组测试对象可具有与该第一几何形状不同的第二几何形状。该第一组测试对象、该第二组测试对象、该第三组测试对象和该第四组测试对象相对于该基座结构的位置在空间上可为固定的。该设备是适于计算机断层摄影系统的校准和/或准确性验证的试样。
任何可行的组合可以包括以下特征中的一个或多个特征。
在一个实施方案中，该基座结构可为陶瓷板。在另一个实施方案中，该第一轴线可平行于该第三轴线，并且该第二轴线可平行于该第四轴线。在另一个实施方案中，该第一组测试对象和该第二组测试对象可为具有第一半径的球形；并且该第三组测试对象和该第四组测试对象可为具有与该第一半径不同的第二半径的球形。
在一个实施方案中，该第一组测试对象、该第二组测试对象、该第三组测试对象和该第四组测试对象可包括红宝石和/或陶瓷。在另一个实施方案中，该第一半径可为5mm，并且该第二半径可为2mm。在另一个实施方案中，该基座结构、该第一组测试对象、该第二组测试对象、该第三组测试对象和该第四组测试对象可被配置为从来源接收X射线辐射并修改接收的X射线辐射的一部分。
在一个实施方案中，该设备还可包括：一对测试对象，该对测试对象具有该第一几何形状并沿第五轴线布置；以及来自第一组测试对象的第一测试对象和沿第六轴线布置的第二测试对象。该第五轴线和该第六轴线可为平行的，并且该第二测试对象可具有该第一几何形状。在另一个实施方案中，十一个测试对象可具有该第一几何形状，并且十一个测试对象可具有该第二几何形状。
在一个实施方案中，该设备还可包括：第七组测试对象，该第七组测试对象沿第七轴线布置并耦接到该基座结构；和第八组测试对象，该第八组测试对象沿第八轴线布置并耦接到该基座结构。该第七组测试对象可具有该第一几何形状，并且该第八组测试对象可具有该第二几何形状。在另一个实施方案中，该第一几何形状可为该第一组测试对象的形状，并且该第二几何形状可为该第二组测试对象的形状。
在一个实施方案中，一种用于确定计算机断层摄影装置的长度测量误差的方法可包括将计算机断层摄影试样放置于第一位置处。该计算机断层摄影试样可被配置为接收X射线束并透射修改的射束。该修改的射束可包括该接收的X射线束的一部分。该方法还可包括：将该计算机断层摄影试样围绕旋转轴线旋转；以及在该第一位置处围绕该旋转轴线旋转期间，检测在该计算机断层摄影试样的各种取向上与该修改的射束相关联的第一多个图像。该方法还可包括将该计算机断层摄影试样放置于第二位置处，以及将该计算机断层摄影试样围绕该旋转轴线旋转。该方法还可包括在该第二位置处围绕该旋转轴线旋转期间，检测在该计算机断层摄影试样的各种取向上与修改的射束相关联的第二多个图像。该方法还包括基于该第一多个图像和该第二多个图像来确定该计算机断层摄影装置的长度测量误差。该方法还可包括提供表征该确定的长度测量误差的数据。该计算机断层摄影试样可包括：基座结构；第一组测试对象，该第一组测试对象沿第一轴线布置并耦接到该基座结构；和第二组测试对象，该第二组测试对象沿第二轴线布置并耦接到该基座结构。该第一组测试对象和该第二组测试对象可具有第一几何形状。该试样还可包括：第三组测试对象，该第三组测试对象沿第三轴线布置并耦接到该基座结构；和第四组测试对象，该第四组测试对象沿第四轴线布置并耦接到该基座结构。该第三组测试对象和该第四组测试对象可具有与该第一几何形状不同的第二几何形状。该第一组测试对象、该第二组测试对象、该第三组测试对象和该第四组测试对象相对于该基座结构的位置在空间上可为固定的。该试样可适于该计算机断层摄影系统的校准和/或准确性验证。
在一个实施方案中，该基座结构可为陶瓷板。在另一个实施方案中，该计算机断层摄影试样的该旋转轴线可垂直于该X射线束的路径。在另一个实施方案中，该第一组测试对象和该第二组测试对象是具有第一半径的球形；并且该第三组测试对象和该第四组测试对象是具有与该第一半径不同的第二半径的球形。
在一个实施方案中，具有该第一半径的球体和具有该第二半径的球体可包括红宝石和/或陶瓷。在另一个实施方案中，该第一半径可为5mm，并且该第二半径可为2mm。在另一个实施方案中，该计算机断层摄影试样还可包括：一对测试对象，该对测试对象具有该第一几何形状并沿第五轴线布置；以及来自第一组测试对象的第一测试对象和沿第六轴线布置的第二测试对象。该第五轴线和该第六轴线可为平行的，并且该第二测试对象具有该第一几何形状。
在一个实施方案中，该计算机断层摄影试样还可包括：第七组测试对象，该第七组测试对象沿第七轴线布置并耦接到该基座结构；和第八组测试对象，该第八组测试对象沿第八轴线布置并耦接到该基座结构。该第七组测试对象可具有该第一几何形状，并且该第六组测试对象可具有该第二几何形状。
所公开的这些和其他能力将在回顾下面的附图、具体实施方式和权利要求书之后被更全面地理解。
附图说明
根据以下结合附图的详细描述，将更容易理解这些和其他特征，其中：
图1是示例性工业计算机断层摄影(CT)系统的图示；
图2是示例性体模的图示；
图3是图2中体模中的测试对象的布置的图示；
图4是图2所示的体模的侧视图；
图5是示例性体模的图示；
图6是图2中的放置于存储盒中的体模的图示；
图7是示例性球杆体模的图像；
图8是示出用于确定计算机断层摄影装置的长度误差测量的示例性方法的流程图；
图9是图7中的球杆体模的大球体的示例性球体距离(SD)误差测量的曲线图；
图10是图7中的球杆体模的小球体的示例性SD误差测量的曲线图；
图11是图5中的大球体的示例性球体距离误差测量的曲线图；并且
图12是图5中的小球体的示例性球体距离误差测量的曲线图。
具体实施方式
现在将描述某些示例性实施方案，以提供对本文所公开的系统、装置和方法的结构、功能、制造和使用的原理的全面理解。
可校准工业计算机断层摄影(CT)系统以生成机器零件的准确三维表示。可通过在多个位置处并针对已知测量体模的多个取向扫描该体模来实现校准和验证。然而，一些现有的体模在校准过程期间可能需要用手充分调整体模，这是因为该体模可包括可动零件和/或在校准过程期间移动。该方法可引入校准或验证误差，并且可减慢校准或验证过程。本主题可提供一种测试体模，该测试体模具有带不同几何形状的多个测试对象，该多个测试对象相对于彼此固定使得校准过程可通过用手有限地调整或不调整体模来执行。减少或消除对体模的调整的发生可减少校准或验证误差，并且可加快校准或验证过程。
图1是可对工业机器零件执行非破坏性机器检查的示例性工业计算机断层摄影(CT)系统100的图示。系统100包括辐射源102，该辐射源可用电磁辐射106a(例如，沿z轴线行进的X射线)照明工业机器零件104。在一个实施方式中，机器零件104可为体模，该体模可允许进行工业CT系统100的校准或准确性验证。机器零件104可与电磁辐射106a相互作用(例如，吸收、反射、散射等)，并且可产生修改的电磁辐射106b。检测器108可检测修改的电磁辐射106b。可通过改变机器零件104与检测器108之间的取向来重复这种检测过程。例如，机器零件104可围绕轴线110(例如，平行于y轴线)旋转，并且在旋转期间检测器108可针对机器零件104的各种取向检测修改的电磁辐射106b。另选地或除此之外，检测器108和辐射源102可围绕机器零件104旋转(例如，在x-z平面中围绕y轴线旋转)，并且可针对检测器108和辐射源102的各个角位置检测修改的电磁辐射106b。可针对机器零件104的不同位置(例如，辐射源102与检测器108之间的位置)重复在各个角位置处检测修改的电磁辐射106b。例如，机器零件104的位置可沿z轴线变化。可在位置z1处(例如，通过使机器零件旋转并针对多个角取向检测修改的电磁辐射106b)执行第一测量，并且可在位置z2处执行第二测量。机器零件104可通过致动器旋转(例如，在z1、z2等处旋转)。致动器可为由马达供电的电致动器，该马达可将电能转换为可被施加到机器零件104的机械扭矩。基于由检测器108进行的各种图像检测，(例如，通过计算装置)可生成机器零件104的三维表示。
图2是可用于CT系统(例如，CT系统100)的校准或验证的示例性体模200的图示。该体模可包括基座202，该基座可附接到多个测试对象(例如，204、214等)。例如，多个测试对象(例如，通过机械连接)可固定地附接到基座202。测试对象(例如，204、214等)可具有沿多个轴线(例如，平行于x-z平面的水平轴线、平行于y轴线的竖直轴线、平行于y-z平面的对角轴线等)布置的各种几何形状(例如，具有不同半径的球体)。基座202可包括陶瓷(例如，Al2O3、BN、SiO2、ZrO2、Si3N4)或陶瓷的混合物。测试对象204和214可包括红宝石和/或陶瓷。在一些实施方式中，测试对象204和测试对象214可包括相同的材料(例如，红宝石、陶瓷等)。在其他实施方式中，测试对象204和测试对象214可包括不同的材料。基座202、测试对象204和测试对象214可由于它们的组成、形状等的差异而与入射辐射(例如，电磁辐射106a)不同地相互作用。
CT系统可通过将体模200放置于辐射源102与检测器108之间的第一位置处(例如，在z1处)从而使体模200围绕轴线(例如，y轴线)旋转来校准或验证其准确性。在旋转期间，在体模200的各种取向上，体模200可接收电磁辐射106a并透射修改的电磁辐射106b(其可为接收的电磁辐射106a的一部分)。检测器108可在体模200的各种取向上检测修改的电磁辐射106b并生成多个图像(例如，在与体模200的预定取向相对应的预定时间的图像)。体模200可被放置于第二位置处(例如，在z2处)，并且可重复对多个图像的测量。
由检测器108检测到的多个图像(例如，对应于体模在z1和z2处的位置)可用于确定测试对象的位置(例如，球形测试对象204、214的中心等)、测试对象之间的距离、长度测量误差等。在一些实施方式中，可使用L2范数(例如，欧几里得距离)来计算测试对象之间的距离。根据检测到的图像，可计算各种测试对象之间的距离(例如，各种测试对象204之间的距离、测试对象214之间的距离)。通过将计算的距离与实际测试对象距离(例如，由校准实验室测量的距离)进行比较，可计算CT系统的球体距离误差或长度测量误差。可例如使用测试对象的球体中心之间的欧几里得距离的差值(球体距离误差)、测试对象的尺寸的偏差、测试对象的形状的偏差等来计算长度测量误差。
在一些实施方式中，对长度测量误差的确定可遵守VDI/VDE 2630-1.3准则、ISO草稿10360-11准则等。例如，为了遵守VDI 2630准则，可在三个方向(例如，水平、对角线和竖直方向)上执行体模的长度测量，并且在每个方向上可存在至少五个优选均匀分布的距离。测试对象204和214可被布置在体模200上以允许进行VDI 2630准则所需的长度测量(例如，各种测试对象204之间的长度测量、测试对象214之间的长度测量)。
图3是体模200中的测试对象204和214的布置的图示。第一组测试对象204可包括例如十一个具有类似半径的球形测试对象204a-k，该球形测试对象沿各种轴线布置在体模200的表面上方。例如，测试对象204a-d可沿第一轴线206布置，测试对象204f-h可沿第二轴线208布置，测试对象204c和204i可沿第三轴线210布置，测试对象204j和204k可沿第四轴线212布置。第二组测试对象214可包括十一个具有类似半径的球形测试对象214a-k，该球形测试对象沿各种轴线布置在体模200的表面上方。例如，测试对象214a-d可沿第五轴线226布置，测试对象214e-h可沿第六轴线228布置，并且测试对象214c和测试对象214i-k可沿第七轴线230布置。在一个实施方式中，轴线208和228可为基本上平行的。在另一个实施方式中，轴线210、212和230可为基本上平行的。
图4是图2所示的体模200的侧视图。测试对象204a-k和214a-k可耦接(例如，刚性地附接)到基座202的表面。在一个实施方式中，测试对象204a-k的半径可在约5mm至约11.5mm的范围内，并且测试对象214a-k的半径可为约2mm。基座202的厚度可为约2mm。基座202可附接到支撑结构510。体模200可经由支撑结构510耦接(例如，刚性地耦接)到旋转平台。旋转平台可使体模200围绕y轴线旋转。
图5是示例性体模500的图示。体模500包括被布置在(例如，刚性地附接)基座502上的测试对象504和514。第一组测试对象504可包括具有类似半径的十七个球形测试对象504a-q，该球形测试对象可沿各种轴线布置在体模500的表面上方。例如，测试对象504a-f可沿第一轴线506布置，测试对象504g-k和504c可沿第二轴线508布置，并且测试对象504c和5041-o可沿第三轴线510布置。第二组测试对象514可包括十一个具有类似半径的球形测试对象514a-k，该球形测试对象沿各种轴线布置在体模500的表面上方。例如，测试对象514a-d可沿第五轴线522布置，测试对象514e-h可沿第六轴线524布置，并且测试对象514c和514i-k可沿第三轴线510布置。在一个实施方式中，轴线506和522可为平行的。在一个实施方式中，轴线508和524可为平行的。图6是放置于存储盒中的体模200的图示。
图7是示例性体模700的图像。体模700可包括具有不同几何形状的测试对象，该测试对象耦接到支撑件(或轴线)，该支撑件(或轴线)可水平、竖直和对角线取向。测试对象可包括具有第一半径的第一组测试对象(例如，球体)和具有第二半径的第二组测试对象。体模700可以可旋转地耦接到基座710。体模700可例如通过致动器围绕竖直轴线(例如，y轴线)旋转。
图8是示出用于确定计算机断层摄影装置(例如，CT系统100)的长度测量误差的示例性方法800的流程图。在802处，可将计算机断层摄影试样(例如，体模200、500等)放置于第一位置处(例如，在位于图1中的辐射源102与检测器108之间的位置z1处)。试样可用由辐射源(例如，辐射源102)发射的X射线束(例如，106a)辐射。试样可透射辐照的X射线束(例如，106b)的至少一部分。
在804处，可将试样在第一位置处围绕旋转轴线旋转。例如，在图1中，试样104(例如，体模200、500等)可在位置z1处围绕y轴线旋转。在806处，在第一位置处围绕旋转轴线旋转期间，检测在试样的各种取向上(例如，以各种旋转角)与修改的射束相关联的第一多个图像。例如，当试样(例如，以恒定角速度)旋转时，检测器108可间歇地(例如，以固定的时间间隔)捕获修改的射束作为与多个旋转角相对应的多个图像。
在810处，将试样放置于第二位置处(例如，在辐射源102与检测器108之间的位置z2处)。试样用由辐射源(例如，辐射源102)发射的X射线束辐照，并且可透射修改的射束(例如，修改的电磁辐射106b)。在812处，可将试样在第二位置处围绕旋转轴线旋转。例如，在图1中，试样(例如，体模200、500等)可在位置z2处围绕y轴线旋转。在814处，在第二位置处围绕旋转轴线旋转期间，检测在计算机断层摄影试样的各种取向上与修改的射束相关联的第二多个图像。例如，当试样(例如，以恒定角速度)旋转时，检测器108可间歇地(例如，以固定的时间间隔)捕获与多个旋转角相对应的多个图像中修改的射束。
在816处，可基于第一多个图像和第二多个图像来确定计算机断层摄影装置的长度测量误差。长度测量误差可例如基于一个或多个测试对象的尺寸的测量偏差(例如，在最大值和最小值之间)、测试对象之间的距离和一个或多个测试对象的形状的偏差来确定。在818处，可提供长度测量误差。例如，长度确定误差可保存在数据库中和/或呈现给操作员。
图9是球杆体模(例如，体模700)的大球体的示例性球体距离(SD)误差测量的曲线图。可沿水平方向(例如，平行于x-z平面)、沿竖直方向(例如，垂直于x-z平面)和沿对角线方向(例如，平行于x-y平面)执行一次或多次SD误差测量。图10是球杆体模(例如，体模700)的小球体的示例性SD误差测量的曲线图。
图11是体模500中的大球体的示例性球体距离误差测量的曲线图。可沿水平方向(例如，平行于x-z平面)、沿竖直方向(例如，垂直于x-z平面)和沿对角线方向(例如，平行于x-y平面)执行一次或多次SD误差测量。图12是体模500中的小球体的示例性球体距离误差测量的曲线图。
尽管上文已详细描述了少数变型，但其他修改或添加也是可能的。例如，测试对象可具有多种尺寸。例如，测试对象可为不同尺寸(例如，半径在0.25mm至约360mm的范围内)的球体。沿给定轴线的测试对象之间的间距可变化。
本文所述主题可提供一个或多个技术优点。试样可包括其特性(例如，密度、光学特性、形状等)在一个或多个体模校准过程期间可不显著变化的材料(例如，陶瓷)。例如，测试对象(例如，202、204等)之间的距离可能不会由于体模校准过程之间的材料改变而显著改变。这可允许更长的体模校准间隔(例如，多个体模校准过程之间的持续时间)。这还可以减少体模校准误差和/或防止体模校准测量的重复。系统校准或准确性验证误差也可减少，这是因为各种几何形状的测试对象(例如，不同尺寸的测试对象)的布置可限制/减少用手或其他方式对试样的调整。减少用手调整测试对象还可减少校准CT系统或验证CT系统准确性所需的时间。试样可允许进行更快的校准或准确性验证过程。在一些实施方式中，可同时执行例如沿竖直轴线、对角轴线和水平轴线的测量。这可将校准或准确性验证时间减少约三倍。可廉价地制备由陶瓷制成的试样。
本文所述的示例性实施方案提供对所公开的系统、装置和方法的结构、功能、制造和用途的原理的全面理解。这些实施方案的一个或多个示例在附图中示出。本领域技术人员将理解的是，本文中具体描述且在附图中示出的系统、装置和方法是非限制性的示例性实施方案，并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围内。此外，在本公开中，实施方案的相似命名的部件通常具有类似的特征，因此在具体实施方案内，不一定完全阐述每个相似命名的部件的每个特征。
其他实施方案在所公开的主题的范围和精神内。这些实施方案的一个或多个示例在附图中示出。本领域技术人员将理解的是，本文中具体描述且在附图中示出的系统、装置和方法是非限制性的示例性实施方案，并且本发明的范围仅由权利要求限定。结合一个示例性实施方案示出或描述的特征可与其他实施方案的特征组合。此类修改和变型旨在包括在本发明的范围内。此外，在本公开中，实施方案的相似命名的部件通常具有类似的特征，因此在具体实施方案内，不一定完全阐述每个相似命名的部件的每个特征。
本文所述的主题可在数字电子电路和/或计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构装置和其结构等同物)或它们的组合中实现。本文所述的主题可被实现为一个或多个计算机程序产品，诸如有形地体现在信息载体中(例如，体现在机器可读存储装置中)、或体现在传播的信号中，以用于由数据处理设备(例如，可编程处理器、计算机或多台计算机)执行或控制该数据处理设备的操作的一个或多个计算机程序。计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序或代码)可以任何形式的编程语言(包括编译语言或解释语言)编写，并且它可以任何形式部署，包括作为独立程序或者作为模块、部件、子例程或适用于计算环境中的其他单元部署。计算机程序不一定对应于文件。程序可存储在保存其他程序或数据的文件的一部分中，存储在专用于所考虑的程序的单个文件中，或者存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码的部分的文件)中。计算机程序可被部署成在一台计算机上或在多台计算机上执行，该多台计算机位于一个站点处或跨多个站点分布并且由通信网络互连。
本说明书中所述的过程和逻辑流程，包括本文所述主题的方法步骤，可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并且生成输出来执行本文所述主题的功能。该过程和逻辑流程还可由专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))来执行，并且本文所述主题的设备可被实现为专用逻辑电路(例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路))。
以举例的方式，适于执行计算机程序的处理器包括通用微处理器和专用微处理器两者，以及任何种类的数字计算机的任何一个或多个处理器。一般来说，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及一个或多个用于存储指令和数据的存储器装置。一般来说，计算机还将包括一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)，或可操作地耦接以从一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或者/并且将数据传送至一个或多个用于存储数据的大容量存储装置(例如，磁盘、磁光盘或光盘)。适于体现计算机程序指令和数据的信息载体包括所有形式的非易失性存储器，包括(以举例的方式)半导体存储器装置(例如，EPROM、EEPROM和闪存装置)；磁盘(例如，内部硬盘或可移动盘)；磁光盘；和光盘(例如，CD和DVD盘)。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或者并入专用逻辑电路中。
为了提供与用户的交互，本文所述的主题可在具有用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)以及键盘和指向装置(例如，鼠标或跟踪球)的计算机上实现，用户可通过该键盘和指向装置向计算机提供输入。还可使用其他种类的装置来提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可为任何形式的感官反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈)，并且可以任何形式接收来自用户的输入，包括声音、语音或触觉输入。
本文所述的技术可使用一个或多个模块来实现。如本文所用，术语“模块”是指计算软件、固件、硬件和/或它们的各种组合。然而，在最低程度上，模块不应被解释为未在硬件、固件上实现或记录在非暂态处理器可读存储介质上的软件(即，模块本身不为软件)。实际上，“模块”将被解释为始终包括至少一些物理的非暂态硬件，诸如处理器或计算机的一部分。两个不同的模块可共享相同的物理硬件(例如，两个不同的模块可使用相同的处理器和网络接口)。本文所述的模块可被组合、集成、分开和/或复制以支持各种应用。另外，代替在特定模块处执行的功能或除在特定模块处执行的功能之外，本文描述为在特定模块处执行的功能可在一个或多个其他模块处和/或由一个或多个其他装置执行。此外，模块可相对于彼此本地或远程地跨越多个装置和/或其他部件来实现。另外，模块可从一个装置移动并添加至另一个装置，以及/或者可包括在两个装置中。
本文所述的主题可在计算系统中实现，该计算系统包括后端部件(例如，数据服务器)、中间件部件(例如，应用程序服务器)或前端部件(例如，具有图形用户界面或网络浏览器的客户端计算机，用户可通过该图形用户界面或网络浏览器与本文所述主题的实施方式进行交互)，或此类后端部件、中间件部件和前端部件的任何组合。系统的部件可通过数字数据通信的任何形式或介质(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)，例如互联网。
如本文在整个说明书和权利要求书中所用的，近似语言可用于修饰任何定量表示，所述定量表示可有所不同但不导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语诸如“约”和“基本上”修饰的值不应限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量该值的仪器的精度。在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制可组合和/或互换，除非上下文或语言另外指明，否则此类范围被识别并包括其中所包含的所有子范围。

Claims (20)

1.一种设备，所述设备包括：
基座结构；
第一组测试对象，所述第一组测试对象沿第一轴线布置并耦接到所述基座结构；
第二组测试对象，所述第二组测试对象沿第二轴线布置并耦接到所述基座结构，其中所述第一组测试对象和所述第二组测试对象具有第一几何形状；
第三组测试对象，所述第三组测试对象沿第三轴线布置并耦接到所述基座结构；和
第四组测试对象，所述第四组测试对象沿第四轴线布置并耦接到所述基座结构，其中所述第三组测试对象和所述第四组测试对象具有与所述第一几何形状不同的第二几何形状，
其中所述第一组测试对象、所述第二组测试对象、所述第三组测试对象和所述第四组测试对象相对于所述基座结构的位置在空间上是固定的，
其中所述设备是适于计算机断层摄影系统的校准和准确性验证中的一者或多者的试样，并且
其中第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线位于同一平面中或平行于同一平面。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述基座结构是陶瓷板。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一轴线平行于所述第三轴线，所述第二轴线平行于所述第四轴线。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一组测试对象和所述第二组测试对象是具有第一半径的球形，并且所述第三组测试对象和所述第四组测试对象是具有与所述第一半径不同的第二半径的球形。
5.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一组测试对象、所述第二组测试对象、所述第三组测试对象和所述第四组测试对象包括红宝石和/或陶瓷。
6.根据权利要求4所述的设备，其中所述第一半径的值为5mm，并且所述第二半径的值为2mm。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述基座结构、所述第一组测试对象、所述第二组测试对象、所述第三组测试对象和所述第四组测试对象被配置为从来源接收X射线辐射并修改所接收的X射线辐射的一部分。
8.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括：
一对测试对象，所述一对测试对象具有所述第一几何形状并且沿第五轴线布置；以及
来自所述第一组测试对象的第一测试对象和沿第六轴线布置的第二测试对象，
其中所述第五轴线和所述第六轴线平行，并且所述第二测试对象具有所述第一几何形状。
9.根据权利要求8所述的设备，其中十一个测试对象具有所述第一几何形状，并且十一个测试对象具有所述第二几何形状。
10.根据权利要求1所述的设备，所述设备还包括：
第七组测试对象，所述第七组测试对象沿第七轴线布置并耦接到所述基座结构；和
第八组测试对象，所述第八组测试对象沿第八轴线布置并耦接到所述基座结构，
其中所述第七组测试对象具有所述第一几何形状，并且所述第八组测试对象具有所述第二几何形状。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一几何形状包括所述第一组测试对象的形状，并且所述第二几何形状包括所述第二组测试对象的形状。
12.一种方法，所述方法包括：
将计算机断层摄影试样放置于第一位置处，所述计算机断层摄影试样被配置为接收X射线束并透射修改的射束，所述修改的射束包括所接收的X射线束的一部分；
将所述计算机断层摄影试样围绕旋转轴线旋转；
在所述第一位置处围绕所述旋转轴线旋转期间，检测在所述计算机断层摄影试样的各种取向上与所述修改的射束相关联的第一多个图像；
将所述计算机断层摄影试样放置于第二位置处；
使所述计算机断层摄影试样围绕所述旋转轴线旋转；
在所述第二位置处围绕所述旋转轴线旋转期间，检测在所述计算机断层摄影试样的各种取向上与修改的射束相关联的第二多个图像；
基于所述第一多个图像和所述第二多个图像来确定计算机断层摄影装置的长度测量误差；以及
提供表征所确定的长度测量误差的数据，
其中所述计算机断层摄影试样包括：
基座结构；
第一组测试对象，所述第一组测试对象沿第一轴线布置并耦接到所述基座结构；
第二组测试对象，所述第二组测试对象沿第二轴线布置并耦接到所述基座结构，其中所述第一组测试对象和所述第二组测试对象具有第一几何形状；
第三组测试对象，所述第三组测试对象沿第三轴线布置并耦接到所述基座结构；和
第四组测试对象，所述第四组测试对象沿第四轴线布置并耦接到所述基座结构，其中所述第三组测试对象和所述第四组测试对象具有与所述第一几何形状不同的第二几何形状，
其中所述第一组测试对象、所述第二组测试对象、所述第三组测试对象和所述第四组测试对象相对于所述基座结构的位置在空间上是固定的，并且
其中第一轴线、第二轴线、第三轴线和第四轴线位于同一平面中或平行于同一平面。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述基座结构是陶瓷板。
14.根据权利要求12所述的方法，其中所述计算机断层摄影试样的所述旋转轴线垂直于所述X射线束的路径。
15.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一组测试对象和所述第二组测试对象是具有第一半径的球形，并且所述第三组测试对象和所述第四组测试对象是具有与所述第一半径不同的第二半径的球形。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一组测试对象、所述第二组测试对象、所述第三组测试对象和所述第四组测试对象包括红宝石和/或陶瓷。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述第一半径的值为5mm，并且所述第二半径的值为2mm。
18.根据权利要求12所述的方法，其中所述计算机断层摄影试样还包括：
一对测试对象，所述一对测试对象具有所述第一几何形状并且沿第五轴线布置；以及
来自所述第一组测试对象的第一测试对象和沿第六轴线布置的第二测试对象，
其中所述第五轴线和所述第六轴线平行，并且所述第二测试对象具有所述第一几何形状。
19.根据权利要求12所述的方法，其中所述计算机断层摄影试样还包括：
第七组测试对象，所述第七组测试对象沿第七轴线布置并耦接到所述基座结构；和
第八组测试对象，所述第八组测试对象沿第八轴线布置并耦接到所述基座结构，并且
其中所述第七组测试对象具有所述第一几何形状，并且所述第八组测试对象具有所述第二几何形状。
20.根据权利要求12所述的方法，其中所述计算机断层摄影试样还包括：
一对测试对象，所述一对测试对象具有所述第一几何形状并且沿第五轴线布置；以及
来自所述第一组测试对象的第一测试对象和沿第六轴线布置的第二测试对象，
其中所述第五轴线和所述第六轴线平行，并且所述第二测试对象具有所述第一几何形状。
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