CN113812970A - Ct扫描系统光栅安装精度的检测方法和装置、ct扫描系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法和装置、CT扫描系统，CT扫描系统包括具有阳极靶面的X射线球管，阳极靶面上形成有至少两个焦点；该方法包括：利用飞焦点方式采集经由X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据；确定各组检测数据之间的差异数据；根据差异数据检测CT扫描系统中光栅的安装精度。基于本发明提供的方法，无需人工操作即可快速并且准确地实现了光栅安装位置精度的检测以及调整，有效提升了光栅安装位置精度的检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及CT设备技术领域，特别是一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法和装置、CT扫描系统。
背景技术
CT(Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描，图1示出了CT扫描系统的结构示意图，结合图1可知，CT扫描系统是用X线球管发出的X射线束对人体某部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字信号，输入计算机处理，扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数或吸收系数，再排列成矩阵，即数字矩阵(digital matrix)，数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素(pixel)，并按矩阵排列，即构成CT图像。
CT扫描系统中通常会设置光栅，以阻止散射X光到达探测器，因此，对于光栅的安装位置则尤为重要。目前，多为通过机械测量的方式测试光栅安装位置的精度，采用上述方式不仅需要耗费一定的精力实现测量，而且由于多为人工操作，容易使得测量结果存在较大误差。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法和装置、CT扫描系统。
根据本发明的第一方面，提供了一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法，所述CT扫描系统包括具有阳极靶面的X射线球管，所述阳极靶面上形成有至少两个焦点；所述方法包括：
利用飞焦点方式采集经由所述X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据；
确定各组所述检测数据之间的差异数据；
根据所述差异数据检测所述CT扫描系统中光栅的安装精度。
可选地，所述利用飞焦点方式采集经由所述X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据包括：
采集所述X射线球管对应第一焦点时形成的X射线的第一检测数据；所述第一焦点为所述X射线球管的焦点未发生偏移时的初始焦点；
利用飞焦点方式控制所述X射线球管的焦点偏移至第二焦点，采集所述X射线球管对应所述第二焦点时形成的X射线的第二检测数据。
可选地，所述利用飞焦点方式控制所述X射线球管的焦点偏移至第二焦点包括：
利用飞焦点方式控制所述X射线球管的焦点向x轴方向和/或z轴方向偏移至第二焦点。
可选地，所述确定各组所述检测数据之间的差异数据包括：
计算所述第一检测数据和所述第二检测数据之间的差异数据。
可选地，所述CT扫描系统包括探测器，所述探测器具有多个物理通道；
所述第一检测数据包括所述X射线球管对应第一焦点时，所述探测器中各所述物理通道输出的第一能量值；
所述第二检测数据包括所述X射线球管对应第二焦点时，所述探测器中各所述物理通道输出的第二能量值；
所述计算所述第一检测数据和所述第二检测数据之间的差异数据包括：
基于所述第一能量值和所述第二能量值分别计算对应所述探测器中各所述物理通道的能量差值，将所述能量差值作为所述第一检测数据和所述第二检测数据之间的差异数据。
可选地，所述根据所述差异数据检测所述CT扫描系统中光栅的安装精度包括：
判断所述能量差值是否大于设定阈值；
若是，则确定所述光栅的安装精度不符合预设安装要求，并调整所述光栅的安装位置；
若否，则确定所述光栅的安装精度符合预设安装要求。
可选地，所述CT扫描系统包括光栅，所述光栅包括依序分布的多个阻隔器件，相邻两个所述阻隔器件形成的空隙连通所述探测器中的各所述物理通道；
所述调整所述光栅的安装位置包括：
在所述多个能量差值中选取大于所述设定阈值的至少一目标能量差值，确定所述目标能量差值对应的目标物理通道；
识别形成所述目标物理通道的至少一目标阻隔器件，调整所述目标阻隔器件的安装位置。
可选地，所述调整所述目标阻隔器件的安装位置包括：
根据所述差异数据调整所述目标阻隔器件的安装角度和/或安装间距。
根据本发明的第二方面，提供了一种CT扫描系统光栅安装精度的检测装置，应用于CT扫描系统，所述CT扫描系统包括具有阳极靶面的X射线球管，所述阳极靶面上形成有至少两个焦点；所述装置包括：
数据采集单元，用于利用飞焦点方式采集经由所述X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据；
差异数据确定单元，用于确定各组所述检测数据之间的差异数据；
检测单元，用于根据所述差异数据检测所述CT扫描系统中光栅的安装精度。
根据本发明的第三方面，提供了一种CT扫描系统，包括：
X射线球管、光栅、探测器；以及，
第二方面所述的CT扫描系统光栅安装精度的检测装置。
本发明提供了一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法和装置、CT扫描系统，在本发明提供的方法中，通过利用飞焦点方式偏移述CT扫描系统中X射线球管的焦点位置，并采集不同焦点位置所形成X射线所对应的检测数据，进一步通过多组检测数据的差异数据识别光栅安装位置的偏差，无需人工操作即可快速并且准确地实现了光栅安装位置精度的检测以及调整，有效提升了光栅安装位置精度的检测效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了CT扫描系统结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例的CT扫描系统光栅安装精度的检测方法流程示意图；
图3示出了飞焦点技术的基本原理示意图；
图4示出了本发明实施例的CT扫描系统中阳极靶面示意图；
图5示出了本发明实施例的x射线在焦点偏移前后采样示意图；
图6示出了本发明实施例的CT扫描系统中光栅原理示意图；
图7示出了本发明实施例的CT扫描系统中光栅安装位置示意图；
图8示出了本发明实施例的CT扫描系统在偏移焦点前后的检测数据对比示意图；
图9示出了本发明实施例的CT扫描系统光栅安装精度的检测装置结构示意图；
图10示出了本发明实施例的CT扫描系统结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供了一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法，本实施例中的CT扫描系统包括具有阳极靶面的X射线球管，阳极靶面上形成有至少两个焦点。进一步地，CT扫描系统还可以包括光栅和探测器，探测器具有多个物理通道；各物理通道可以设置有一个或是多个探测器单元(如光电二极管)，探测器用于检测X射线球管所产生X射线对应的检测数据。光栅包括依序分布的多个阻隔器件，相邻两个阻隔器件形成的空隙连通探测器中的各物理通道。其中，阻隔器件可以为不透光元件，阻隔器件之间形成的空隙可为透光设置，以供探测器检测X射线的能量。参见图2可知，本发明实施例提供的CT扫描系统光栅安装精度的检测方法至少可以包括以下步骤S201～S203。
S201，利用飞焦点方式采集经由X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据。
飞焦点技术是不改变探测器的物理通道数和排数(即探测器在x轴方向和z轴方向的采样个数)的情况下，提供CT x轴和/或z轴方向分别率的一种技术，它通过周期性偏移X射线焦点位置，使得在一次扫描中在x轴方向和z轴方向获得双倍采样密度的数据，从而提高x轴方向和/或z轴方向的分别率。
飞焦点技术基本原理如图3和图4所示，参见图3可知，整个系统可以包括：机架1、球管2和探测器3，在球管2内包括阳极靶面，如图4所示。在工作中，阴极发生的电子流在高速飞向阳极的过程中，被偏转线圈产生的偏转磁场改变了其垂直入射点，在阳极靶面上形成不同的焦点，每个焦点所形成的X射线分别通过位于扫描孔4内的被检体后被探测器采集，经处理后获取相应的数据。
参见图4可知，阳极靶面上的焦点可以分别为A、B、C、D，其中，A、B、C、D的几何位置可分别记为A(x-,z-)、B(x+,z-)、C(x-,z+)、D(x+,z+)。经由阳极靶面上的A、B、C、D所形成的X射线可通过扫描孔4后被探测器3采集。实际应用中，扫描孔4中可以具有被检体，进而对扫描孔4中的被检体进行扫描以获取对应的CT扫描数据。
可选地，上述步骤S201利用飞焦点方式采集经由X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据时，可以通过以下方式：
S1-1，采集X射线球管对应第一焦点时形成的X射线的第一检测数据；第一焦点为X射线球管的焦点未发生偏移时的初始焦点。
也就是说，本实施例中的第一焦点是指X射线球管焦点未发生偏移时的焦点，通常来讲，当X射线球管安装完毕第一次使用，或者是CT扫描系统每次启动开始扫描时，X射线球管的阳极靶面会有一个初始焦点，此时的初始焦点是未采用飞焦点技术时对应的焦点。进一步地，可以采集球管对应第一焦点所形成的X射线的对应的数据作为第一检测数据。
前文介绍，每个焦点所形成的X射线分别通过位于扫描孔4内的被检体后被探测器采集，本实施例中的探测器可以为CT扫描系统中接收X射线的设备，该探测器可以具有多个接收通道，其中，一个通道可以对应一个探测器单元，也可以对应多个探测器单元。进一步地，探测器可以将X射线能量转换为电信号，并根据电信号获取各接收通道所输出的能量值，本实施例中，将采集第一焦点形成的X射线的能量值作为第一检测数据。
S1-2，利用飞焦点方式控制X射线球管的焦点偏移至第二焦点，采集X射线球管对应第二焦点时形成的X射线的第二检测数据。
与采集第一检测数据不同的是，在检测第二检测数据时，会采用利用飞焦点控制X射线球管的焦点偏移至第二焦点，具体地，可以利用飞焦点方式控制X射线球管的焦点向x轴方向和/或z轴方向偏移至第二焦点。本实施例中的第二焦点可以是图4中A、B、C、D任一焦点，进一步地，可以采集经由X射线球管对应第二焦点形成的X射线的能量值作为第二检测数据。当然，在实际应用中，第二焦点也可以是也可以是除A、B、C、D之外的其他焦点，本发明实施例对此不做限定。
需要说明的是，本实施例中的第一检测数据和第二检测数据均是针对同一被检体或是未存在被检体时所采集的数据，从而避免由于被检体不同而影响数据的准确性。实际应用中，还可以采集对应不同焦点的三组或是其他数量组的检测数据，本发明实施例对此不做限定。
另外，在本发明可选实施例中，获取检测数据时，可至少获得与第一焦点对应的第一检测数据和与第二焦点对应的第二检测数据，也就是说，可以在同一焦点进行多次检测，获取与同一焦点对应的多组(两组或两组以上)检测数据，进而对多组检测数据进行平均，获得最终与焦点对应的检测数据。例如，本实施例提供的方法中可以先采集与第一焦点对应的三组检测数据，包括数据1a、数据1b和数据1c，并进一步对数据1a、数据1b和数据1c进行平均以获得数据1x，作为最终的第一数据。另一方面，采集三组与第二焦点对应的三组检测数据，包括数据2a、数据2b和数据2c，进一步对数据1a、数据1b和数据1c进行平均以获得数据2x，作为最终的第二数据。本实施例提供的方法，通过采集对同一焦点的多组检测数据后进行平均后得到的数据作为该焦点对应的最终检测数据，可以使得所采集的到的检测数据更加准确，进而可以有效提升光栅安装精度的检测结果的准确性。
可选地，在分多次采集第一焦点和第二焦点对应的检测数据时，可以以单次循环采集的方式进行采集，即，第一焦点和第二焦点各采集一次且循环三次，以数据1a、数据2a、数据1b、数据2b、数据1c和数据2c的顺序完成检测数据的采集；还可以针对各焦点采集连续的多组检测数据后再切换至另一焦点进行检测数据的采集，以数据1a、数据1b、数据1c、数据2a、数据2b和数据2c的顺序进行检测数据的采集。
图5示出了，以x方向飞焦点为例，第一个投影位置(虚线)和旋转后的探测器采样位置，偏转X射线焦点后，实现通道方向的双倍采样。
S202，确定各组检测数据之间的差异数据。
上述实施例提及采集检测数据时，可以分别采集X射线球管对应第一焦点时的第一检测数据和X射线球管对应第二焦点时的第二检测数据，因此，在计算各焦点的检测数据之间的差异数据时，可以计算第一检测数据和第二检测数据之间的差异数据。
可选地，上述实施例提及的第一检测数据包括X射线球管对应第一焦点时，探测器中各物理通道输出的第一能量值；第二检测数据包括X射线球管对应第二焦点时，探测器中各物理通道输出的第二能量值。进一步地，计算第一检测数据和第二检测数据之间的差异数据时，可以基于第一能量值和第二能量值分别计算对应探测器中各物理通道的能量差值，将能量差值作为第一检测数据和第二检测数据之间的差异数据。
本实施例中的探测器组件可以为阵列探测器(该探测器可以是如图6所示的光电二极管)，阵列探测器被密封在一个大约20个大气压的密封仓里，里面充满氙气，每个氙气原子含有大量的电子(54个)，这些电子在受到X射线光子的轰击时，很容易形成自由电子。因此，本实施例中的第一能量值和第二能量值可以是设置于各物理通道中的探测器在接收到X射线后所转换成的电信号，例如电流，其中，电流强度随入射的X线能量而变化。通过将第一能量值和第二能量值中对应各物理通道的能量差值作为差异数据，可以为后续检测光栅安装精度将提供准确的判断依据。
S203，根据差异数据检测CT扫描系统中光栅的安装精度。
结合图6可知，由于康普顿散射的存在，并不是所有到达探测器的X光子都是初始光子，部分被探测器接收到的信号来源于散射，这些散射光子使被探测信号偏离了X射线强度的真实测量结果，导致重建图像中CT值的偏移或者伪影。CT扫描系统中的光栅的主要作用是阻止散射X光到达探测器。
实际应用中，X射线球管对应的焦点不同，X射线对应的检测数据也不相同，不同焦点所形成的X射线的交点通常作为光栅透光部的最佳位置。假设光栅的安装位置不符合要求，则容易使得在成探测器对应的物理通道所采集的检测数据也会受到影响。因此，本发明实施例提供的方法，可根据差异数据检测CT扫描系统中光栅的安装精度。举例来讲，本实施例中根据差异数据检测CT扫描系统中光栅的安装精度包括：
S1，判断能量差值是否大于设定阈值。
S2，若是，则确定光栅的安装精度不符合预设安装要求，并调整光栅的安装位置；
S3，若否，则确定光栅的安装精度符合预设安装要求。
也就是说，若存在差异数据且差异数据对应的能量差值大于设定阈值，则表示光栅的安装精度不符合要求；若不存在差异数据，或差异数据对应的能量差值小于设定阈值，则表示光栅的安装精度符合要求。
前文介绍，CT扫描系统的光栅包括多个阻隔器件，且多个阻隔器件两两形成的空隙连通探测器中的各物理通道，并且计算获得的能量差值包括对应各物理通道的多个能量差值。即，可分别针对第一检测数据的第一能量值和第二检测数据的第二能量值中对应各个物理通道的能量差值。
可选地，调整光栅的安装位置时还可以包括：在多个能量差值中选取大于设定阈值的至少一目标能量差值，确定目标能量差值对应的目标物理通道；识别形成目标物理通道的至少一目标阻隔器件，调整目标阻隔器件的安装位置。
以图7为例，假设CT扫描系统中设置有G1～G7共7个阻隔器件，相邻的两个阻隔器件的空隙连通探测器组件对应的物理通道，另外，X1和X2分别对应X射线球管的两个焦点，X射线球管对应两个不同焦点所产生的X射线可参见分别基于X1和X2衍生形成的虚线，作为X射线的传播方向示意。如图7所示，无论是经由哪个焦点所产生的X射线均会射入至探测器组件各物理通道，并且，在光栅安装位置符合要求的前提下，各焦点所产生的X射线会在探测器组件的各物理通道产生交点，在采集检测不同焦点产生X射线对应的检测数据时，所对应的检测数据也应该是相同的。
另外，举例来讲，X1可作为上述实施例提及的第一焦点，X2作为第二焦点，假设对于G1和G2之间的空隙对应物理通道1，G2和G3之间的空隙对应物理通道2，以此类推，G6和G7对应物理通道6。
相对应的，第一检测数据包括探测器所采集的X射线球管以X1为焦点所产生的X射线的第一能量值，该第一能量值可包括物理通道1～6对应的子能量值。例如，第一能量值包括分别对应物理通道1～6的子能量值A1、子能量值A2、子能量值A3、子能量值A4、子能量值A5、子能量值A6。
第二检测数据是探测器所采集的X射线球管以X2为焦点所产生的X射线的第二能量值，该第二能量值可包括G1～G7所形成的各个物理通道对应的第二子能量值。例如，第二能量值包括分别对应物理通道1～6的子能量值B1、子能量值B2、子能量值B3、子能量值B4、子能量值B5、子能量值B6。
获取差异数据时，可以比较第一能量值和第二能量值中对应同一物理通道的子能量值，例如，第一检测数据和第二检测数据之间的差异数据可以包括对应物理通道1～6的能量差值。对应物理通道1的能量差值为A1与B1的差值，对应物理通道2的能量差值为A2与B2的差值，对应物理通道3的能量差值为A3与B3的差值，以此类推，对应物理通道6的能量差值为A6与B6的差值。
实际应用中，当在光栅安装精度符合要求时，同一物理通道的子能量值应相同，或是两组子能量值的能量差值小于或等于设定阈值，当光栅安装精度不符合要求时，则同一物理通道的子能量值的能量差值会大于设定阈值。其中，设定阈值可以根据不同的实际需求进行设置，本发明实施例对此不做限定。
上述步骤S1判断能量差值是否大于设定阈值时，可以分别对应各物理通道的能量差值1～6分别与设定阈值进行比较判断，当存在大于设定阈值的子能量差值，则确定光栅的安装精度不符合预设安装要求。进一步地，可进一步确定并选取光栅中不符合安装要求的阻隔器件的安装位置进行调整。图7中的阻隔器件G4的安装位置不符合要求，那么在G4和G5之间的物理通道对应的能量差值会大于设定阈值。
在图7所示示例中，是G3和G4所形成的物理通道在两组检测数据中存在差异，此时，可以把G3和/或G4作为安装位置异常的目标阻隔器件。
实际应用中，可能仅有一个阻隔器件的安装位置不符合安装要求，进一步地，在本发明可选实施例中，根据差异数据调整CT扫描系统中光栅的安装位置可以先获取目标阻隔器件的安装位置参数，判断安装位置参数是否符合预设安装要求；若否，则根据差异数据调整CT扫描系统中光栅的安装位置。
也就是说，假设已经确定图7中的阻隔器件G3或阻隔器件G4的安装位置存在异常，为了确定真正存在异常的目标阻隔器件，还可以获取阻隔器件G3和阻隔器件G4的安装位置参数，本实施例中的安装位置参数可以是阻隔器件在空间坐标系中的几何坐标(即在可以是XYZ各个方向的位置)，以及与相邻阻隔器件之间的间距，进而判断所获取的安装位置参数是否符合预设安装要求，如果不符合，则可以确定该阻隔器件的安装位置需要调整。图7所示阻隔器件中，阻隔器件G4不符合预设安装要求。本实施例中的预设安装要求可以是预先设置的对应各个阻隔器件的标准几何坐标，以及与相邻阻隔器件的间距，或是其他标准参数，本发明实施例对此不做限定。
进一步地，根据差异数据调整CT扫描系统中光栅的安装位置可以包括：根据差异数据调整目标阻隔器件的安装角度和/或安装间距。其中，安装角度由阻隔器件的在空间坐标系中的几何坐标决定，因此，可以调整目标阻隔器件片在X、Y、Z各个方向的位置，以及与其他阻隔器件之间的间距等等。基于本发明实施例提供的方法，通过计算对应不同X射线球管的焦点的检测数据之间的差异数据快速并且准确地实现了光栅安装位置精度的检测，同时利用差异数据的特征来检测光栅具体的异常部位，用于智能指导机械位置调整，减少人力的同时提升检测精度。
除上述介绍的之外，本发明可选实施例中，还可以对采集的第一检测数据和第二检测数据进行可视化展示，具体地，可以分别绘制对应多组检测数据的检测曲线；亦或是在计算出第一检测数据和第二检测数据的差异数据之后，根据差异数据绘制差异曲线，简单直接的观察到光栅的安装精度是否符合要求，如图8所示，横坐标可以对应各探测器中的各探测器单元(各探测器单元可以具有唯一编号)，其中，当绘制对应多组检测数据的检测曲线时，纵坐标可以是探测器所检测到的X射线信号对应的能量值，当根据差异数据绘制差异曲线时，纵坐标可以是差异数据对应的能量差值。
也就是说，本发明实施例中，对探测器中各物理通道中的探测器单元进行编号，由于各探测器单元所对应的物理通道已知，因此，通过对各探测器单元所检测得到的能量值或能量差值进行可视化展示。
本发明实施例提供的方法，还可以同样快速确定出差异数据所处的物理通道，进而确定该物理通道对应的光栅中的阻隔器件，进而对光栅的安装位置进行机械调整。图8中，圆圈所圈出的曲线段，在差异曲线上凸起的位置为光栅安装存在问题的位置即为差异数据对应的位置。当然，实际应用中还可以通过其他方式来确定差异数据对应的光栅的阻隔器件，本发明实施例对此不做限定。
本发明实施例提供了一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法，通过利用飞焦点方式偏移述CT扫描系统中X射线球管的焦点位置，并采集不同焦点位置所形成X射线所对应的检测数据，进一步通过多组检测数据的差异数据识别光栅安装位置的偏差，无需人工操作即可快速并且准确地实现了光栅安装位置精度的检测以及调整，有效提升了光栅安装位置精度的检测效率。
在本发明一可选实施例中，还提供了一种CT扫描系统光栅安装精度的检测装置，应用于CT扫描系统，CT扫描系统包括具有阳极靶面的X射线球管，阳极靶面上形成有至少两个焦点；如图9所示，本发明实施例提供的CT扫描系统光栅安装精度的检测装置可以包括：
数据采集单元910，用于利用飞焦点方式采集经由X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据；
差异数据确定单元920，用于确定各组检测数据之间的差异数据；
检测单元930，根据差异数据检测CT扫描系统中光栅的安装精度。
在本发明一可选实施例中，数据采集单元910还可以用于：
采集X射线球管对应第一焦点时形成的X射线的第一检测数据；第一焦点为X射线球管的焦点未发生偏移时的初始焦点；
利用飞焦点方式控制X射线球管的焦点偏移至第二焦点，采集X射线球管对应第二焦点时形成的X射线的第二检测数据。
在本发明一可选实施例中，数据采集单元910还可以用于：利用飞焦点方式控制X射线球管的焦点向x轴方向和/或z轴方向偏移至第二焦点。
在本发明一可选实施例中，差异数据确定单元920还可以用于：
计算第一检测数据和第二检测数据之间的差异数据。
在本发明一可选实施例中，CT扫描系统包括探测器，探测器具有多个物理通道；第一检测数据包括X射线球管对应第一焦点时，探测器中各物理通道输出的第一能量值；第二检测数据包括X射线球管对应第二焦点时，探测器中各物理通道输出的第二能量值；
差异数据确定单元920还可以用于：基于第一能量值和第二能量值分别计算对应探测器中各物理通道的能量差值，将能量差值作为第一检测数据和第二检测数据之间的差异数据。
在本发明一可选实施例中，检测单元930还可以用于：判断能量差值是否大于设定阈值；若是，则确定光栅的安装精度不符合预设安装要求，并调整光栅的安装位置；若否，则确定光栅的安装精度符合预设安装要求。
在本发明一可选实施例中，CT扫描系统包括光栅，光栅包括依序分布的多个阻隔器件，相邻两个阻隔器件形成的空隙连通探测器中的各物理通道；能量差值包括对应各物理通道的多个能量差值；
检测单元930还可以用于：在多个能量差值中选取大于设定阈值的至少一目标能量差值，确定目标能量差值对应的目标物理通道；识别形成目标物理通道的至少一目标阻隔器件，调整目标阻隔器件的安装位置。
在本发明一可选实施例中，检测单元930还可以用于：根据差异数据调整目标阻隔器件的安装角度和/或安装间距。
在本发明一可选实施例中，还提供了一种CT扫描系统，如图10所示，本发明实施例提供的CT扫描系统可以包括：X射线球管；光栅；探测器；以及，上述实施例的CT扫描系统光栅安装精度的检测装置。
除上述介绍的之外，本实施例中的CT扫描系统还可以包括显示器、A/D转换器、中央控制器等其他组件，由于其属于成熟技术，此处不多赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置、模块和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以物理上相互独立，也可以两个或两个以上功能单元集成在一起，还可以全部功能单元都集成在一个处理单元中。上述集成的功能单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件或者固件的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：集成的功能单元如果以软件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，本发明的技术方案本质上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，其包括若干指令，用以使得一台计算设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行指令时执行本发明各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(ROM)、随机存取存储器(RAM)，磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的计算设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被计算设备的处理器执行时，所述计算设备执行本发明各实施例所述方法的全部或部分步骤。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本发明的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部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脱离本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种CT扫描系统光栅安装精度的检测方法，其特征在于，所述CT扫描系统包括具有阳极靶面的X射线球管，所述阳极靶面上形成有至少两个焦点；所述方法包括：
利用飞焦点方式采集经由所述X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据；
确定各组所述检测数据之间的差异数据；
根据所述差异数据检测所述CT扫描系统中光栅的安装精度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用飞焦点方式采集经由所述X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据包括：
采集所述X射线球管对应第一焦点时形成的X射线的第一检测数据；所述第一焦点为所述X射线球管的焦点未发生偏移时的初始焦点；
利用飞焦点方式控制所述X射线球管的焦点偏移至第二焦点，采集所述X射线球管对应所述第二焦点时形成的X射线的第二检测数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用飞焦点方式控制所述X射线球管的焦点偏移至第二焦点包括：
利用飞焦点方式控制所述X射线球管的焦点向x轴方向和/或z轴方向偏移至第二焦点。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定各组所述检测数据之间的差异数据包括：
计算所述第一检测数据和所述第二检测数据之间的差异数据。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述CT扫描系统包括探测器，所述探测器具有多个物理通道；
所述第一检测数据包括所述X射线球管对应第一焦点时，所述探测器中各物理通道输出的第一能量值；
所述第二检测数据包括所述X射线球管对应第二焦点时，所述探测器中各所述物理通道输出的第二能量值；
所述确定所述第一检测数据和所述第二检测数据之间的差异数据包括：
基于所述第一能量值和所述第二能量值分别计算对应所述探测器中各所述物理通道的能量差值，将所述能量差值作为所述第一检测数据和所述第二检测数据之间的差异数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述差异数据检测所述CT扫描系统中光栅的安装精度包括：
判断所述能量差值是否大于设定阈值；
若是，则确定所述光栅的安装精度不符合预设安装要求，并调整所述光栅的安装位置；
若否，则确定所述光栅的安装精度符合预设安装要求。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述CT扫描系统包括光栅，所述光栅包括依序分布的多个阻隔器件，相邻两个所述阻隔器件形成的空隙连通所述探测器中的各所述物理通道；所述调整所述光栅的安装位置包括：
在所述多个能量差值中选取大于所述设定阈值的至少一目标能量差值，确定所述目标能量差值对应的目标物理通道；
识别形成所述目标物理通道的至少一目标阻隔器件，调整所述目标阻隔器件的安装位置。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述调整所述目标阻隔器件的安装位置包括：
根据所述差异数据调整所述目标阻隔器件的安装角度和/或安装间距。
9.一种CT扫描系统光栅安装精度的检测装置，应用于CT扫描系统，其特征在于，所述CT扫描系统包括具有阳极靶面的X射线球管，所述阳极靶面上形成有至少两个焦点；所述装置包括：
数据采集单元，用于利用飞焦点方式采集经由所述X射线球管对应不同焦点所形成的X射线的至少两组检测数据；
差异数据确定单元，用于确定各组所述检测数据之间的差异数据；
检测单元，用于根据所述差异数据检测所述CT扫描系统中光栅的安装精度。
10.一种CT扫描系统，其特征在于，包括：
X射线球管；
依序分布的多个光栅；
探测器；以及，
权利要求9所述的CT扫描系统光栅安装精度的检测装置。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0966054A (ja) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Canon Inc | Ｘ線撮影装置 |
| CN1469989A (zh) * | 2000-09-06 | 2004-01-21 | 安格盛光电科技公司 | 利用衍射特征的分析对焦点中心的判断 |
| DE102004001682A1 (de) * | 2004-01-12 | 2005-08-04 | Siemens Ag | Verfahren zur Lokalisierung eines Objekts im Strahlengang eines Computertomographen |
| CN101919700A (zh) * | 2009-06-10 | 2010-12-22 | 上海西门子医疗器械有限公司 | 一种准直器调节方法和装置 |
| CN102727231A (zh) * | 2011-04-02 | 2012-10-17 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 飞焦点ct机扫描数据采集方法及装置 |
| CN103876767A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-06-25 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种ct机及其x射线准直器 |
| CN110477943A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-22 | 广东明峰医疗科技有限公司 | 一种利用飞焦点方式实现双能ct的设备和方法 |
| CN110584697A (zh) * | 2019-09-22 | 2019-12-20 | 广东明峰医疗科技有限公司 | 一种校准飞焦点控制和数据采集之间相位差的方法 |
| CN112971816A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 通用电气公司 | 用于焦点运动检测和校正的系统和方法 |
-
2021
- 2021-08-25 CN CN202110982349.XA patent/CN113812970A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0966054A (ja) * | 1995-09-01 | 1997-03-11 | Canon Inc | Ｘ線撮影装置 |
| CN1469989A (zh) * | 2000-09-06 | 2004-01-21 | 安格盛光电科技公司 | 利用衍射特征的分析对焦点中心的判断 |
| DE102004001682A1 (de) * | 2004-01-12 | 2005-08-04 | Siemens Ag | Verfahren zur Lokalisierung eines Objekts im Strahlengang eines Computertomographen |
| CN101919700A (zh) * | 2009-06-10 | 2010-12-22 | 上海西门子医疗器械有限公司 | 一种准直器调节方法和装置 |
| CN102727231A (zh) * | 2011-04-02 | 2012-10-17 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 飞焦点ct机扫描数据采集方法及装置 |
| CN103876767A (zh) * | 2013-12-19 | 2014-06-25 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种ct机及其x射线准直器 |
| CN110477943A (zh) * | 2019-08-26 | 2019-11-22 | 广东明峰医疗科技有限公司 | 一种利用飞焦点方式实现双能ct的设备和方法 |
| CN110584697A (zh) * | 2019-09-22 | 2019-12-20 | 广东明峰医疗科技有限公司 | 一种校准飞焦点控制和数据采集之间相位差的方法 |
| CN112971816A (zh) * | 2019-12-13 | 2021-06-18 | 通用电气公司 | 用于焦点运动检测和校正的系统和方法 |
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