CN114504335A - 一种ct机球管定位校正方法、存储介质及终端设备 - Google Patents

一种ct机球管定位校正方法、存储介质及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种CT机球管定位校正方法、存储介质及终端设备。本发明的CT机球管定位校正方法，包括：S1、分别获取内机架和外机架的空间分布函数；S2、获取测试点的位置坐标和曝光球管的标准坐标；S3、根据所述位置坐标和所述内机架的空间分布函数，生成相对应的检测坐标；S4、根据所述检测坐标和所述外机架的空间分布函数，生成所述曝光球管的中心坐标；S5、根据所述标准坐标和所述中心坐标，生成校正信息。本发明的CT机球管定位校正方法、存储介质及终端设备可以有效地对球管的位置进行便捷、准确的校正。

Description

一种CT机球管定位校正方法、存储介质及终端设备
技术领域
本发明实施例涉及CT检测技术领域，尤其涉及一种CT机球管定位校正方法、存储介质及终端设备。
背景技术
CT机是一种用于对病人的病患部位进行检测的医疗设备。医生在使用CT机对人体进行检测时，一般通过CT机对某一病患部位进行整体扫描，在扫描之后，对扫描区域进行成像，然后根据成像对病患部位进行诊断。
目前，静态CT机要安装多个球管在机架上，球管用于发射X光线。当球管安装到机架上后，由于安装位置往往不能与预设位置绝对重合，且随着使用时间的延长，往往会出现安装位置与预设位置偏差较大，以至于导致采集数据不准确，影响图像重建的质量。因此，后续必须对球管的位置进行校正、调整，将球管的整体安装偏差控制在重建算法允许的范围内。。
发明内容
本发明实施例提供一种CT机球管定位校正方法、存储介质及终端设备，针对上述问题，可以有效地对球管的位置进行便捷、准确的校正。
本发明提供的CT机球管定位校正方法，包括以下步骤：
S1、分别获取内机架和外机架的空间分布函数；
S2、获取测试点的位置坐标和曝光球管的标准坐标；
S3、根据所述位置坐标和所述内机架的空间分布函数，生成相对应的检测坐标；
S4、根据所述检测坐标和所述外机架的空间分布函数，生成所述曝光球管的中心坐标；
S5、根据所述标准坐标和所述中心坐标，生成校正信息。
采用该技术方案，通过将球管曝光对球管的中心位置进行检测，相比现有的采用机械装置通过逐个校准球管的位置，无需进行设备的拆卸，且采用软件算法进行运算，可以有效获得相应的校正结果，具有快速、便捷、高效的优点。
在一种可行的方案中，步骤S1中获取所述内机架的空间分布函数具体包括：
S101、获取所述内支架上多个探测器的第一位置坐标；
S102、获取所述内支架的第一位置偏离阈值；
S103、根据多个所述探测器的所述第一位置坐标和所述位置偏离阈值，拟合成所述内支架的空间分布函数。
采用该技术方案，适用于内支架尺寸无法获得或者难以获得情形，为用户确定内支架的空间分布函数提供了一种可行方案，具有便捷、易操作的优点。
在一种可行的方案中，步骤S1中获取所述外机架的空间分布函数具体包括：
S111、获取所述外支架上多个所述球管的第二位置坐标；
S112、获取所述外支架的第二位置偏离阈值；
S113、根据多个所述球管的所述第二位置坐标和所述第二位置偏离阈值，拟合成所述外支架的空间分布函数。
在该方案中，提出了一种通过计算来确定外支架的空间内部函数的方法。
在一种可行的方案中，步骤S2中获取所述测试点的位置坐标具体包括以下步骤：
S201、获取工装尺寸坐标和所述测试点在所述工装上的相对坐标；
S202、根据所述工装尺寸坐标和所述相对坐标，生成所述测试点的位置坐标。
在该技术方案中，是提供了一种通过工装尺寸和工装安装位置来获得测试点坐标的技术方案，具有操作简单、可重复使用的优点，可以降低测试的成本。
在一种可行的方案中，步骤S5中的所述校正信息包括：算法校正信息和物理调整信息。
采用该技术方案，是将所得的校正信息进行利用，包括算法中的更新调整和物理结构上的微调。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的CT机球管定位校正方法。
本发明还提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的CT机球管定位校正方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中CT机球管定位校正方法的流程图；
图2为本发明实施例中CT机球管定位校正方法的数学原理图。
图中标号：
1、外机架；2、内机架；3、曝光球管；4、理想曝光球管；5、探测器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
如图1和图2所示，本发明提供的CT机球管定位校正方法，包括以下步骤：
S1、分别获取内机架和外机架的空间分布函数。
需要说明的是，部分CT机的内机架和外机架的空间分布函数都是已知的，可以通过设备参数获得。记内机架的空间分布函数为Ω1(x，y，z)，外机架的空间分布函数为Ω2(x，y，z)。需要说明的是，为了建立函数，结合CT设备自身的特点，以内机架和外机架的共同中心作为坐标系的基准点O，且Ω1(x，y，z)和Ω2(x，y，z)都是在以O为原点的笛卡尔坐标系中建立起来的。
为了更直观地说明校正方法，在图2中示出了该校正方法中内机架、外机架和相应的测试点的位置。其中，内机架2与外机架1同心设置，实际的曝光球管为3，其未发生偏离的理想曝光球管为4，也即4发生偏离后变为3。
S2、获取测试点的位置坐标和曝光球管的标准坐标。
一种可能的测试点获得方式为：在CT机的检测空间内固定一个螺丝钉，螺丝钉的固定方式为在CT机上固定一个工装，再将螺丝钉固定在工装上，然后将螺丝钉作为一个测试点。获取测试点的位置坐标，即获取螺丝钉在CT机内的空间位置，也即获得了测试点的位置坐标A’(x，y，z)。
此外，曝光球管是指向螺丝钉(也即测试点)发射X光的球管，根据CT机的安装要求，每一个球管的位置都是有预先位置的，该预先位置是理想状态下球管应该所在的位置，即为标准坐标
Figure BDA0003431705790000041
该标准坐标可以查阅CT机的设备参数获得。
S3、根据位置坐标和内机架的空间分布函数，生成相对应的检测坐标。
在内机架的空间分布函数Ω1(x，y，z)已知的情况下，且探测器设置在内机架上，每个探测器的坐标一般是固定且已知的，因此，在A’(x，y，z)在内机架上的投影坐标A”(x，y，z)可以通过探测器进行获取。
S4、根据检测坐标和外机架的空间分布函数，生成曝光球管的中心坐标。
在测试点的位置坐标A’(x，y，z)和内机架的空间分布函数Ω1(x，y，z)已知的情况下，且检测坐标A”(x，y，z)是由曝光球管发出的X光照射到A’(x，y，z)，并在探测器上形成的投影，因此，曝光球管的中心位置A(x，y，z)可以由A’(x，y，z)、A”(x，y，z)和Ω2(x，y，z)经计算获得。
S5、根据标准坐标和中心坐标，生成校正信息。
在
Figure BDA0003431705790000051
和A(x，y，z)已知的情况下，通过比较两者的差距，即可获得相应的曝光球管是否已经偏离限度，从而为下一步的算法调整或者机械调整提供参考。
可以发现，采用该技术方案，通过将球管曝光对球管的中心位置进行检测，相比现有的采用机械装置通过逐个校准球管的位置，无需进行设备的拆卸，且采用软件算法进行运算，可以有效获得相应的校正结果，具有快速、便捷、高效的优点。
在一种可行的方案中，步骤S1中获取所述内机架的空间分布函数具体包括：
S101、获取所述内支架上多个探测器的第一位置坐标。
需要说明的是，内支架上由于设置有多个探测器，虽然每个探测器都固定在内支架上，但不确定是否有某一个探测器出现偏离。因此，需要逐个获取探测器的位置坐标，记为第一位置坐标。
获取第一位置坐标的方式可以是：通过拍照后计算相应的探测器位置坐标。需要说明的是，之所以不能通过照相等直接手段对球管的焦点位置进行计算，是因为球管的焦点位置或称发光位置，会随着球管的使用而改变，只能通过光学手段进行测量、确定。
S102、获取所述内支架的第一位置偏离阈值。
该第一位置偏离阈值可以是一个表示匀速的最大偏移量的数值。第一位置偏离阈值的作用是将产生明显偏移的探测器挑选出来，并以未产生明显偏离的探测器作为确定内支架的空间分布函数的样本。
S103、根据多个探测器的第一位置坐标和位置偏离阈值，拟合成所述内支架的空间分布函数。
在该步骤中，通过对未发生明显偏离的探测器的位置坐标作为样本，来对内支架的空间分布函数进行拟合，以代替实际测量获得的内支架的空间分布函数，属于现有技术。
采用该技术方案，适用于内支架尺寸无法获得或者难以获得情形，为用户确定内支架的空间分布函数提供了一种可行方案，具有便捷、易操作的优点。
在一种可行的方案中，步骤S1中获取所述外机架的空间分布函数具体包括：
S111、获取所述外支架上多个所述球管的第二位置坐标；
S112、获取所述外支架的第二位置偏离阈值；
S113、根据多个所述球管的所述第二位置坐标和所述第二位置偏离阈值，拟合成所述外支架的空间分布函数。
在该技术方案中，具体的外支架的空间分布函数的确定过程，可以参考前面内支架的空间分布函数的确定过程。
在该方案中，提出了一种通过计算来确定外支架的空间内部函数的方法。
在一种可行的方案中，步骤S2中获取所述测试点的位置坐标具体包括以下步骤：
S201、获取工装尺寸坐标和所述测试点在所述工装上的相对坐标。
需要说明的是，工装尺寸坐标取决于工装与CT机进行配合的具体位置，需要在进行工装设计时，由工程师根据CT机配合部位的尺寸计算获得。
在工装尺寸坐标和相对应的工装确定以后，可以在工装的适当位置设置测试点，例如在工装上钻一个螺钉孔，该螺钉孔的位置坐标即测试点的位置坐标。
S202、根据所述工装尺寸坐标和所述相对坐标，生成所述测试点的位置坐标。
在该技术方案中，是提供了一种通过工装尺寸和工装安装位置来获得测试点坐标的技术方案，具有操作简单、可重复使用的优点，可以降低测试的成本。
在一种可行的方案中，步骤S5中的所述校正信息包括：算法校正信息和物理调整信息。
采用该技术方案，是将所得的校正信息进行利用，包括算法中的更新调整和物理结构上的微调。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的CT机球管定位校正方法。
本发明还提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现前述的CT机球管定位校正方法。
此外，实施例中的上述过程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，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。
而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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：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的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种CT机球管定位校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、分别获取内机架和外机架的空间分布函数；
S2、获取测试点的位置坐标和曝光球管的标准坐标；
S3、根据所述位置坐标和所述内机架的空间分布函数，生成相对应的检测坐标；
S4、根据所述检测坐标和所述外机架的空间分布函数，生成所述曝光球管的中心坐标；
S5、根据所述标准坐标和所述中心坐标，生成校正信息。
2.根据权利要求1所述的CT机球管定位校正方法，其特征在于，步骤S1中获取所述内机架的空间分布函数具体包括：
S101、获取所述内支架上多个探测器的第一位置坐标；
S102、获取所述内支架的第一位置偏离阈值；
S103、根据多个所述探测器的所述第一位置坐标和所述位置偏离阈值，拟合成所述内支架的空间分布函数。
3.根据权利要求1所述的CT机球管定位校正方法，其特征在于，步骤S1中获取所述外机架的空间分布函数具体包括：
S111、获取所述外支架上多个所述球管的第二位置坐标；
S112、获取所述外支架的第二位置偏离阈值；
S113、根据多个所述球管的所述第二位置坐标和所述第二位置偏离阈值，拟合成所述外支架的空间分布函数。
4.根据权利要求1所述的CT机球管定位校正方法，其特征在于，步骤S2中获取所述测试点的位置坐标具体包括以下步骤：
S201、获取工装尺寸坐标和所述测试点在所述工装上的相对坐标；
S202、根据所述工装尺寸坐标和所述相对坐标，生成所述测试点的位置坐标。
5.根据权利要求1所述的CT机球管定位校正方法，其特征在于，步骤S5中的所述校正信息包括：算法校正信息和物理调整信息。
6.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的CT机球管定位校正方法。
7.一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5中任一项所述的CT机球管定位校正方法。
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