CN117310789A - 探测器通道响应线性校正方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例提供的探测器通道响应线性校正方法、装置、设备和存储介质，包括：获取探测器采集到的模体的投影数据组；确定与投影数据组对应的观测衰减数据组，其中，观测衰减数据沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的；根据观测衰减数据组，确定与观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；根据观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量。由于确定的观测衰减数据组沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的，在观测衰减数据组的基础上确定平滑衰减数据组沿探测器通道方向分布也是连续的，因此，得到的校正向量可以实现探测器在有衰减且不同衰减深度路径下的响应线性问题的校正。
Description
技术领域
本发明涉及CT扫描技术领域以及相关技术领域，具体地，涉及适用于一种探测器通道响应线性校正方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
CT系统的扫描及图像重建的基础是基于探测器的所有通道的响应趋于一致为前提，且连续探测器通道无非预期的响应跳变。然后，由于光路几何、材料微小差异性、温湿度等多方面原因，该假设在实际工业生产中是无法满足的，若出现探测器响应不一致且连续探测器通道发生响应跳变的情况，系统的输出图像将出现环状伪影。
现有技术中，解决因探测器响应不一致且连续探测器通道发生响应跳变的情况而使得系统的输出图像出现环状伪影的问题，需要对探测器通道响应线性进行校正。通常探测器通道响应线性校正（下文简称“线性校正”）需要在不同衰减路径深度进行校正，在无衰减（或衰减深度为0）情况下，该线性问题可以由空气校正处理掉，但在有衰减的不同衰减深度路径下的响应线性问题则需要额外进行校正。
发明内容
本文中描述的实施例提供了一种探测器通道响应线性校正方法、装置、设备和存储介质，解决现有技术存在的问题。
第一方面，根据本公开的内容，提供了一种探测器通道响应线性校正方法，包括：
获取探测器采集到的模体的投影数据组，其中，所述投影数据组包括N个投影数据，所述投影数据为探测器旋转一周采集模体所对应的投影数据，所述模体的圆心与旋转中心不重叠，N为大于等于1的整数；
确定与所述投影数据组对应的观测衰减数据组，其中，所述观测衰减数据组包括N个观测衰减数据，每一所述观测衰减数据沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的；
根据所述观测衰减数据组，确定与所述观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；
根据所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，确定校正向量。
在本公开一些实施例中，所述确定与所述投影数据组对应的观测衰减数据组，包括：
针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据；
对各投影数据对应的衰减数据进行降序处理，得到衰减降序数据；
根据所述衰减降序数据，确定与各所述投影数据对应的观测衰减数据，其中，与各所述投影数据对应的观测衰减数据构成所述观测衰减数据组。
在本公开一些实施例中，所述针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据，包括：
获取探测器采集到的空气投影数据，其中，所述空气投影数据为所述探测器旋转一周采集到的无放置模体时所对应的投影数据；
根据每一投影数据与所述空气投影数据的关系，确定衰减数据。
在本公开一些实施例中，所述对各投影数据对应的衰减数据进行降序处理，得到衰减降序数据，包括：
对具有相同层和相同通道的各曝光角度所对应的衰减数据进行降序处理，得到子衰减降序数据；
所述根据所述衰减降序数据，确定与各所述投影数据对应的观测衰减数据，包括：
依次从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据；
对从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据进行处理得到相同层和相同通道所对应的子观测衰减数据，其中，所述目标数量与所述衰减降序数据的数量和所述衰减降序数据的分布方式有关；
根据每一层和每一通道所对应的子观测衰减数据确定每一投影数据对应的观测衰减数据。
在本公开一些实施例中，所述根据所述观测衰减数据组，确定与所述观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组，包括：
对所述观测衰减数据组包括的每一观测衰减数据进行平滑处理得到平滑衰减数据。
在本公开一些实施例中，所述根据所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，确定校正向量，包括：
构造所述观测衰减数据组、所述平滑衰减数据组和校正向量的关联关系；
根据所述关联关系、所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，得到所述校正向量。
在本公开一些实施例中，所述方法还包括：
在接收到待校正投影数据时，基于所述校正向量对所述待校正投影数据进行校正后得到目标投影数据；
基于滤波反投影重建算法对所述目标投影数据进行反投影重建，得到目标扫描图像。
第二方面，根据本公开的内容，提供了一种探测器通道响应线性校正装置，包括：
获取模块，用于获取探测器采集到的模体的投影数据组，其中，所述投影数据组包括N个投影数据，所述投影数据为探测器旋转一周采集模体所对应的投影数据，所述模体的圆心与旋转中心不重叠，N为大于等于1的整数；
观测衰减数据确定模块，用于确定与所述投影数据组对应的观测衰减数据组，其中，所述观测衰减数据组包括N个观测衰减数据，每一所述观测衰减数据沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的；
平滑衰减数据确定模块，用于根据所述观测衰减数据组，确定与所述观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；
校正向量确定模块，用于根据所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，确定校正向量。
第三方面，根据本公开的内容，提供了一种计算机设备，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第一方面中任一所述的方法。
第四方面，根据本公开的内容，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法。
本公开实施例提供的探测器通道响应线性校正方法、装置、设备和存储介质，首先获取探测器采集到的模体的投影数据组，然后确定与投影数据组对应的观测衰减数据组；并根据观测衰减数据组，确定与观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；最后根据观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量。由于确定的观测衰减数据组沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的，在观测衰减数据组的基础上确定平滑衰减数据组沿探测器通道方向分布也是连续的，因此，得到的校正向量可以实现探测器在有衰减的不同衰减深度路径下的响应线性问题的校正。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制，其中：
图1是本公开实施例提供的一种探测器通道响应线性校正方法的流程示意图；
图2是本公开实施例提供的一种模体位置的结构示意图；
图3是本公开实施例提供的一种探测器通道响应线性校正装置的结构示意图；
图4是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
在附图中，最后两位数字相同的标记对应于相同的元素。需要注意的是，附图中的元素是示意性的，没有按比例绘制。
具体实施方式
为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，也都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，否则在此使用的所有术语（包括技术和科学术语）具有与本公开主题所属领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是，诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的形式来解释，除非在此另外明确定义。如在此所使用的，将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指这些部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
此外，在本公开的所有实施例中，诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件（或部件的一部分）与另一个部件（或部件的另一部分）区分开。
在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组）。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本公开实施例提供的探测器通道响应线性校正方法应用于控制终端，控制终端可以为个人计算机，也可以为笔记本电脑，又或者iPad等，本公开实施例不对此进行具体限定。
基于现有技术存在的问题，本公开实施例提供一种探测器通道响应线性校正方法，图1是本公开实施例提供的探测器通道响应线性校正方法的流程示意图，如图1所示，探测器通道响应线性校正方法的具体过程包括：
S110、获取探测器采集到的模体的投影数据组。
其中，影数据组包括N个投影数据，投影数据为探测器旋转一周采集模体所对应的投影数据，模体的圆心与旋转中心不重叠，N为大于等于1的整数。
作为一种具体的实施方式，当N为1的整数时，投影数据组包括第一投影数据，第一投影数据为探测器采集到的第一模体的投影数据，第一模体的圆心与旋转中心不重叠，旋转中心为探测器和光源旋转形成的圆形所对应的圆心，投影数据包括探测器旋转一周采集到的模体所对应的投影数据。
作为另一种具体的实施方式，当N为大于1的整数，示例性的，N为2，此时投影数据组包括第一投影数据和第二投影数据，第一投影数据为探测器采集到的第一模体的投影数据，第二投影数据为探测器采集到的第二模体的投影数据，第一模体的圆心和第二模体的圆心与旋转中心不重叠，第一模体的半径与第二模体的半径不相同，第一模体的圆心距离旋转中心的距离与第二模体的圆心距离旋转中心的距离不相等，当第一模体的半径大于第二模体的半径时，第一模体的圆心距离旋转中心的距离小于第二模体的圆心距离旋转中心的距离，旋转中心为探测器和光源旋转形成的圆形所对应的圆心，投影数据均包括探测器旋转一周采集到的模体所对应的投影数据。
作为一种具体的实施例，设置投影数据组包括第一投影数据和第二投影数据，具体的，首先基于第一模体，获取探测器接收的穿过第一模体的第一X射线并将获取的第一X射线转换为第一投影数据，在采集完第一投影数据后，基于第二模体，获取探测器接收的穿过第二模体的第二X射线并将获取的第二X射线转化成第二投影数据。
在本公开实施例中，第一投影数据和第二投影数据均为探测器旋转一周接收到的X射线所转换的投影数据。
如图2所示，第一模体的半径为r1，第一模体的圆心为O1，旋转中心为O，第一模体的圆心与旋转中心之间的距离为R1，第二模体的半径为r2，第二模体的圆心为O2，第二模体的圆心与旋转中心之间的距离为R2，第二模体的半径r2与第一模体的半径r1不相同，第二模体的圆心与旋转中心之间的距离R2与第一模体的圆心与旋转中心之间的距离R1不相同。
需要说明的是，图2示例性以平面方式表示出第一模体的圆心和第二模体的圆心，在具体的实施过程中，第一模体和第二模体均为立体结构，因此对应的圆心为立体结构的中心。
通过设置不同的模体，得到与该模体对应的投影数据，其中，第一模体对应的投影数据为第一投影数据，第二模体对应的投影数据为第二投影数据，...第N模体对应的投影数据为第N投影数据，第一投影数据、第二投影数据和第N投影数据组成投影数据组，第一投影数据表示为P1(c,s,v)，第二投影数据表示为P2(c,s,v)，第N投影数据表示为Pn(c,s,v)，各投影数据中，c、s和v分别是通道、层和曝光角度的索引，则投影数据组为[P1，P2，...，Pn]。
S120、确定与投影数据组对应的观测衰减数据组。
其中，观测衰减数据组包括与第一投影数据对应的第一观测衰减数据以及与第二投影数据对应的第二观测衰减数据，每一观测衰减数据沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的。
在得到投影数据组后，通过对投影数据组进行处理得到与投影数据组对应的观测衰减数据组。
在具体的实施例，确定与投影数据组对应的观测衰减数据组，包括：针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据；对各投影数据对应的衰减数据进行降序处理，得到衰减降序数据；根据衰减降序数据，确定与各投影数据对应的观测衰减数据，其中，与各投影数据对应的观测衰减数据构成观测衰减数据组。
其中，针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据的具体过程包括：获取探测器采集到的空气投影数据，其中，空气投影数据为探测器旋转一周采集到的无放置模体时所对应的投影数据；根据每一组投影数据与空气投影数据的关系，确定衰减数据。
上述步骤S110中，得到的投影数据组为[P1，P2，...，Pn]，该投影数据组中，P1(c,s,v)为第一投影数据，P2(c,s,v)为第二投影数据，Pn(c,s,v)为第N投影数据，在得到投影数据组后，将第一投影数据与空气投影数据进行比对，确定第一投影数据对应的第一衰减数据AirCor(P 1 (c,s,v))，将第二投影数据与空气投影数据进行比对，确定第二投影数据对应的第二衰减数据AirCor(P 2 (c,s,v))，将第N投影数据与空气投影数据进行比对，确定第N投影数据对应的第N衰减数据AirCor(P n (c,s,v))，也即得到不同半径模体对应的衰减数据。
在该过程中，空气投影数据为不设置模体时，根据探测器接收的X射线转换的投影数据，且空气投影数据包括探测器旋转一周采集到的投影数据。
在得到衰减数据后，对具有相同层和相同通道的各曝光角度所对应的衰减数据进行降序排序后，得到子衰减降序数据；依次从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据；对从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据进行处理得到相同层和相同通道所对应的子观测衰减数据，其中，目标数量与衰减降序数据的数量和衰减降序数据的分布方式有关，且该目标数量值在不同层和不同通道上的设置相同。
本公开实施例适用于具有多排结构的探测器，因此，一个探测器对应一个通道，此外，由于模体为立体结构，因此，投影数据包括多层。
本公开实施例中，确定观测衰减数据的具体过程，示例性的，针对第一投影数据对应的第一衰减数据，首选从第一衰减数据中获取第一层和第一通道的各曝光角度所对应的衰减数据，对第一层和第一通道的各曝光角度所对应的衰减数据进行降序排序，在降序排序后，得到第一层和第一通道的子衰减降序数据，通过从第一层和第一通道的子衰减降序数据中选取目标数量的衰减数据，并将选取的目标数量的衰减数据求和或求平均得到一个子观测衰减数据（该子观测衰减数据为第一衰减数据中的第一层和第一通道对应的观测衰减数据）。然后获取第一层和第二通道的各曝光角度所对应的衰减数据，对第一层和第二通道的各曝光角度所对应的衰减数据进行降序排序，在降序排序后，得到第一层和第二通道的子衰减降序数据，通过从第一层和第二通道的子衰减降序数据中选取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据，并将选取的目标数量的曝光角度所对应的衰减数据求和或求平均得到一个子观测衰减数据（该子观测衰减数据为第一衰减数据的第一层和第二通道对应的观测衰减数据），以此类推，直至获取到第一衰减数据的第一层第i通道对应的子观测衰减数据），在获取到第一衰减数据的第一层第i通道对应的子观测衰减数据后，根据获取第一衰减数据的第一层中各通道对应的子观测衰减数据的过程，获取第一衰减数据的第二层中各通道对应的子观测衰减数据，以及获取第一衰减数据的第j层中各通道对应的子观测衰减数据，然后基于第一衰减数据的各层和各通道对应的子观测衰减数据，得到第一衰减数据对应的第一观测衰减数据，依此类推，直至获取到第N投影数据对应的第N衰减数据所对应的第N观测衰减数据/>。
在得到每一衰减数据对应的观测衰减数据后，各观测衰减数据组成观测衰减数据组。上述实施例中，获取的第一衰减数据对应的第一观测衰减数据为，获取的第二衰减数据对应的第二观测衰减数据为/>，...，获取的第N衰减数据对应的第N观测衰减数据为/>，第一观测衰减数据/>、第二观测衰减数据/>、...、第N观测衰减数据为/>构成观测衰减数据组。
上述实施例中，基于选取的同一层和同一通道的目标数量k的曝光角度所对应的衰减数据求和得到一个子观测衰减数据的表达式为：
此外，上述实施例中，在同一层和同一通道中选取的目标数量的曝光角度所对应的衰减数据的数量远远小于投影数据中同一层和同一通道所包括的衰减数据的个数。
S130、根据观测衰减数据组，确定与观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组。
作为具体的实施例，在得到观测衰减数据组后，通过对观测衰减数据组包括的观测衰减数据进行平滑处理得到平滑衰减数据组。
也即分别对第一观测衰减数据进行平滑处理得到第一平滑衰减数据/>，对第二观测衰减数据/>进行平滑处理得到第二平滑衰减数据/>、...、对第N观测衰减数据/>进行平滑处理得到第N平滑衰减数据/>，第一平滑衰减数据/>、第二平滑衰减数据、...、第N平滑衰减数据/>构成平滑衰减数据组。
S140、根据观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量。
在具体的实施方式中，根据观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量的具体过程为：构造观测衰减数据组、平滑衰减数据组和校正向量的关联关系；根据关联关系、观测衰减数据组和平滑衰减数据组，得到校正向量。
其中，构造的观测衰减数据组、平滑衰减数据组和校正向量的关联关系如下公式所示：
在构建观测衰减数据组、平滑衰减数据组和校正向量的关联关系后，由于观测衰减数据组和平滑衰减数据组已知，也即第一观测衰减数据、第二观测衰减数据/>、...、第N观测衰减数据为/>，第一平滑衰减数据、第二平滑衰减数据、...、第N平滑衰减数据/>已知，因此，可以求得校正向量。
在上述实施例的基础上，本公开实施例提供的探测器通道响应线性校正方法还包括：
在接收到待校正投影数据时，基于校正向量对待校正投影数据进行校正后得到目标投影数据；基于滤波反投影重建算法对目标投影数据进行反投影重建，得到目标扫描图像。
本公开实施例中，通过获取校正向量，基于校正向量对待校正投影数据进行校正，进而保证基于滤波反投影重建算法对目标投影数据进行反投影重建得到的目标扫描图像的准确性。
本公开实施例提供的探测器通道响应线性校正方法，首先获取探测器采集到的模体的投影数据组，然后确定与投影数据组对应的观测衰减数据组；并根据观测衰减数据组，确定与观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；最后根据观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量。由于确定的观测衰减数据组沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的，因此，在观测衰减数据组的基础上确定平滑衰减数据组沿探测器通道方向分布也是连续平滑的，因此，得到的校正向量可以实现对探测器的响应线性问题进行校正。
在上述实施例的基础上，图3是本公开实施例提供一种探测器通道响应线性校正装置的结构示意图，如图3所示，探测器通道响应线性校正装置包括：
获取模块310，用于获取探测器采集到的模体的投影数据组，其中，所述投影数据组包括N个投影数据，所述投影数据为探测器旋转一周采集模体所对应的投影数据，所述模体的圆心与旋转中心不重叠，N为大于等于1的整数；
观测衰减数据确定模块320，用于确定与所述投影数据组对应的观测衰减数据组，其中，所述观测衰减数据组包括N个观测衰减数据，每一所述观测衰减数据沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的；
平滑衰减数据确定模块330，用于根据观测衰减数据组，确定与观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；
校正向量确定模块340，用于根据观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量。
本公开实施例提供的探测器通道响应线性校正装置，首先获取模块获取探测器采集到的模体的投影数据组，然后观测衰减数据确定模块确定与投影数据组对应的观测衰减数据组；平滑衰减数据确定模块根据观测衰减数据组，确定与观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；最后校正向量确定模块根据观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量。由于确定的观测衰减数据组沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的，因此，在观测衰减数据组的基础上确定平滑衰减数据组沿探测器通道方向分布也是连续平滑的，因此，得到的校正向量可以实现对探测器的响应线性问题进行校正。
在具体的实施方式中，确定与投影数据组对应的观测衰减数据组，包括：
针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据；
对各投影数据对应的衰减数据进行降序处理，得到衰减降序数据；
根据衰减降序数据，确定与各投影数据对应的观测衰减数据，其中，与各投影数据对应的观测衰减数据构成观测衰减数据组。
在具体的实施方式中，针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据，包括：
获取探测器采集到的空气投影数据，其中，空气投影数据为探测器旋转一周采集到的无放置模体时所对应的投影数据；
根据每一投影数据与空气投影数据的关系，确定衰减数据。
在具体的实施方式中，对各投影数据对应的衰减数据进行降序处理，得到衰减降序数据，包括：
对具有相同层和相同通道的各曝光角度所对应的衰减数据进行降序处理，得到子衰减降序数据；
根据衰减降序数据，确定与各投影数据对应的观测衰减数据，包括：
依次从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据；
对从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据进行处理得到相同层和相同通道所对应的子观测衰减数据，其中，目标数量与所述衰减降序数据的数量和所述衰减降序数据的分布方式有关；
根据每一层和每一通道所对应的子观测衰减数据确定每一投影数据对应的观测衰减数据。
在具体的实施方式中，根据观测衰减数据组，确定与观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组，包括：
对观测衰减数据组包括的观测衰减数据进行平滑处理得到平滑衰减数据组。
在具体的实施方式中，根据所述观测衰减数据组和平滑衰减数据组，确定校正向量，包括：
构造观测衰减数据组、平滑衰减数据组和校正向量的关联关系；
根据关联关系、观测衰减数据组和平滑衰减数据组，得到校正向量。
在具体的实施方式中，探测器通道响应线性校正还包括：
在接收到待校正投影数据时，基于校正向量对所述待校正投影数据进行校正后得到目标投影数据；
基于滤波反投影重建算法对目标投影数据进行反投影重建，得到目标扫描图像。
本申请实施例还提供了一种计算机设备，具体请参阅图4，图4为本实施例计算机设备基本结构框图。
计算机设备包括通过系统总线相互通信连接存储器510和处理器520。需要指出的是，图中仅示出了具有组件510-520的计算机设备，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。其中，本技术领域技术人员可以理解，这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和/或信息处理的设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路（Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC）、可编程门阵列（Field-ProgrammableGate Array，FPGA）、数字处理器（Digital Signal Processor，DSP）、嵌入式设备等。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
存储器510至少包括一种类型的可读存储介质，可读存储介质包括非易失性存储器（non-volatile memory）或易失性存储器，例如，闪存（flash memory）、硬盘、多媒体卡、卡型存储器（例如，SD或DX存储器等）、随机访问存储器（random access memory，RAM）、只读存储器（read-only memory，ROM）、可擦写可编程只读存储器（erasable programmableread-only memory，EPROM）、电可擦写可编程只读存储器（electricallyerasableprogrammable read-only memory，EEPROM）、可编程只读存储器（programmable read-onlymemory，PROM）、磁性存储器、磁盘、光盘等，RAM可以包括静态RAM或动态RAM。在一些实施例中，存储器510可以是计算机设备的内部存储单元，例如，该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中，存储器510也可以是计算机设备的外部存储设备，例如该计算机设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡（Smart Media Card，SMC）、安全数字（Secure Digital，SD）卡或闪存卡（Flash Card）等。当然，存储器510还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中，存储器510通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件，例如上述方法的程序代码等。此外，存储器510还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器520通常用于执行计算机设备的总体操作。本实施例中，存储器510用于存储程序代码或指令，程序代码包括计算机操作指令，处理器520用于执行存储器510存储的程序代码或指令或者处理数据，例如运行上述方法的程序代码。
本文中，总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外设部件互连标准（Peripheral Component Interconnect，PCI）总线或扩展工业标准结构（Extended Industry Standard Architecture，EISA）总线等。该总线系统可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请的另一实施例还提供一种计算机可读介质，计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质。计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码，使得处理器能够执行在上述方法中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作；生成实施在框图的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。
计算机可读介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外的存储器或半导体系统、设备或者装置，或者前述的任意适当组合，存储器用于存储程序代码或指令，程序代码包括计算机操作指令，处理器用于执行存储器存储的上述方法的程序代码或指令。
存储器和处理器的定义，可以参考前述计算机设备实施例的描述，在此不再赘述。
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，模块或单元的划分，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。
在本申请各个实施例中的各功能单元或模块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。
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，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）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。
除非上下文中另外明确地指出，否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数，反之亦然。因而，当提及单数时，通常包括相应术语的复数。相似地，措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地，术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的，除非本文中明确禁止这样的解释。在本文中使用术语“示例”之处，特别是当其位于一组术语之后时，所述“示例”仅仅是示例性的和阐述性的，且不应当被认为是独占性的或广泛性的。
适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解，本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解，本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。
以上对本公开的若干实施例进行了详细描述，但显然，本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下对本公开的实施例进行各种修改和变型。本公开的保护范围由所附的权利要求限定。
Claims (10)
1.一种探测器通道响应线性校正方法，其特征在于，包括：
获取探测器采集到的模体的投影数据组，其中，所述投影数据组包括N个投影数据，所述投影数据为探测器旋转一周采集模体所对应的投影数据，所述模体的圆心与旋转中心不重叠，N为大于等于1的整数；
确定与所述投影数据组对应的观测衰减数据组，其中，所述观测衰减数据组包括N个观测衰减数据，每一所述观测衰减数据沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的；
根据所述观测衰减数据组，确定与所述观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；
根据所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，确定校正向量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定与所述投影数据组对应的观测衰减数据组，包括：
针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据；
对各投影数据对应的衰减数据进行降序处理，得到衰减降序数据；
根据所述衰减降序数据，确定与各所述投影数据对应的观测衰减数据，其中，与各所述投影数据对应的观测衰减数据构成所述观测衰减数据组。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述针对每一投影数据，进行空气校正，得到各投影数据对应的衰减数据，包括：
获取探测器采集到的空气投影数据，其中，所述空气投影数据为所述探测器旋转一周采集到的无放置模体时所对应的投影数据；
根据每一投影数据与所述空气投影数据的关系，确定衰减数据。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对各投影数据对应的衰减数据进行降序处理，得到衰减降序数据，包括：
对具有相同层和相同通道的各曝光角度所对应的衰减数据进行降序处理，得到子衰减降序数据；
所述根据所述衰减降序数据，确定与各所述投影数据对应的观测衰减数据，包括：
依次从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据；
对从具有相同层和相同通道所对应的子衰减降序数据中获取目标数量的曝光角度所对应的衰减数据进行处理得到相同层和相同通道所对应的子观测衰减数据，其中，所述目标数量与所述衰减降序数据的数量和所述衰减降序数据的分布方式有关；
根据每一层和每一通道所对应的子观测衰减数据确定每一投影数据对应的观测衰减数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测衰减数据组，确定与所述观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组，包括：
对所述观测衰减数据组包括的每一观测衰减数据进行平滑处理得到平滑衰减数据。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，确定校正向量，包括：
构造所述观测衰减数据组、所述平滑衰减数据组和校正向量的关联关系；
根据所述关联关系、所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，得到所述校正向量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在接收到待校正投影数据时，基于所述校正向量对所述待校正投影数据进行校正后得到目标投影数据；
基于滤波反投影重建算法对所述目标投影数据进行反投影重建，得到目标扫描图像。
8.一种探测器通道响应线性校正装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取探测器采集到的模体的投影数据组，其中，所述投影数据组包括N个投影数据，所述投影数据为探测器旋转一周采集模体所对应的投影数据，所述模体的圆心与旋转中心不重叠，N为大于等于1的整数；
观测衰减数据确定模块，用于确定与所述投影数据组对应的观测衰减数据组，其中，所述观测衰减数据组包括N个观测衰减数据，每一所述观测衰减数据沿探测器通道方向分布是低频连续平滑的；
平滑衰减数据确定模块，用于根据所述观测衰减数据组，确定与所述观测衰减数据组对应的平滑衰减数据组；
校正向量确定模块，用于根据所述观测衰减数据组和所述平滑衰减数据组，确定校正向量。
9.一种计算机设备，其特征在于，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1～7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～7中任一所述的方法。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117770863A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 赛诺威盛科技(北京)股份有限公司 | Ct探测器z向对齐方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1721844A (zh) * | 2004-07-15 | 2006-01-18 | 西门子公司 | 校正由投影数据再现截面图像设备探测器信号的方法 |
| CN102779332A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-11-14 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 时域卡尔曼滤波修正的非线性拟合红外非均匀校正方法 |
| CN104867157A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-08-26 | 华润万东医疗装备股份有限公司 | 一种ct探测器像素响应不一致性的校正方法 |
| CN108109185A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-01 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种生成用于消除ct伪影的校正系数的方法，以及一种基于校正系数消除ct伪影的方法 |
| CN115266779A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-01 | 重庆大学 | 一种ct扫描用平板探测器像元响应非线性校正方法 |
-
2023
- 2023-11-30 CN CN202311617247.3A patent/CN117310789B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1721844A (zh) * | 2004-07-15 | 2006-01-18 | 西门子公司 | 校正由投影数据再现截面图像设备探测器信号的方法 |
| US20060013359A1 (en) * | 2004-07-15 | 2006-01-19 | Andreas Schaller | Method for correcting detector signals of a unit for reconstructing tomograms from projection data |
| CN102779332A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-11-14 | 中国人民解放军国防科学技术大学 | 时域卡尔曼滤波修正的非线性拟合红外非均匀校正方法 |
| CN104867157A (zh) * | 2015-06-01 | 2015-08-26 | 华润万东医疗装备股份有限公司 | 一种ct探测器像素响应不一致性的校正方法 |
| CN108109185A (zh) * | 2017-12-18 | 2018-06-01 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种生成用于消除ct伪影的校正系数的方法，以及一种基于校正系数消除ct伪影的方法 |
| CN115266779A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-11-01 | 重庆大学 | 一种ct扫描用平板探测器像元响应非线性校正方法 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| NGHIA T. VO ET AL.: "Preprocessing techniques for removing artifacts in synchrotron-based tomographic images", PROCEEDINGS OF SPIE, 30 September 2019 (2019-09-30), pages 1 - 20 * |
| 罗君方: "去除CT图像环形伪影算法研究", 中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑, no. 1, pages 4 * |
| 魏英 等: "基于多项式拟合的CT图像环状伪影校正", 北京信息科技大学学报, vol. 25, no. 4, pages 45 - 48 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117770863A (zh) * | 2024-02-27 | 2024-03-29 | 赛诺威盛科技(北京)股份有限公司 | Ct探测器z向对齐方法及装置 |
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