CN117770851A - Ct数据采集延时校正方法、装置和计算机设备 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种CT数据采集延时校正方法、装置和计算机设备,应用于CT系统,所述方法包括:基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;基于所述对应关系确定目标延时时间;基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。采用本方法能够解决了由于实际采集能量数据与能量切换信号对应能量数据不匹配的问题,提高了CT系统中数据采集的准确度。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域,特别是涉及一种CT数据采集延时校正方法、装置和计算机设备。
背景技术
电子计算机断层扫描设备(Computed Tomography,简称CT)主要由X射线系统,控制系统,数据采集系统,数据处理系统等几大部分组成。随着技术的发展,能谱成像逐渐广泛应用在CT的临床中,用于测量原子序数,物质浓度等。
快速KV切换一种能谱CT成像的实现方式。示例性的,可在一次扫描过程中,通过快速切换KV,并在每个KV输出时,采集对应能量的数据,利用不同能量的数据,实现单能量图像、有效原子序数图像以及基物质图像重建等,为CT的临床诊断提供更丰富的信息。
在具体的KV切换过程中,可根据控制系统发出的I/O控制信号,控制X射线系统切换输出具有不同能量的射线,最后再由数据采集系统采集对应能量的信号。但在实际输出不同能量的射线时相对于I/O控制信号的切换存在着一定的时间延迟,且输出射线在到达探测器,并被探测器采集到能量数据的过程中也存在着一定的时间延迟。因此,探测器采集到的能量的变化与I/O控制信号的变化之间存在时间延迟,造成实际采集数据与能量切换信号对应数据不匹配的问题,降低了采集数据的准确度。
针对相关技术中如何提高采集数据准确度的问题,目前还没有提出有效的解决方案。
发明内容
基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高采集数据准确度的CT数据采集延时校正方法、装置和计算机设备。
第一方面,本申请提供了一种CT数据采集延时校正方法,应用于CT系统,所述方法包括:
基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定目标延时时间;
基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
在其中一个实施例中,所述目标延时时间包括第一目标延时时间以及第二目标延时时间,所述基于所述对应关系确定目标延时时间包括:
将所述第一测试数据的最大值或最小值对应的第一预设延时时间确定为第一目标延时时间;
基于所述第一目标延时时间调整能量切换控制信号,基于第二预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并确定不同所述第二预设延时时间对应的第二测试数据;
获取所述第二预设延时时间与所述第二测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定第二目标延时时间。
在其中一个实施例中,基于所述第一目标延时时间调整能量切换控制信号包括:
根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量上升时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号;
若不一致,则根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量下降时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号。
在其中一个实施例中,所述基于所述对应关系确定第二目标延时时间包括:
将所述第二测试数据的最大值或最小值对应的第二预设延时时间确定为第二目标延时时间。
在其中一个实施例中,所述基于所述对应关系确定目标延时时间还包括:
根据所述对应关系确定所述第一测试数据的最小值区间和最大值区间;根据最大值区间和/或最小值区间的起始时刻和终止时刻确定第一目标延时时间和第二目标延时时间。
在其中一个实施例中,所述基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正包括:
基于第一目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于第二目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正;
或基于第一目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于第二目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正。
在其中一个实施例中,所述基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间之前还包括:
基于能量切换控制信号确定所述CT系统的数据采集时间。
第二方面,本申请还提供了一种CT数据采集延时校正装置,应用于CT系统,其特征在于,所述装置包括:
采集模块,基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
关联模块,用于获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
校正模块,用于基于所述对应关系确定目标延时时间;基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
第三方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤:
基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定目标延时时间;
基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
第四方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定目标延时时间;
基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
上述CT数据采集延时校正方法、装置和计算机设备,可通过基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据。然后获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系。基于所述对应关系确定目标延时时间,最后基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。解决了由于实际采集能量数据与能量切换信号对应能量数据不匹配的问题,提高了CT系统中数据采集的准确度。
附图说明
图1为一个实施例中理想情况下的能量切换与能量采集的时序模型图;
图2为一个实施例中实际情况下的能量切换与能量采集的时序模型图;
图3为一个实施例中CT数据采集延时校正方法的应用环境图;
图4为一个实施例中CT数据采集延时校正方法的流程示意图;
图5为一个实施例中延时数据采集时序模型采集图;
图6为一个实施例中第一目标延时数据采集时序模型;
图7为一个实施例中第二目标延时数据采集时序模型;
图8为一个实施例中能量强度与数据采集延时时间关系示意图;
图9为另一个实施例中能量强度与数据采集延时时间关系示意图;
图10为一个实施例中目标延时数据采集时序模型;
图11为一个实施例中能量强度与数据采集延时时间关系示意图;
图12为一个实施例中校正前后的采集数据时序模型对比图;
图13为另一个实施例中校正前数据采集时序模型;
图14为另一个实施例中校正前后的采集数据时序模型对比图;
图15为一个实施例中错误校正情况下的采集数据时序模型;
图16为另一个实施例中相同采集持续时间下的延时数据采集时序模型采集图;
图17为一个实施例中CT数据采集装置的结构框图;
图18为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
在现有的通过快速KV切换实现能谱CT的方式中,可通过X射线系统控制输出不同能量的信号,再由数据采集系统采集对应能量的投影数据,用于进行图像重建。具体的,在不同能量信号的输出过程中,可通过该能量切换信号(I/O信切换号)控制切换至高电平/低电平能量,然后通过高压发生器调制输出进而实现不同能量的切换。
图1为理想情况下的能量切换与能量采集的时序模型图。如图1所示,在理想情况下,数据采集时刻根据能量切换信号切换的施加确定,两者保持一致,能量切换信号与输出能量变化时序保持一致,并不存在延迟,即KV切换信号时序与输出能量变化时序保持一致。
然而,在实际的能量采集过程中,由于I/O切换控制信号电子电路存在一定延迟,KV切换过程中高低电平的上升和下降过程,以及能量从加载至球管产生X射线到被探测器采集到的过程中均存在一定的延时时间。因此,从根据I/O信号进行KV切换至探测器采集到对应的能量的过程中存在一定的延时时间。此时,若依据I/O切换控制信号作为数据采集时刻,在对应时刻所采集到的能量并不准确。图2为实际情况下的能量切换与能量采集的时序模型图,如图2所示,图中kv1为高能量信号,kv2为低能量信号,Delay1为高能量信号(kv1)切换至低能量信号(kv2)的能量下降时间,Delay2为低能量信号(kv2)切换至高能量信号(kv1)的能量上升时间,View1和View2分别为低能量数据采集区间以及高能量数据采集区间。因此,在实际情况中,KV切换能量时序与能量变化时序并不相同,在根据I/O切换控制信号时序进行数据采集时,采集到的低能量数据采集区间中将包含部分高能量数据,在高能量数据采集区间中将包含部分低能量数据。进而导致采集数据的准确度下降,影响最终CT图像的图像质量。
因此,本申请实施例中,为提高获取到的CT图像的图像质量,需要将采集数据的时序进行调整,使其能够与实际输出能量变化能够匹配。
本申请实施例提供的CT数据采集延时校正方法,可以应用于如图3所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。数据存储系统可以存储服务器104需要处理的数据。数据存储系统可以集成在服务器104上,也可以放在云上或其他网络服务器上。具体的,终端102可将扫描测试过程中的能量时序信号确定CT系统的初始采集时间,服务器104可基于多个预设延时时间调整上述初始数据采集时间,并控制终端102进行数据采集,然后根据采集到的数据确定第一预设延时时间对应的数据强度。由服务器104获取第一预设延时时间与所述数据强度的对应关系,再基于上述对应关系确定目标延时时间;最后基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。其中,终端102可以但不限于是各种CT扫描设备。服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。
在本实施例中提供了一种CT数据采集延时校正方法,应用于CT系统,图4是本实施例的CT数据采集延时校正方法的流程图,如图4所示,该流程包括如下步骤:
步骤S401,基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据。
其中,本实施例中的CT系统为多能CT系统,在探测器进行信号发射时,存在多个不同能量强度信号发射的切换。第一预设延时时间为预先设置的在数据采集时序延时中使用的延时时间间隔,该延时时间间隔的选取可依据调整步长进行设置。根据实际情况该调整步长可以设置为1us、2us、5us等时间长度,在本申请实施例中,采用的调整步长为2us,数据强度为CT探测器采集到的能量的强度。进一步的,初始数据采集时间即为理想数据采集时刻(如图2中的T1、T2、T3、T4所示)。第一测试数据为初始数据采集时间在延迟第一预设延时时间后采集到的数据,包括了低能量数据和高能量数据。
具体的,在设置第一预设延时时间的过程中,可以根据调整步长(2us),将第一预设延时时间设置为2us(1*2us)、4(2*2us)、6(3*2us)、......20(10*2us)......m*2us;进而,可以控制初始数据数据采集时间可分别延迟2us(1*2us)、4(2*2us)、6(3*2us)、......20(10*2us)......m*2us进行对次数据采集。图5为本申请实施例中延时数据采集时序模型采集图,如图5所示,相较于初始数据采集时间中的T1(T2或T3或T4),测试数据采集时刻中的T1’(T2’或T3’或T4’)可相对于T1(T2或T3或T4)依次延迟2us(1*2us)、4(2*2us)、6(3*2us)、......20(10*2us)......m*2us。进一步的,在确定测试数据采集时序后,可按照该时序控制探测器接收能量,并计算出View1’对应第一测试数据的能量强度NL1、NL2、NL3……NLm,以及View2’对应的能量强度NH1、NH2、NH3……NHm。
在一个实施例中,在根据第一预设延时时间对初始采集时间进行调整之前,需要预先根据初始采集时间进行数据采集,获取初始采集时间对应低能量数据采集区间(View1)对应的低能量强度NL0,以及高能量数据采集区间(View2)对应的高能量强度NH0。
步骤S402,获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系。
具体的,所述对应关系为预设延时时间与对应采集到第一测试数据能量强度的大小。例如对于低能量数据采集区间(View1’)而言,对应关系为预设延时时间2us,对应采集到低能量数据的能量强度为NL1,预设延时时间4us,对应采集到低能量数据的能量强度为NL2......预设延时时间m*2us,对应采集到低能量数据的能量强度为NLm;对于高能量数据采集区(View2’)而言,对应关系为预设延时时间2us,对应采集到高能量数据的能量强度为NH1,预设延时时间4us,对应采集到高能量数据的能量强度为NH2......预设延时时间m*2us,对应采集到高能量数据的能量强度为NHm。
步骤S403,基于所述对应关系确定目标延时时间,基于所述目标延时时间对所述CT系统的初始数据采集时间能量切换控制信号进行延时校正。
其中,目标延时时间即为图5中对应于Delay1与Delay2确定的延时时间,能量切换控制信号即为图5中的KV切换信号时序。
具体的,在确定目标延时时间之后,即可使用目标延时时间对能量切换控制信号进行进一步调整,将高低能量切换的时刻提前,最后继续按照初始采集时刻进行数据采集,得到目标数据采集区间对应的能量强度。
上述CT数据采集延时校正方法中,通过多个第一预设延时时间对CT系统的初始采集时间进行调整,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;然后获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;基于所述对应关系确定目标延时时间,并基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。可以避免在低能量数据采集区间采集到高能量数据,在高能数据采集区间采集到低能量数据,使得低能量数据采集区间对应数据的能量强度达到最低,高能量数据采集区间的能量强度达到最高。进而解决了由于实际采集能量数据与能量切换信号对应能量数据不匹配的问题,提高了CT系统中数据采集的准确度。
可选的,所述能量切换控制信号包括高电平切换信号和低电平切换信号,所述高电平切换信号对应于能量上升时刻(或能量下降时刻),所述低电平切换信号对应于能量下降时刻(或能量上升时刻)。示例性的,如图2所示,低电平切换信号对应于kv1切换至kv2的能量下降时刻,在采集能量变化时序中与Delay1对应;高电平切换信号对应于kv2切换至kv1的能量下降时刻,在采集能量变化时序中与Delay2对应。
在本实施例中,不同能量的切换信号,能够控制球管输出高能量X射线和低能量X射线,进而在探测器进行数据采集时能够获取到不同强度的能量,能够获知球管的输出情况,为能量产生过程与传输过程的延迟提供对照依据。
在其中一个实施例中,所述目标延时时间包括第一目标延时时间以及第二目标延时时间,其中,第一目标延时时间与第二目标延时时间可分别对应于KV切换是的延时时间Delay1与Delay2。图6为本申请实施例第一目标延时数据采集时序模型,图7为本申请实施例第二目标延时数据采集时序模型。以图6与图7中所展示的第一目标延时时间与第二目标延时时间为例,所述基于所述对应关系确定目标延时时间包括:
步骤一:将所述第一测试数据的最大值或最小值对应的第一预设延时时间确定为第一目标延时时间。
图8为本申请实施例中能量强度与数据采集延时时间关系示意图,图中的曲线NL为预设延时时间与低能量数据的对应关系,其中,低能量数据为低能量数据采集区间获取到的第一测试数据。曲线NH为预设延时时间与高能量数据的对应关系,其中,高能量数据为高能量数据采集区间获取到的第一测试数据。示例性的,若第一目标延时时间对应于延时时间Delay2,对于低能量数据采集区间(曲线NL)而言,明显的,随着预设延时时间则逐渐增大对应的能量强度先降低后增加。因此,在上述情况下,需要确定能量强度最小值对应的第一预设延时时间为第一目标延时时间(T1’-T1)。如图8所示,此时曲线最低点对应的预设延时时间即为第一目标延时时间,记为d2。
进一步的,在另一个实施例中,还可以基于高能量数据采集区间确定第一目标延时时间,此时对应第一测试数据与数据采集延时时间关系曲线为曲线NH,由图8中的曲线变化可知,此时,随着预设延时时间则逐渐增大对应的能量强度先增加后减小。因此,在上述情况下,可根据能量强度最大值对应的第一预设延时时间确定第一目标延时时间,即曲线NH的最高点对应的预设延时时间即为第一目标延时时间。
步骤二:基于所述第一目标延时时间调整能量切换控制信号,基于第二预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并确定不同所述第二预设延时时间对应的第二测试数据,第二测试数据为初始数据采集时间在延迟第二预设延时时间后采集到的数据,包括了低能量数据和高能量数据。
具体的,在确认第一目标延时时间后,首先需要基于第一目标延时时间d2调整KV切换信号(能量切换控制信号)。示例性的,在图7中,可提前KV切换信号中的高电平切换信号,在图7中KV切换信号时序中的虚线对应于原始的高电平切换信号,实线部分为提前d2后的高电平切换信号。接下来可再次基于初始数据采集时序进行延时调整,获取在第二预设延时时间对应的第二测试数据。
可基于T1、T2、T3、T4确定对应的T1”、T2”、T3”、T4”,然后再获取对应的Viewl”区间、View2”以及View3”区间采集到的第二测试数据。
进一步的,在设置第二预设延时时间时,所采用的调整步长可以与第一预设延时时间的调整步长相同,也可以不相同。例如第一预设延时时间的调整步长为2us,第二预设延时时长对应的调整步长可以是2us,也可以是1us也可以是3us,具体的可根据实际情况确定。示例性的,若调整步长为3us,则可将第二预设延时时间设置为3us(1*2us)、6(2*3us)、9(3*3us)、……30(10*3us)……m*3us;进而可以控制第二目标数据采集时刻相较于初始采集时刻依次延迟3us(1*2us)、6(2*3us)、9(3*3us)、……30(10*3us)……n*3us进行数据采集。
步骤三:获取所述第二预设延时时间与所述第二测试数据的对应关系;基于所述对应关系确定第二目标延时时间。
与上文类似的,本申请实施例中的对应关系为第二预设延时时间与对应采集到第二测试数据能量强度的大小,例如对于低能量数据采集区间(View1”)而言,对应关系为延时时间3us,对应采集到低能量数据的能量强度为N′L1,延时时间6us,对应采集到低能量数据的能量强度为N′L2……延时时间n*3us,对应采集到低能量数据的能量强度为N′Ln;对于高能量数据采集区(View2”)而言,对应关系为延时时间6us,对应采集到高能量数据的能量强度为N′H1,延时时间6us,对应采集到高能量数据的能量强度为N′H2……延时时间n*3us,对应采集到高能量数据的能量强度为N′Hn。然后即可根据该对应关系确定第二目标延时时间。
通过本申请实施例,基于KV切换上升延时时间Delay2和下降延时时间Delay1对不同能量数据采集区中能量数据强度的影响,分别确定的第一目标延时时间和第二目标延时时间,使得最终确定的目标延时时间能够匹配于采集能量变化时序,实现实际采集数据与实际能量变化时序保持一致,提高CT系统中数据采集的准确度。
在其中一个实施例中,所述基于所述对应关系确定第二目标延时时间包括:将所述第二测试数据的最大值或最小值对应的第二预设延时时间确定为第二目标延时时间。
图9为本申请另一个实施例中能量强度与数据采集延时时间关系示意图,如图9所示,与确定第一目标延时时间类似的,可根据曲线N′L和曲线N′H的变化趋势确定第二目标延时时间。
示例性的,此时第二目标延时时间对应与图7中KV切换延迟Delay1,对应于View1”的低能量数据采集区间(曲线N′L),明显的,随着预设延时时间则逐渐增大对应的能量强度先降低后增加。因此,在上述情况下,需要确定能量强度最小值对应的第二目标延时时间。此时曲线最低点对应的预设延时时间即为第二目标延时时间,记为d1。
进一步的,在另一个实施例中,还可以基于View2”对应的高能量数据采集区间确定第二目标延时时间,此时对应能量强度与数据采集延时时间关系曲线为曲线N′H,由图9中的曲线变化可知,此时,随着预设延时时间则逐渐增大对应的能量强度先增加后减小。因此,在上述情况下,可根据能量强度最大值对应的第二预设延时时间确定第二目标延时时间,即曲线N′H的最高点对应的预设延时时间即为第二目标延时时间。
在本实施例中,基于能量数据采集区的数据强度确定第二目标延时时间,使得在第一目标延时时间的基础上,能够获取到更低/高的数据强度对应的目标延时时间,进而充分确保了低能量数据采集区中采集到的数据对应数据强度为最低点,高能量数据采集区采集到的数据对应数据强度为最高点。使得后续得到的目标延时时间能够更加适用于实际的能量变化情况,得到更准确的目标延时时间。
需要说明的是,如图6至图9所示,在确定目标延时时间的过程中,由于能量变化的速率不同,将先获取KV切换时能量变化速率较快区间对应的延时时间,即先确定Delay2再确定Delay1。可以理解的是,对于Delay2而言,单位时间内上升的能量大于Delay1单位时间内下降的能量,若在T1’和T2’时刻后进行数据采集,能量上升积分时间对应的面积将大于能量下降积分施加对应的面积,则View1区间采集到的数据能量将不再保持最小值。
进一步的,本申请中Delay1与Delay2对应的能量变化速率并不行限定,在其它实施例中,也可以为Delay1的能量下降速率高于Delay2的能量上升速率。相应的,此时第一目标延时时间将对应于Delay1,第二目标延时时间将对应于Delay2。上述实施例中的第一与第二仅表示为确认顺序。
在其中一些实施例中,基于所述第一目标延时时间调整能量切换控制信号包括:根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量上升时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号;若不一致,则根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量下降时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号。
以图6所展示的情况为例,此时Delay2小于Delay1。在得到Delay2对应的第一目标延时时间d2后,需要确认将d2用于能量切换控制信号中的高电平切换时刻延迟。明显的,若将d2用于低电平切换时刻延迟,则对应采集的验证数据与第一目标延时时间确认过程中采集到的第一测试数据并不匹配。此时,需要重新将d2用于高电平切换时刻延迟,再将采集到的验证数据与第一测试数据进行对比,在匹配成功的情况再继续进行第二目标延时时间的确定。进而得到最终的目标延时时间,能够确保低能量数据采集区中采集的能量数据强度为最低值,高能量数据采集区采集的能量数据强度为最高值。
进一步的,对于Delay2大于Delay1或Delay2等于Delay1的情况,均需要确认的第一目标延时时间对应于高电平切换时刻延迟还是低电平切换时刻,然后进行第二目标延时时间的确定。需要强调的是,在具体的测试过程中可将第一测试数据对应的探测器接收能量变化时序图作为对比图用于验证确认,以确保校正过程的正确性。
在本实施例中,通过确定第一目标延时时间对应的能量切换信号应的能量变化时刻,避免了错误的对应关系对后续测量第二目标延时时间造成干扰,为后续进一步精确得到高能量数据采集区数据与低能量数据采集区数据提供基础。
在另一个实施例中,若Delay1与Delay2相同,KV切换的上升时间和下降时间相同,则依旧需要经过两次预设延时时间的测量以确定目标延时时间。具体的,与上文实施例中确定第一目标延时时间以及第二目标延时时间的方法相同,可基于第一预设延时时间以及第一测试数据的对应关系,确定第一测试数据最大值和/或最小值对应的延时时间,将该延时时间确定为第一目标延时时间。再根据第一目标延时时间调整能量切换控制信号中的高电平切换信号,获取第二预设延时时间对应的第二测试数据,并确定第二测试数据最大值和/或最小值对应的延时时间,得到第二目标延时时间。此时,第二目标延时时间即为最终用于调整能量切换控制信号的目标延时时间。
在其中一个实施例中,所述基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间之前还包括:基于所述能量切换控制信号确定所述CT系统的初始数据采集时间。
可以理解的是,在初始数据采集时间的确认需要基于最开始的能量切换控制信号确定,即匹配于KV切换信号时序,确定各个初始数据采集点。具体的,如图2所示。通过本实施例中初始数据采集时间的确定能够使得后续的调整过程更加准确,进而确保时序调整的正确度。
在其中一个实施例中,所述基于所述对应关系确定目标延时时间还包括根据所述对应关系确定所述第一测试数据的最小值区间和最大值区间;根据最大值区间和/或最小值区间的起始时刻和终止时刻确定第一目标延时时间和第二目标延时时间。
图10为本实施例中目标延时数据采集时序模型,如图10所示,本实施例中,可先设置多个预设延时时间,根据上述多个预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,得到多组测试数据采集时序,根据测试数据采集时序进行数据采集。
示例性的,选取调整步长为1us,对应的将预设延时时间设置为1us(1*1us)、2(2*1us)、3(3*1us)、……10(10*1us)……m*1us。进而,可以控制测试数据采集时刻可相较于理想数据采集时刻可依次延迟1us(1*1us)、2(2*1us)、3(3*1us)、……10(10*1us)……m*1us进行数据采集。需要说明的是,本实施例中的延时时间可大于Delay1和Delay2。在确定对应测试数据采集时刻之后,即可对应的采集高能量强度数据以及低能量数据强度,然后可根据采集到的数据绘制预设延时时间与高能量强度数据,以及预设延时时间与低能量强度数据之间的关系。
图11本实施例中能量强度与数据采集延时时间关系示意图,如图11所示,对应于图10信号变化时序模型,可根据低能量数据采集区的低能量数据与第一预设延时时间确定对应关系,该对应关系即为曲线,根据该曲线得到第一测试数据的最小值区间。然后即可根据该最小值区间的起始时刻和终止时刻确定第一目标延时时间d1和第二目标延时时间d2。其中,起始时刻和终止时刻即为最小值区间的两个临界点。
可选的,还可以根据高能量数据采集区的高能量数据与第一预设延时时间确定对应关系,该对应关系即为曲线,根据该曲线得到第一测试数据的最大值区间。然后即可根据该最小值区间的起始时刻和终止时刻确定第一目标延时时间d1和第二目标延时时间d2。
进一步的,若kv切换信号的下降时间Delay1和上升时间Delay2十分接近时,则测试得到的d1和d2也十分接近。
在其中一个实施例中,所述得到目标延时时间后,还需要确定第一目标延时时间与第二目标延时时间在能量切换控制信号中对应的能量切换时刻。即在得到d1和d2之后还需要确认其对应于kv切换信号的下降时间Delay1还是上升时间Delay2,具体的确认过程如下:
首先假设d1对应于kv切换信号的下降时间Delay1,d2对应于kv切换信号的上升时间Delay2,控制kv切换信号的下降时刻提前d1,kv切换信号的下上升时刻提前d2,控制数据采集时刻相对于kv切换信号时刻延时d1,若此时采集到的高能量强度数据以及低能量强度数据与校正测试过程中的数据一致,则d1对应于kv切换信号的下降时间,d2对应于kv切换信号的上升时间。
若不一致,则控制kv切换信号的下降时刻提前d2,kv切换信号的下上升时刻提前d1,控制数据采集时刻相对于kv切换信号时刻延时d2,若此时采集到的高能量强度数据以及低能量强度数据与校正测试过程中的数据一致,则d1对应于kv切换信号的上升时间,d2对应于kv切换信号的下降时间。
图12为本申请实施例中校正前后的采集数据时序模型对比图,如图12所示,在Delay1<Delay2时,第一组时序模型为校正前的采集信号情况,在校正时。分别将kv切换信号的下降时间提前d1,将kv切换信号信号的上升时间提前d2后,即可得到对应的第二组采集数据时序模型,从图中可以明显看到,调整后的时序在对应的采集时刻下,能够采集到吻合的能量变化时序。
在另一个实施例中,能量下降延时时间Delay1与能量上升延时时间之间的关系也可以是Delay1>Delay2,图13为本实施例中校正前数据采集时序模型。对应的,图14为本实施例中校正前后的采集数据时序模型对比图,如图14所示,在Delay1>Delay2时,第一组时序模型为校正前的采集信号情况,在校正时。分别将kv切换信号的上升时间提前d1,将kv切换信号的下降时间提前d2后,即可得到对应的第二组采集数据时序模型,同样的,调整后的时序在对应的采集时刻下,能够采集到吻合的能量变化时序。
进一步的,在另一个实施例中,图15为错误校正情况下的采集数据时序模型,如图15所示,在Delay1<Delay2时,若在校正时。分别将kv切换信号的下降时间提前d2,将kv切换信号的上升时间提前d1后,则得到的校正后采集时序与数据采集时刻匹配程度很低,在对应的校正后采集时序进行数据采集时,得到的数据将与测试过程的数据完全不一致,无法达到预计效果,此时需要再次确定d1和d2对应的kv切换信号的下降时间Delay1与上升时间Delay2。
在其中一个实施例中,所述基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正包括:基于所述第一目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于所述第二目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正。
可以理解的是,确认第一目标延时时间在能量切换控制信号中对应于能量上升时刻,第二目标延时时间在能量切换控制信号对应于能量下降时刻后,即可对应的提前能量上升时刻和能量下降时刻。
示例性的,在图6中可基于第一目标延时时间对Delay2对应的能量切换控制信号T2进行调整,在达到T2时刻之前,提前进行能量切换,具体的提前时长为d2。然后基于第二目标延时时间对Delay1对应的能量切换控制信号T1进行调整,在达到T1时刻之前,提前进行能量切换,具体的提前时长为d1。
可选的,若确认第一目标延时时间在能量切换控制信号中对应于能量下降时刻,第二目标延时时间在能量切换控制信号对应于能量上升时刻后。还可以基于所述第一目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于所述第二目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正。
在本实施例中,通过第一目标延时时间与第二目标延时时间对能量上升/下降时刻的能量切换控制信号进行校正,使得最终得到的实际数据采集时序能够与能量变化时间匹配,提高采集数据的准确率,进而改善了最终图像重建得到CT图像的图像质量。
在一个实施例中,还可以根据View1和View2之间的持续时间具有固定关系,对能量切换信号进行调整。具体的,可根据上述测试过程得到第一目标延时时间与第二目标延时时间,若此时能量切换信号对应的能量下降时刻或能量上升时刻发生变化,则可以先获取根据View1和View2之间的固定关系,根据该固定关系、第一目标延时时间以及第二目标延时时间对能量切换信号进行调整。
示例性的,图16为本实时例中相同采集持续时间下的延时数据采集时序模型采集图,在图16中View1与View2相等,可根据View1与View2调整不同能量的持续时间,使得View1’和View2’对应的持续时间依旧相同。即直接基于第一目标延时时间(相当于Delay2的持续时间)对所述CT系统的能量上升时刻对应的能量切换控制信号进行延时校正,基于第一目标延时时间加第二目标延时时间(相当于Delay1的持续时间)对所述CT系统的能量下降时刻对应的能量切换控制信号进行延时校正。
需要说明的是,本实施例中采用的能量下降时间Delay1和能量上升时间Delay2为结合了电子电路时间延迟,KV切换能量输出时间,能量从加载至球管产生X射线到被探测器采集到的过程的延时时间。
进一步的,对于两个以上能量的进行KV切换的CT系统中,本申请实施例提供的方法依旧适用。示例性的,可将多个能量进行两两分组,得到每个组的对应延时时间,进而进行数据采集时序的调整。
应该理解的是,虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思,本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的CT数据采集延时校正方法的CT数据采集延时校正装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似,故下面所提供的一个或多个CT数据采集延时校正装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于CT数据采集延时校正方法的限定,在此不再赘述。
在一个实施例中,如图17所示,提供了一种CT数据采集延时校正装置,应用于CT系统,包括:采集模块11、关联模块12和校正模块13,其中:
采集模块11,用于基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据。
关联模块12,用于获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系。
校正模块13,基于所述对应关系确定目标延时时间;基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
上述CT数据采集延时校正装置中,,通过多个第一预设延时时间对CT系统的初始采集时间进行调整,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;然后获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;基于所述对应关系确定目标延时时间,并基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。可以避免在低能量数据采集区间采集到高能量数据,在高能数据采集区间采集到低能量数据,使得低能量数据采集区间对应数据的能量强度达到最低,高能量数据采集区间的能量强度达到最高。进而解决了由于实际采集能量数据与能量切换信号对应能量数据不匹配的问题,提高了CT系统中数据采集的准确度。
进一步的,所述目标延时时间包括第一目标延时时间以及第二目标延时时间,所述关联模块12还用于将所述第一测试数据的最大值或最小值对应的第一预设延时时间确定为第一目标延时时间;基于所述第一目标延时时间调整能量切换控制信号,基于第二预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并确定不同所述第二预设延时时间对应的第二测试数据;获取所述第二预设延时时间与所述第二测试数据的对应关系;基于所述对应关系确定第二目标延时时间。
进一步的,所述采集模块11还用于根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量上升时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号;若不一致,则根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量下降时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号。
进一步的,所述关联模块12还用于将所述第二测试数据的最大值或最小值对应的第二预设延时时间确定为第二目标延时时间。
进一步的,所述校正模块13还用于根据所述对应关系确定所述第一测试数据的最小值区间和最大值区间;根据最大值区间和/或最小值区间的起始时刻和终止时刻确定第一目标延时时间和第二目标延时时间。
进一步的,所述校正模块13还用于基于所述第一目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于所述第二目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正;
或基于所述第一目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于所述第二目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正。
进一步的,所述采集模块11还用于基于原始能量切换信号确定所述CT系统的数据采集时间。
上述CT数据采集延时校正装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是终端,其内部结构图可以如图18所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过WIFI、移动蜂窝网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种的CT数据采集延时校正方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解,图18中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:
基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定目标延时时间;
基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:
基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定目标延时时间;
基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
需要说明的是,本申请所涉及的用户信息(包括但不限于用户设备信息、用户个人信息等)和数据(包括但不限于用于分析的数据、存储的数据、展示的数据等),均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是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非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(ReRAM)、磁变存储器(Magnetoresistive Random Access Memory,MRAM)、铁电存储器(Ferroelectric Random Access Memory,FRAM)、相变存储器(Phase Change Memory,PCM)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限,RAM可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory,SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic RandomAccess Memory,DRAM)等。本申请所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等,不限于此。本申请所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等,不限于此。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种CT数据采集延时校正方法,应用于CT系统,其特征在于,所述方法包括:
基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定目标延时时间;
基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标延时时间包括第一目标延时时间以及第二目标延时时间,所述基于所述对应关系确定目标延时时间包括:
将所述第一测试数据的最大值或最小值对应的第一预设延时时间确定为第一目标延时时间;
基于所述第一目标延时时间调整能量切换控制信号,基于第二预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并确定不同所述第二预设延时时间对应的第二测试数据;
获取所述第二预设延时时间与所述第二测试数据的对应关系;
基于所述对应关系确定第二目标延时时间。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,基于所述第一目标延时时间调整能量切换控制信号包括:
根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量上升时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号;
若不一致,则根据所述第一目标延时时间提前所述能量切换控制信号对应的能量下降时刻,重新获取所述初始数据采集时间的验证数据,对比所述验证数据与所述第一测试数据是否一致,若一致,则使用当前调整后的能量切换控制信号。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述基于所述对应关系确定第二目标延时时间包括:
将所述第二测试数据的最大值或最小值对应的第二预设延时时间确定为第二目标延时时间。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述对应关系确定目标延时时间还包括:
根据所述对应关系确定所述第一测试数据的最小值区间和最大值区间;根据最大值区间和/或最小值区间的起始时刻和终止时刻确定第一目标延时时间和第二目标延时时间。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正包括:
基于第一目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于第二目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正;
或基于第一目标延时时间对所述CT系统的能量下降时刻的能量切换控制信号进行延时校正,基于第二目标延时时间对所述CT系统的能量上升时刻的能量切换控制信号进行延时校正。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间之前还包括:
基于所述能量切换控制信号确定所述CT系统的初始数据采集时间。
8.一种CT数据采集延时校正装置,应用于CT系统,其特征在于,所述装置包括:
采集模块,基于多个第一预设延时时间调整所述CT系统的初始数据采集时间,并进行数据采集,确定不同所述第一预设延时时间对应的第一测试数据;
关联模块,用于获取所述第一预设延时时间与所述第一测试数据的对应关系;
校正模块,用于基于所述对应关系确定目标延时时间;基于所述目标延时时间对所述CT系统的能量切换控制信号进行延时校正。
9.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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