CN117796827A - 用于成像设备的标定方法、装置、成像设备 - Google Patents

用于成像设备的标定方法、装置、成像设备 Download PDF

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    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T7/00—Details of radiation-measuring instruments

Abstract

本公开提供了一种用于成像设备的标定方法，可以应用于安检技术领域和医疗诊断领域，该方法包括：根据成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线；基于第一理论交线、辐射源发射的射线在标定模体中的衰减系数以及成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对标定模体的第一探测投影信息；以及利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数，以便对成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。本公开还提供了一种成像设备标定装置、成像设备。

Description

用于成像设备的标定方法、装置、成像设备
技术领域
本公开的至少一种实施例涉及一种成像设备，具体地涉及一种用于成像设备的标定方法、装置、成像设备。
背景技术
近年来，X射线计算机断层成像(computed tomography，CT)技术被广泛应用于工业检测、医疗诊断、安检等技术领域中。基于CT技术构建的CT成像设备，可以通过CT成像设备对物体或人体进行扫描，来获得物体或人体内部结构的图像信息。但是由于设备装配误差、设备老化等原因，可能会使CT成像设备的出现光源或探测器等设备构件出现几何误差，导致基于CT成像设备重建的图像信息发生图像扭曲、环伪影等图像缺陷，从而降低了CT成像设备所重建的图像信息的成像效果。
相关技术中通常需要对CT成像设备进行设备参数标定，来提升CT成像设备的图像重建效果。但相关设备参数标定方法的标定效率较低，且标定后的CT成像设备的图像信息存在较多的图像缺陷。
发明内容
鉴于上述问题，本公开提供了一种用于成像设备的标定方法、装置、成像设备。
根据本公开的第一个方面，提供了一种用于成像设备的标定方法，包括：
根据上述成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线，其中，上述第一理论交线表征上述靶点理论位置和上述探测理论位置之间的连接线穿过上述标定模体后，在上述标定模体内形成的传播路径；
基于上述第一理论交线、上述辐射源发射的射线在上述标定模体中的衰减系数以及上述成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对上述标定模体的第一探测投影信息；以及
利用上述第一探测投影信息、以及上述成像设备扫描上述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整上述成像设备的参数，以便对上述成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，利用上述第一探测投影信息、以及上述成像设备扫描上述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整上述成像设备的参数包括：
根据目标函数处理上述第一探测投影信息和上述第二探测投影信息之间的差异信息，得到上述目标参数，其中，根据上述目标参数完成标定的上述成像设备，扫描上述标定模体后得到的目标第二探测投影信息与上述第一探测投影信息之间的目标差异信息收敛。
根据本公开的实施例，上述目标函数包括映射函数和损失函数；
根据目标函数处理上述第一探测投影信息和上述第二探测投影信息之间的差异信息，得到上述目标参数包括：
利用上述映射函数分别处理上述第一探测投影信息和上述第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值；
利用上述损失函数处理上述第一投影映射值与上述第二投影映射值，得到损失值；
根据上述损失值迭代地调整上述成像设备的参数，直至上述损失函数收敛；以及
将上述损失函数收敛时对应的参数确定为上述目标参数。
根据本公开的实施例，上述成像设备包括多级成像设备，上述多级成像设备包括L个扫描级成像装置，L≥2；
利用上述第一探测投影信息，以及上述成像设备扫描上述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整上述成像设备的参数包括：
基于由每个上述扫描级成像装置扫描上述标定物体得到的第二探测投影信息、与上述扫描级成像装置各自对应的第一探测投影信息之间的差异信息，调整每个上述扫描级成像装置的装置成像参数，得到每个上述扫描级成像装置标定后的目标装置成像参数；以及
将L个上述扫描级成像装置各自的目标装置成像参数进行坐标系统一，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，上述标定模体设置在N个不同的标定区域，N≥2；
上述标定方法还包括：
利用上述成像设备分别扫描在每个上述标定区域的上述标定模体，得到与每个上述标定区域对应的候选第二探测投影信息；以及
根据N个上述标定区域各自对应的候选第二探测投影信息，确定上述第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，上述标定模体设置在标定区域中，设置在上述标定区域的标定模体包括M个标定姿态，M≥2；
上述成像设备标定方法还包括：
利用上述成像设备分别对每个上述标定姿态的标定模体进行扫描，得到上述标定模体与每个上述标定姿态对应的候选第二探测投影信息；以及
根据M个上述标定姿态各自对应的候选第二探测投影信息，确定上述第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，上述标定模体设置在上述成像设备的扫描区域中；并且
上述标定模体覆盖上述扫描区域的覆盖面积大于或等于预设覆盖阈值，其中，上述预设覆盖阈值基于上述扫描区域的扫描区域面积确定。
根据本公开的实施例，上述标定模体包括标定模体单元，上述标定模体单元包括呈阵列式分布的多个标定丝。
根据本公开的实施例，上述标定丝包括以下至少一项：
圆柱标定丝、立方体标定丝、锥形体标定丝、梯形体标定丝。
根据本公开的实施例，上述成像设备的参数包括：
辐射源的靶点位置与探测器的探测位置。
本公开的第二个方面提供了一种用于成像设备的标定装置，包括：
计算模块，被配置成根据上述成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线，其中，上述第一理论交线表征上述靶点理论位置和上述探测理论位置之间的连接线穿过上述标定模体后，在上述标定模体内形成的传播路径；
确定模块，被配置成基于上述第一理论交线、上述辐射源发射的射线在上述标定模体中的衰减系数以及上述成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对上述标定模体的第一探测投影信息；以及
调整模块，被配置成利用上述第一探测投影信息、以及上述成像设备扫描上述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整上述成像设备的参数，以便对上述成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，上述调整模块进一步配置成：
根据目标函数处理上述第一探测投影信息和上述第二探测投影信息之间的差异信息，得到上述目标参数，其中，根据上述目标参数完成标定的上述成像设备，扫描上述标定模体后得到的目标第二探测投影信息与上述第一探测投影信息之间的目标差异信息收敛。
根据本公开的实施例，上述目标函数包括映射函数和损失函数；
根据目标函数处理上述第一探测投影信息和上述第二探测投影信息之间的差异信息，得到上述目标参数包括：
利用上述映射函数分别处理上述第一探测投影信息和上述第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值；
利用上述损失函数处理上述第一投影映射值与上述第二投影映射值，得到损失值；
根据上述损失值迭代地调整上述成像设备的参数，直至上述损失函数收敛；以及
将上述损失函数收敛时对应的参数确定为上述目标参数。
根据本公开的实施例，上述成像设备包括多级成像设备，上述多级成像设备包括L个扫描级成像装置，L≥2；
上述调整模块进一步配置成：
基于由每个上述扫描级成像装置扫描上述标定物体得到的第二探测投影信息、与上述扫描级成像装置各自对应的第一探测投影信息之间的差异信息，调整每个上述扫描级成像装置的装置成像参数，得到每个上述扫描级成像装置标定后的目标装置成像参数；以及
将L个上述扫描级成像装置各自的目标装置成像参数进行坐标系统一，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，上述标定模体设置在N个不同的标定区域，N≥2；
上述标定装置还包括：
第一扫描模块，用于利用上述成像设备分别扫描在每个上述标定区域的上述标定模体，得到与每个上述标定区域对应的第二探测投影信息；以及
第一确定模块，被配置成根据N个上述标定区域各自对应的候选第二探测投影信息，确定上述第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，上述标定模体设置在标定区域中，设置在上述标定区域的标定模体包括M个标定姿态；
上述标定装置还包括：
第二扫描模块，被配置成利用上述成像设备分别对每个上述标定姿态的标定模体进行扫描，得到上述标定模体与每个上述标定姿态对应的第二探测投影信息；以及
第二确定模块，被配置成根据M个上述标定姿态各自对应的候选第二探测投影信息，确定上述第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，上述标定模体设置在上述成像设备的扫描区域中；并且
上述标定模体覆盖上述扫描区域的覆盖面积大于或等于预设覆盖阈值，其中，上述预设覆盖阈值基于上述扫描区域的扫描区域面积确定。
根据本公开的实施例，上述标定模体包括标定模体单元，上述标定模体单元包括呈阵列式分布的多个标定丝。
根据本公开的实施例，上述标定丝包括以下至少一项：
圆柱标定丝、立方体标定丝、锥形体标定丝、梯形体标定丝。
根据本公开的实施例，上述成像设备的参数包括：
辐射源的靶点位置与探测器的探测位置。
本公开的第三个方面提供了一种成像设备，包括：
辐射源，适用于发出辐射束；
输送装置，适用于输送被检测的物品，上述传输装置上方限定传输通道，上述标定模体设置在上述传输通道中；
探测器，适用于接收穿过上述被检测的物品或者标定模体的辐射束；以及
根据如上所述的标定装置。
根据上述实施例的成像设备标定方法、装置、成像设备，可以根据成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的差异，调整成像设备的参数，从而可以将第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的差异最小化时对应的成像设备的参数作为目标参数，从而完成对成像设备的系统参数的标定，提升CT成像设备输出的重建图像的图像质量。
附图说明
通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1示意性示出了根据本公开实施例的用于成像设备的标定方法、装置的应用场景图；
图2A示意性示出了根据本公开实施例的用于成像设备的标定方法的流程图；
图2B示意性示出了根据本公开实施例的标定单元和标定模体的示意图；
图3A示意性示出了根据本公开实施例的根据目标函数处理第一探测投影信息和第二探测投影信息之间的差异信息，得到目标参数的流程图；
图3B示意性示出了根据本公开另一实施例的用于成像设备的标定方法的应用场景图；
图3C示意性示出了根据本公开实施例的辐射源的能谱分布曲线示意图；
图3D示意性示出了根据本公开实施例的标定模体的质量衰减系数与X射线能量的变化曲线示意图；
图4示意性示出了根据本公开实施例的利用第一探测投影信息，以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数的流程图；
图5示意性示出了根据本公开另一实施例的利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数的流程图；
图6示意性示出了根据本公开又一实施例的利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数的流程图；
图7示意性示出了根据本公开实施例的用于成像设备的标定装置的结构框图；
图8示意性示出了根据本公开实施例的成像设备的应用场景图；以及
图9示意性示出了根据本公开实施例的适于实现用于成像设备的标定方法的电子设备的方框图。
具体实施方式
以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。
在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。
在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。
在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。
在本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的收集、存储、使用、加工、传输、提供、公开和应用等处理，均符合相关法律法规的规定，采取了必要保密措施，且不违背公序良俗。
在本公开的技术方案中，在获取或采集用户个人信息之前，均获取了用户的授权或同意。
CT成像技术目前广泛应用于医疗和安检等多个领域，基于CT成像技术能够无损地获取被测物体或人体内部结构的三维图像信息。在CT成像过程中，设备的几何误差会造成重建的三维图像发生结构扭曲，产生CT值不准或环状伪影等问题。目前的CT设备分为多种，包括最常见的螺旋扫描锥束CT，以及处于研究前沿的静态CT。前者的系统结构简单，因此参数标定方法较为简单，而后者则系统结构较为复杂，往往需要对多项参数同时进行标定。CT成像系统通常包括X光机、成像物体和探测器三大块，需要调整它们的各自参数使之更加接近真实值，从而来获得更为清晰的重建图像。
相关几何标定方法主要是针对螺旋扫描锥束CT设备，例如手动或电动调节CT设备上的某些设备构件的参数，依靠人为主观判断或客观指标来确定设备构件调节的调节方法。考虑到调节设备构件的方法通常费时费力，且受到主观因素影响较大，因此考虑设计一个特定结构的标定模体，然后根据该模体在CT设备中的扫描成像结果，从而来标定相应的系统参数。然而，包括静态CT设备在内的其他CT成像系统，其系统参数更为繁多和复杂，往往简单的几何标定方法无法获得最佳的图像重建效果。
而根据重建图像的图像质量来调节CT设备上的构件参数的方式，其操作较为繁琐、非常依赖于操作人员的专业水平，且不适用于系统结构更加复杂和多样化的其他CT成像系统。该方法需要人为地判断图像是否达到最优，这样的定性判断不仅仅因人而异，而且很难具有可重复性。
需要说明的是，本公开的实施例中所记载的成像设备(或CT设备)的参数可以包括相关技术中的设备的几何参数。
本公开的实施例提供了一种用于成像设备的标定方法，包括：
根据成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线，其中，第一理论交线表征靶点理论位置和探测理论位置之间的连接线穿过标定模体后，在标定模体内形成的传播路径；基于第一理论交线、辐射源发射的射线在标定模体中的衰减系数以及成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对标定模体的第一探测投影信息；以及利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数，以便对成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，通过计算靶点理论位置和探测理论位置之间的连接线穿过标定模体，在标定模体中形成的第一理论交线，可以确定辐射源的靶点与探测器晶体各自在理论位置时，射线穿过标定模体的理论位置，从而可以利用第一理论交线、射线在标定模体中的衰减系数以及辐射源的射线能谱分布情况，来计算用于表征靶点和探测晶体均位于理论位置时产生的第一探测投影信息，然后根据成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的差异，调整成像设备的参数，从而可以将第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的差异最小化时对应的成像设备的参数作为目标参数，从而完成对成像设备的系统参数的标定，进而可以至少部分解决相关技术中成像设备标定过程的操作较为繁琐、非常依赖于操作人员的专业水平的技术问题，同时可以利用本实施例提供的标定方法重复应用至系统结构更加复杂和多样化的不同CT成像设备，利用本公开实施例提供的成像设备的标定方法，可以实现对CT成像设备的准确标定，进而提升CT成像设备输出的重建图像的图像质量。
图1示意性示出了根据本公开实施例的用于成像设备的标定方法、装置的应用场景图。
如图1所示，根据该实施例的应用场景100可以包括终端设备101、102、103，网络104和服务器105，以及成像设备110和标定模体121。
成像设备110可以包括辐射源111和探测器112，在辐射源111和探测器112之间设置有标定模体121。
网络104用以在终端设备101、102、103和服务器105之间提供通信链路的介质。网络104可以包括各种连接类型，例如有线、无线通信链路或者光纤电缆等等。
用户可以使用终端设备101、102、103通过网络104与服务器105交互，以接收或发送消息等。终端设备101、102、103上可以安装有各种通讯客户端应用，例如购物类应用、网页浏览器应用、搜索类应用、即时通信工具、邮箱客户端、社交平台软件等(仅为示例)。
终端设备101、102、103可以是具有显示屏并且支持网页浏览的各种电子设备，包括但不限于智能手机、平板电脑、膝上型便携计算机和台式计算机等等。
服务器105可以是提供各种服务的服务器，例如对用户利用终端设备101、102、103所浏览的网站提供支持的后台管理服务器(仅为示例)。后台管理服务器可以对接收到的用户请求等数据进行分析等处理，并将处理结果(例如根据用户请求获取或生成的网页、信息、或数据等)反馈给终端设备。
需要说明的是，本公开实施例所提供的用于成像设备的标定方法一般可以由服务器105执行。相应地，本公开实施例所提供的用于成像设备的标定装置一般可以设置于服务器105中。本公开实施例所提供的用于成像设备的标定方法也可以由不同于服务器105且能够与终端设备101、102、103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群执行。相应地，本公开实施例所提供的用于成像设备的标定装置也可以设置于不同于服务器105且能够与终端设备101、102、103和/或服务器105通信的服务器或服务器集群中。
应该理解，图1中的终端设备、网络和服务器的数目仅仅是示意性的。根据实现需要，可以具有任意数目的终端设备、网络和服务器。
以下将基于图1描述的场景，通过图2A～图6对公开实施例的成像设备的标定方法进行详细描述。
图2A示意性示出了根据本公开实施例的用于成像设备的标定方法的流程图。
如图2A所示，该实施例的用于成像设备的标定方法包括操作S210～操作S230。
在操作S210，根据成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线，其中，第一理论交线表征靶点理论位置和探测理论位置之间的连接线穿过标定模体后，在标定模体内形成的传播路径。
在操作S220，基于第一理论交线、辐射源发射的射线在标定模体中的衰减系数以及成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对标定模体的第一探测投影信息。
在操作S230，利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数，以便对成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，成像设备例如可以包括CT成像设备，该实施例中的成像设备的辐射源通过靶点发射射线，射线穿过标定模体后由探测器接收，探测器可以将接收到的射线信号转换为电信号，进而可以利用电信号构建标定模体的检测图像。
需要说明的是，本公开的实施例中对于成像设备的辐射源和/或探测器的数量不做限定，例如辐射源和探测器的数量可以均为一个，或者还可以
根据本公开的实施例，靶点理论位置、探测器的探测理论位置可以是成像设备生成的检测图像成像效果最佳的位置。例如探测器的探测理论位置可以是接收射线信号的探测晶体的理论位置。而成像设备可能会由于装备误差、异常移动等原因造成成像设备的设备构件产生位移，从而使成像设备扫描检测物体得到的实际检测图像的图像质量降低。
根据本公开的实施例，第一理论交线可以是该第一理论交线在成像设备的坐标系中的坐标位置。标定模体的线性衰减系数可以通过构建标定模体的材料来确定。标定模体的模体位置可以是标定模体在成像设备所对应的坐标系中的坐标位置，例如标定模体的每个粒度单元各自的坐标位置。
需要说明的是，标定模体的材料可以是单质(例如铝)、单一化合物(例如PMMA)或者混合物(如陶瓷等)，本公开的实施例对标定模体的材料不做限定，只要能够根据标定模体的材料获取到射线在标定模体中的衰减系数即可。
根据本公开的实施例，衰减系数可以包括相关技术中用于表征射线在标定模体中的衰减情况的参数，例如可以是线性衰减系数或质量衰减系数等，本公开的实施例对衰减系数的具体类型不做限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行选择。
根据本公开的实施例，成像设备中辐射源的射线能谱分布可以包括射线能谱分布曲线，该分布曲线可以通过相关技术中的测量方法得到。例如假设同一个辐射源在相同工作电压条件下，其能谱分布保持一致。可以通过测量来得到辐射源在工作电压条件下的射线能谱分布曲线。
需要说明的是，射线能谱分布可以包括射线能谱分布曲线，但不仅限于此，还可以包括射线能谱分布点状图等，本公开的实施例对射线能谱分布的具体类型不做限定，本领域技术人员可以根据实际需求进行设计，只要能够表征射频能量的分布情况即可。
根据本公开的实施例，通过计算靶点理论位置和探测理论位置之间的连接线穿过标定模体，在标定模体中形成的第一理论交线，可以确定辐射源的靶点与探测器晶体各自在理论位置时，射线穿过标定模体的理论位置，从而可以利用第一理论交线、射线在标定模体中的衰减系数以及辐射源的射线能谱分布情况，来计算用于表征靶点和探测晶体均位于理论位置时产生的第一探测投影信息，然后根据成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的差异，调整成像设备的参数，从而可以将第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的差异最小化时对应的成像设备的参数作为目标参数，从而完成对成像设备的系统参数的标定，进而可以至少部分解决相关技术中成像设备标定过程的操作较为繁琐、非常依赖于操作人员的专业水平的技术问题，同时可以利用本实施例提供的标定方法重复应用至系统结构更加复杂和多样化的不同CT成像设备，利用本公开实施例提供的成像设备的标定方法，可以实现对CT成像设备的准确标定，进而提升CT成像设备输出的重建图像的图像质量。
根据本公开的实施例，成像设备的参数可以包括：辐射源的靶点位置与探测器的探测位置。
根据本公开的实施例，辐射源的靶点位置与探测器的探测位置，可以是成像设备装配完成后，辐射源的靶点与探测器的实际坐标位置，由于装配误差等原因，实际坐标位置会较理论位置产生偏移，且实际坐标位置各自偏移的方向和距离难以测量，通过本公开的实施例提供的标定方法，可以将第一探测投影信息和第二探测投影信息之间的差异信息作为优化目标，进而至少调整辐射源的靶点位置与探测器的探测位置，使该差异信息最小化对应的靶点位置与探测位置作为成像设备的目标参数，从而实现对成像设备的标定，进而至少部分解决了成像设备由于装配误差、异常移动等原因造成的难以对成像设备进行标定的技术问题，提升了成像设备的标定准确率和标定速度，实现提升成像设备成像效果。
根据本公开的实施例，标定模体设置在成像设备的扫描区域中；并且标定模体覆盖扫描区域的覆盖面积大于或等于预设覆盖阈值，其中，预设覆盖阈值基于扫描区域的扫描区域面积确定。
根据本公开的实施例，标定模体可以整体设置在扫描区域中，标定模体覆盖扫描区域的覆盖面积，可以是标定模体的最外侧边缘形成的形状占扫描区域的覆盖面积。在标定模体覆盖扫描区域的覆盖面积大于或等于预设覆盖阈值的情况下，例如标定模体的最外侧边缘与扫描区域的边界重合，且标定模体整体设置在扫描区域中的情况下，可以使成像设备完整地扫描标定模体，从而可以使成像设备扫描该标定模体后生成的重建后的检测图像的成像效果达到最优，避免检测图像中局部区域的图像质量下降。
需要说明的是，本公开的实施例中对标定模体的形状、结构不做限定，例如可以是具有不规则形状的标定模体，但不仅限于此，还可以是具有规则形状的标定模体，例如立方体等，本领域技术人员可以根据实际情况进行选择。
根据本公开的实施例，标定模体包括标定模体单元，标定模体单元包括呈阵列式分布的多个标定丝。
根据本公开的实施例，标定丝包括以下至少一项：圆柱标定丝、立方体标定丝、锥形体标定丝、梯形体标定丝。
图2B示意性示出了根据本公开实施例的标定单元和标定模体的示意图。
如图2B所示，标定模体单元210、220、230可以包括呈阵列式分分布的多个标定丝211。标定模体单元210、220、230中的标定丝211可以分别具有不同的固定方式，即可以将标定丝按照不同的阵列分布方式构建得到标定模体单元。
进一步地，标定模体200B可以包括标定模体单元210，从而使标定模体200B包含有呈矩阵式排列的标定丝211，但不仅限于此，标定模体200C还可以包含有呈圆形阵列分布的标定丝。
需要说明的是，图2B中的标定模体、标定单元或标定丝的形状、结构、排列方式等均为示例性的实施例，并非限定标定模体的具体结构形式，本领域技术人员可以根据实际需求设计多样化的标定模体，例如通过标定丝的排列方式的多样化来设计标定模体。
根据本公开的实施例，通过呈阵列式分布的多个标定丝来设置标定模体，可以得到具有规则形状与规则形式的标定模体，进而可以提升成像设备扫描标定模体后得到的检测图像的成像效果，即可以得到第二探测位置信息的准确性与可靠性，进而提升后续生成的目标参数的准确性，提升标定后的成像设备的检测效果。
根据本公开的实施例，操作S230，利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数可以包括如下操作：
根据目标函数处理第一探测投影信息和第二探测投影信息之间的差异信息，得到目标参数，其中，根据目标参数完成标定的成像设备，扫描标定模体后得到的目标第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的目标差异信息收敛。
根据本公开的实施例，目标函数可以包括相关技术中用于拟合差异信息的算法，例如可以包括最小二乘法函数等，本公开的实施例对目标函数的具体算法类型不做限定，只要可以确定目标第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的目标差异信息收敛即可。
根据本公开的实施例，目标函数包括映射函数和损失函数。
图3A示意性示出了根据本公开实施例的根据目标函数处理第一探测投影信息和第二探测投影信息之间的差异信息，得到目标参数的流程图。
如图3A所示，该实施例的根据目标函数处理第一探测投影信息和第二探测投影信息之间的差异信息，得到目标参数可以包括操作S310～操作S340。
在操作S310，利用映射函数分别处理第一探测投影信息和第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值。
在操作S320，利用损失函数处理第一投影映射值与第二投影映射值，得到损失值。
在操作S330，根据损失值迭代地调整成像设备的参数，直至损失函数收敛。
在操作S340，将损失函数收敛时对应的参数确定为目标参数。
根据本公开的实施例，可以第一探测投影信息和第二探测投影信息分别作为映射函数的自变量，即映射函数可以表示为f()，第一投影映射值与第二投影映射值可以分别表示为f(P1)和f(P2)；将第一投影映射值与第二投影映射值的差值(即损失值)作为优化目标，利用损失函数处理该损失值，以便迭代地调整成像设备的参数，直至损失函数收敛时对应的参数作为目标参数，从而实现对成像设备的标定。
根据本公开的实施例，通过将第一投影映射值与第二投影映射值的差值(即损失值)作为优化目标，可以确定成像设备的目标参数与成像设备的理论位置的最小差异，从而提升了标定方法的泛化能力，使标定方法可以适应具有复杂构件组成的成像设备，且提升了成像设备的标定效率。
需要说明的是，迭代地调整成像设备的参数的具体调整次数可以是一次，也可以是多次，本公开的实施例对调整成像设备的参数的具体次数不做限定。
图3B示意性示出了根据本公开另一实施例的用于成像设备的标定方法的应用场景图。
图3C示意性示出了根据本公开实施例的辐射源的能谱分布曲线示意图。
图3D示意性示出了根据本公开实施例的标定模体的质量衰减系数与X射线能量的变化曲线示意图。
结合图3B、图3C与图3D所示，该应用场景可以包括成像设备310和标定模体320。成像设备310可以包括辐射源311和探测器312。辐射源311的靶点可以向标定模体320发射射线信号，该射线信号可以是X射线，射线信号穿过标定模体320后可以被探测器312接收，从而得到成像设备310扫描标定模体320得到的第二探测投影信息P2。
根据本公开的实施例，可以假设辐射源311在相同的工作电压条件下，辐射源311所产生的射线信号的能谱分布保持一致，例如辐射源311在工作电压为120kVp时，产生的X射线信号可以通过图3C所示的能谱分布曲线图来表示。
根据本公开的实施例，在标定模体320的材料为PMMA材料时，可以确定标定模体320的线性衰减系数μ，同时可以通过图3D来表示标定模体320的质量衰减系数μ/ρ与辐射源311产生的X射线信号能量的变化曲线。其中，ρ表示标定模体320中圆柱形标定丝的密度。
在得到辐射源311的射线能谱分布曲线，以及标定模体320的质量衰减系数的情况下，可以根据辐射源311的靶点理论位置、探测器312的探测理论位置和标定模体的模体位置，即在成像设备310的坐标系中，辐射源311的靶点的理论空间三维坐标，探测器312的探测器像素的理论空间三维坐标，以及标定模体320的空间三维坐标，计算出第一理论交线的理论空间三维坐标，即可以确定X射线束在标定模体320内部的传播路径。
然后，可以利用公式(1)来计算第一探测投影信息P1。
公式(1)中，I0表示射线信号到达标定模体表面的射线入射强度，I表示射线信号穿过标定模体时的射线出射强度，E表示射线信号能量，ρ表示标定模体的密度，L表示第一理论交线的长度，l表示第一理论交线的长度中与该密度ρ对应的材料的长度。
应该理解的是，在标定模体320的材料为均一的PMMA材料的情况下，(E，l)/ρ可简化为μ(E)/ρ，公式(1)可以进一步简化为公式(2)。
在得到第一探测投影信息P1和第二探测投影信息P2后，可以将第一探测投影信息P1和第二探测投影信息P2之间的差异作为优化目标，通过调节成像设备310参数使该差异降到最低，从而得到成像设备310的目标参数，例如可以利用上述实施例中的方法来确定目标参数，从而实现对成像设备310的标定。
根据本公开的实施例，在标定模体的材料为均一材料的情况下，可以利用材料的线性衰减系数来计算第一探测投影信息P1，在标定模体由不同的材料构造成的情况下，可以利用材料的质量衰减系数来计算第一探测投影信息P1，从而进一步提升本公开的实施例提供的标定方法针对不同的标定模体对成像设备进行标定的适应性与泛化能力。
应该理解的是，成像设备可以按照预设的扫描角度间隔来实现扫描标定模体，扫描角度间隔可以根据实际需求进行设计，成像设备按照预设的扫描角度间隔扫描过整个扫描区域后，可以完成一次扫描得到针对该标定模体的完整的第二探测投影信息，即第二探测投影信息的数量可以是多个，每个第二探测投影信息各自与接收该射线信号的探测器晶体的实际坐标位置相关联。
需要说明的是，在图3B中的成像设备310为相关技术中的圆环CT成像设备(也称圆环CT系统)的情况下，辐射源和探测器相对静止围绕标定模体进行旋转扫描。为了更加准确地标定成像设备，可以利用多个视角扫描后得到的第二探测投影信息，以及每个视角各自对应的第一探测投影信息来增加生成目标参数的数据量，提升成像设备的标定效果。为了获取更好的标定效果，还可以进一步降低扫描角度间隔来增加扫描角度数量，从而进一步扩充数据量，为后续生成准确地目标参数奠定基础。
根据本公开的实施例，成像设备包括多级成像设备，多级成像设备包括L个扫描级成像装置，L≥2。
图4示意性示出了根据本公开实施例的利用第一探测投影信息，以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数的流程图。
如图4所示，该实施例的利用第一探测投影信息，以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数可以包括操作S410～操作S420。
在操作S410，基于由每个扫描级成像装置扫描标定物体得到的第二探测投影信息、与扫描级成像装置各自对应的第一探测投影信息之间的差异信息，调整每个扫描级成像装置的装置成像参数，得到每个扫描级成像装置标定后的目标装置成像参数。
在操作S420，将L个扫描级成像装置各自的目标装置成像参数进行坐标系统一，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，每个扫描级成像装置各自可以包括辐射源和探测器，从而构成成像设备的一个扫描级，成像设备可以根据L个扫描级成像装置各自扫描被检测物品后得到投影信息来构建针对被检测物品的检测图像。
根据本公开的实施例，按照每个扫描级成像装置各自的坐标系，可以得到与每个扫描级成像装置对应的目标装置成像参数，将L个扫描级成像装置各自的目标装置成像参数进行坐标系统一，例如可以将L个扫描级成像装置各自的坐标系统一为其中一个扫描级成像装置的坐标系，进而可以使与每个扫描级成像装置对应的目标装置成像参数实现坐标系统一，从而可以实现便捷地对具有复杂构件的成像设备进行标定，以提升成像设备的标定效率。
根据本公开的实施例，标定模体设置在N个不同的标定区域，N≥2。
标定方法还可以包括如下操作：
利用成像设备分别扫描在每个标定区域的标定模体，得到与每个标定区域对应的候选第二探测投影信息；以及根据N个标定区域各自对应的候选第二探测投影信息，确定第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，第二探测投影信息可以包含有N个标定区域各自对应的候选第二探测投影信息，同时每个标定区域各自对应的候选第二探测投影信息还可以具有表征对应的标定区域的区域标识，从而便于区分第二探测投影信息中所对应的标定区域。
根据本公开的实施例，通过对将标定模体设置在N个不同的标定区域中，然后得到每个标定区域对应的第一探测投影信息和第二探测投影信息，一方面可以增加用于得到目标参数的数据量，另一方面还可以提升标定后的成像设备针对每个标定区域的检测图像的成像效果，从而可以提升成像设备在多个标定区域的范围内重建得到的检测图像的成像效果调优，进而实现成像设备的成像效果的整体调优，避免成像设备针对设置在部分标定区域中的被检测物品的扫描成像效果下降。
图5示意性示出了根据本公开另一实施例的利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数的流程图。
如图5所示，该实施例的利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数可以包括操作S510～操作S540。
在操作S510，利用映射函数分别处理第一探测投影信息和第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值，其中，第一探测投影信息和第二探测投影信息与同一个标定区域相对应。
在操作S520，根据标定区域与第一探测投影信息、第二探测投影信息的对应关系，利用损失函数分别处理与每个标定区域对应的第一投影映射值与第二投影映射值，得到第一损失值集合，第一损失值集合包括与每个标定区域各自对应的第一损失值。
在操作S530，根据第一损失值集合中的第一损失值，迭代地调整成像设备的参数，直至损失函数收敛。
在操作S540，将损失函数收敛时对应的参数确定为目标参数。
根据本公开的实施例，可以基于梯度下降算法来确定目标参数，以减少目标参数与理论参数之间的差异，进而提升成像设备标定后的成像准确率。
根据本公开的实施例，标定模体设置在标定区域中，设置在标定区域的标定模体包括M个标定姿态。
成像设备标定方法还包括如下操作：
利用成像设备分别对每个标定姿态的标定模体进行扫描，得到标定模体与每个标定姿态对应的候选第二探测投影信息；以及根据M个标定姿态各自对应的候选第二探测投影信息，确定第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，标定姿态可以包括标定模体设置在标定区域中的设置方式，可以通过翻转、移动、旋转等方式实现标定模体不同的标定姿态。
根据本公开的实施例，第二探测投影信息可以包含有M个标定姿态各自对应的候选第二探测投影信息，从而扩充第二探测投影信息的数据量。
根据本公开的实施例，可以针对需要提升图像重建效果的标定区域，在该标定区域中对标定模体设置多个标定姿态，从而提升针对该标定区域的第一探测投影信息和第二探测投影信息的数据量，以增强标定后的成像设备针对该标定区域的成像效果。
图6示意性示出了根据本公开又一实施例的利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数的流程图。
如图6所示，该实施例的利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数可以包括操作S610～操作S640。
在操作S610，利用映射函数分别处理第一探测器投影信息和第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值，其中，第一探测投影信息和第二探测投影信息与同一个标定姿态相对应。
在操作S620，根据标定姿态与第一探测投影信息、第二探测投影信息的对应关系，利用损失函数分别处理与每个标定姿态对应的第一投影映射值与第二投影映射值，得到第二损失值集合，第二损失值集合包括与每个标定姿态各自对应的第二损失值。
在操作S630，根据第二损失值集合中的第二损失值，迭代地调整成像设备的参数，直至损失函数收敛。
在操作S640，将损失函数收敛时对应的参数确定为目标参数。
需要说明的是，本公开实施例中的第一损失值与第二损失值，仅为了区分说明损失值的对应关系，并非限定第一损失值与标定区域对应，同样并不限定第二损失值与标定姿态对应，可以在不同的标定区域对标定模体设置不同的标定姿态，从而得到与该标定区域中，具有该标定姿态的标定模体对应的损失值，该损失值可以是第一损失值，也可以是第二损失值，本公开的实施例不做限定。
根据本公开的实施例，还可以针对设置在标定区域中的标定模体进行多视角扫描，从而得到与每个视角对应的第一探测投影信息和第二探测投影信息，然后根据每个视角各自对应的第一探测投影信息和第二探测投影信息的差异，来确定目标参数，以完成对成像设备的标定。
应该理解的是，多视角扫描标定模体，得到的与每个扫描视角对应的第二探测投影信息，与单一视角扫描多个标定姿态的标定模体相似，均可以从不同的相对角度来对标定模体进行扫描。
基于上述成像设备的标定方法，本公开还提供了一种成像设备的标定装置。以下将结合图8对该装置进行详细描述。
根据本公开的实施例，本公开的实施例中提供的成像设备的标定方法，能够快速、有效、准确地获得最优的成像设备的系统参数，即目标参数，从而使标定后的成像设备可以重建得到图像效果更好的检测图像，同时还可以配合成像设备中其他的模块更准确地开展物体识别等工作，获得更好的实际应用效果。
图7示意性示出了根据本公开实施例的用于成像设备的标定装置的结构框图。
如图7所示，该实施例的用于成像设备的标定装置700包括计算模块710、确定模块720和调整模块730。
计算模块710被配置成根据成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线，其中，第一理论交线表征靶点理论位置和探测理论位置之间的连接线穿过标定模体后，在标定模体内形成的传播路径。
确定模块720被配置成基于第一理论交线、辐射源发射的射线在标定模体中的衰减系数以及成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对标定模体的第一探测投影信息。
调整模块730被配置成利用第一探测投影信息、以及成像设备扫描标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整成像设备的参数，以便对成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，调整模块可以进一步配置成：
根据目标函数处理第一探测投影信息和第二探测投影信息之间的差异信息，得到目标参数，其中，根据目标参数完成标定的成像设备，扫描标定模体后得到的目标第二探测投影信息与第一探测投影信息之间的目标差异信息收敛。
根据本公开的实施例，目标函数包括映射函数和损失函数.
根据目标函数处理第一探测投影信息和第二探测投影信息之间的差异信息，得到目标参数包括：
利用映射函数分别处理第一探测投影信息和第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值；利用损失函数处理第一投影映射值与第二投影映射值，得到损失值；根据损失值迭代地调整成像设备的参数，直至损失函数收敛；以及将损失函数收敛时对应的参数确定为目标参数。
根据本公开的实施例，调整模块可以包括第一处理子模块、第二处理子模块、第一调整子模块和第一确定子模块。
第一处理子模块用于利用映射函数分别处理第一探测投影信息和第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值。
第二处理子模块用于利用损失函数处理第一投影映射值与第二投影映射值，得到损失值。
第一调整子模块用于根据损失值迭代地调整成像设备的参数，直至损失函数收敛。第一确定子模块用于将损失函数收敛时对应的参数确定为目标参数。
根据本公开的实施例，成像设备包括多级成像设备，多级成像设备包括L个扫描级成像装置，L≥2。
调整模块还可以包括第二调整子模块和第一统一子模块。
第二调整子模块用于基于由每个扫描级成像装置扫描标定物体得到的第二探测投影信息、与扫描级成像装置各自对应的第一探测投影信息之间的差异信息，调整每个扫描级成像装置的装置成像参数，得到每个扫描级成像装置标定后的目标装置成像参数。
第一统一子模块用于将L个扫描级成像装置各自的目标装置成像参数进行坐标系统一，得到标定后的目标参数。
根据本公开的实施例，标定模体设置在N个不同的标定区域，N≥2。
标定装置还包括：第一扫描模块和第一确定模块。
第一扫描模块，用于利用成像设备分别扫描在每个标定区域的标定模体，得到与每个标定区域对应的第二探测投影信息。
第一确定模块，被配置成根据N个标定区域各自对应的候选第二探测投影信息，确定第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，标定模体设置在标定区域中，设置在标定区域的标定模体包括M个标定姿态。
标定装置还包括：第二扫描模块和第二确定模块。
第二扫描模块被配置成利用成像设备分别对每个标定姿态的标定模体进行扫描，得到标定模体与每个标定姿态对应的第二探测投影信息。
第二确定模块被配置成根据M个标定姿态各自对应的候选第二探测投影信息，确定第二探测投影信息。
根据本公开的实施例，标定模体设置在成像设备的扫描区域中；并且标定模体覆盖扫描区域的覆盖面积大于或等于预设覆盖阈值，其中，预设覆盖阈值基于扫描区域的扫描区域面积确定。
根据本公开的实施例，标定模体包括标定模体单元，标定模体单元包括呈阵列式分布的多个标定丝。
根据本公开的实施例，标定丝包括以下至少一项：圆柱标定丝、立方体标定丝、锥形体标定丝、梯形体标定丝。
根据本公开的实施例，成像设备的参数包括：辐射源的靶点位置与探测器的探测位置。
根据本公开的实施例，计算模块710、确定模块720和调整模块730中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。根据本公开的实施例，计算模块710、确定模块720和调整模块730中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。或者，计算模块710、确定模块720和调整模块730中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
基于上述成像设备的标定方法和/或标定装置，本公开的实施例还提供了一种成像设备。以下将结合图8对该装置进行详细描述。
图8示意性示出了根据本公开实施例的成像设备的应用场景图。
如图8所示，该实施例的成像设备可以包括辐射源810、输送装置820、探测器830和标定装置840。
辐射源810适用于发出辐射束。
输送装置820适用于输送被检测的物品，传输装置上方限定传输通道，标定模体设置在传输通道中。
探测器830适用于接收穿过被检测的物品或者标定模体的辐射束。
标定装置840可以包括上述实施例中的标定装置。
辐射源810和探测器830可以扫描标定模体830，来获取标定模体850在传输通道的多个标定位置的第二探测投影信息，将第二探测投影信息发送至标定装置840。标定装置840还可以根据辐射源810的靶点理论位置、探测器830的探测理论位置、标定模体850的各个标定位置、标定模体的线性衰减系数以及辐射源810的射线能谱分布曲线，计算得到第一探测投影信息。
这样就可以利用第一探测投影信息和第二探测投影信息来标定成像设备，使成像设备在标定完成后，可以对在输送装置820中移动的被检测物品进行检测成像，得到针对被检测物品的高质量检测图像信息。
图9示意性示出了根据本公开实施例的适于实现成像设备的标定方法的电子设备的方框图。
如图9所示，根据本公开实施例的电子设备900包括处理器901，其可以根据存储在只读存储器(ROM)902中的程序或者从存储部分908加载到随机访问存储器(RAM)903中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器901例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))等等。处理器901还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器901可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。
在RAM 903中，存储有电子设备900操作所需的各种程序和数据。处理器901、ROM902以及RAM 903通过总线904彼此相连。处理器901通过执行ROM 902和/或RAM 903中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器中。处理器901也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。
根据本公开的实施例，电子设备900还可以包括输入/输出(I/O)接口905，输入/输出(I/O)接口905也连接至总线904。电子设备900还可以包括连接至I/O接口905的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分906；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分907；包括硬盘等的存储部分908；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分909。通信部分909经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器910也根据需要连接至I/O接口905。可拆卸介质911，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器910上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分908。
本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。
根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。例如，根据本公开的实施例，计算机可读存储介质可以包括上文描述的ROM 902和/或RAM 903和/或ROM 902和RAM 903以外的一个或多个存储器。
本公开的实施例还包括一种计算机程序产品，其包括计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。当计算机程序产品在计算机系统中运行时，该程序代码用于使计算机系统实现本公开实施例所提供的标定方法。
在该计算机程序被处理器901执行时执行本公开实施例的系统/装置中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
在一种实施例中，该计算机程序可以依托于光存储器件、磁存储器件等有形存储介质。在另一种实施例中，该计算机程序也可以在网络介质上以信号的形式进行传输、分发，并通过通信部分909被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。该计算机程序包含的程序代码可以用任何适当的网络介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分909从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质911被安装。在该计算机程序被处理器901执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。
根据本公开的实施例，可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开实施例提供的计算机程序的程序代码，具体地，可以利用高级过程和/或面向对象的编程语言、和/或汇编/机器语言来实施这些计算程序。程序设计语言包括但不限于诸如Java，C++，python，“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。
以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (21)

1.一种用于成像设备的标定方法，包括：
根据所述成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线，其中，所述第一理论交线表征所述靶点理论位置和所述探测理论位置之间的连接线穿过所述标定模体后，在所述标定模体内形成的传播路径；
基于所述第一理论交线、所述辐射源发射的射线在所述标定模体中的衰减系数以及所述成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对所述标定模体的第一探测投影信息；以及
利用所述第一探测投影信息、以及所述成像设备扫描所述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整所述成像设备的参数，以便对所述成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其中，利用所述第一探测投影信息、以及所述成像设备扫描所述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整所述成像设备的参数包括：
根据目标函数处理所述第一探测投影信息和所述第二探测投影信息之间的差异信息，得到所述目标参数，其中，根据所述目标参数完成标定的所述成像设备，扫描所述标定模体后得到的目标第二探测投影信息与所述第一探测投影信息之间的目标差异信息收敛。
3.根据权利要求2所述的标定方法，其中，所述目标函数包括映射函数和损失函数；
根据目标函数处理所述第一探测投影信息和所述第二探测投影信息之间的差异信息，得到所述目标参数包括：
利用所述映射函数分别处理所述第一探测投影信息和所述第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值；
利用所述损失函数处理所述第一投影映射值与所述第二投影映射值，得到损失值；
根据所述损失值迭代地调整所述成像设备的参数，直至所述损失函数收敛；以及
将所述损失函数收敛时对应的参数确定为所述目标参数。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的标定方法，其中，所述成像设备包括多级成像设备，所述多级成像设备包括L个扫描级成像装置，L≥2；
利用所述第一探测投影信息，以及所述成像设备扫描所述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整所述成像设备的参数包括：
基于由每个所述扫描级成像装置扫描所述标定物体得到的第二探测投影信息、与所述扫描级成像装置各自对应的第一探测投影信息之间的差异信息，调整每个所述扫描级成像装置的装置成像参数，得到每个所述扫描级成像装置标定后的目标装置成像参数；以及
将L个所述扫描级成像装置各自的目标装置成像参数进行坐标系统一，得到标定后的目标参数。
5.根据权利要求1所述的标定方法，其中，所述标定模体设置在N个不同的标定区域，N≥2；
所述标定方法还包括：
利用所述成像设备分别扫描在每个所述标定区域的所述标定模体，得到与每个所述标定区域对应的候选第二探测投影信息；以及
根据N个所述标定区域各自对应的候选第二探测投影信息，确定所述第二探测投影信息。
6.根据权利要求1所述的标定方法，其中，所述标定模体设置在标定区域中，设置在所述标定区域的标定模体包括M个标定姿态，M≥2；
所述成像设备标定方法还包括：
利用所述成像设备分别对每个所述标定姿态的标定模体进行扫描，得到所述标定模体与每个所述标定姿态对应的候选第二探测投影信息；以及
根据M个所述标定姿态各自对应的候选第二探测投影信息，确定所述第二探测投影信息。
7.根据权利要求1所述的标定方法，其中，
所述标定模体设置在所述成像设备的扫描区域中；并且
所述标定模体覆盖所述扫描区域的覆盖面积大于或等于预设覆盖阈值，其中，所述预设覆盖阈值基于所述扫描区域的扫描区域面积确定。
8.根据权利要求1所述的标定方法，其中，所述标定模体包括标定模体单元，所述标定模体单元包括呈阵列式分布的多个标定丝。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述标定丝包括以下至少一项：
圆柱标定丝、立方体标定丝、锥形体标定丝、梯形体标定丝。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的标定方法，其中，所述成像设备的参数包括：
辐射源的靶点位置与探测器的探测位置。
11.一种用于成像设备的标定装置，包括：
计算模块，被配置成根据所述成像设备的辐射源的靶点理论位置、探测器的探测理论位置、以及标定模体的模体位置，计算第一理论交线，其中，所述第一理论交线表征所述靶点理论位置和所述探测理论位置之间的连接线穿过所述标定模体后，在所述标定模体内形成的传播路径；
确定模块，被配置成基于所述第一理论交线、所述辐射源发射的射线在所述标定模体中的衰减系数以及所述成像设备中辐射源的射线能谱分布，确定针对所述标定模体的第一探测投影信息；以及
调整模块，被配置成利用所述第一探测投影信息、以及所述成像设备扫描所述标定模体得到的第二探测投影信息之间的差异信息，调整所述成像设备的参数，以便对所述成像设备进行标定，得到标定后的目标参数。
12.根据权利要求11所述的标定装置，其中，所述调整模块进一步配置成：
根据目标函数处理所述第一探测投影信息和所述第二探测投影信息之间的差异信息，得到所述目标参数，其中，根据所述目标参数完成标定的所述成像设备，扫描所述标定模体后得到的目标第二探测投影信息与所述第一探测投影信息之间的目标差异信息收敛。
13.根据权利要求12所述的标定装置，其中，所述目标函数包括映射函数和损失函数；
根据目标函数处理所述第一探测投影信息和所述第二探测投影信息之间的差异信息，得到所述目标参数包括：
利用所述映射函数分别处理所述第一探测投影信息和所述第二探测投影信息，得到第一投影映射值与第二投影映射值；
利用所述损失函数处理所述第一投影映射值与所述第二投影映射值，得到损失值；
根据所述损失值迭代地调整所述成像设备的参数，直至所述损失函数收敛；以及
将所述损失函数收敛时对应的参数确定为所述目标参数。
14.根据权利要求11至13中任意一项所述的标定装置，其中，所述成像设备包括多级成像设备，所述多级成像设备包括L个扫描级成像装置，L≥2；
所述调整模块进一步配置成：
基于由每个所述扫描级成像装置扫描所述标定物体得到的第二探测投影信息、与所述扫描级成像装置各自对应的第一探测投影信息之间的差异信息，调整每个所述扫描级成像装置的装置成像参数，得到每个所述扫描级成像装置标定后的目标装置成像参数；以及
将L个所述扫描级成像装置各自的目标装置成像参数进行坐标系统一，得到标定后的目标参数。
15.根据权利要求11所述的标定装置，其中，所述标定模体设置在N个不同的标定区域，N≥2；
所述标定装置还包括：
第一扫描模块，用于利用所述成像设备分别扫描在每个所述标定区域的所述标定模体，得到与每个所述标定区域对应的第二探测投影信息；以及
第一确定模块，被配置成根据N个所述标定区域各自对应的候选第二探测投影信息，确定所述第二探测投影信息。
16.根据权利要求11所述的标定装置，其中，所述标定模体设置在标定区域中，设置在所述标定区域的标定模体包括M个标定姿态；
所述标定装置还包括：
第二扫描模块，被配置成利用所述成像设备分别对每个所述标定姿态的标定模体进行扫描，得到所述标定模体与每个所述标定姿态对应的第二探测投影信息；以及
第二确定模块，被配置成根据M个所述标定姿态各自对应的候选第二探测投影信息，确定所述第二探测投影信息。
17.根据权利要求11所述的标定装置，其中，
所述标定模体设置在所述成像设备的扫描区域中；并且
所述标定模体覆盖所述扫描区域的覆盖面积大于或等于预设覆盖阈值，其中，所述预设覆盖阈值基于所述扫描区域的扫描区域面积确定。
18.根据权利要求11所述的标定装置，其中，所述标定模体包括标定模体单元，所述标定模体单元包括呈阵列式分布的多个标定丝。
19.根据权利要求18所述的标定装置，其中，所述标定丝包括以下至少一项：
圆柱标定丝、立方体标定丝、锥形体标定丝、梯形体标定丝。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的标定装置，其中，所述成像设备的参数包括：
辐射源的靶点位置与探测器的探测位置。
21.一种成像设备，包括：
辐射源，适用于发出辐射束；
输送装置，适用于输送被检测的物品，所述传输装置上方限定传输通道，所述标定模体设置在所述传输通道中；
探测器，适用于接收穿过所述被检测的物品或者标定模体的辐射束；以及
根据权利要求11-20中的任一项所述的标定装置。
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