CN212281377U - X射线成像设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了X射线成像设备，包括：扫描测量射源，配置以发射X射线以照射至投照体，其中，投照体关于投照体对称面大致对称；散射测量组件，配置以测量经过投照体的散射；探测器，配置以检测扫描测量射源发射的X射线以获得扫描测量射源的扫描测量数据，以及检测散射测量组件发射的X射线以获得散射测量数据；转动机构，配置以使扫描测量射源、探测器和散射测量装置绕竖直平面中的转动轴围绕投照体转动；以及计算组件，配置以根据第一位置处的扫描测量数据与第二位置处的散射测量数据进行计算以获得第一位置处的散射校正扫描数据，其中，第一位置和第二位置关于投照体对称面对称。

Description

X射线成像设备

技术领域

本申请涉及成像领域，并且更具体地涉及X射线成像设备。

背景技术

影像学技术，包括例如X光成像、CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)等，自问世以来在众多领域得到了广泛应用，尤其在医疗检查领域。例如，口腔CT可以从三维角度对组织情况进行反映，可以发现口腔X光片的投照角度不能发现的、或者更细微的病变。

散射是影像学技术中需要考虑的问题。因为传统的CT重建理论假设x射线沿着直线传播，探测到的射线强度随着路径积分指数衰减。而散射光子偏离入射束方向，不能被建模到传统CT重建理论中，因而成为了CT图像重建的误差来源。

实用新型内容

针对上述技术问题中的至少之一，本申请提供了X射线成像设备，包括：

扫描测量射源，配置以发射X射线以照射至投照体，其中，所述投照体关于投照体对称面大致对称；

散射测量组件，配置以测量经过投照体的散射；

探测器，配置以检测所述扫描测量射源发射的X射线以获得扫描测量射源的扫描测量数据，以及检测所述散射测量组件发射的X射线以获得散射测量数据；

转动机构，配置以使所述扫描测量射源、所述探测器和所述散射测量组件绕竖直平面中的转动轴围绕投照体转动；以及

计算组件，配置以根据第一位置处的扫描测量数据与第二位置处的散射测量数据进行计算以获得第一位置处的散射校正扫描数据，其中，第一位置和第二位置关于投照体对称面对称。

在某些实施方式中，所述散射测量组件包括:

散射测量射源，所述散射测量射源配置以发射X射线以照射至投照体以便测量经过投照体的散射

在某些实施方式中，所述散射测量组件还包括：

束阻挡器，包括设置在所述散射测量射源和投照体之间的多个铅条。

在某些实施方式中，所述扫描测量射源和所述散射测量射源设置为位于包含转动轴且垂直于探测器表面的平面的两侧。

在某些实施方式中，所述扫描测量射源和所述散射测量射源设置为关于包含转动轴且垂直于探测器表面的平面对称。

在某些实施方式中，所述扫描测量射源和所述散射测量射源设置为与包含转动轴且垂直于探测器表面的平面之间的角度为锐角。

在某些实施方式中，所述扫描测量射源与所述散射测量射源是同一射源。

在某些实施方式中，所述扫描测量射源设置为经过包含转动轴且垂直于探测器表面的平面。

在某些实施方式中，所述X射线成像设备还包括：

摆位辅助工具，配置用于定位所述投照体。

在某些实施方式中，所述摆位辅助工具包括牙托。

通过利用投照体关于投照体对称面大致对称的特性，根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备能够获得经散射校正的扫描测量数据，即，对散射进行了校正。

附图说明

通过参考附图详细描述本申请的示例性实施方式，本申请的上述及其他方面、特征和优点将变得更加明显，在附图中：

图1是根据本申请的示例性实施方式的X射线成像设备的示意图。

图2示出了图1中的根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备的示意性立体图，其中移除了转动机构和计算组件以及散射测量组件中的束阻挡器(仅示出散射测量组件中的散射测量射源)，图2示出了扫描测量射源和散射测量射源的移动轨迹(圆形虚线)。

图3示出了图2中的根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备的俯视图。

图4示出了根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备当扫描测量射源处于第一位置时以及当散射测量射源处于第二位置时的俯视图。

图5A示出了本申请示例性实施方式的X射线成像设备的散射测量组件的立体图，图5B示出了本申请示例性实施方式的X射线成像设备的散射测量组件的主视图。

图6示出了根据本申请示例性实施方式的由于投照体的投照体对称面并未包含旋转轴且垂直于所述探测器表面、而导致计算出的第三位置与第一位置不重合的情况。图7示出了根据本申请示例性实施方式的第一位置、第三位置、旋转轴所在的与探测器表面所平行的平面以及探测器表面的空间关系的示意图。

具体实施方式

现在，将在下文中参照示出各实施方式的附图更充分地描述本申请。然而，本申请能以诸多不同的形式来实现，而不应解释为局限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开为透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本申请的范围。在说明书全文和所有附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。

将理解，当元件被称为处于另一元件“上”时，它可直接地处于该另一元件上，或者其间可存在中间元件。相反，当元件被称为直接在另一元件上时，不存在中间元件。

将理解，虽然可在本文中使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在没有脱离本文的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。

本文使用的术语仅是出于描述具体实施方式的目的，而并非旨在进行限制。如本文所使用的那样，除非内容清楚地另行指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。如本文所使用的那样，措辞“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任何和全部组合。还将理解，当措辞“包括”在本说明书中使用时指出所阐述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其群组的存在或添加。

此外，在本文中可使用诸如“在……下方”或“在……上”以及“在……上方”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件与另一元件的关系。将理解，除了附图中所描绘的定向之外，相对术语还旨在涵盖设备的不同定向。例如，如果附图之一中的设备翻转，则描述为在其他元件“下方”的元件于是将定向成在所述其他元件“上方”。示例性术语“下方”或“下面”因此可涵盖上方和下方两个定向。

如本文所使用的，“约”或“近似”包括所阐述的值以及在对于特定值的如由本领域普通技术人员在考虑正在进行的测量和与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定的可接受偏差范围内的平均值。

如本文所使用的，“某一位置处的扫描测量数据”表示某一位置处的扫描测量射源发射X射线并通过探测器测得的数据，其包含扫描数据和散射数据。

如本文所使用的，“某一位置处的散射测量数据”表示通过某一位置处的散射测量组件和探测器测得的数据。

如本文所使用的，“一位置处的散射数据”表示通过某一位置处的散射测量数据的数据推算的散射数据，其包含在上述“扫描测量数据”中。

如本文所使用的，“散射校正扫描数据”表示去除散射数据之后的扫描测量数据，即，对扫描测量数据进行了散射校正。

如本文所使用的，“射源与平面之间的角度”表示射源的中心线与平面之间的角度。

除非另行限定，否则本文所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)具有与由本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。还将理解，术语，诸如通常使用的词典中所定义的术语，应解释为具有与它们在相关技术的上下文和本公开中的含义相一致的含义，并且将不在理想化或过于正式的意义上进行解释，除非本文明确地限定成这样。

图1示出了根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备1000 的示意性立体图。

如图1所示，X射线成像设备1000包括：扫描测量射源100、散射测量组件200、探测器300、转动机构400和计算组件500。

扫描测量射源100配置以发射X射线以照射至投照体，其中，投照体关于投照体对称面大致对称；在某些示例性实施方式中，X射线成像设备例如可以是CBCT，投照体例如可以是人的头部；在某些示例性实施方式中，X射线成像设备例如可以是CT，投照体例如可以是人的胸部。需要说明的是本申请的范围不限于此，其包括任何X射线成像设备，适用于任何大致对称的投照体。

散射测量组件200配置以测量经过投照体的散射，其中，散射测量组件200包括散射测量射源210，散射测量射源210配置以发射X 射线以照射至投照体以便测量经过投照体的散射。在根据本申请的某些示例性实施方式中，如图1所示，散射测量组件200还包括：束阻挡器220(下文将参照图5A、5B详细描述)。

图2示出了图1中的根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备的示意性立体图，其中移除了转动机构400和计算组件500以及散射测量组件200中的束阻挡器220(仅示出散射测量组件200中的散射测量射源210)，图2示出了扫描测量射源100和散射测量射源210 的移动轨迹(圆形虚线)。图3示出了图2中的根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备的俯视图。

探测器300配置以检测扫描测量射源100发射的X射线以获得扫描测量射源100的扫描测量数据，以及检测散射测量射源210发射的 X射线以获得散射测量数据。在某些示例性实施方式中，探测器300 可以为二维面状探测器。例如，探测器300可以是平板探测器。

转动机构400配置以使扫描测量射源100、探测器300和散射测量装置绕竖直平面中的转动轴围绕投照体转动，其中，扫描测量射源 100和散射测量射源210设置为在水平面上沿着同一圆周轨迹转动；图1中示出的转动机构400仅是示例性的且本申请不限于此，在其他实施方式中，转动机构400还可以呈任何其他适当的形式，例如，落地式转动机构。需要说明的是，本文中的诸如“竖直”、“水平”的空间术语只是为了清楚和方便描述的目的而使用，所表达的是空间相对位置关系，而并不限于常规意义上的“竖直”、“水平”等，例如，在某些示例性实施方式中的“竖直”、“水平”在另一些示例性实施方式中也可以称为“水平”、“竖直”。本领域技术人员能够理解的是，转动机构400的转动轴所在的方向与扫描测量射源100和散射测量射源 210绕投照体转动所处的平面垂直，与探测器300表面所处的平面平行。为了清楚和方便描述，在本示例性实施方式中，将转动机构400 的转动轴所在的方向称为竖直方向，将扫描测量射源100和散射测量射源210绕投照体转动所处的平面称为水平面，转动机构400的转动轴与扫描测量射源100和散射测量射源210绕投照体转动所处的水平面的交点称为旋转中心(参见图3，旋转中心O)，扫描测量射源100 和散射测量射源210设置为距旋转中心的距离相同，旋转中心即圆心。在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源100和散射测量射源210设置为关于包含转动轴且垂直于探测器300表面的平面对称。换言之，扫描测量射源100和散射测量射源210的连线平行于探测器300表面，或者在水平面中，扫描测量射源100和散射测量射源 210的连线的中点与旋转中心(即圆心)的连线垂直于探测器300表面。需要说明的是，本申请的范围并不限于此，扫描测量射源100和散射测量射源210也可以设置为不关于包含转动轴且垂直于探测器 300表面的平面对称。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源100与散射测量射源210交替发射X射线，以避免相互之间的干扰。

图4示出了根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备当扫描测量射源处于第一位置时以及当散射测量射源处于第二位置时的俯视图。计算组件500配置以根据扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的扫描测量数据与散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据进行计算、以获得第一位置P1处的散射校正扫描数据，其中，第一位置P1和投照体对称面之间的角度(-θ角) 与第二位置P2和投照体对称面之间的角度(θ角)大小相等且方向相反。本领域技术人员能够理解，现在的X射线成像设备获得的每一张图所对应的角度都是已知的，这样才可以进行重建。

在根据本申请的某些示例性实施方式中X射线成像设备还包括摆位辅助工具，配置用于定位投照体。例如，摆位辅助工具可以是牙托。理论上说，通过投照体摆位辅助工具例如牙托等和/或通过操作人员的设置，可以使得投照体的投照体对称面包含旋转轴且垂直于探测器 300表面，在本文中将投照体的投照体对称面所处的角度设为0度，以此绕顺时针方向旋转的角度为+(或-)，相应的绕逆时针方向旋转的角度为-(或+)。这样，在水平面上，投照体对称面与水平面的交线(成为中心交线)经过旋转中心O即圆心，中心交线的所处的角度为0度，以此绕顺时针方向旋转的角度为+(或-)，相应的绕逆时针方向旋转的角度为-(或+)。如图所示，第一位置P1和投照体对称面之间的角度(即，在水平面上，第一位置P1相对于中心交线的角度)为-θ，第二位置P2和投照体对称面之间的角度(即，在水平面上，第二位置 P2相对于中心交线的角度)为θ，也就是说，第一位置P1和投照体对称面之间的角度与第二位置P2和投照体对称面之间的角度大小相等且方向相反。

总体说来，由于投照体是关于投照体对称面大致对称的，因此第一位置P1(-θ角)处扫描测量射源100的散射和第二位置P2(θ角) 散射射源的散射是大致对称的。换言之，通过第二位置P2(θ角)散射射源的散射测量数据可以推算扫描测量射源100在第一位置P1(-θ角)处进行扫描时所受到的散射的影响。因此，通过利用投照体关于投照体对称面大致对称的特性，根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备能够获得经散射校正的扫描测量数据，即，对散射进行了校正。

图5A示出了本申请示例性实施方式的X射线成像设备的散射测量组件的立体图，图5B示出了本申请示例性实施方式的X射线成像设备的散射测量组件的主视图。

如图图5A、5B所示，束阻挡器220包括设置在散射测量射源210 和投照体之间的多个铅条221-225。散射测量射源210发射X射线经过多个铅条221-225以及投照体到达探测器300，从而能够计算散射测量数据。需要说明的是本申请的范围不限于此，根据本申请示例性实施方式的散射测量组件200可以是现有任何能够测量散射数据的散射测量装置。

在理想情况下，即，通过投照体摆位辅助工具例如牙托等和/或通过操作人员的设置，使得投照体的投照体对称面包含旋转轴且垂直于探测器300表面，或者投照体对称面的位置产生的误差可以忽略。然而，在实际操作中，有时会形成较大的误差。这时，需要计算投照体对称面。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，计算组件500还配置以计算投照体对称面，包括：

对扫描测量数据进行重建以获得投照体的重建体；

通过下式计算重建体的重心，

其中，G表示重建体所有像素点的像素值的总和；G_i表示第i个像素点的像素值，x_i表示第i个像素点的x分量，y_i表示第i个像素点的y分量，z_i表示第i个像素点的z分量；

确定通过重建体的重心的平面，对于通过重建体的重心的所有平面通过下式计算以确定重建体对称面

其中f(x_i,y_i,z_i)表示第i个像素点的像素值，f(x_i’,y_i’,z_i’)表示第i个像素点关于所确定的平面对称的像素点的像素值，对于位于重建体之外的(x_i’,y_i’,z_i’)，f(x_i’,y_i’,z_i’)等于零，N表示整个物体的总像素点数，其中，i＝1～N/2；以及

根据重建体对称面确定投照体对称面。

本领域技术人员可以从上述描述看出，上述方式是个暴力求解的以确定最优解的一种方法，这种方法的优点在于计算简单。在实际操作的过程中，可以，例如，等角度间距选择2000个面进行计算，从中确定最优解。

本领域技术人员能够理解，在上述方法中所利用的xyz坐标系仅为出于描述清楚的目的，并不形成任何限制。

还需要说明的是，本申请的范围不限于此，其还包括其他可以用来确定投照体对称面的任何可行的方法。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，计算组件500根据扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的扫描测量数据与散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据进行计算、以获得第一位置P1处的散射校正扫描数据包括：计算组件500根据散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据计算扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据；以及计算组件500将扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的扫描测量数据减去扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据、以获得第一位置P1处的散射校正扫描数据。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，计算组件500根据散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据计算扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据包括：计算组件500确定第三位置，其中第三位置与第二位置P2关于投照体对称面对称；计算组件500对散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2 处的散射测量数据关于探测器300的竖直中心轴进行翻转以获得第三位置处的散射测量数据；计算组件500基于第一位置P1、第三位置和第三位置处的散射测量数据，来计算扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据。

总体说来，由于第二位置P2处射源、探测器300与第三位置处射源、探测器300关于扫描物体对称面镜像对称，因此第三位置处散射数据可由第二位置P2处的散射测量数据计算获得。具体操作可以为，将与圆周轨迹所在平面平行的方向称为水平方向，通过计算组件500 对散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据在水平方向上左右翻转，即获得第三位置处的散射数据。

需要说明的是，在理想情况下，即，通过辅助摆位工具例如牙托等，或者通过操作人员的设置，使得投照体的投照体对称面包含旋转轴且垂直于探测器300表面，此时第一位置P1与第二位置P2关于投照体对称面对称，因而第三位置与第一位置P1重合。

然而，在有些情况下，投照体的投照体对称面并未包含旋转轴且垂直于探测器300表面，此时，第一位置P1与第二位置P2不是关于投照体对称面对称，第三位置与第一位置P1不是重合的，此时需要计算扫描测量射源100在第一位置P1处的散射数据。图6示出了根据本申请示例性实施方式的第三位置与第一位置不重合的情况。如图6所示，由于投照体的投照体对称面(图6中穿过投照体的虚线)并未包含旋转轴(包含图6中的旋转中心O)且垂直于探测器300表面，测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1与散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2不是关于投照体对称面对称，第三位置P3与第一位置P1不是重合的。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，计算组件500基于第一位置P1、第三位置P3和第三位置P3处的散射测量数据，来计算扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据包括：

基于下式进行计算

图7示出了根据本申请示例性实施方式的第一位置、第三位置、旋转轴所在的与探测器表面所平行的平面以及探测器表面的空间关系的示意图。如图7所示，SAD_A表示第一位置P1到旋转轴所在的与探测器300表面所平行的平面的距离，AID表示旋转轴到探测器300表面的距离，SAD_B表示第三位置P3到旋转轴所在的与探测器300表面所平行的平面的距离，F表示经校正的散射数据，f表示第三位置P3 所对应的散射数据,x表示第三位置P3所对应的在探测器300上的水平坐标，Δx表示第一位置P1到旋转轴的距离与第三位置P3到旋转轴的距离之间的差，y表示第三位置P3所对应的在探测器300上的竖直坐标。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源100和散射测量射源210设置为位于包含转动轴且垂直于探测器300表面的平面的两侧。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源100和散射测量射源210设置为关于包含转动轴且垂直于探测器300表面的平面对称。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源100和散射测量射源210设置为与包含转动轴且垂直于探测器300表面的平面之间的角度为锐角。例如，在某些实施例中，扫描测量射源100和散射测量射源210设置为与包含转动轴且垂直于探测器300表面的平面之间的角度小于30度。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源100与散射测量射源210是同一射源。需要说明的是，根据该示例性实施方式，需要对每个角度扫描两次(一次有束阻挡器220，射源作为散射测量射源210；另一次移除束阻挡器220，作为扫描测量射源100)。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源100(亦即，散射测量射源210)设置为经过包含转动轴且垂直于探测器300 表面的平面。换言之，扫描测量射源100(亦即，散射测量射源210) 的中心线垂直于探测器300表面的平面且垂直于转动轴并与其相交。

根据本申请的另一方面，提供了一种利用X射线成像设备对投照体进行成像的方法，例如，X射线成像设备1000。其中，投照体关于投照体对称面大致对称。参见图1-图5B，X射线成像设备包括扫描测量射源100、散射测量组件200、探测器300、转动机构400以及计算组件500，其中：散射测量组件200配置以测量经过投照体的散射，散射测量组件200包括散射测量射源210，配置以发射X射线以照射至投照体以便测量经过投照体的散射；转动机构400配置以使扫描测量射源100、探测器300和散射测量组件绕竖直平面中的转动轴围绕投照体转动，其中，扫描测量射源100和散射测量射源210设置为在水平面上沿着同一圆周轨迹转动。方法包括：放置投照体；通过扫描测量射源100发射X射线以照射至投照体；通过散射测量射源210发射X射线以照射至投照体；通过探测器300检测扫描测量射源100发射的X射线以获得扫描测量射源100的扫描测量数据，以及检测散射测量射源210发射的X射线以获得散射测量数据；以及通过计算组件 500根据扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的扫描测量数据与散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据进行计算、以获得第一位置P1处的散射校正扫描数据，其中，第一位置P1和投照体对称面之间的角度与第二位置P2和投照体对称面之间的角度大小相等且方向相反。

如前所述，由于投照体是关于投照体对称面大致对称的，因此第一位置P1(-θ角)处扫描测量射源100的散射和第二位置P2(θ角) 散射射源的散射是大致对称的。换言之，通过第二位置P2(θ角)散射射源的散射测量数据可以推算扫描测量射源100在第一位置P1(-θ角)处进行扫描时所受到的散射的影响。因此，通过利用投照体关于投照体对称面大致对称的特性，根据本申请示例性实施方式的利用 X射线成像设备对投照体进行成像的方法能够获得经散射校正的扫描测量数据，即，对散射进行了校正。

本领域技术人员能够理解，由于利用X射线成像设备对投照体进行成像的方法与此前参照图1-图7描述的X射线成像设备大体上相对应，因而此处及下文中为了简明起见，对重复的内容不再赘述。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，方法还包括通过计算组件500计算投照体对称面，包括：

对扫描测量数据进行重建以获得投照体的重建体；

通过下式计算重建体的重心，

其中，G表示重建体所有像素点的像素值的总和；G_i表示第i个像素点的像素值，x_i表示第i个像素点的x分量，y_i表示第i个像素点的y分量，z_i表示第i个像素点的z分量；

确定通过重建体的重心的平面，对于通过重建体的重心的所有平面通过下式计算以确定重建体对称面

其中f(x_i,y_i,z_i)表示第i个像素点的像素值，f(x_i’,y_i’,z_i’)表示第i个像素点关于所确定的平面对称的像素点的像素值，对于位于重建体之外的(x_i’,y_i’,z_i’)，f(x_i’,y_i’,z_i’)等于零，N表示整个物体的总像素点数，其中，i＝1～N/2；以及

根据重建体对称面确定投照体对称面。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，通过计算组件500根据扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的扫描测量数据与散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据进行计算、以获得第一位置P1处的散射校正扫描数据包括：根据散射测量射源210在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据计算扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据；以及将扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的扫描测量数据减去扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据、以获得第一位置 P1处的散射校正扫描数据。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，根据散射测量射源210 在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据计算扫描测量射源100 在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据包括：确定第三位置，其中第三位置与第二位置P2关于投照体对称面对称；对散射测量射源210 在圆周轨迹上的第二位置P2处的散射测量数据关于探测器300的竖直中心轴进行翻转以获得第三位置处的散射测量数据；基于第一位置 P1、第三位置和第三位置处的散射测量数据，来计算扫描测量射源100 在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，其特征在于，基于第一位置P1、第三位置和第三位置处的散射测量数据，来计算扫描测量射源100在圆周轨迹上的第一位置P1处的散射数据包括：

基于下式进行计算

其中，SAD_A表示第一位置P1到旋转轴所在的与探测器300表面所平行的平面的距离，AID表示旋转轴到探测器300表面的距离，SAD_B表示第三位置到旋转轴所在的与探测器300表面所平行的平面的距离，F表示经校正的散射数据，f表示第三位置所对应的散射数据,x 表示第三位置所对应的在探测器300上的水平坐标，Δx表示第一位置 P1到旋转轴的距离与第三位置到旋转轴的距离之间的差，y表示第三位置所对应的在探测器300上的竖直坐标。

根据本申请的另一方面，提供了一种获得散射校正扫描数据的方法，包括：获得投照体的扫描测量数据，其中，投照体关于投照体对称面大致对称；获得投照体的散射测量数据；以及根据第一位置处的扫描测量数据与第二位置处的散射测量数据进行计算以获得第一位置处的散射校正扫描数据，其中，第一位置和第二位置关于投照体对称面对称。

可以看出，前述的利用X射线成像设备对投照体进行成像的方法是根据本方面的获得散射校正扫描数据的方法的一种示例性实施例。需要说明的是，根据本方面的获得投照体的扫描测量数据和/或获得投照体的散射测量数据可通过任何方式获得，而不限于利用前述X射线成像设备对投照体进行成像而获得。例如，根据本方面的获得投照体的扫描测量数据和/或获得投照体的散射测量数据可通过两个或更多个设备获得。

通过本方面的方法，由于投照体是关于投照体对称面大致对称的，因此第一位置处的散射数据与第二位置处的散射测量数据是大致对称的。因此，通过利用投照体关于投照体对称面大致对称的特性，根据本申请示例性实施方式的获得散射校正扫描数据的方法能够获得经散射校正的扫描测量数据，即，对散射进行了校正。

由于根据本方面的获得散射校正扫描数据的方法与此前参照图1- 图7描述的X射线成像设备以及利用X射线成像设备对投照体进行成像的方法大体上相对应，因而此处及下文中为了简明起见，对重复的内容不再赘述。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，方法还包括计算投照体对称面，包括：

对扫描测量数据进行重建以获得投照体的重建体；

通过下式计算重建体的重心，

其中，G表示重建体所有像素点的像素值的总和；G_i表示第i个像素点的像素值，x_i表示第i个像素点的x分量，y_i表示第i个像素点的y分量，z_i表示第i个像素点的z分量；

确定通过重建体的重心的平面，对于通过重建体的重心的所有平面通过下式计算以确定重建体对称面

其中f(x_i,y_i,z_i)表示第i个像素点的像素值，f(x_i’,y_i’,z_i’)表示第i个像素点关于所确定的平面对称的像素点的像素值，对于位于重建体之外的(x_i’,y_i’,z_i’)，f(x_i’,y_i’,z_i’)等于零，N表示整个物体的总像素点数，其中，i＝1～N/2；以及

根据重建体对称面确定投照体对称面。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，根据第一位置处的扫描测量数据与第二位置处的散射测量数据进行计算以获得第一位置处的散射校正扫描数据包括：根据第二位置处的散射测量数据计算第一位置处的散射数据；以及将第一位置处的扫描测量数据减去第一位置处的散射数据、以获得第一位置处的散射校正扫描数据。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，根据第二位置处的散射测量数据计算第一位置处的散射数据包括：确定第三位置，其中第三位置与第二位置关于投照体对称面对称；对第二位置处的散射测量数据关于获得散射测量数据的探测器的中心轴进行翻转以获得第三位置处的散射测量数据，其中探测器的中心轴大致平行或包含于投照体对称面；基于第一位置、第三位置和第三位置处的散射测量数据，来计算第一位置处的散射数据。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，基于第一位置、第三位置和第三位置处的散射测量数据，来计算第一位置处的散射数据包括：

基于下式进行计算

其中，SAD_A表示第一位置到旋转轴所在的与探测器表面所平行的平面的距离，AID表示旋转轴到探测器表面的距离，SAD_B表示第三位置到旋转轴所在的与探测器表面所平行的平面的距离，F表示经校正的散射数据，f表示第三位置所对应的散射数据,x表示第三位置所对应的在探测器上的水平坐标，Δx表示第一位置到旋转轴的距离与第三位置到旋转轴的距离之间的差，y表示第三位置所对应的在探测器上的竖直坐标。

根据本申请的又一方面，提供了一种X射线成像设备，包括：扫描测量射源，配置以发射X射线以照射至投照体，其中，投照体关于投照体对称面大致对称；散射测量组件，配置以测量经过投照体的散射；探测器，配置以检测扫描测量射源发射的X射线以获得扫描测量射源的扫描测量数据，以及检测散射测量组件发射的X射线以获得散射测量数据；转动机构，配置以使扫描测量射源、探测器和散射测量装置绕竖直平面中的转动轴围绕投照体转动；以及计算组件，配置以根据第一位置处的扫描测量数据与第二位置处的散射测量数据进行计算以获得第一位置处的散射校正扫描数据，其中，第一位置和第二位置关于投照体对称面对称。

通过本方面的X射线成像设备，由于投照体是关于投照体对称面大致对称的，因此第一位置处的散射数据与第二位置处的散射测量数据是大致对称的。因此，通过利用投照体关于投照体对称面大致对称的特性，根据本申请示例性实施方式的X射线成像设备能够获得经散射校正的扫描测量数据，即，对散射进行了校正。

由于根据本方面的X射线成像设备与此前参照图1-图7描述的X 射线成像设备大体上相对应，因而此处及下文中为了简明起见，对重复的内容不再赘述。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，散射测量组件包括散射测量射源，散射测量射源配置以发射X射线以照射至投照体以便测量经过投照体的散射。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，散射测量组件还包括：束阻挡器，其包括设置在散射测量射源和投照体之间的多个铅条。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源和散射测量射源设置为位于包含转动轴且垂直于探测器表面的平面的两侧。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源和散射测量射源设置为关于包含转动轴且垂直于探测器表面的平面对称。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源和散射测量射源设置为与包含转动轴且垂直于探测器表面的平面之间的角度为锐角。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源与散射测量射源是同一射源。需要说明的是，根据该示例性实施方式，需要对每个角度扫描两次(一次有束阻挡器，射源作为散射测量射源；另一次移除束阻挡器，作为扫描测量射源)。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，扫描测量射源设置为经过包含转动轴且垂直于探测器表面的平面。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，X射线成像设备还包括：摆位辅助工具，配置用于定位投照体。

在根据本申请的某些示例性实施方式中，摆位辅助工具包括牙托。

虽然本文已经描述某些示例性实施方式和实施例，但是通过如上的描述，其他实施方式和修改将是明显的。在不背离本申请教导的情况下，本领域技术人员可对本申请的实施方式做出各种改变和修改。因此，本发明构思不限于这些实施方式，而是由所附权利要求及各种明显的修改和等同布置的更宽范围来限定。

Claims (10)

1.一种X射线成像设备，其特征在于，包括：

扫描测量射源，配置以发射X射线以照射至投照体，其中，所述投照体关于投照体对称面大致对称；

散射测量组件，配置以测量经过投照体的散射；

探测器，配置以检测所述扫描测量射源发射的X射线以获得扫描测量射源的扫描测量数据，以及检测所述散射测量组件发射的X射线以获得散射测量数据；

转动机构，配置以使所述扫描测量射源、所述探测器和所述散射测量组件绕竖直平面中的转动轴围绕投照体转动；以及

计算组件，配置以根据第一位置处的扫描测量数据与第二位置处的散射测量数据进行计算以获得第一位置处的散射校正扫描数据，其中，第一位置和第二位置关于投照体对称面对称。

2.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，所述散射测量组件包括:

散射测量射源，所述散射测量射源配置以发射X射线以照射至投照体以便测量经过投照体的散射。

3.如权利要求2所述的X射线成像设备，其特征在于，所述散射测量组件还包括：

束阻挡器，包括设置在所述散射测量射源和投照体之间的多个铅条。

4.如权利要求2或3所述的X射线成像设备，其特征在于，所述扫描测量射源和所述散射测量射源设置为位于包含转动轴且垂直于探测器表面的平面的两侧。

5.如权利要求4所述的X射线成像设备，其特征在于，所述扫描测量射源和所述散射测量射源设置为关于包含转动轴且垂直于探测器表面的平面对称。

6.如权利要求4所述的X射线成像设备，其特征在于，所述扫描测量射源和所述散射测量射源设置为与包含转动轴且垂直于探测器表面的平面之间的角度为锐角。

7.如权利要求2或3所述的X射线成像设备，其特征在于，所述扫描测量射源与所述散射测量射源是同一射源。

8.如权利要求7所述的X射线成像设备，其特征在于，所述扫描测量射源设置为经过包含转动轴且垂直于探测器表面的平面。

9.如权利要求1所述的X射线成像设备，其特征在于，还包括：

摆位辅助工具，配置用于定位所述投照体。

10.如权利要求9所述的X射线成像设备，其特征在于，所述摆位辅助工具包括牙托。

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