[发明专利]三维显微CT扫描系统中射线源焦点的投影坐标的标定方法

权利要求书

1.一种适用于三维显微CT扫描系统射线源焦点的投影坐标的标定方法，其特征在于：该方法是通过在位于射线源(1)和面阵探测器(5)之间的扫描台(3)上放置一支撑架(4)，并在支撑架(4)上任意安装A圆球(11)、B圆球(12)；当射线源(1)射出的锥束射线(2)分别照射到A圆球(11)、B圆球(12)上时，由面阵探测器(5)采集到A圆球(11)、B圆球(12)在成像平面(51)上的A椭圆投影(21)、B椭圆投影(22)；利用图像、图形处理方法，分别提取A椭圆投影(21)、B椭圆投影(22)的轮廓上的序列点坐标，基于各自的轮廓上的序列点坐标，利用最小二乘拟合法分别得到两个椭圆投影长轴直线方程，最后求解该两个长轴直线方程的交点P′(λ_X，λ_Z)，该交点P′即为射线源焦点P在面阵探测器(5)的成像平面(51)内的投影坐标；

所述的适用于三维显微CT扫描系统射线源焦点的投影坐标的标定方法，其具体如下实施步骤：

步骤一：调整射线源(1)的中心射线PP′与面阵探测器(5)的成像平面(51)垂直，成像平面(51)的坐标系记为XOZ；

射线源焦点P在成像平面(51)上的投影点记为P′，投影点P′在成像平面(51)的坐标系XOZ下的坐标记为(λ_X，λ_Z)；

步骤二：将A圆球(11)、B圆球(12)安装在支撑架(4)上，支撑架(4)安装在扫描台(3)上，从射线源(1)射出的锥束射线(2)照射到A圆球(11)、B圆球(12)上，用面阵探测器(5)采集A圆球(11)、B圆球(12)分别在成像平面(51)中的A椭圆投影(21)、B椭圆投影(22)；

所述A椭圆投影(21)、B椭圆投影(22)均为DR图像；

步骤三：对A椭圆投影(21)进行边缘检测、阈值分割、轮廓细化、轮廓追踪的DR图像处理，获得A椭圆投影(21)的轮廓上的序列点坐标，即轮廓点序列A；

用最小二乘拟合法对轮廓点序列A进行拟合得到A椭圆投影(21)的长轴直线方程，即长轴直线A方程k_A表示A椭圆投影(21)的长轴直线的斜率，表示A椭圆投影(21)的中心点的Z坐标，表示A椭圆投影(21)的中心点的X坐标，X表示在成像平面(51)坐标系XOZ下的X轴上的参数，Z表示在成像平面(51)坐标系XOZ下的Z轴上的参数；

对B椭圆投影(22)进行边缘检测、阈值分割、轮廓细化、轮廓追踪的DR图像处理，获得B椭圆投影(22)的轮廓上的序列点坐标，即轮廓点序列B；用最小二乘拟合法对轮廓点序列B进行拟合得到B椭圆投影(22)的长轴直线方程，即长轴直线B方程k_B表示B椭圆投影(22)的长轴直线的斜率，表示B椭圆投影(22)的中心点的Z坐标，表示B椭圆投影(22)的中心点的X坐标，X表示在成像平面(51)坐标系XOZ下的X轴上的参数，Z表示在成像平面(51)坐标系XOZ下的Z轴上的参数；

求解方程组得到长轴直线A和长轴直线B的交点P′(λ_X，λ_Z)，该交点P′即为射线源焦点P在探测器的成像平面(51)内的投影坐标。

2.根据权利要求1所述的适用于三维显微CT扫描系统射线源焦点的投影坐标的标定方法，其特征在于：对双球体进行一次DR成像，且双球体在支撑架(4)上的安装位置为任意。

3.根据权利要求1所述的适用于三维显微CT扫描系统射线源焦点的投影坐标的标定方法，其特征在于：射线源(1)与扫描台(3)之间的距离记为D，射线源(1)与面阵探测器(5)之间的距离记为D′，则有

4.根据权利要求1所述的适用于三维显微CT扫描系统射线源焦点的投影坐标的标定方法，其特征在于：支撑架(4)上的A圆球(11)、B圆球(12)的直径为3～8mm。

5.根据权利要求1所述的适用于三维显微CT扫描系统射线源焦点的投影坐标的标定方法，其特征在于：射线源(1)的焦点P的尺寸为微米级。