[发明专利]扇束2D-CT扫描系统转台旋转中心偏移量的测量方法

权利要求书

1.一种扇束2D-CT扫描系统转台旋转中心偏移量的测量方法，其特征在于包括有下列测量步骤：

步骤一：在2D-CT扫描系统中，线阵列探测器(6)和射线源焦点(1)不动，让转台(4)绕旋转中心点O作圆周转动；所述转台(4)绕旋转中心点O的转动，使得线阵列探测器(6)能够采集到不同投影角下的被扫描断层(5)的投影数据信息，将所有投影角下的投影数据合成为一幅扇束射线扫描正弦图p^fan(θ，s)；

步骤二：将扇束射线扫描正弦图p^fan(θ，s)重排为平行束扫描正弦图p(θ，s)，p(θ，s)为二维矩阵，该矩阵的每一行代表每一投影角下的投影数据，θ＝β时的投影数据记为p_β(s)，p_β(s)为p(θ，s)的某一行；

步骤三：将正弦图p(θ，s)中θ∈[0°180°]范围内的对应投影数据取出合成第一正弦图p_β¹(s)；将正弦图p(θ，s)中θ∈[180°360°]范围内的对应投影数据取出合成第二正弦图p_β²(s)；p_β¹(s)和p_β²(s)均为二维矩阵，p_β¹(s)为p(θ，s)的前半部分，p_β²(s)为p(θ，s)的后半部分；

步骤四：将p_β²(s)进行水平翻转，得到第三正弦图p_β³(s)，p_β³(s)与p_β²(s)的关系为p_β³(s)＝p_β²(N-s)，N为线阵列探测器(6)中探测单元的总数目；

步骤五：将第一正弦图p_β¹(s)与第三正弦图p_β³(s)的对应行进行互相关运算，那么对应行的互相关函数最大值对应的坐标就是p_β¹(s)与p_β³(s)对应行之间的位移差数列记为d(i)，i＝1～M，M表示p_β¹(s)或p_β³(s)的高度；

步骤六：求位移差数列d(i)的均值τ′，该均值τ′的1/2等于转台旋转中心点的偏移量τ₀，即

2.根据权利要求1所述的扇束2D-CT扫描系统转台旋转中心偏移量的测量方法，其特征在于：转台(4)绕旋转中心点O每次转动的角度设置为0.1°～1°。

3.根据权利要求1所述的扇束2D-CT扫描系统转台旋转中心偏移量的测量方法，其特征在于：对比不同投影角度θ＝β或者θ＝β+π时的投影灰度曲线图，可知第一投影信息p_β(s)和第二投影信息p_β+π(s)存在着内在的联系为：

所述β表示的是投影角θ的取值，β∈[0°180°]；

在第一投影信息p_β(s)的灰度曲线中，坐标轴O_dS表示线阵列探测器(6)的长度方向的坐标轴，线阵列探测器(6)的长度记为N，这也代表了线阵列探测器探测单元的总数；Q₁为灰度曲线p_β(s)的最高点，其在坐标轴O_dS上对应坐标为S₂，线阵列探测器(6)的中心位置在坐标轴O_dS上对应坐标为S₀，S₀也是中心射线(2)垂直于线阵列探测器(6)的垂足，转台(4)的旋转中心点O在坐标轴O_dS上对应坐标值记为R₀，则有S₀-R₀＝τ₀，τ₀表示中心射线(2)偏移转台(4)的旋转中心点O的偏移量；

在第二投影信息p_β+π(s)的灰度曲线中，Q₂为灰度曲线p_β+π(s)的最高点，其在坐标轴O_dS上对应坐标为S₁；由平行束扫描的投影原理可知，第一投影信息p_β(s)的灰度曲线与和第二投影信息p_β+π(s)的灰度曲线在坐标轴O_dS上以R₀点为中心呈左右对称关系，即Q₁点与Q₂点关于R₀点对称，满足的关系为：

|S1-R0|=|S2-R0|=12|S2-S1|---(1)]]>

即S₁＝S₂-(S₂-S₁)＝S₂-2(S₂-R₀)＝2R₀-S₂

将第二投影信息p_β+π(s)在坐标轴O_dS上进行左右翻转，便得到翻转投影信息p′_β+π(s)，p′_β+π(s)与p_β+π(s)的关系为：

p′_β+π(s)＝p_β+π(N-s)   s∈[0 N]           (2)

在翻转投影信息p′_β+π(s)的灰度曲线，Q₃为p′_β+π(s)的最高点，其在坐标轴O_dS上对应坐标为S₃，联立式(1)、式(2)得p′_β+π(s)的投影坐标关系：

S₃＝N-S₁＝N-(2R₀-S₂)                          (3)

对比第一投影信息p_β(s)的灰度曲线与翻转投影信息p′_β+π(s)的灰度曲线，则有p_β(s)与p′_β+π(s)的灰度曲线形状相同，只是在坐标轴O_dS方向上有一定的位移差，该位移差即是点Q₁与Q₃的坐标差记为τ′，其表达式为：

τ′＝S₃-S₂                                  (4)

将式(3)代入式(4)得：

τ′=S3-S2=N-(2R0-S2)-S2=N-2R0]]>

=2×(N2-R0)=2×(S0-R0)=2τ0]]>

即：τ0=τ′2.]]>