[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于扇束2D-CT(Two Dimensional ComputedTomography)扫描系统转台旋转中心偏移量的测量，可用于医学和工业领域射线数字成像(DR-Digital Radiography)、二维、三维计算机断层扫描(2D-CT/3D-CT)成像过程中的相关测量。

背景技术

对于基于线阵列探测器的扇形束射线扫描2D-CT，其扫描原理如图1所示。转台4位于射线源焦点1与线阵列探测器6之间；转台4处于扇束射线3的辐照场中；中心射线2垂直于线阵列探测器6，其垂足记为S₀，S₀也是线阵列探测器6的中心位置的坐标；根据2D-CT重建算法的要求，中心射线2要通过转台4的旋转中心点O并垂直于线阵列探测器6。然而，对于实际的扇束2D-CT系统，由于机械安装上的误差，会使得旋转中心点O偏移中心射线2，这种偏移量τ₀的存在会影响CT图像的重建质量，导致重建伪影的出现。为了得到精确的重建结果，必须准确测量出旋转中心点O相对于中心射线2的偏移量τ₀，然后将获取的偏移量τ₀作为转台4的中心校正参数输入图像重建算法中。

发明内容

本发明的目的是提出一种适用于扇束2D-CT扫描系统转台旋转中心偏移量的测量方法，是将扇束投影重排为平行束投影，根据投影角相差π的平行束投影相似的原理，将重排后的平行束正弦图中[0°180°]和对应的投影信息取出，获得第一正弦图和第二正弦图；将第二正弦图水平翻转后形成的第三正弦图与第一正弦图进行互相关运算，从而求出转台旋转中心偏移量τ₀。

本发明是一种适用于扇束2D-CT扫描系统转台旋转中心偏移量的测量方法，该测量方法包括有下列实施步骤：

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；

在本发明中，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)。关于转动角度(也是投影角)的设置可以精确到每转0.1°～1°进行一次投影数据的采集。

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)；可以看出，p_β¹(s)和p_β²(s)均为二维矩阵，其高度为正弦图p(θ，s)的1/2，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：N为线阵列探测器探测单元的总数目。

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。