[发明专利]CT系统几何校正效果的检验方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机断层摄影技术(Computed Tomography,CT)领域，特别是涉及CT系统几何校正效果的检验方法及装置。

背景技术

CT是用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理。CT图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体，称之为体素(voxel)。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X射线衰减系数(或吸收系数)，再排列成数字矩阵。经数字/模拟转换器把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块，即像素(pixel)，并按矩阵排列，即构成CT图像，所以CT图像是采用重建算法得到的重建图像。

在CT系统中，通常采用重建算法对投影数据进行重建，但是重建算法的重建效果对CT系统的几何模型要求比较高。例如，在圆轨道的CT扫描系统中，要求的几何模型包括：X线源、被测物体中心、探测器阵列中心在一条直线上。然而，在CT系统经人工安装定位后，由于机械精度达不到要求，导致实际的系统几何模型和重建算法要求的几何模型之间存在一定的几何偏差，由该几何偏差导致的重建伪影称为几何伪影。几何伪影严重影响CT图像的质量。因此CT系统需要进行几何校正，以及对几何校正的效果进行检验，为进一步提高CT图像质量提供依据。

几何校正的目的是减少重建图像的几何伪影，目前已提出了多种几何校正方法，以及对应的几何校正效果的评价方法。如一种几何校正方法：引入一种几何校正模体，该校正模体是由上下两层平行的有机玻璃板组成，上层有机玻璃板均匀镶嵌着24个钢珠，下层有机玻璃板均匀镶嵌20个钢珠。首先，把校正模体放在探测器上并保证该校正模体的投影完全在FOV(Field of View，视野)内。其次，获得每个角度下钢珠投影图像并从投影图像中分割出每个钢珠的投影坐标。最后，根据每个钢珠的空间坐标和对应的投影坐标，计算出每个投影角度下的映射矩阵和几何参数，把计算出的几何参数应用到重建算法中，由此得到几何校正后的重建图像。

但是，由于几何校正参数不能直接反映几何校正效果，因此现有的对几何校正效果的评价方法，都是根据有经验的相关人员观察CT图像得出结论。这种校验方式往往受到个人经验值以及人眼观察细致度等因素的影响，难以对几何校正效果进行准确的检验。

发明内容

基于此，本发明提供CT系统几何校正效果的检验方法及装置，能够提高评价CT图像的几何校正效果的准确度。

本发明一方面提供CT系统几何校正效果的检验方法，包括：

扫描预设的校正模体，得到所述校正模体的投影图像，根据所述校正模体及其投影图像得出CT系统的几何校正参数；

扫描预设的评价模体，得到所述评价模体的投影图像；根据几何校正参数以及所述评价模体的投影图像，重建所述评价模体的三维图像；所述评价模体由正方体和球体组成，所述球体球心和正方体重心重合，且球体半径小于正方体的内切球体半径；球体物质密度不同于正方体的物质密度；

从所述三维图像中分割出球体的图像，检测图像中的球心位置，获取球心位置所在图层作为所述评价模体的待处理图像，并检测所述待处理图像中圆的边缘；

根据圆的边缘统计出所述待处理图像中的圆内点数、圆内点CT值总和、圆外点数以及圆外点CT值总和；

计算圆内点CT均值、圆外点CT均值，得出两者的差的绝对值，作为评价对应几何校正参数的几何校正效果的评价指数；

比较各组几何校正参数对应的评价指数，根据所述评价指数的大小得出各组几何校正参数的几何校正效果的好坏。

本发明另一方面提供CT系统几何校正效果的检验装置，包括：

校正参数计算模块，用于扫描预设的校正模体，得到所述校正模体的投影图像，根据所述校正模体及其投影图像得出CT系统的几何校正参数；

校正重建模块，用于扫描预设的评价模体，得到所述评价模体的投影图像；根据各几何校正参数以及所述评价模体的投影图像，重建所述评价模体的三维图像；所述评价模体由正方体和球体组成，所述球体球心和正方体重心重合，且球体半径小于正方体的内切球体半径；球体物质密度不同于正方体的物质密度；

重建图像预处理模块，用于从所述三维图像中分割出球体的图像，检测图像中的球心位置，获取球心位置所在图层作为所述评价模体的待处理图像，检测所述待处理图像中圆的边缘；

图像点识别模块，用于根据圆的边缘统计出所述待处理图像中的圆内点数、圆内点CT值总和、圆外点数以及圆外点CT值总和；