[发明专利]锥形束计算机断层成像系统的几何参数确定方法

权利要求书

1.一种锥形束计算机断层成像系统的几何参数确定方法，其特征在于，包括如下步骤：

分别在CBCT系统探测器未偏置状态以及CBCT系统探测器水平移动至设定偏置状态，对CBCT几何参数校正装置中的小球标记物进行扫描，获取CBCT系统探测器未偏置状态下的第一投影数据，以及CBCT系统探测器水平移动至设定偏置状态下的第二投影数据；

在第一投影数据中采样得到投影数据集A，计算投影数据集A的中心点坐标，在第二投影数据中采样得到投影数据集B，计算投影数据集B的中心点坐标；

根据所述投影数据集A的中心点坐标、投影数据集B的中心点坐标、以及所述投影数据集A以及投影数据集B的之间的对应关系确定CBCT几何参数校正装置中各个小球标记物球心投影的估计坐标以及CBCT几何参数校正装置的目标函数；

计算所述目标函数取到最小值时的估计坐标，得到优化估计值，根据所述优化估计值确定CBCT系统在采样过程中的几何参数。

2.根据权利要求1所述的锥形束计算机断层成像系统的几何参数确定方法，其特征在于，

对CBCT几何参数校正装置中的小球标记物进行圆周扫描，在扫描过程中，采样获取CBCT系统探测器未偏置状态下的第一投影数据，以及CBCT系统探测器水平移动至设定偏置状态下的第二投影数据；

所述在第二投影数据中采样得到投影数据集B，计算投影数据集B的中心点坐标的过程包括：

在第二投影数据中获取第i次采样得到的投影数据集B，计算投影数据集B的中心点坐标MB(u_m,v_m)；其中，u_m表示投影数据集B中第一坐标参数，v_m表示投影数据集B中第二坐标参数，m≤N，m为第二投影数据中第i次采样所包括小球标记物像的个数，N为CBCT几何参数校正装置中的小球标记物总数；

所述计算所述目标函数取到最小值时的估计坐标，得到优化估计值，根据所述优化估计值确定CBCT系统在采样过程中的几何参数的过程包括：

计算所述目标函数取到最小值时的Est(u'_n,v'_n)，得到优化估计值，根据所述优化估计值确定CBCT系统第i次采样过程中的几何参数；其中，Est(u′_n,v′_n)为各个小球标记物球心投影的估计坐标，u′_n表示第n个金属小球对应的估计坐标的行坐标，v′_n表示第n个金属小球对应的估计坐标的列坐标，n＝1,2，…，N，N为CBCT几何参数校正装置中的小球标记物总数。

3.根据权利要求1所述的锥形束计算机断层成像系统的几何参数确定方法，其特征在于，所述分别在CBCT系统探测器未偏置状态以及CBCT系统探测器水平移动至设定偏置状态，对CBCT几何参数校正装置中的小球标记物进行扫描，获取CBCT系统探测器未偏置状态下的第一投影数据，以及CBCT系统探测器水平移动至设定偏置状态下的第二投影数据的过程之前，还包括：

将CBCT几何参数校正装置的圆柱轴线和CBCT系统的旋转轴重合，在所述CBCT系统中设置CBCT几何参数校正装置。

4.根据权利要求1所述的锥形束计算机断层成像系统的几何参数确定方法，其特征在于，所述CBCT几何参数校正装置包括空心圆柱以及小球标记物；所述空心圆柱的外表面上设计沿着中心轴方向螺旋轨迹的小孔，小球标记物镶嵌在小孔内，小球数量大于或等于6个。

5.根据权利要求4所述的锥形束计算机断层成像系统的几何参数确定方法，其特征在于，所述空心圆柱的制作材料包括低密度物质；所述小球标记物的制作材料包括高密度物质。

6.根据权利要求5所述的锥形束计算机断层成像系统的几何参数确定方法，其特征在于，所述空心圆柱的制作材料为有机玻璃，所述小球标记物的制作材料为钢。