[发明专利]X射线成像设备和X射线图像的建模方法、装置

说明书

本发明涉及一种X射线成像设备的建模方法、X射线图像的建模方法及X射线成像设备的建模装置。一种X射线成像设备的建模方法，所述X射线成像设备包括用于发出X射线的X射线源以及用于将穿透扫描对象的X射线转换为X射线图像的探测器；所述建模方法包括：获取所述X射线源发出的X射线的最优能谱；获取所述探测器的最优转换函数；以及根据所述最优能谱对所述X射线源进行建模，并根据所述最优转换函数对所述探测器进行建模，以得到所述X射线成像设备的模型。上述建模方法，减少了利用蒙卡软件模拟的部分，使得提高建模效率。

技术领域

本发明涉及医学影像技术领域，特别是涉及一种X射线成像设备的建模方法、X射线图像的建模方法及X射线成像设备的建模装置。

背景技术

目前，在需要计算和分析X射线成像设备产生的X射线剂量分布以及图像时需要对X射线成像设备进行建模。传统的做法是使用蒙卡软件模拟X射线成像设备。但是，使用蒙卡软件模拟X射线成像设备的效率很低。

例如，在X射线成像设备为乳腺机时，乳腺机有范围为20KV～40KV之间的21档电压选项和两种滤过(铑滤过和银滤过)，所以理论上乳腺机可能会产生42种能谱。若想要计算和分析乳腺机产生的剂量分布以及产生的图像，需要建模乳腺机。传统的做法是使用蒙卡软件模拟乳腺机整个设备，在固定电压和滤过前提下，如果模拟出的图像与实测图像一致，则可认为当前对乳腺机的模拟方案是正确的。而实际上，由于乳腺机的电压较低，根据实验，16台四核电脑采用蒙卡软件模拟乳腺机并行两天三夜生成的X射线图像精度也只是勉强可用，效率较低。

发明内容

针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种X射线成像设备的建模方法、X射线图像的建模方法及X射线成像设备的建模装置。

一种X射线成像设备的建模方法，所述X射线成像设备包括用于发出X射线的X射线源以及用于将穿透扫描对象的X射线转换为X射线图像的探测器；所述建模方法包括：

获取所述X射线源发出的X射线的最优能谱；

获取所述探测器的最优转换函数；以及

根据所述最优能谱对所述X射线源进行建模，并根据所述最优转换函数对所述探测器进行建模，以得到所述X射线成像设备的模型。

在其中一个实施例中，所述获取所述X射线源发出的X射线的最优能谱和获取所述探测器对所述X射线的最优转换函数，包括：

获取初始能谱和第一初始转换矩阵；

获取单能剂量核；

基于所述初始能谱，将多个不同的单能剂量核拼成多能剂量核；

获取所述多能剂量核的X射线在所述扫描对象内的剂量分布；

根据所述第一初始转换矩阵和所述剂量分布，得到所述扫描对象的X射线图像；以及

获取实测图像，并找到与所述实测图像最接近的所述X射线图像，以在多个所述初始能谱中确定所述最优能谱和在多个所述第一初始转换矩阵中确定最优转换矩阵；

其中，所述最优转换函数表示所述探测器将所述剂量分布转换为所述X射线图像的转换关系，所述最优转换矩阵为所述最优转换函数中的系数。

在其中一个实施例中，所述获取初始能谱和第一初始转换矩阵，包括：

根据所述X射线成像设备的性能参数，配置所述初始能谱和所述第一初始转换矩阵。

在其中一个实施例中，所述获取所述多能剂量核的X射线在所述扫描对象内的剂量分布，包括：

根据所述X射线成像设备的性能参数，配置通量矩阵；