[发明专利]基于质心投影轨迹拟合的锥束CT温度漂移校正方法及系统

权利要求书

1.一种基于质心投影轨迹拟合的锥束CT温度漂移校正方法，用于CT投影重建，其特征在于，包含如下内容：

依据CT原始投影图像数据，得到被投影物体质心投影轨迹曲线；

设置局部区间长度比例及区间步长，利用该比例下的被投影物体局部区间质心投影估计未发生温度漂移时被投影物体整体投影轨迹曲线；

依据估计得到的整体投影轨迹曲线和计算得到的投影轨迹曲线两者的曲线偏差获取温度漂移量；

通过温度漂移量将原始投影图像亚像素级平移来实现CT图像偏移校正；

利用CT原始投影图像，通过计算水平方向和垂直方向被投影物体原始质心来获取其投影轨迹曲线；

针对水平方向的温度漂移，利用二维投影图并通过固定纵坐标来遍历水平坐标获取一维数组，通过遍历投影角度得到水平方向的质心正弦图；针对垂直方向的温度漂移，利用二维投影图并依据设定的投影角度，遍历纵坐标对水平坐标的投影值获取一维曲线，计算一维曲线质心，通过遍历所有角度来获取垂直方向的质心正弦图；

通过设定投影间隔，使物体被扫描一周，并设定拟合曲线周期，利用先验知识的拟合曲线来估计整体投影轨迹曲线，其中，先验知识为水平方向和垂直方向投影总数拟合比例下的局部质心投影；

将拟合曲线和估计曲线在极值处对齐，获取对齐后的拟合曲线；通过对齐后的拟合曲线和估计曲线做差来得到温度漂移量。

2.根据权利要求1所述的基于质心投影轨迹拟合的锥束CT温度漂移校正方法，其特征在于，通过最小二乘法进行拟合来估计未发生温度漂移时被投影物体整体投影轨迹曲线，其中，拟合曲线方程表示为：r'(θ)＝a+bsin(ωθ)+ccos(ωθ)，θ为投影角度，a,b,c为待估计常数，w为已知常数。

3.根据权利要求1所述的基于质心投影轨迹拟合的锥束CT温度漂移校正方法，其特征在于，温度漂移拟合比例设定为投影总数的后14％。

4.根据权利要求1所述的基于质心投影轨迹拟合的锥束CT温度漂移校正方法，其特征在于，将原始投影图像作为待平移图像，依据设定的图像插值倍数进行插值；针对插值后的图像，依据温度漂移量进行图像平移，通过图像采样来获取原始尺寸图像。

5.根据权利要求4所述的基于质心投影轨迹拟合的锥束CT温度漂移校正方法，其特征在于，图像插值倍数大小设定为10。

6.一种基于质心投影轨迹拟合的锥束CT温度漂移校正系统，用于CT投影重建，其特征在于，基于权利要求1所述的方法实现，包含：数据处理模块、曲线估计模块、温漂计算模块和图像校正模块，其中，

数据处理模块，用于依据CT原始投影图像数据，得到被投影物体质心投影轨迹曲线；

曲线估计模块，用于通过局部区间长度比例及区间步长，利用该比例下的被投影物体局部区间质心投影估计未发生温度漂移时被投影物体整体投影轨迹曲线；

温漂计算模块，用于依据估计得到的整体投影轨迹曲线和计算得到的投影轨迹曲线两者的曲线偏差获取温度漂移量；

图像校正模块，用于通过温度漂移量将原始投影图像亚像素级平移来实现CT图像偏移校正；

利用CT原始投影图像，通过计算水平方向和垂直方向被投影物体原始质心来获取其投影轨迹曲线；

针对水平方向的温度漂移，利用二维投影图并通过固定纵坐标来遍历水平坐标获取一维数组，通过遍历投影角度得到水平方向的质心正弦图；针对垂直方向的温度漂移，利用二维投影图并依据设定的投影角度，遍历纵坐标对水平坐标的投影值获取一维曲线，计算一维曲线质心，通过遍历所有角度来获取垂直方向的质心正弦图；

通过设定投影间隔，使物体被扫描一周，并设定拟合曲线周期，利用先验知识的拟合曲线来估计整体投影轨迹曲线，其中，先验知识为水平方向和垂直方向投影总数拟合比例下的局部质心投影；

将拟合曲线和估计曲线在极值处对齐，获取对齐后的拟合曲线；通过对齐后的拟合曲线和估计曲线做差来得到温度漂移量。