[发明专利]消除阵列CT图像畸变的方法

说明书

本发明属于显微CT成像技术领域，尤其涉及一种消除阵列CT图像畸变的方法，可以针对当前CT成像的缺陷进行灰度补偿以及畸变校正。所述消除阵列CT图像畸变的方法应用于阵列CT成像系统，消除阵列CT图像畸变的方法包括：获取所述阵列CT成像系统的灰度补偿参考公式。获取标定板成像，对所述标定板成像进行灰度补偿，并获取所述阵列CT成像系统的畸变消除特征公式。根据所述阵列CT成像系统对待成像物形成所述待成像物图像，根据所述畸变消除特征公式对所述待成像物图像进行畸变校正。根据所述阵列CT成像系统对待成像物形成所述待成像物图像，根据所述畸变消除特征公式对所述待成像物图像进行畸变校正。

技术领域

本发明属于显微CT成像技术领域，尤其涉及一种消除阵列CT图像畸变的方法。

背景技术

显微CT是一种在不损坏被测物的情况下获取样品内部结构信息的检测手段。因显微CT的高分辨力优点，在工业工程，医疗教育等方面均有着重要的应用。光耦探测器作为显微CT系统X射线成像获取的重要器件，具有灵敏度高、抗强光、抗震动等优势。光耦探测器系统主要包括光学器件、高分辨 CCD 等，在成像过程中，系统由于无法避免成像过程出现几何畸变的现象，导致图像失真，降低图像的成像质量。待测样品经过几何畸变后会分别出现线性畸变，径向畸变和切向畸变。一般相机成像过程中，在保证制造工艺的情况下难以出现切向畸变，即大部分相机的畸变问题主要包括线性畸变和径向畸变。

针对上述畸变问题，在可见光相机领域中，目前主要有两种解决方案，分为网格畸变校正法和多项式畸变校正法。网格畸变校正法主要通过成像系统对标准网格进行成像，通过实际成像情况，与理想网格成像进行配准。通过网格内的控制点进行区域划分，针对网格内各个区域进行实际控制点与理想控制点的校准，最终将整体图像通过网格的变换实现畸变校正。采用网格畸变校正法在进行显微CT系统校正时，由于图像往往灰度分布集中，该方法将难以实现图像有效的畸变矫正。多项式畸变校正法主要需要使用标定板进行成像。通过对标定板上图案的特殊点或特征进行标注，根据标定板上特殊点或特征间的固定几何关系进行理想点的坐标求取，通过对实际特征集合与理想特征集合进行多项式仿真，最终求取整幅图像的畸变参数，通过参数进行推导，最终实现对图像的集合畸变校正。

显微CT采用X射线源进行成像，X射线源为点光源，因此在成像过程中，图像中心点（X射线源的正投影位置）的亮度高，周围区域偏暗，也就是说，显微CT对待成像物进行成像后，存在图像周边灰度较低的情况，设备进行畸变校正的过程中，可能无法识别标定板上图案的特殊点或特征，造成无法准确进行畸变校正的情况发生。

发明内容

为克服上述相关技术中的缺陷，本发明提供一种消除阵列CT图像畸变的方法，可以针对当前CT成像的缺陷进行灰度补偿以及畸变校正。

为达到上述目的，本发明提供一种消除阵列CT图像畸变的方法。所述消除阵列CT图像畸变的方法应用于阵列CT成像系统，消除阵列CT图像畸变的方法包括：获取所述阵列CT成像系统的灰度补偿参考公式。获取标定板成像，对所述标定板成像进行灰度补偿，并获取所述阵列CT成像系统的畸变消除特征公式。根据所述阵列CT成像系统对待成像物形成所述待成像物图像，根据所述畸变消除特征公式对所述待成像物图像进行畸变校正。根据所述阵列CT成像系统对待成像物形成所述待成像物图像，根据所述畸变消除特征公式对所述待成像物图像进行畸变校正。

优选地，所述阵列CT成像系统包括X射线源、夹持件和成像单元，其中，所述X射线源、夹持件和成像单元在同一直线上依次排列。其中，所述获取所述阵列CT成像系统的灰度补偿参考公式的方法包括：无物成像和标准金属板成像。其中，无物成像包括所述夹持件上的被夹持物数量为零，所述X射线源照射至成像单元形成第一图像，在所述第一图像上建立第一图像坐标系，且所述第一图像坐标系的坐标原点与所述第一图像的中心点重合，并获取所述第一图像的灰度补偿三维曲面公式。标准金属板成像包括所述夹持件上的被夹持物为标准金属板，所述X射线源照射标准金属板形成第二图像，在所述第二图像上建立第二图像坐标系，且所述第二图像坐标系的坐标原点与所述第二图像的中心点重合，并获取所述第二图像的灰度补偿三维曲面公式。