[发明专利]一种利用标准球进行扇束CT重建体素尺寸校正的方法

说明书

本发明公开了一种利用标准球进行扇束CT重建体素尺寸校正的方法，其技术方案要点是包括以下步骤：S01、确定初始位置，在任一穿过标准球球心的直线上确定任意一点为初始位置；S02、第一次图像重建，在初始位置进行第一次扇束扫描，得到外圆半径r₁；S03、第二次图像重建，沿初始位置所处的穿过标准球球心的直线上移动h₁距离后进行第二次扇束扫描，得到外圆半径r₂；S04、确定标准球球径R是否已知，若已知，则执行步骤S06，若未知，则执行步骤S05；S05、第三次图像重建，沿第二次图像重建是移动方向再次移动h₂距离后进行第三次扇束扫描，得到外圆半径r₃；S06、体素尺寸计算，通过公式计算得到体素尺寸；通过上述方法能够准确的对体素尺寸进行校正。

技术领域

本发明涉及扇束CT体素尺寸校正的方法，更具体的说，它涉及一种利用标准球进行扇束CT重建体素尺寸校正的方法。

背景技术

工业CT作为无损检测的重要技术手段，是现代工业生产、科学研究的有力分析方法，工业CT广泛应用于几何测量，包括尺寸测量、角度测量、同心度分析等，几何测量以重建图像的体素单元为基础，通过对体素单元进行计数或拟合实现几何测量，其直接测量结果的计量单位为体素，为转换到真实的物理尺寸，需对体素尺寸进行精确校正。

根据探测器类型的不同，工业CT分为锥束CT和扇束CT，锥束CT的体素尺寸一般可通过圆柱、球面模体进行校正，其中圆柱半径、球径或圆心距、球心距已知且经过严格校准，扇束CT采用线阵探测器进行数据采集，一次圆周扫描只能获得二维平面内的图像数据，难以准确得到二维平面的角度、高度等信息，因此不易采用已知的圆柱半径、球径或圆心距、球心距进行体素尺寸校正。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种利用标准球进行扇束CT重建体素尺寸校正的方法，能够准确的对体素尺寸进行校正。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种利用标准球进行扇束CT重建体素尺寸校正的方法，包括以下步骤：

S01、确定初始位置，在任一穿过标准球球心的直线上确定任意一点为初始位置；

S02、第一次图像重建，在初始位置进行第一次扇束扫描，得到重建图像，提取外圆边界并进行圆周拟合，得到外圆半径r₁；

S03、第二次图像重建，沿初始位置所处的穿过标准球球心的直线上移动h₁距离后进行第二次扇束扫描，得到重建图像，提取外圆边界并进行圆周拟合，得到外圆半径r₂，第二次扫描位置距离球心的距离为h_x；

S04、确定标准球球径R是否已知，若已知，则执行步骤S06，若未知，则执行步骤S05；

S05、第三次图像重建，沿第二次图像重建是移动方向再次移动h₂距离后进行第三次扇束扫描，得到重建图像，提取外圆边界并进行圆周拟合，得到外圆半径r₃；

S06、体素尺寸计算，通过公式计算得到体素尺寸。

本发明进一步设置为：步骤S06中，当重建两次图像进行体素尺寸计算时，采用的公式为：其中v_s为体素尺寸。

本发明进一步设置为：步骤S06中，当重建三次图像进行像素体尺寸计算时，采用的公式为其中v_s为体素尺寸。

本发明进一步设置为：步骤S03中移动距离h1和步骤S05中移动距离h2相等，步骤S06中重建三次图像进行像素体尺寸计算时，公式为

本发明进一步设置为：步骤S02、步骤S03和步骤S05中，进行扇束扫描的位置在标准球球心的同一侧。