双源单探锥束CT系统的几何参数标定技术

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• 论文作者：张才鑫 ; 张定华 ; 黄魁东 ; 时稳龙
• 年：2016
• 作者机构：西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室;
• 论文关键词：锥束CT ; 几何参数 ; 标定 ; 边缘检测
• 会议召开时间：2016-09-20
• 会议录名称：2016年全国射线数字成像与CT新技术研讨会论文集
• 语种：中文
• 分类号：TP391.41
• 学会代码：EGTA
• 会议名称：2016年全国射线数字成像与CT新技术研讨会
• 会议地点：中国四川成都
• 主办单位：中国体视学学会CT理论与应用分会
• 学会名称：中国体视学学会
• 页数：1
• 文件大小：53k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

目前,锥束CT技术已在生物医学和无损检测领域得到广泛应用。锥束CT系统几何参数的确定是图像准确重建的前提,系统几何参数不准会导致重建图像出现伪影,降低成像质量。理想情况下,射线源的焦点与旋转中心的连线应该垂直于探测器平面,并且连线与探测器的交点在探测器的正中心,但系统安装时的机械定位误差不可避免。锥束CT系统几何参数主要包括探测器到射线源焦点的距离Dsd,射线源焦点到工作台旋转轴的距离Dso,射线源焦点经旋转工作台转轴到达探测器的射束中心(X_0,Z_0)以及探测器的旋转、偏转和倾斜角度α、β和γ。通过相关参考文献的研究及实验,在经过按平行度和平面度要求安装定位后,探测器的三个角度都很小,但其中旋转角度α对重建切片质量的影响较大,其余两个角度影响很小,可认为这两个角度为0。本文针对双源单探锥束CT系统中小焦点和微焦点的不同扫描隋况,提出了一种基于金属丝扫描的锥束CT几何参数标定方法。本方法使用金属细丝外套有机玻璃管作为标定量具基本结构,通过对标定量具进行少量幅数的单圆轨迹扫描,再将扫描得到的投影图像进行叠加。根据叠加投影图像的对称特性进行旋转轴拟合测定,求出探测器旋转角,并根据射束高度确定旋转轴上的射束中心。之后测定Dsd和Dso,采集量具当前位置和平移一定距离后两幅投影,根据量具直径和两幅投影边缘的对应几何关系测定源心距,计算出放大比。仿真和实际实验结果表明,该方法可以获得准确的几何参数,具有扫描量小、校准耗时少、适用范围广、鲁棒性强的特点,且能够用于小焦点CT与微焦点CT的不同情况。

引文