[实用新型]锥束CT系统快速定位方法专用测具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测具，特别是锥束CT系统快速定位方法专用测具。

背景技术

现有的锥束CT系统主要由X射线源、旋转工作台和平板探测器构成，其安装定位参数包括：射线源焦点到旋转工作台中心的距离Dso，射线源焦点到平板探测器的距离Dsd，中心射束(射线源发出的一条与旋转工作台旋转轴垂直的射线)在平板探测器上的照射位置(x，y)，以及平板探测器分别绕X、Y和Z轴的旋转角α、β和γ。其中，Dso、Dsd、x、y和γ对重建切片图像质量及后续应用有重要影响。采用常规手段安装的锥束CT系统，只能保证部件基本的相对位置关系，而不能直接得到高精度的定位参数。

文献“锥束CT系统安装参数确定技术研究，计算机工程与应用，2006，Vol.20，p170-173”公开了一种基于细琴弦重建图像评估的黄金分割迭代搜索法来测定锥束CT系统定位参数。该方法构造了一个切片图像灰度密度函数作为目标函数，采用黄金分割搜索法分别调整各个定位参数，最终使目标函数达到最小值，从而确定系统的定位参数。该方法在黄金分割迭代搜索中涉及反复的CT重建，计算量大，测定一次需数小时；迭代计算前需采用其它方法测量初值，若初值误差太大，可能导致该方法失效；进一步的研究表明，Dso与Dsd不能使目标函数收敛，因此不能对这两个参数进行迭代搜索。由于没有专用测具，测量方法复杂。

发明内容

为了克服现有技术测量方法复杂的不足，本实用新型提供一种锥束CT系统快速定位方法专用测具，采用圆杆和圆盘底座连为一体的结构，结构简单；采用专用测具进行扫描，可以使操作方法简单。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：一种锥束CT系统快速定位方法专用测具，其特点是包括圆杆和底座，圆杆和底座连为一体，圆杆的直径D是10～20mm，在圆杆上开两个宽度为2～4mm的退刀槽。

所述的退刀槽深2～3mm，且分别位于平板探测器成像窗口中心上下两侧。

本实用新型的有益效果是：由于圆杆和圆盘底座连为一体的结构，结构简单；采用专用测具进行扫描，操作方法简单；可同时测出锥束CT系统的5个主要定位参数Dso、Dsd、x、y和γ；测量精度可达到亚象素级；整个定位过程由现有技术的数小时降到数分钟。

下面结合附图和实施例对本实用新型作详细说明。

附图说明

附图是本实用新型锥束CT系统快速定位方法专用测具结构示意图。

图中，1-圆杆，2-退刀槽，3-底座。

具体实施方式

参照附图。本实用新型的结构由均匀铝质圆杆和圆盘底座构成。圆杆直径D＝20mm，退刀槽直径d＝16mm，两个退刀槽宽度均为4mm，退刀槽相距L＝60mm且分别位于平板探测器成像窗口中心上下两侧。

采用专用测具进行锥束CT系统快速定位方法的步骤如下：

(1)将圆杆测具放置在锥束CT系统的旋转工作台中心处，采集20幅投影图像，然后将这些图像按对应象素进行灰度叠加并平均，得到1幅投影图像G1，并按重建所需投影图像尺寸裁剪成1024×1024。

(2)保持圆杆测具不动，将旋转工作台往射线源方向平移h＝50mm，采集20幅投影图像，然后将这些图像按对应象素进行灰度叠加并平均，得到1幅投影图像G2，并按重建所需投影图像尺寸裁剪成1024×1024。

(3)将圆杆测具沿与平板探测器成像平面平行的方向平移5mm，记此位置为0度，采集20幅投影图像，然后将这些图像按对应象素进行灰度叠加并平均，得到1幅投影图像G3，并按重建所需投影图像尺寸裁剪成1024×1024；

(4)保持圆杆测具不动，将旋转工作台旋转180度，采集20幅投影图像，然后将这些图像按对应象素进行灰度叠加并平均，得到1幅投影图像G4，并按重建所需投影图像尺寸裁剪成1024×1024；

(5)利用上述采集的投影图像，计算锥束CT系统定位参数，包括射线源焦点到旋转中心的距离Dso，射线源焦点到平板探测器的距离Dsd，中心射束在平板探测器上的照射位置(x，y)以及平板探测器旋转角γ。

首先计算Dso、Dsd和y，采用以下处理步骤：

1)将求对数后的投影图像G1按行进行投影象素灰度叠加，得到1列投影；

2)以该列投影的中点为起始点，逐象素向上查找第一个局部灰度最大值象素点，将此点标记为P_max，判断准则为该象素的相邻3个象素的灰度均小于该象素的灰度；