[发明专利]一种锥束CT系统三维图像的分辨率测试方法

说明书

一种锥束CT系统三维图像的分辨率测试方法，包括采用圆球标准试件，其特征在于：包括以下步骤：1)获取圆球标准试件的三维CT图像；2)获取三维CT图像的灰度值分布情况，设定阈值，进行二值化处理，获得二值化图像；3)计算二值化图像的圆球标准试件的球心坐标；4)计算二值化图像的圆球标准试件的半径R；5)利用上述步骤3)、4)得出的球心坐标和半径R，使用三维CT图像的图像灰度值，测试三维CT图像的空间分辨率和密度分辨率。该锥束CT系统的三维图像的分辨率测试方法，根据二值化后的图像确定球心、半径和轮廓，不但准确而且速度快速，而且能够快速测出三维CT图像的空间分辨率和密度分辨率。

技术领域

本发明涉及一种锥束CT系统的三维图像分辨率的测试方法。

背景技术

锥束CT利用锥形束射线源和平板探测器采集被测试物体的投影数据，利用锥束投影数据重建得出物体三维图像的技术，具有扫描速度快、数据信息量大以及图像直观的技术特点。在医学病情诊断和工业无损检测等领域已显示广阔的应用前景。

CT系统质量保证及图像可靠性评定是CT研究领域的重要方向，CT系统性能指标测试方法的研究已在医学临床、工业CT工程应用中开展。空间分辨率和密度分辨率是CT系统两项重要性能表征参数，也是CT设备质量保证的关键因素。空间分辨率，指从CT图像中能够分辨特定的最小几何细节的能力，定量的表示为能分辨两个细节特征的最小间距，医学临床上体现为对小病灶或结构的成像能力，工业CT上体现为对细节特征(气孔、裂纹)的辨别能力；密度分辨率是CT系统分辨给定面积映射到CT图像上射线衰减系数差别(对比度)的能力，定量的表示为给定面积上能够分辨的细节(给定面积)与基体材料的最小对比度。

目前，国内工业CT系统空间分辨率、密度分辨率测试方法及标准试件都是针对扇束CT二维图像所设计的，尚无针对锥束工业CT的三维图像的分辨率测试方法及标准试件。而在锥束CT中应用线对卡法、圆盘法等方法测试空间、密度分辨率，仅能得到与射束方向平行平面上的空间、密度分辨率，不能实现锥束CT三维图像尤其Z轴上的分辨率测试，目前，国内科研人员在锥束工业CT三维图像分辨率测试领域的研究尚无报导。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锥束CT系统的三维图像的分辨率测试方法，该方法可以用于测试三维CT图像的空间分辨率和密度分辨率。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种锥束CT系统三维图像的分辨率测试方法，包括采用圆球标准试件，其特征在于：包括以下步骤：1)获取圆球标准试件的三维CT图像；

2)获取三维CT图像的灰度值分布情况，设定阈值，进行二值化处理，获得二值化图像；

3)计算二值化图像的圆球标准试件的球心坐标；

4)计算二值化图像的圆球标准试件的半径R；

5)利用上述步骤3)、4)得出的球心坐标和半径R，使用三维CT图像的图像灰度值，测试三维CT图像的空间分辨率和密度分辨率。

为了使获取的圆心、半径和圆球轮廓更加准确，步骤2)具体为，设该三维CT图像的灰度值分为0到m级，选取一经过整个圆球内部及边界的截面，该截面尽量靠近球心，获取整个截面上的像素的灰度值分布情况，设为a到b，其中0≤a≤b≤m，则将半高宽值设定为阈值，并进行整幅三维CT图像的二值化处理，即将灰度值小于的值定义为0，灰度值大于的值定义为1，得出圆球标准试件的二值化图像。

优选地，上述步骤5)中的测试空间分辨率的步骤具体包括计算边界响应函数(ERF)曲线；通过该边界响应函数曲线得到点扩散函数曲线；通过该点扩散函述得到反映空间分辨率的调制传递函数。