[发明专利]一种基于全局二值化的CT图像分辨率自动测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种CT图像分辨率的自动测试方法。

背景技术

CT技术不仅是放射诊断医学领域的里程碑，也是现代工业无损检测和勘探领域的重 要手段。工业CT技术不受被检测物体材料、形状、表面状况等因素影响，能够给出被检 测物体二维、三维直观图像，成为工业设备或部件无损检测和质量评估的重要手段。如 加速器CT(能量＞1MV)在航天航空、石油勘测、汽车装配业中的应用，微焦点CT(能 量低于100kV)在精密仪器制造、生物学等领域的应用，以及锥束CT在三维尺寸测量、 逆向重构、考古等领域的应用，医学CT的发展和应用在医学领域更是不可或缺。

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、工业CT领域中开展。CT系统的空间分辨率和密度分辨率 是重要性能表征参数，也是CT检测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设备生产厂家有清华固鸿、重庆真测、四川中物院等多家单位， 国内仅加速器CT就多达60余套，而低能CT、微焦点CT据统计超过百套(多为进口、 拼装设备)应用在国家国防、石油、汽车、铁道等重要行业，医学CT更是多种多样。 仅在工业CT领域，不同厂家设备性能指标测试方法不一，测试标准试件种类繁多，通 常采用标准物质(试件)的直接测试方法来测试CT系统的空间、密度分辨能力。如空 间分辨率测试中采用具有周期性结构的标准试件进行扫描成像，分析CT图像中按一定 规律排布的周期性结构图像(通常有线对、圆孔、条形孔等)，以视觉上能分辨单位距 离内的最多条纹或圆孔数目来测定极限空间分辨率，密度分辨率测试中采用密度差试件 是在一均匀的基体材料的特定范围含有其它种类材料，这些材料的密度与基体材料略有 差异，通过测试一定范围的平均灰度值的差异，来区分密度差。该方法简单、直观，但 受到人为主观因素影响。随着工业CT技术的发展，微CT、锥束CT的逐步应用，标准 试件的制作的成本、难度加大。在医学CT中对密度分辨率要求较高，通常采用系列分 布的低对比度试件制作的体模来测试密度分辨能力。

在CT关键性能参数自动测量技术发展方面，目前法国科学家TarrafTorfeh等人在 研究中尝试将性能测试模拟软件做入医用CT设备中，通过输入设备参数即可实时计算 出该参数下的各项性能指标，该项技术对医学CT性能指标实时监测中发挥重要作用， 而在工业CT中，目前国内外设备厂家多采用标准试件及视觉分辨来测试系统空间、密 度分辨率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种二维CT图像分辨率自动测试方法，该方法 可以用于测试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：一种基于全局二值化的CT图像分 辨率自动测试方法，包括采用圆盘标准试件进行测试，其特征在于：包括以下步骤：

1)获取圆盘标准试件的CT图像；

2)对CT图像进行自动阈值分割的全局二值化处理，并且在全局二值化处理后的 CT图像中找圆盘标准试件的圆心以及圆盘轮廓线，并且计算圆盘的半径。

3)根据步骤2)中找出的圆盘标准试件的圆心以及圆盘轮廓线和半径，计算CT 图像的密度分辨率和空间分辨率。