[发明专利]锥束计算机断层成像图像校正方法和系统

权利要求书

1.一种锥束计算机断层成像图像校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取背景投影图像，其中，所述背景投影图像为在第一条件下探测器对气体介质进行等角度圆周曝光扫描所探测到的图像，所述第一条件为探测器所在平面平行于等角度圆周曝光扫描的旋转中心轴、射线源的中心射线垂直穿过所述旋转中心轴且所述探测器的平行于所述旋转中心轴的一侧边界的中点被所述中心射线照射；

获取校正模体投影图像，其中，所述校正模体投影图像为在所述第一条件下所述探测器对校正模体进行等角度圆周曝光扫描所探测到的图像，所述校正模体为放置在成像可视区域内且截面直径小于所述成像可视区域的直径的模体，所述成像可视区域为所述第一条件下视场角在所述旋转中心轴处的可成像区域；

根据所述背景投影图像和所述校正模体投影图像获取多能曲线，根据所述多能曲线获取单能曲线，其中，所述多能曲线用于表示多能线积分值与长度值的关系，所述单能曲线用于表示单能线积分值与长度值的关系；

根据所述多能曲线和所述单能曲线，校正待校正投影图像并生成目标锥束计算机断层成像图像，其中，所述待校正投影图像为在第二条件下所述探测器对待测物体进行等角度圆周曝光扫描所探测到的图像，所述第二条件为所述探测器所在平面平行于所述旋转中心轴、所述中心射线垂直穿过所述旋转中心轴且所述中心射线垂直照射在所述探测器的中心，所述待测物体为放置在所述旋转中心轴的物体且处于所述气体介质的环境中；

所述成像可视区域的直径通过下述方式得到：

根据获取所述成像可视区域的直径，

其中，D为所述成像可视区域的直径，L为所述探测器的可探测区域的长度，SAD为所述射线源与所述旋转中心轴的距离，SDD为所述射线源与所述探测器的垂直距离。

2.根据权利要求1所述的锥束计算机断层成像图像校正方法，其特征在于，所述根据所述背景投影图像和所述校正模体投影图像获取多能曲线，根据所述多能曲线获取单能曲线的步骤，包括以下步骤：

将所述校正模体投影图像和对应角度的背景投影图像进行对数变换，并获取校正线积分图像；

根据所述校正线积分图像建立初始锥束计算机断层成像图像，在所述初始锥束计算机断层成像图像分割出所述校正模体的区域，并生成分域锥束计算机断层成像图像，其中，所述分域锥束计算机断层成像图像中校正模体的区域的像素值为预设非零值，所述分域锥束计算机断层成像图像中所述校正模体的区域以外的像素值为零；

根据所述分域锥束计算机断层成像图像，获取所述探测器各个探测元对应的长度值和所述长度值对应的线积分值；

根据所述长度值和所述长度值对应的线积分值拟合并获取所述多能曲线；

根据所述多能曲线获取所述单能曲线，其中，所述单能曲线为所述多能曲线在所述长度值为零处的切线。

3.根据权利要求2所述的锥束计算机断层成像图像校正方法，其特征在于，所述将所述校正模体投影图像和对应角度的背景投影图像进行对数变换，并获取校正线积分图像的步骤，包括以下步骤：

根据获取所述校正线积分图像，其中，ln是底数为e的对数运算，integral为所述校正线积分图像，P_cylinder为所述校正模体投影图像，P_air为所述对应角度的背景投影图像，s为等角度圆周曝光扫描中角度的序号，integral(s)为第s个角度的校正线积分图像，P_cylinder(s)为第s个角度的校正模体投影图像，P_air(s)为第s个角度的背景投影图像，为第s个角度的背景投影图像和校正模体投影图像的对应像素的像素值的比值。

4.根据权利要求2所述的锥束计算机断层成像图像校正方法，其特征在于，所述根据所述分域锥束计算机断层成像图像，获取所述探测器各个探测元对应的长度值和所述长度值对应的线积分值的步骤，包括以下步骤：

根据所述探测器的可探测区域的长度、所述探测器的可探测区域的宽度、所述射线源与所述旋转中心轴的距离、所述射线源与所述探测器的垂直距离，计算所述探测器在预设旋转角度下的探测元对应的长度值，其中，所述探测元对应的长度值为所述射线源的射线到达所述探测器的探测元时所述射线源的射线穿透所述校正模体的长度；

在所述预设旋转角度对应的校正线积分图像中查找所述探测元对应位置的线积分值。