[发明专利]一种探测器模块的对齐方法

说明书

本发明涉及CT成像技术领域，尤其涉及一种探测器模块的对齐方法，依次包括校准阶段和测量阶段，根据校准阶段和测量阶段得到的拟合关系式计算出限束器和探测器模块之间的相对偏差值，从而得到探测器模块所需的调整量，最后通过调整工装对探测器模块进行调整；本发明的优点在于：通过理论计算结合实际测量数据来确定探测器模块的不确定程度，精度较高，探测器机械加工难度降低；同时，通过螺旋测微头带动探测器模块导向块移动，从而控制探测器模块进行微型移动，具有结构简单，调节方便，调节精度较高的特点；降低了生产成本，提高了探测器机械制造的成品率。

技术领域

本发明涉及CT成像技术领域，尤其涉及一种探测器模块的对齐方法。

背景技术

第三代CT系统的组成部分如图1所示，主要包括Tube(球管)，Collimator(限束器)，Detector(探测器)，探测器安装于探测器支架上。球管发出X光，经过限束器限制形成一个锥形的光束，锥形光束照射到探测器上，经过探测器转化为电信号并经过数据采集和转换单元转换为数字信息后存储在图像处理系统中，图像处理系统经过一系列的校正算法和图像重建算法生成图像显示在显示器上。从成本和技术成熟程度来说，主流探测器都采用了由很多个探测器模块排列在一个弧形或者多边形的面上来形成整个探测器，每个探测器模块由若干个探测器单元规则排列形成的矩阵构成。每个探测器模块中的像素矩阵在加工过程中有非常高的精度保证了模块内部像素的互相对齐，而探测器模块和模块之间的对齐同样需要有高精度的对齐方式，此位置精度至关重要，探测器模块在三维方向的不对齐会导致CT图像存在模糊、条纹状及带状、混叠等多种伪影。

现有的探测器模块可以采用高精度的机械设计来保证三维方向的对齐，或者也可以使用软件算法在重建过程中对机械设计的不完美程度进行修正。由于相邻探测器模块之间的偏差值很小，采用机械设计保证的办法一般来说加工困难程度较大，要达到较高的精度成本也很高；而使用软件算法矫正对一些类似混叠现象的条纹状伪影以及高低密度的边界矫正并不理想，或者在矫正过程中会造成一些图像空间分辨率的降低。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种探测器模块的对齐方法，可以精确测量探测器的不对齐程度，并进行校正。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种探测器模块的对齐方法，依次包括校准阶段、测量阶段和调整阶段，所述校准阶段包括以下步骤：

S1.根据限束器的开缝形状，采用理论方法模拟限束器和探测器模块之间的对齐距离，计算出探测器各排模块的信号分布；

S2.根据步骤S1的信号分布拟合出一个信号分布关系式：其中，I(z)为第Z排探测器模块收到的信号，C_n为多项式系数，N表示探测器模块总的排数；

S3.重复计算探测器模块与限束器之间的相对偏差，并以限束器和探测器模块之间的相对偏差为自变量，以步骤S2中信号分布的多项式系数作为因变量进行拟合，得到的拟合关系式为：其中，D_n为步骤S1 中进行理论方法模拟时得到的系数，δ为探测器模块和限束器之间的相对偏差距离；

所述测量阶段包括以下步骤：

T1.采用机械对齐方式对齐限束器和X射线球管的焦点；

T2.进行曝光，采集探测器各排模块的信号分布，并对每个探测器单元的信号进行偏置校正和增益校正，将校正后的信号采用S2中的公式进行拟合，得到多项式系数C_n；

T3.通过步骤T2中得到的多项式系数C_n以及在步骤S3中得到的拟合关系式即可得到限束器和探测器模块之间的相对偏差δ；