[发明专利]CBCT系统半扇束几何校正方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.CBCT系统半扇束几何校正方法，其特征在于，包括：

根据采集的第一校正模体的第一投影图像，确定所述第一投影图像中标记物空间坐标与标记物投影的中心位置坐标之间的第一对应关系，得到初步3D-2D序号匹配结果；

根据所述初步3D-2D序号匹配结果构造第一目标函数，并根据所述第一目标函数估计CBCT系统的粗略几何参数；

根据所述粗略几何参数对采集到的第二校正模体的第二投影图像进行几何校正，得到第二校正模体重建图像；

对所述第二校正模体重建图像进行图像分割，并对所述图像分割得到的结果进行标记物编码，得到标记图像；

根据所述标记图像，获取标记化的前向投影；

将所述前向投影与所述第二校正模体重建图像进行标记物3D-2D序号匹配，构造第二目标函数；

根据所述第二目标函数估计所述CBCT系统的精确几何参数；

其中，所述精确几何参数用于目标物体的精确重建及标记物3D-2D序号匹配。

2.根据权利要求1所述的CBCT系统半扇束几何校正方法，其特征在于，所述根据采集的第一校正模体的第一投影图像，确定所述第一投影图像中标记物空间坐标与标记物投影的中心位置坐标之间的第一对应关系，得到初步3D-2D序号匹配结果，包括：

采集第一校正模体的第一投影图像；其中，所述第一校正模体的表面镶嵌有多个标记物；所述标记物的空间坐标为预设坐标；所述标记物的上下端通过方向标记识别；

对所述第一投影图像进行图像分割，得到标记物投影的中心位置坐标；

确定所述第一投影图像中标记物空间坐标与所述中心位置坐标之间的第一对应关系，得到初步3D-2D序号匹配结果。

3.根据权利要求1所述的CBCT系统半扇束几何校正方法，其特征在于，所述根据所述初步3D-2D序号匹配结果构造第一目标函数，并根据所述第一目标函数估计CBCT系统的粗略几何参数，包括：

根据所述初步3D-2D序号匹配结果构造第一目标函数；

通过最优化算法优化所述第一目标函数，进而根据优化后的第一目标函数计算CBCT系统的粗略几何参数。

4.根据权利要求1所述的CBCT系统半扇束几何校正方法，其特征在于，所述根据所述粗略几何参数对采集到的第二校正模体的第二投影图像进行几何校正，得到第二校正模体重建图像，包括：

采集第二校正模体的第一投影图像；其中，所述第二校正模体的表面镶嵌有多个标记物；所述标记物的空间坐标为预设坐标；所述标记物的上下端通过方向标记识别；

通过所述粗略几何参数对第二校正模体投影进行几何校正，得到校正后的第二校正模体重建图像；

其中，所述第二校正模体上镶嵌的标记物数量大于所述第一校正模体。

5.根据权利要求1所述的CBCT系统半扇束几何校正方法，其特征在于，所述对所述第二校正模体重建图像进行图像分割，并对所述图像分割得到的结果进行标记物编码，得到标记图像，包括：

对所述第二校正模体重建图像进行图像分割；

按照空间位置关系对所述图像分割得到的标记物进行3D连通域编码，得到多个连通域区域；

为每个所述连通域区域分配与标记物序号相同的灰度值，得到所述标记图像。

6.根据权利要求1所述的CBCT系统半扇束几何校正方法，其特征在于，所述根据所述标记图像，获取标记化的前向投影这一步骤中，所述前向投影将穿透物体路径上的编码作为投影灰度值。

7.根据权利要求1所述的CBCT系统半扇束几何校正方法，其特征在于，所述将所述前向投影与所述第二校正模体重建图像进行标记物3D-2D序号匹配，构造第二目标函数，包括：

对所述第二校正模体重建图像进行图像分割，得到标记物投影的第一中心位置坐标；

对所述前向投影进行图像分割，得到标记物投影的第二中心位置坐标；

遍历每个角度投影下每个标记物的所述第一中心位置坐标，确定该角度下距离当前标记物最近的第二中心位置坐标，确定所述第一中心位置坐标与所述第二中心位置坐标之间的第二对应关系；

根据所述第二对应关系，构造所述第二目标函数。