[发明专利]适用于一般轨迹锥束CT系统几何校正的模体与标定方法

权利要求书

1.适用于一般轨迹锥束CT系统几何校正的模体，其特征在于，模体的制备包括如下步骤：

S1：采用低X射线吸收系数的物质制作成校正模体，采用高X射线吸收系数的物质制作N个圆形小球；

S2：在校正模体中设置小球安装孔，将小球镶嵌在安装孔处并做密封处理，固定后小球呈规则排列；

S3：使用装备有具有高圆形度和高同心度的转台的锥束CT系统对所述校正模体进行扫描，通过探测器获取小球的投影数据。

2.根据权利要求1所述适用于一般轨迹锥束CT系统几何校正的模体，其特征在于：所述校正模体采用有机玻璃或低密度刚性物质为主体材质，校正模体的形状包括但不限于圆柱体；所述校正模体内的小球排列模式包括但不限于螺旋型、直线型；所述小球采用金属材质，小球的大小根据锥束CT系统分辨率呈反比，所述小球的数量N≥5。

3.适用于一般轨迹锥束CT系统几何校正的标定方法，其特征在于：应用于权利要求1或2所述适用于一般轨迹锥束CT系统几何校正的模体，所述标定方法包括如下步骤：

S4：基于任一小球的投影数据构建该小球在不同角度下的反投影线，基于反投影线引入辅助参量虚拟交点；

S5：根据虚拟交点构建反投影线相交度的目标函数；

S6：对目标函数进行扩展，获取N个小球的总和目标函数；

S7：通过最优化算法对总和目标函数求最优解，当总和目标函数取得最小值时，获得N个小球质心的初始三维坐标；

S8：基于奇异值分解的刚性运动配准算法对N个小球的初始三维坐标值进行配准及平均，得到精准三维坐标值；

S9：将小球的精准三维坐标值作为任意轨迹几何校准方法的基准值。

4.根据权利要求3所述适用于一般轨迹锥束CT系统几何校正的标定方法，其特征在于：所述S3中用于标定小球参数的锥束CT系统是一个标准圆轨迹系统，该系统的几何参数表示为向量v＝(SDD，u_c，v_c，η，θ，φ)，SDD为射线源到探测器的距离、(u_c，v_c)为射线源投影坐标、(η，θ，φ)为探测器三个方向上的欧拉角。

5.根据权利要求4所述适用于一般轨迹锥束CT系统几何校正的标定方法，其特征在于：所述S5中单个小球的目标函数为

B_i，j为第i个和第j个角度下反投影线的虚拟交点坐标，为所有虚拟交点B_i，j坐标的均值，||·||₂表示二范数，M为投影角度数。