[发明专利]一种平板探测器信号串扰校正装置及方法

说明书

本申请提供一种平板探测器信号串扰校正装置及方法，所述装置包括X射线源、平板探测器，以及设置在平板探测器与X射线源之间、紧贴平板探测器放置的校正单元，所述校正单元包括环形刻度盘、旋转组件、长方形金属薄片。所述方法步骤为：固定装置；确定方阵阶数，并计算成像次数及旋转角度；按照预定角度依次旋转校正装置，采集投影图像，并计算投影图像的线扩散向量；利用线扩散向量迭代计算反卷积校正方阵；利用反卷积校正方阵去除投影图像串扰。本申请应用校正装置和校正方法，通过简单的步骤获得准确的平板探测器PSF以校正平板探测器信号串扰，提升投影图像分辨率。

技术领域

本发明涉及CT扫描成像领域，特别是一种锥束CT扫描平板探测器信号串扰校正装置及方法。

背景技术

间接转换平板探测器是目前锥束CT扫描系统中应用最广泛的平板探测器，由闪烁屏、图像传感器及后端处理电路构成。由于平板探测器像元间存在信号串扰，一个点状物体的X射线投影图像并不是一个理想的点状投影，而是覆盖一定像元半径、信号由中心向边缘逐渐衰减的圆形区域投影，这个圆形区域投影即为平板探测器的点扩散函数(PointSpread Function，PSF)。PSF覆盖的区域越大，表明平板探测器像元间信号串扰越严重，平板探测器的实际空间分辨率与理论空间分辨率的差距就越大。通过测量或计算获得平板探测器的PSF，应用PSF对投影图像进行反卷积可提升投影图像分辨率。目前PSF的获得可通过模拟仿真和小孔成像的方法获得，但这两种方法均具有明显的缺点：由于平板探测器像元间隔离层的射线吸收系数难以测量、X射线硬化等原因，模拟仿真方法中很多参数均是估计值，仿真结果的准确度较差；X射线能量越高穿透能力越强，随着X射线能量的提升，小孔成像方法的标件加工难度增大直至无法实现。因此，亟需一个准确度高、易于实现的PSF获取方法，以解决平板探测器信号串扰校正这一难题。

发明内容

本发明的一个目的就是提供一种平板探测器信号串扰校正装置。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，包括X射线源、平板探测器，其特征在于，还包括设置在所述平板探测器与X射线源之间，紧贴平板探测器放置的校正单元；

所述校正单元包括环形刻度盘、旋转组件、长方形金属薄片，所述旋转组件的旋转中心轴与环形刻度盘中心轴线重合，所述长方形金属薄片固定安装在所述旋转组件上；

所述圆环形刻度盘上刻有角度标识，所述旋转组件可沿环形刻度盘中心轴线进行360°旋转，所述旋转组件上设置有位置指针，所述长方形金属薄片的测量边与所述位置指针中心重合，且所述测量边的旋转中心位于所述圆环形刻度盘的中心轴线上。

本发明的一个目的就是提供一种平板探测器信号串扰校正方法。

本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，采用上述的平板探测器信号串扰校正装置，具体步骤为：

1)装置初始化：将所述校正单元固定在平板探测器中心位置，使圆环形刻度盘上0°位置对准垂直方向或水平方向，并使位置指针指向0°位置；

2)参数初始化：预设用于信号串扰去除的反卷积校正方阵的阶数N，计算需要的测量的次数M以及旋转组件相应的单次旋转角度a；

3)投影图像采集：将旋转组件旋转角度a/2，进行X射线成像测试，获得校正装置的第一投影图像，再依次将旋转组件旋转角度a，每一旋转后均进行X射线成像测试，获得第二至第M投影图像；

4)计算线扩散向量：计算第一至第M投影图像线扩散向量Y_m(i)，其中：(i＝1,2...K,m＝1,2...M)；

5)计算校正方阵：采用线扩散向量Y_m(i)，通过迭代计算获得反卷积校正方阵；

6)串扰校正：采用反卷积校正方阵对投影图像进行反卷积，完成平板探测器投影图像的信号串扰校正。