[发明专利]使用基于校准体模的旋转中心建立算法在不理想等中心3D旋转X射线扫描器系统中进行环形伪影校正的校准方法

摘要

本发明涉及一种在计算机断层摄影(CT)中使用的3D旋转X射线成像系统，更具体而言，涉及一种快速、准确并且数学稳健的校准方法，其用于确定不完美等中心3D旋转C型臂系统中的有效旋转中心(I)，并消除在使用这种CT扫描器系统采集待三维重建的感兴趣对象的一组2D投影图像时产生的大致圆形环状伪影(RA)。为此，基于C型臂的旋转CT扫描器包括至少一个辐射探测器(D)，该辐射探测器具有暴露于由至少一个X射线管(S)所发射的X射线束的X辐射敏感表面，所述辐射探测器和X射线管中的每个沿不理想圆形轨迹(TF，TCD)围绕要从一组2D投影图像三维重建的感兴趣对象进行旋转，使用这样的，基于C型臂的旋转CT扫描器通过从多个不同的投影方向扫描校准体模来提供几何校准数据，并为每个投影方向计算X射线管的焦斑和X射线探测器的中心的3D位置。为了近似至少一个X射线管和至少一个放射探测器旋转所围绕的旋转轴的准确的3D位置和角度方向，采用了使用大量数学稳健的最小二乘拟合的圆形回归技术。

主权项

1.一种用于消除一组X射线摄影2D投影图像中的大致圆形环状伪影(RA，RA₁，RA₂，RA₃，RA₄，RA₅)的校准方法，所述组X射线摄影2D投影图像是由配有至少一个X射线管(S)和相对于所述X射线管(S)对径布置的相关联的至少一个X射线探测器(D)的不完美等中心3D旋转X射线扫描器系统从若干不同投影方向上采集的，所述校准方法包括如下步骤：-当沿圆形轨迹(T_F，T_CD)围绕待可视化及断层摄影重建的对象移动所述X射线管(S)和X射线探测器(D)中的每一个时，从所述投影方向中的每一个上扫描(S2)校准体模，-对于每一个投影方向，从所采集的2D投影图像计算(S3)所述至少一个X射线管的焦斑的3D位置(P_F)和相关联的所述至少一个X射线探测器(D)的3D中心位置(P_CD)，以及-从一组几何校准数据确定(S5)所述不完美等中心3D旋转X射线扫描器系统旋转所围绕的有效旋转中心(M_RC，或)的3D坐标，所述组几何校准数据是作为基于计算得到的3D位置数据所执行的3D校准程序(S4)的结果而获得的。