專利名稱：錐束ct掃描成像方法及系統(tǒng)的制作方法
錐束CT掃描成像方法及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CT技術(shù)，特別是涉及一種錐束CT掃描成像方法及系統(tǒng)。背景技術(shù)：
在CT (computed tomograph,電子計算機X射線斷層掃描技術(shù))檢測中，錐束CT具 備了掃描方式簡單、掃描時間短、射線利用率高、空間分辨率高等諸多優(yōu)點。然而，傳統(tǒng)的面 陣探測器尺寸較小，使得錐束CT掃描過程中由于受到探測器尺寸的限制，導(dǎo)致了成像視場 窄，難以對大物件進行三維CT成像。而傳統(tǒng)的錐束CT圖像重建方法要擴大成像視場，都需要引入投影數(shù)據(jù)的重排，但 是投影數(shù)據(jù)重排所進行的插值計算不但增加了龐大的計算量，還降低了重建圖像的空間分 辨率，也難以對大物件進行三維CT成像。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種不增加計算量的情況下能夠擴大視場的錐束CT掃描成 像方法。此外，還有必要提供一種可擴大視場的錐束CT掃描成像系統(tǒng)。一種錐束CT掃描成像方法，包括以下步驟平移探測器，使成像視場覆蓋被掃描 物體至少一半的部分；對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列集；根據(jù)所述投影圖像 序列集進行圖像重建。優(yōu)選地，所述平移探測器的平移方向為垂直主射線方向或垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方 向。優(yōu)選地，所述平移探測器的步驟為獲取探測器寬度；根據(jù)所述探測器寬度設(shè)定 平移距離，并根據(jù)所述平移距離沿垂直主射線方向移動所述探測器，所述平移距離為探測 器寬度的一半至5倍的距離。優(yōu)選地，所述平移探測器的步驟為獲取探測器高度；根據(jù)所述探測器高度設(shè)定 平移距離，并根據(jù)所述平移距離沿垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向移動所述探測器，所述平移距離 為探測器高度的一半至探測器高度的距離。優(yōu)選地，所述對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列集的步驟為根據(jù)所述被 掃描物體設(shè)定掃描參數(shù)；分別采集暗場圖像及亮場圖像，并通過求和平均得到平均暗場圖 像和平均亮場圖像；測量處于成像視場中的被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距離以及射線 源到探測器的距離；對所述被掃描物體進行等角度間隔圓周掃描，得到投影圖像序列集。優(yōu)選地，所述對所述被掃描物體進行等角度間隔圓周掃描，得到投影圖像序列集 的步驟之前還包括檢查轉(zhuǎn)臺閉合性，使所述轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)動一周后回到起始位置。一種錐束CT掃描成像系統(tǒng)，至少包括平移模塊，用于平移探測器，使成像視場覆 蓋被掃描物體至少一半的部分；采集模塊，用于對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列 集；重建模塊，用于根據(jù)所述投影圖像重建。
優(yōu)選地，所述平移模塊的平移方向為垂直主射線方向或垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向。優(yōu)選地，所述平移模塊獲取探測器寬度，根據(jù)所述探測器寬度設(shè)定平移距離，并根 據(jù)所述平移距離沿垂直主射線方向移動所述探測器，所述平移距離為探測器寬度的一半至 5倍的距離。優(yōu)選地，所述平移模塊還用于獲取探測器高度，根據(jù)所述探測器高度設(shè)定平移距 離，并根據(jù)所述平移距離沿垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向移動所述探測器，所述平移距離為探測 器高度的一半至探測器高度的距離。優(yōu)選地，所述采集模塊包括設(shè)置單元，用于根據(jù)所述被掃描物體設(shè)定掃描參數(shù)； 預(yù)處理單元，用于分別采集暗場圖像和亮場圖像，并通過求和平均得到平均暗場圖像和平 均亮場圖像；測量單元，用于測量處于成像視場中的被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距離 以及射線源到探測器的距離；掃描單元，用于對所述被掃描物體進行等角度間隔圓周掃描， 得到投影圖像序列集。優(yōu)選地，所述采集模塊還包括檢查單元，用于檢查轉(zhuǎn)臺閉合性，使所述轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn) 動一周后回到起始位置。上述錐束CT掃描成像的方法及系統(tǒng)中平移探測器，在硬件環(huán)境不變的情況下，將 成像視場擴大為原來的多倍，且不需要進行復(fù)雜的調(diào)整及額外的數(shù)據(jù)處理，操作過程簡便， 不會降低重建圖像的空間分辨率。

圖1為一個實施例中錐束CT掃描成像方法的流程圖；圖2為一個實施例中平移探測器的示意圖；圖3為另一個實施例中平移探測器的示意圖；圖4為一個實施例中對被掃描物體進行掃描的流程圖；圖5為一個實施例中錐束CT掃描成像系統(tǒng)的詳細模塊圖；圖6為一個實施例中采集模塊的示意圖。
具體實施方式圖1示出了一個實施例中錐束CT掃描成像的方法流程，包括以下步驟在步驟SlO中，平移探測器，使成像視場覆蓋被掃描物體至少一半的部分。本實施 例中，平移方向為垂直主射線方向或垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向。在一個實施例中，平移探測器的過程具體是獲取探測器寬度，根據(jù)所述探測器寬 度設(shè)定平移距離，并根據(jù)平移距離沿垂直主射線方向移動探測器，平移距離為探測器寬度 的一半至5倍的距離，也可以進行多次平移，這樣可以把成像視場范圍擴大更多。在另一個實施例中，若平移方向為垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向，則平移探測器的過程 為獲取探測器寬度，根據(jù)探測器寬度設(shè)定平移距離，并根據(jù)平移距離沿垂直主射線方向移 動探測器，該平移距離為探測器寬度的一半至5倍的距離。為彌補掃描所獲得的數(shù)據(jù)存在缺失的問題，以保證后續(xù)圖像重建過程的需要，需 要根據(jù)被掃描物體的尺寸，保證成像視場覆蓋被掃描物體至少一半的部分。如圖2所示，當(dāng) 探測器平移其寬度一半的距離后，成像視場可覆蓋被掃描物體的一半。如圖3所示進行的3次平移探測器保證掃描得到的數(shù)據(jù)的完整性。在步驟S20中，對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列集。本實施例中，對置 于轉(zhuǎn)臺中的被掃描物體進行掃描，以完成數(shù)據(jù)采集的過程，為后續(xù)的圖像重建提供數(shù)據(jù)。如圖4所示，在一個具體的實施例中，對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列 集的步驟為在步驟S201中，根據(jù)被掃描物體設(shè)定掃描參數(shù)。本實施例中，根據(jù)被掃描物體的 性質(zhì)來設(shè)定掃描參數(shù)，被掃描物體的性質(zhì)可以是尺寸大小、密度、組成元素等物理性質(zhì)，例 如，被掃描物體可以金屬工件、人體、昆蟲、動物、植物、電路板等不同性質(zhì)的物體。因此對 于不同的被掃描物體，需要設(shè)定不同的掃描參數(shù)，掃描參數(shù)包括投影放大比、探測器的數(shù)據(jù) 采集方式、射線源的電壓以及功率等，并且所有的掃描參數(shù)在后續(xù)的數(shù)據(jù)采集過程中保持 不變。例如，如果被掃描物體是老鼠，則設(shè)定投影放大比為1 1，探測器的數(shù)據(jù)采集方式 為連續(xù)，射線源的電壓為80kv，功率為15w ；如果被掃描物體是螞蟻，則設(shè)定投影放大比為 1 10，探測器的數(shù)據(jù)采集方式為連續(xù)，射線源的電壓為20kv，功率為10w。在步驟S202中，分別采集暗場圖像及亮場圖像，并通過求和平均得到平均暗場圖 像和平均亮場圖像。本實施例中，成像視場中不放置被掃描物體，不打開光源獲取若干幅暗 場圖像，例如可采集5 10幅暗場圖像，對暗場圖像按照對應(yīng)像素灰度值疊加求和并取平 均得到平均暗場圖像。打開光源采集若干幅亮場圖像，并對亮場圖像按照像素灰度疊加求 和并取平均得到平均亮場圖像，通過暗場圖像及亮場圖像有效地降低了重建圖像中噪聲的 影響。在步驟S203中，測量處于成像視場中的被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距離以 及射線源到探測器的距離。本實施例中，將被掃描物體置于成像視場中，測量由被掃描物體 的放置中心到射線源的距離以及射線源到探測器的距離，以便于進行圖像重建。在步驟S204中，對被掃描物體進行等角度間隔圓周掃描，得到投影圖像序列集。 本實施例中，對被掃描物體進行等角度間隔掃描的步驟為將轉(zhuǎn)臺連續(xù)等角度間隔地轉(zhuǎn)動 一周，并在每一次轉(zhuǎn)動后對被掃描物體進行掃描。例如，等角度間隔掃描的過程可以是將 被掃描物體置于轉(zhuǎn)臺上，連續(xù)轉(zhuǎn)動360次，每次轉(zhuǎn)動1度，每轉(zhuǎn)動一次就進行一次拍攝，直至 轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一周，得到投影圖像序列集。另一實施例中，在步驟S204之前還包括了檢查轉(zhuǎn)臺閉合性，使轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)動一周后 回到起始位置的步驟。本實施例中，為避免存在誤差，需要進行轉(zhuǎn)臺閉合性的檢查。轉(zhuǎn)臺閉 合性指的是轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動一周后回到起始位置的程度。例如，初始位置為A，放置被掃描物體讓 轉(zhuǎn)臺連續(xù)轉(zhuǎn)動360次，每次轉(zhuǎn)動1度，在旋轉(zhuǎn)一周后到達終點位置B，在理論上旋轉(zhuǎn)一周后得 到的終點位置B是應(yīng)當(dāng)與初始位置A重合的，但是由于實際機械系統(tǒng)中所存在的誤差，導(dǎo)致 了初始位置A與終點位置B不重合。檢查轉(zhuǎn)臺閉合性可通過將被掃描物體等角度旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)次數(shù)，并在每一角度拍攝圖 像，待拍攝完成后進行圖像的相減，觀察相減后的圖像，只要相減后的圖像在預(yù)期范圍內(nèi)即 可進行后續(xù)的圖像掃描，例如，如果轉(zhuǎn)臺是完全閉合的，那么“O度圖像”和“360度圖像”應(yīng) 該是一樣的，將“180度圖像”翻轉(zhuǎn)后所得到的圖像與“O度圖像”也應(yīng)當(dāng)是一樣的。具體地， 在轉(zhuǎn)臺中放置被掃描物體，采集第一幅O度圖像a，等角度(90度)旋轉(zhuǎn)四次，依采集被掃描 物體的90度圖像b、180度圖像c、270度圖像d以及360度圖像e，分別用圖像a減去圖像e后再減去圖像c的翻轉(zhuǎn)圖像，觀察得到的相減后的圖像，以根據(jù)經(jīng)驗判斷轉(zhuǎn)臺的閉合程度 是否滿足要求，如果不滿足要求，則要檢查被掃描物體是否與轉(zhuǎn)臺牢固連接以及轉(zhuǎn)臺是否 穩(wěn)定，以保證轉(zhuǎn)臺閉合性在允許范圍內(nèi)方可進行后續(xù)的掃描。在步驟S30中，根據(jù)投影圖像序列集進行圖像重建。本實施例中，根據(jù)掃描得 到的投影圖像序列集、平均亮場圖像、平均暗場圖像、被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距 離以及射線源到探測器的距離進行圖像重建，具體的圖像重建算法可以是FDK重建算法 (Feldkamp)、FBP重建算法(Filtered Back Pro jection，濾波反投影)以及BPF重建算法 (Backprojection Filtration,反投影濾波)。應(yīng)用FDK重建算法的過程是對投影圖像序列集進行反log操作，即通過公式
, 物體圖像-平均暗場圖像,、，a W^me1V1 mm, _
—融備斷10遍剛腦白勺翻
像。對投影圖像中的數(shù)據(jù)進行加權(quán)，并適當(dāng)修正像素到射線源的距離及角度引起的誤差，然 后對不同投影角度的投影數(shù)據(jù)進行水平方向上的一維濾波，最后進行三維反投影得到重建 的圖像，其中，重建的體素值是通過該體素的所有投影角度的射線的貢獻之和。應(yīng)用BPF重建算法的過程是對投影圖像序列集進行反log操作，得到處理后的投 影圖像。在投影圖像中，對每個角度下的錐束投影數(shù)據(jù)進行求導(dǎo)，并由求導(dǎo)后的投影數(shù)據(jù)對 螺旋軌道內(nèi)每條PI線上的投影圖像進行加權(quán)反投影。對于加權(quán)反投影得到的PI線上的數(shù) 據(jù)，沿著該條PI線求Hilbert變換(希爾伯特變換)，得該條PI線上的重建結(jié)果。最后對 螺旋軌道內(nèi)所有PI線上的重建結(jié)果進行重采樣，得到重建的圖像。應(yīng)用FBP重建算法的過程是對投影圖像序列集進行反log操作得到處理后的投 影圖像。對投影圖像進行加權(quán)、卷積濾波、加權(quán)反投影后獲得重建的圖像。此外，如圖5所示，還有必要提供一種錐束CT掃描成像系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括平移模 塊10、采集模塊20以及重建模塊30。平移模塊10，用于沿垂直主射線方向平移探測器，使成像視場覆蓋被掃描物體至 少一半的部分。本實施例中，平移模塊10的平移方向為垂直主射線方向或垂直主射線的轉(zhuǎn) 軸方向。在一個實施例中，若為垂直主射線方向，則平移模塊10獲取探測器寬度，根據(jù)探測 器寬度設(shè)定平移距離，并根據(jù)平移距離沿垂直主射線方向移動探測器，平移距離為探測器 寬度的一半到5倍的距離。在另一個實施例中，若為垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向，則平移模塊10獲取探測器高 度，根據(jù)探測器高度設(shè)定平移距離，并根據(jù)平移距離沿垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向移動探測器， 所述平移距離為探測器高度的一半至探測器高度的距離。為彌補掃描所獲得的數(shù)據(jù)存在缺 失的問題，以保證后續(xù)圖像重建過程的需要，平移模塊10需要根據(jù)被掃描物體的尺寸，保 證成像視場覆蓋被掃描物體至少一半的部分。采集模塊20，用于對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列集。本實施例中，采 集模塊20對置于轉(zhuǎn)臺中的被掃描物體進行掃描，以完成數(shù)據(jù)采集的過程，為后續(xù)的圖像重 建提供數(shù)據(jù)。如圖6所示，在一個具體的實施例中，采集模塊20包括設(shè)置單元201、預(yù)處理單元 202、測量單元203以及掃描單元204。設(shè)置單元201，用于根據(jù)被掃描物體設(shè)定掃描參數(shù)。本實施例中，設(shè)置單元201根據(jù)被掃描物體的性質(zhì)來設(shè)定掃描參數(shù)，被掃描物體的性質(zhì)可以是尺寸大小、密度、組成元素 等物理性質(zhì)，例如，被掃描物體可以金屬工件、人體、昆蟲、動物、植物、電路板等不同性質(zhì)的 物體。因此對于不同的被掃描物體，設(shè)置單元201需要設(shè)定不同的掃描參數(shù)，掃描參數(shù)包括 投影放大比、探測器的數(shù)據(jù)采集方式、射線源的電壓以及功率等，并且所有的掃描參數(shù)在后 續(xù)的數(shù)據(jù)采集過程中保持不變，例如，如果被掃描物體是老鼠，則設(shè)定投影放大比為1 1， 探測器的數(shù)據(jù)采集方式為連續(xù)，射線源的電壓為80kv，功率為15w，如果被掃描物體是螞 蟻，則設(shè)定投影放大比為1 10，探測器的數(shù)據(jù)采集方式為連續(xù)，射線源的電壓為20kv，功 率為IOw0預(yù)處理單元202，用于分別采集暗場圖像和亮場圖像，并通過求各平均得到平均暗 場圖像和平均亮場圖像。本實施例中，預(yù)處理單元202在成像視場中不放置被掃描物體，不 打開光源獲取若干幅暗場圖像，例如可采集5 10幅暗場圖像，對暗場圖像按照對應(yīng)像素 灰度值疊加求和并取平均得到平均暗場圖像。打開光源，預(yù)處理單元202采集若干幅亮場 圖像，并對亮場圖像按照像素灰度疊加求和并取平均得到平均亮場圖像，通過暗場圖像及 亮場圖像有效地降低了重建圖像中噪聲的影響。測量單元203，用于測量處于成像視場中的被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距離 以及射線源到探測器的距離。本實施例中，測量單元203將被掃描物體置于成像視場中，測 量由被掃描物體的放置中心到射線源的距離以及射線源到探測器的距離，以便于進行圖像重建。掃描單元204，用于對被掃描物體進行等角度間隔圓周掃描，得到投影圖像序列 集。本實施例中，掃描單元204將轉(zhuǎn)臺連續(xù)等角度間隔地轉(zhuǎn)動一周并在每一次轉(zhuǎn)動后對被 掃描物體進行掃描。掃描單元204的等角度間隔掃描的過程可以是將被掃描物體置于轉(zhuǎn) 臺上，連續(xù)轉(zhuǎn)動360次，每次轉(zhuǎn)動1度，每轉(zhuǎn)動一次就進行一次拍攝，直至轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)一周，得 到投影圖像序列集。另一實施例中，采集模塊20還包括了檢查單元，該檢查單元用于檢查轉(zhuǎn)臺閉合 性，使轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)動一周后回到起始位置。本實施例中，為避免存在誤差，需要檢查單元進行 轉(zhuǎn)臺閉合性的檢查。轉(zhuǎn)臺閉合性指的是轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動一周后回到起始位置的程度。例如，初始 位置為A，放置被掃描物體讓轉(zhuǎn)臺連續(xù)轉(zhuǎn)動360次，每次轉(zhuǎn)動1度，在旋轉(zhuǎn)一周后到達終點位 置B，在理論上旋轉(zhuǎn)一周后得到的終點位置B是應(yīng)當(dāng)與初始位置A重合的，但是由于實際機 械系統(tǒng)中所存在的誤差，導(dǎo)致了初始位置A與終點位置B不重合。檢查轉(zhuǎn)臺閉合性可通過將 被掃描物體等角度旋轉(zhuǎn)預(yù)設(shè)次數(shù)，并在每一角度拍攝圖像，待拍攝完成后進行圖像的相減， 觀察相減后的圖像，只要相減后的圖像在預(yù)期范圍內(nèi)即可進行后續(xù)的圖像掃描，例如，如果 轉(zhuǎn)臺是完全閉合的，那么“0度圖像”和“360度圖像”應(yīng)該是一樣的，將“180度圖像”翻轉(zhuǎn) 后所得到的圖像與“0度圖像”也應(yīng)當(dāng)是一樣的。具體地，在轉(zhuǎn)臺中放置被掃描物體，采集第 一幅0度圖像a，等角度(90度)旋轉(zhuǎn)四次，依采集被掃描物體的90度圖像b、180度圖像C、 270度圖像d以及360度圖像e，分別用圖像a減去圖像e后再減去圖像c的翻轉(zhuǎn)圖像，觀 察得到的相減后的圖像，以根據(jù)經(jīng)驗判斷轉(zhuǎn)臺的閉合程度是否滿足要求，如果不滿足要求， 則要檢查被掃描物體是否與轉(zhuǎn)臺牢固連接以及轉(zhuǎn)臺是否穩(wěn)定，以保證轉(zhuǎn)臺閉合性在允許范 圍內(nèi)方可進行后續(xù)的掃描。重建模塊30，用于根據(jù)投影圖像重建。本實施例中，重建模塊30根據(jù)掃描得到的投影圖像序列集、平均亮場圖像、平均暗場圖像、被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距 離以及射線源到探測器的距離進行圖像重建，具體的圖像重建算法可以是FDK重建算法 (Feldkamp)、FBP重建算法(Filtered Back Pro jection，濾波反投影)以及BPF重建算法 (Backprojection Filtration,反投影濾波)。應(yīng)用FDK重建算法的過程是重建模塊30對投影圖像序列集進行反log操作，即
平均亮場圖像—平均暗場圖像(纖滅細—乍)■臓翩
投影圖像。對投影圖像中的數(shù)據(jù)進行加權(quán)，并適當(dāng)修正像素到射線源的距離及角度引起的 誤差，然后對不同投影角度的投影數(shù)據(jù)進行水平方向上的一維濾波，最后進行三維反投影 得到重建的圖像，其中，重建的體素值是通過該體素的所有投影角度的射線的貢獻之和。應(yīng)用BPF重建算法的過程是重建模塊30對投影圖像序列集進行反log操作，得 到處理后的投影圖像。在投影圖像中，對每個角度下的錐束投影數(shù)據(jù)進行求導(dǎo)，并由求導(dǎo)后 的投影數(shù)據(jù)對螺旋軌道內(nèi)每條PI線上的投影圖像進行加權(quán)反投影。對于加權(quán)反投影得到 的PI線上的數(shù)據(jù)，沿著該條PI線求Hilbert變換(希爾伯特變換)，得該條PI線上的重建 結(jié)果。最后對螺旋軌道內(nèi)所有PI線上的重建結(jié)果進行重采樣，得到重建的圖像。應(yīng)用FBP重建算法的過程是重建模塊30對投影圖像序列集進行反log操作得到 處理后的投影圖像。對投影圖像進行加權(quán)、卷積濾波、加權(quán)反投影后獲得重建的圖像。上述錐束CT掃描成像的方法及系統(tǒng)還可以應(yīng)用于PET系統(tǒng)(Positron Emission ^Tomography，正電子發(fā)射斷層成像)以及 SPECT 系統(tǒng)(Single-Photon Emission Computed Tomography，光子發(fā)射計算機斷層成像)中。上述錐束CT掃描成像的方法及系統(tǒng)中平移探測器，在硬件環(huán)境不變的情況下，將 成像視場擴大為原來的多倍，且不需要進行復(fù)雜的調(diào)整及額外的數(shù)據(jù)處理，操作過程簡便， 不會降低重建圖像的空間分辨率。以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
9
權(quán)利要求
1.一種錐束CT掃描成像方法，包括以下步驟平移探測器，使成像視場覆蓋被掃描物體至少一半的部分； 對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列集； 根據(jù)所述投影圖像序列集進行圖像重建。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐束CT掃描成像方法，其特征在于，所述平移探測器的平移 方向為垂直主射線方向或垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錐束CT掃描成像方法，其特征在于，所述平移探測器的步驟為獲取探測器寬度；根據(jù)所述探測器寬度設(shè)定平移距離，并根據(jù)所述平移距離沿垂直主射線方向移動所述 探測器，所述平移距離為探測器寬度的一半至5倍的距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的錐束CT掃描成像方法，其特征在于，所述平移探測器的步驟為獲取探測器高度；根據(jù)所述探測器高度設(shè)定平移距離，并根據(jù)所述平移距離沿垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向移 動所述探測器，所述平移距離為探測器高度的一半至探測器高度的距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錐束CT掃描成像方法，其特征在于，所述對被掃描物體進行 掃描，得到投影圖像序列集的步驟為根據(jù)所述被掃描物體設(shè)定掃描參數(shù)；分別采集暗場圖像及亮場圖像，并通過求和平均得到平均暗場圖像和平均亮場圖像； 測量處于成像視場中的被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距離以及射線源到探測器的 距離；對所述被掃描物體進行等角度間隔圓周掃描，得到投影圖像序列集。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的錐束CT掃描成像方法，其特征在于，所述對所述被掃描物體 進行等角度間隔圓周掃描，得到投影圖像序列集的步驟之前還包括檢查轉(zhuǎn)臺閉合性，使所述轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)動一周后回到起始位置。
7.—種錐束CT掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，至少包括平移模塊，用于平移探測器，使成像視場覆蓋被掃描物體至少一半的部分； 采集模塊，用于對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列集； 重建模塊，用于根據(jù)所述投影圖像重建。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的錐束CT掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述平移模塊的平移方 向為垂直主射線方向或垂直主射線的轉(zhuǎn)軸方向。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錐束CT掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述平移模塊獲取探測 器寬度，根據(jù)所述探測器寬度設(shè)定平移距離，并根據(jù)所述平移距離沿垂直主射線方向移動 所述探測器，所述平移距離為探測器寬度的一半至5倍的距離。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的錐束CT掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述平移模塊還用于獲 取探測器高度，根據(jù)所述探測器高度設(shè)定平移距離，并根據(jù)所述平移距離沿垂直主射線的 轉(zhuǎn)軸方向移動所述探測器，所述平移距離為探測器高度的一半至探測器高度的距離。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的錐束CT掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊包括設(shè)置單元，用于根據(jù)所述被掃描物體設(shè)定掃描參數(shù)；預(yù)處理單元，用于分別采集暗場圖像和亮場圖像，并通過求和平均得到平均暗場圖像 和平均亮場圖像；測量單元，用于測量處于成像視場中的被掃描物體旋轉(zhuǎn)中心到射線源的距離以及射線 源到探測器的距離；掃描單元，用于對所述被掃描物體進行等角度間隔圓周掃描，得到投影圖像序列集。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的錐束CT掃描成像系統(tǒng)，其特征在于，所述采集模塊還包括檢查單元，用于檢查轉(zhuǎn)臺閉合性，使所述轉(zhuǎn)臺在轉(zhuǎn)動一周后回到起始位置。
全文摘要
一種錐束CT掃描成像方法，包括以下步驟平移探測器，使成像視場覆蓋被掃描物體至少一半的部分；對被掃描物體進行掃描，得到投影圖像序列集；根據(jù)所述投影圖像序列集進行圖像重建。上述錐束CT掃描成像的方法及系統(tǒng)中平移探測器，在硬件環(huán)境不變的情況下，將成像視場擴大為原來的多倍，且不需要進行復(fù)雜的調(diào)整及額外的數(shù)據(jù)處理，操作過程簡便，不會降低重建圖像的空間分辨率。
文檔編號G01N23/04GK102062740SQ20101056967
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者夏丹, 張其陽, 戎軍艷, 桂建保, 胡戰(zhàn)利, 鄒晶, 鄭海榮 申請人:中國科學(xué)院深圳先進技術(shù)研究院