本發(fā)明涉及計算機斷層掃描，特別是投影角。

背景技術：

在ct系統(tǒng)中，投影角的精度對于圖像重建非常重要。目前，該精度是由設計保證的。通過檢查機械精準度，投影角視為精確的。

技術實現要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出了一種確定投影角精度的方法、確定投影角的方法和計算機斷層掃描設備。

根據本發(fā)明的第一方面，提供一種確定投影角精度的方法，包括：計算一掃描對象在一x射線管位于一投影角時隨各通道的理論投影；在所述x射線管位于所述投影角時掃描所述掃描對象；測量所述掃描對象在所述x射線管位于所述投影角時隨各通道的投影；比較所述理論投影與所述測量到的投影。

在一實施例中，所述掃描對象是一模體，其具有一殼體和一內置物，所述殼體由聚甲基丙烯酸甲酯制成，所述內置物是水，穿過所述模體的任意x射線的理論投影為s(i)＝μ1·l1(i)+(μ2-μ1)·l2(i)，其中：

μ1和μ2分別是水和聚甲基丙烯酸甲酯的衰減系數；

i是一個投影中不同探測器通道的計數；

l1(i)和l2(i)分別為所述任意x射線穿過所述內置物和殼體的弦長。

在一實施例中，

其中，r1和r2分別為所述內置物和殼體的半徑，d為所述模體的圓心到所述任意x射線的距離。

根據本發(fā)明的第二方面，提供一種確定投影角的方法，包括：計算一掃描對象在一x射線管位于所述投影角時隨各通道的理論投影；在所述x射線管位于所述投影角時掃描所述掃描對象；測量所述掃描對象在所述x射線管位于所述投影角時隨各通道的投影；計算所述投影角，以使所述測量到的投影與所述理論投影匹配。

在一實施例中，所述掃描對象是一模體，其具有一殼體和一內置物，所述殼體由聚甲基丙烯酸甲酯制成，所述內置物是水，穿過所述模體的任意x射線的理論投影為s(i)＝μ1·l1(i)+(μ2-μ1)·l2(i)，其中：

μ1和μ2分別是水和聚甲基丙烯酸甲酯的衰減系數；

i是一個投影中不同探測器通道的計數；

l1(i)和l2(i)分別為所述任意x射線穿過所述內置物和殼體的弦長。

在一實施例中，

其中，r1和r2分別為所述內置物和殼體的半徑，d為所述模體的圓心到所述任意x射線的距離；

d＝rsin(β0-β(i))＝r(sinβ0cosβ(i)-cosβ0sinβ(i))；

其中r是所述x射線管到所述模體的圓心的距離，β0是所述x射線管至旋轉中心的射線與所述x射線管至所述模體的圓心的射線之間的夾角，β是所述x射線管至旋轉中心的射線與所述任意x射線之間的夾角；rso是所述x射線管至旋轉中心的距離，h為所述模體的圓心至旋轉中心的距離，α為所述x射線管的投影角，且

在一實施例中，所述測量到的投影與所述理論投影匹配符合最小二乘法。

根據本發(fā)明的第三方面，提供一種計算機斷層掃描設備，包括：一計算單元，其用于計算一掃描對象在一x射線管位于一投影角時隨各通道的理論投影；一掃描單元，其用于在所述x射線管位于所述投影角時掃描所述掃描對象；一測量單元，其用于測量所述掃描對象在所述x射線管位于所述投影角時隨各通道的投影；一比較單元，其用于比較所述理論投影與所述測量到的投影。

在一實施例中，所述掃描對象是一模體，其具有一殼體和一內置物，所述殼體由聚甲基丙烯酸甲酯制成，所述內置物是水，穿過所述模體的任意x射線的理論投影為s(i)＝μ1·l1(i)+(μ2-μ1)·l2(i)，其中：

μ1和μ2分別是水和聚甲基丙烯酸甲酯的衰減系數；

i是一個投影中不同探測器通道的計數；

l1(i)和l2(i)分別為所述任意x射線穿過所述內置物和殼體的弦長。

在一實施例中，

其中，r1和r2分別為所述內置物和殼體的半徑，d為所述模體的圓心到所述任意x射線的距離。

根據本發(fā)明的第四方面，提供一種計算機斷層掃描設備，包括：一第一計算單元，其用于計算一掃描對象在一x射線管位于所述投影角時隨各通道的理論投影；一掃描單元，其用于在所述x射線管位于所述投影角時掃描所述掃描對象；一測量單元，其用于測量所述掃描對象在所述x射線管位于所述投影角時隨各通道的投影；一第二計算單元，其用于計算所述投影角，以使所述測量到的投影與所述理論投影匹配。

在一實施例中，所述掃描對象是一模體，其具有一殼體和一內置物，所述殼體由聚甲基丙烯酸甲酯制成，所述內置物是水，穿過所述模體的任意x射線的理論投影為s(i)＝μ1·l1(i)+(μ2-μ1)·l2(i)，其中：

μ1和μ2分別是水和聚甲基丙烯酸甲酯的衰減系數；

i是一個投影中不同探測器通道的計數；

l1(i)和l2(i)分別為所述任意x射線穿過所述內置物和殼體的弦長。

在一實施例中，

其中，r1和r2分別為所述內置物和殼體的半徑，d為所述模體的圓心到所述任意x射線的距離；

d＝rsin(β0-β(i))＝r(sinβ0cosβ(i)-cosβ0sinβ(i))；

其中r是所述x射線管到所述模體的圓心的距離，β0是所述x射線管至旋轉中心的射線與所述x射線管至所述模體的圓心的射線之間的夾角，β是所述x射線管至旋轉中心的射線與所述任意x射線之間的夾角；rso是所述x射線管至旋轉中心的距離，h為所述模體的圓心至旋轉中心的距離，α為所述x射線管的投影角，且

在一實施例中，所述測量到的投影與所述理論投影匹配符合最小二乘法。

本發(fā)明的確定投影角精度的方法、確定投影角的方法和計算機斷層掃描設備能比較掃描對象的理論投影和測量投影，從而確定投影角精度乃至最佳投影角。

附圖說明

下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中：

圖1為根據本發(fā)明的第一實施例的確定投影角精度的方法的流程圖。

圖2為一x射線管對一均質模體掃描的示意圖。

圖3為根據本發(fā)明的第一實施例的用于測試的模體的示意圖。

圖4a為根據本發(fā)明的第一實施例的x射線管位于一特定投影角時探測器接收到的信號的理論投影隨通道的變化曲線圖。

圖4b為根據本發(fā)明的第一實施例的x射線管位于同一特定投影角時探測器接收到的信號的測量投影隨通道的變化曲線圖。

圖5為根據本發(fā)明的第二實施例的確定投影角的方法的流程圖。

圖6為根據本發(fā)明的第三實施例的計算機斷層掃描設備的示意圖。

圖7為根據本發(fā)明的第四實施例的計算機斷層掃描設備的示意圖。

在上述附圖中，所采用的附圖標記如下：

100；200方法308比較單元

s102、s104、步驟402第一計算單元

s106、s108；

s202、s204、

s206、s208

300；400計算機斷層掃描設備408第二計算單元

302；計算單元150模體

304；404掃描單元152殼體

306；406測量單元154內置物

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。

圖1為根據本發(fā)明的第一實施例的確定投影角精度的方法100的流程圖。確定投影角精度的方法100包括：

步驟s102，計算一掃描對象在一x射線管位于一投影角時隨各通道的理論投影；

步驟s104，在x射線管位于該投影角時掃描該掃描對象；

步驟s106，測量該掃描對象在x射線管位于該投影角時隨各通道的投影；

步驟s108，比較理論投影與測量到的投影。

圖2為一x射線管對一均質模體掃描的示意圖。該x射線管在點t發(fā)射一扇形束，其邊緣為x射線tn和tm，to為∠ntm的角平分線，該x射線管能在xy平面內圍繞點o旋轉，α為該x射線管的投影角。為敘述方便起見，本申請中有時也以t表示該x射線管。上述均質模體具有一圓心p和一假想的同心內芯(以較小的同心圓表示)，tq是穿過該模體的任意x射線，pd⊥tq。令x射線管至旋轉中心o的射線to與x射線管至模體圓心p的射線tp之間的夾角∠pto＝β0，x射線管至旋轉中心o的射線to與穿過模體的任意x射線tq之間的夾角∠qto＝β，其他數量定義如下：

r是模體的半徑；

d為模體的圓心p到任意x射線tq的距離；

h為模體的圓心p至旋轉中心o的距離；

rso是x射線管t至旋轉中心o的距離。

那么：

x射線管t到模體的圓心p的距離

x射線tq穿過模體的弦長其影響該射線的衰減或投影

d＝rsin(β0-β(i))＝r(sinβ0cosβ(i)-cosβ0sinβ(i))

其中i是一個投影中不同探測器通道的計數。

圖3為根據本發(fā)明的第一實施例的用于測試的模體152的示意圖，其具有一殼體152和一內置物154。參考圖2，可將圖2中的均質模體替換為模體150，此時假想的內芯被內置物154替代。在本實施例中，殼體152由聚甲基丙烯酸甲酯制成，內置物154是水。內置物154和殼體152的半徑分別為r1和r2，l1和l2分別為x射線tq穿過內置物154和殼體152的弦長，則有

假設μ1和μ2分別是水和聚甲基丙烯酸甲酯的衰減系數，則步驟s102獲得的x射線tq經模體150的投影為s(i)＝μ1·l1(i)+(μ2-μ1)·l2(i)。圖4a為x射線管位于特定投影角α時探測器接收到的信號的理論投影s隨通道i的變化曲線圖。

在步驟s104中，在x射線管t位于投影角α時掃描模體152。

在步驟s106中，測量模體152在x射線管t位于投影角α時隨通道i的投影。圖4b為x射線管位于投影角α時探測器接收到的信號的測量投影隨通道i的變化曲線圖。

步驟s108中，比較理論投影與測量到的投影。兩者之間差異的大小指示了系統(tǒng)采用的投影角與實際投影角之間差異的大小，也即投影角精度。

圖5為根據本發(fā)明的第二實施例的確定投影角的方法200的流程圖。確定一投影角的方法200包括：

步驟s202，計算一掃描對象在一x射線管位于該投影角時隨各通道的理論投影；

步驟s204，在x射線管位于該投影角時掃描該掃描對象；

步驟s206，測量該掃描對象在x射線管位于該投影角時隨各通道的投影；

步驟s208，計算該投影角，以使測量到的投影與理論投影匹配。

步驟s202、步驟s204和步驟s206分別與步驟s102、步驟s104和步驟s106相同。

在步驟s208中，例如可采用最小二乘法將測量到的投影與所述理論投影匹配，從而計算出重建圖像應采用的投影角。

圖6為根據本發(fā)明的第三實施例的計算機斷層掃描設備300的示意圖。計算機斷層掃描設備300用于確定投影角精度，包括一計算單元302、一掃描單元304、一測量單元306和一比較單元308。計算單元302、掃描單元304、測量單元306和比較單元308分別用于實施第一實施例中的步驟s102、s104、s106和s108。

圖7為根據本發(fā)明的第四實施例的計算機斷層掃描設備400的示意圖。計算機斷層掃描設備400用于確定投影角，包括一第一計算單元402、一掃描單元404、一測量單元406和一第二計算單元408。第一計算單元402、掃描單元404、測量單元406和第二計算單元408分別用于實施第二實施例中的步驟s202、s204、s206和s208。

本發(fā)明的確定投影角精度的方法、確定投影角的方法和計算機斷層掃描設備能比較掃描對象的理論投影和測量投影，從而確定投影角精度乃至最佳投影角。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。