一種檢測器的校正方法和使用該校正方法的裝置及設備制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及一種檢測器的校正方法和使用該校正方法的裝置及設備，該校正方法包括以下兩個步驟：步驟1是通過測量柵格片傾斜角度或者利用CT機的不同焦點計算，而得到探測器的遮擋比例，步驟2是利用遮擋比例進行散焦校正。該方法可以有效避免因柵格片傾斜導致的圖像產生弧狀或條狀偽影而引起的重新拆解和安裝，從而快速、便捷地檢測柵格片的傾斜角度并實現圖像校正，避免偽影的產生。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及CT設備用光學元器件的校準方法，特別提供了一種檢測器的校正方法以及使用該校正方法的裝置及設備。
技術介紹
CT機主要包括X射線管和探測器系統，如附圖1所示，分別用于發射和接收X射線。對于CT機來說，成像利用的是直線傳輸的X射線，因此需要對改變了傳輸方向的X射線進行抑制。這些改變了傳輸方向的X射線就是散射X射線，散射X射線主要包括兩種：一種是CT機本身固有的，即X射線管內的散射，也叫離焦散射(off-focalradiation)，另一種是與成像樣品有關的散射(scattering)。不管哪種散射，都可以使用防散射柵格片(Anti-scatteringgrid,ASG)來抑制。防散射柵格片是放置在探測器前方，正對焦點的一組金屬片。在CT機的裝配中，柵格片的安裝要求比較精細，如果不能正對焦點，就會遮擋探測器，而且導致探測器的遮擋范圍不均勻，進而導致偽影。然而，在CT機的生產實踐中，柵格片非常難以保證在安裝時正對焦點，很容易存在一些柵格片傾斜的情況。為了盡量克服該問題，CT設備在出廠前，一般都會檢測柵格片的安裝情況，如果發現柵格片傾斜角度較大，只能返工重新安裝，否則會導致圖像產生弧狀或條狀偽影。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是通過算法解決柵格片安裝不良導致的偽影，從而避免因柵格片傾斜引起圖像偽影而導致的重復調整柵格片和返工安裝，提高了生產效率。為了克服現有技術中的不足，本專利技術提供了一種檢測器的校正方法，是通過對X射線管內的散射(off-focalradiation)校正來進行，包括以下兩個步驟：步驟1是通過測量柵格片傾斜角度或者利用CT機的不同焦點計算，而得到探測器的遮擋比例，步驟2是利用遮擋比例進行散焦校正(off-focalcorrection)。進一步地，步驟1可以利用CT機提供的不同焦點，通過CT機的原始數據直接計算得到遮擋比例。具體地說，可以使用飛焦點(Flyingfocalspots)的兩個焦點或單焦點的大小焦點。飛焦點是CT機通常提供的配置，通過對球管添加不同大小的高壓，控制焦點在兩個位置之間來回切換。對于沒有提供飛焦點的CT機，一般提供兩種焦點選項，兩種焦點的尺寸不同，位置不同，可以滿足不同劑量的需求。由于兩個焦點的位置略有偏差，將兩個焦點下的探測器響應做除法，如公式1，就可以發現有跳變的探測器通道。這些通道的柵格片安裝有傾斜，而且正負號可以反映柵格片的傾斜方向。公式1：Ratio＝(A1/A2-1)A1和A2分別為兩個焦點下的探測器響應。如附圖2所示，(a)示意柵格片安裝良好，兩個焦點遮擋范圍一致，(b)示意柵格片安裝不佳，導致左側探測器沒有遮擋，而右側探測器完全遮擋。對于(a)圖，A1＝A2，因此Ratio為0，表示柵格片對兩側探測器遮擋均勻。對于(b)圖，A1＝0，ratio＝-1，表示柵格片將右側探測器完全遮擋，由于柵格片向一側傾斜，因此左側探測器完全無遮擋。或者，步驟1也可以采取角度儀器測量的方法得到柵格片傾斜角度，進而計算遮擋比例。如附圖3所示，使用角度儀器測量每個探測器兩側的柵格片傾斜角度α和β，則探測器遮擋比例可由公式3計算得到。公式3：Ratio＝(L*tanα+L*tanβ)/Width其中L為柵格片的高度，Width為探測器寬度。步驟2是利用遮擋比例來修正散焦校正的卷積核。散焦校正的常見方法是根據遮擋比例生成一系列卷積核，對每個探測器的響應進行卷積運算。具體地說，在生成卷積核時，需要考慮探測器的遮擋情況，對于遮擋偏小的探測器，更多的散焦X射線可以進入，因此卷積核的長度需要增加；對于遮擋偏大的探測器，更少的散焦X射線可以進入，因此卷積核的長度需要減少。計算卷積核的公式為公式2。公式2：Kernel＝Iofffocus*Attfiltration*SASG*k*(1+ratio)其中Iofffocus為散焦強度，Attfiltration為CT機濾過的衰減，SASG為防散射柵格片的理論遮擋，ratio為第一步得到的遮擋比例，k為比例系數，與系統的固有性質相關，可用于調節校正效果。此外，本申請還提供了一種使用了上述校正方法的裝置及設備。進一步地，該裝置及設備可以是非均勻遮擋檢測器，也可以是能夠使用上述校正方法的其他裝置及設備。經實踐驗證和對比后發現，采用上述校正方法可以有效避免因柵格片傾斜導致的圖像產生弧狀或條狀偽影而引起的重新拆解和安裝，從而快速、便捷地檢測柵格片的傾斜角度并實現圖像校正，避免偽影的產生。同時，本專利技術還提供了將上述校正方法作為一項軟件功能集成到裝置及設備中，從而使得該裝置及設備相比于現有裝置及設備具有以下優勢：采用本專利技術校正方法的裝置及設備能夠有效避免因柵格片傾斜導致的圖像產生弧狀或條狀偽影，并能夠快速、便捷地檢測柵格片的傾斜角度來實現圖像校正，避免偽影的產生。附圖說明下面結合附圖及實施方式對本專利技術作進一步詳細的說明：圖1為本專利技術實施例中的CT設備基本原理示意圖；圖2為利用焦點測量探測器遮擋比例示意圖；圖3為利用角度儀器測量遮擋比例示意圖；圖4為柵格片造成的探測器遮擋測量結果示意圖；圖5為典型的散焦強度和濾過分布曲線圖；圖6為卷積核修正效果圖；圖7為校正效果圖；圖8為根據角度儀器測量得到的遮擋比例分布圖；圖9為根據角度分布得到的典型卷積核變化圖；圖10為校正前后對比圖。具體實施方式下面結合附圖與實施例對本專利技術作進一步詳細描述，但本領域技術人員根據以下實施例中具體方案的替換、轉用或組合均包含于本專利技術的保護范圍之內。實施例1一種檢測器的校正方法，包括以下兩個步驟：步驟1是通過測量柵格片傾斜角度或者利用CT機的不同焦點計算，而得到探測器的遮擋比例，步驟2是利用遮擋比例進行散焦校正(off-focalcorrection)。步驟1是利用CT機提供的不同焦點，可以通過CT機的原始數據直接計算得到遮擋比例。比如使用飛焦點(Flyingfocalspots)的兩個焦點或單焦點的大小焦點。由于兩個焦點的位置略有偏差，將兩個焦點下的探測器響應做除法，如公式1，就可以發現有跳變的探測器通道。這些通道的柵格片安裝有傾斜，而且正負號可以反映柵格片的傾斜方向。公式1：Ratio＝(A1/A2-1)A1和A2分別為兩個焦點下的探測器響應。如附圖2所示，(a)示意柵格片安裝良好，兩個焦點遮擋范圍一致，(b)示意柵格片安裝不佳，導致左側探測器沒有遮擋，而右側探測器完全遮擋。對于(a)圖，A1＝A2，因此Ratio為0，表示柵格片對兩側探測器遮擋均勻。對于(b)圖，A1＝0，ratio＝-1，表示柵格片將右側探測器完全遮擋，由于柵格片向一側傾斜，因此左側探測器完全無遮擋。如附圖4所示，一臺裝配完成的CT機依據步驟1測量得到的遮擋比例。圖中的遮擋比例按照每個探測器模塊進行平均，并展示出每個切片層的計算結果，從中可以觀察到每個模塊的柵格片安裝情況。步驟2是利用遮擋比例修正散焦校正的卷積核。散焦校正的常見方法是根據遮擋比例生成一系列卷積核，對每個探測器的響應進行卷積運算。在生成卷積核時，需要考慮探測器的遮擋情況，對于遮擋偏小的探測器，更多的散焦X射線可以進入，因此卷積核的長度需要增加，對于遮擋偏大的探測器，更少的散焦X射線可以進入，因此卷積核的長度需要減少。計本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種檢測器的校正方法，其特征在于：是通過對X射線管內的散射校正來進行，包括以下兩個步驟：步驟1是通過測量柵格片傾斜角度或者利用CT機提供的不同焦點計算，而得到探測器的遮擋比例，步驟2是利用遮擋比例進行散焦校正。

【技術特征摘要】
1.一種檢測器的校正方法，其特征在于：是通過對X射線管內的散射校正來進行，包括以下兩個步驟：步驟1是通過測量柵格片傾斜角度或者利用CT機提供的不同焦點計算，而得到探測器的遮擋比例，步驟2是利用遮擋比例進行散焦校正。2.如權利要求1所述的校正方法，其特征在于：步驟1是利用CT機提供的不同焦點，通過CT機的原始數據直接計算得到遮擋比例。3.如權利要求2所述的校正方法，其特征在于：步驟1中是使用飛焦點的兩個焦點或使用單焦點的大小焦點來計算得到遮擋比例。4.如權利要求1所述的校正方法，其特征在于：步驟1是采取角度儀器測量的方法得到柵格片傾斜角度，進而計算遮擋比例。5.如權利要求1至4任一項所述的校正方法，其特征在于：步驟2是根據遮擋比例生成一系列卷積核，對每個探測器的響應進行卷積運算來進行散焦校正。6.如權利要求5所述的校正方法，其特征在于：步驟2中用來計算卷積核的公式為：Kernel＝Iofffoc...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉炎炎，
申請(專利權)人：上海聯影醫療科技有限公司，
類型：發明
國別省市：上海;31