详情

原文传递基于螺线模体的X射线硬化伪影归一化校正的方法

专利名称：	基于螺线模体的X射线硬化伪影归一化校正的方法
摘要：	本发明涉及两种具有同样发明构思的模体，并基于模体给出X射线CT射束硬化校准方法。其中的一种X射线CT射束硬化校准模体，包括上下部分，上部分为测量结构，主体为柱体，柱体底面外边缘为阿基米德螺线，中心有台阶状圆孔，相邻层圆孔直径等于或略大于螺线最大半径与最小半径之差，外螺线参数以及内层层数根据实际测量需求进行修改；下部分为辅助结构，从上到下分为持握区、对中区和夹持区，持握区表面粗糙便于操作；对中区为光滑圆柱，用于进行探测器对中操作；在操作过程中，根据所需穿透距离选择对应的内层半径，先将辅助结构中的对中区置于视场中央进行对中，之后下移模体将测量结构中的所选半径对应的内层台阶置于视场中央做360度扫描。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	天津;12
申请人：	天津大学
发明人：	邹晶;韩振烨;胡晓东
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-30T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201811648544.3
公开号：	CN109813739A
代理机构：	天津市北洋有限责任专利代理事务所
代理人：	程毓英
分类号：	G01N23/046(2018.01);G;G01;G01N;G01N23
申请人地址：	300072 天津市南开区卫津路92号
主权项：	1.一种X射线CT射束硬化校准模体，包括上下部分，上部分为测量结构，主体为柱体，柱体底面外边缘为阿基米德螺线，中心有台阶状圆孔，相邻层圆孔直径等于或略大于螺线最大半径与最小半径之差，外螺线参数以及内层层数根据实际测量需求进行修改；下部分为辅助结构，从上到下分为持握区、对中区和夹持区，持握区表面粗糙便于操作；对中区为光滑圆柱，用于进行探测器对中操作；在操作过程中，根据所需穿透距离选择对应的内层半径，先将辅助结构中的对中区置于视场中央进行对中，之后下移模体将测量结构中的所选半径对应的内层台阶置于视场中央做360度扫描。 2.一种X射线CT射束硬化校准模体，包括上下部分，上部分为测量结构，主体为柱体，柱体底面为半环，内外边缘均为阿基米德螺线或一侧为螺线另一侧为半圆，内外侧半径差根据所需校正范围进行选取与制备；下部分为辅助结构，从上到下分为持握区、对中区和夹持区，持握区表面粗糙；对中区为光滑圆柱，用于进行探测器对中操作；在操作过程中，先将辅助结构中的对中区置于视场中央进行对中，之后下移模体将测量结构置于视场中央做360度扫描。 3.利用权利要求1或2中的一种模体实现的X射线CT射束硬化校准方法，包括下列步骤： (1)先将样品夹持稳妥放置于载物台上，调整扫描仪参数使对模体中区位于视场中央完成对中； (2)调整载物台，使测量区位于视场中央，对于模体一，需在扫描前选取所需的测量范围，调整至对应测量层； (3)保持其他参数不变，调整射线源电压，扫描DR图像并记录对应电压，取图像中心灰度值I1； (4)从(3)中所选电压值中任取一值U0，对模体进行360度扫描，所得扫描图像取中心灰度值I2； (5)移除样品，调整射线源电压至(3)中各对应电压，拍摄DR图像获得空背景图像I0； (6)利用如下公式得到射线源电压U0下的中心投影值其中μp(l)为U0下的中心投影值，l为射线穿透距离，I2为U0下不同穿透距离对应的投影中心灰度值，I0为I2对应的空背景投影值；记载物台旋转角θ，射线穿透距离l，利用拉格朗日插值法建立μp-θ曲线，将其中跳变部分的中点作为模体螺线跳变部分对应的投影值，结合模体设计参数得到l-θ的对应关系，从而建立μp(l)-l曲线c1； (1)根据如下公式得到等距离下不同电压的中心投影值其中μU(l)为特定穿透距离不同电压下的中心投影值，U为射线源电压，I1为不同射线源电压对应的投影中心灰度值，I0为I1对应的空背景投影值；根据l-θ的对应关系得到μU(U)对应的穿透距离l0，并利用幂函数或指数函数模型拟合μU与电压U的曲线b，任意电压在曲线c2上的值称为电压特征值； (2)在曲线c2上选取U0对应的特征值μU(U0)，取校正曲线c3：μc＝μU(U0)*l/l0，将曲线c1上各点除以c3上对应点得到归一化系数曲线c4； (3)在校正时根据曲线c2获取对应电压的特征值，求得对应的校正曲线c3，将其对应元素与归一化系数曲线c4相乘得到多能投影值与穿透距离的曲线c1，从而完成校正。
所属类别：	发明专利