X射线CT系统投影旋转中心的测量

作者:李保磊;张耀军 刊名:光学精密工程 上传者:汤烨燕

【摘要】为了精确测量X射线CT成像系统的投影旋转中心坐标,校准投影几何坐标系,消除由其定位误差引起的CT图像伪影,在概述现有方法优缺点的基础上,分析推导了两个引理:"质点扫描一圈,其投影地址的积分为零"以及"任意两质点扫描投影正弦线的交点坐标之和为零"。依据上述引理,设定合适阈值对扫描得到的正弦图进行二值化分割;根据分割结果得到所有穿过物体射线的投影地址,计算这些投影地址的均值获得了投影旋转中心的坐标。实验结果表明,该方法能够高精度地测量投影旋转中心,有效地提高旋转中心校正后的重建图像质量,重复测量精度为0.08个像素。

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第19卷 第5期2011年5月      光学 精密工程  Optics and Precision Engineering Vol.19 No.5  May 2011   收稿日期:2010-06-25;修订日期:2010-10-27.   基金项目:国家科技支撑计划资助项目(No.2009BAK64B02) 文章编号 1004-924X(2011)05-0967-05 X射线CT系统投影旋转中心的测量李保磊1, 2* ,张耀军1 ( 1.公安部第一研究所,北京100048;2.北京大学 数学科学学院,北京100871) 摘要:为了精确测量 X射线 CT成像系统的投影旋转中心坐标,校准投影几何坐标系,消除由其定位误差引起的CT 图像伪影,在概述现有方法优缺点的基础上,分析推导了两个引理:“质点扫描一圈,其投影地址的积分为零”以及“任意两质点扫描投影正弦线的交点坐标之和为零”。依据上述引理,设定合适阈值对扫描得到的正弦图进行二值化分割;根据分割结果得到所有穿过物体射线的投影地址,计算这些投影地址的均值获得了投影旋转中心的坐标。实验结果表明,该方法能够高精度地测量投影旋转中心,有效地提高旋转中心校正后的重建图像质量,重复测量精度为0.08个像素。 关 键 词: X射线 CT成像;旋转中心;投影地址;中图分类号:TH703;R814.42  文献标识码: A  doi:10.3788/OPE.20111905.0967 Measurement of center of rotation for projectionin X-ray computed tomographic system LI Bao-lei  1, 2* ,ZHANG Yao-jun 1 ( 1. The First Research Institute of Ministry of Public Security , Beijing 100048, China ; 2. School of Mathematical Sciences , Peking University , Beijing 100871, China ) * Corresponding author , E - mail : bao - lei _ li @ yahoo . com . cn Abstract:To measure the coordinate of Center of Rotation(COR)for projection in an X-ray CT ima-ging  system,calibrate the projection geometry coordinate system,and to eliminate the CT image arti-facts caused by the positioning error of COR,this paper derives two lemmas based on the advantages and disadvantages of existing methods,i.e.‘ A particle is scanned a circle by  a CT scanner,then the integral of the particle's projection addresses under each projection view equals to zero’and‘The sumof the crossing point co

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