平行束CT系统参数标定的多目标优化模型
2021-08-06牟廉明郑云升邱利琼
旷 敏,牟廉明,郑云升,叶 薇,邱利琼
(1.重庆理工大学 理学院,重庆 400054;2.内江师范学院 数学与信息科学院,四川 内江 641100;3.西华大学 理学院,成都 610039;4.顾县中学,四川 广安 638000)
1 背景
CT技术可在不破坏物体的前提下,通过断层扫描清晰直观地观测到物体的结构,其扫描部分由X射线、介质样品和一定数量的探测器组成,是一种利用X光对物体进行扫描来检测目标断层的投影技术[1-2]。Radon提出投影重建原理后,Hounsfield于1972年在英国放射学会上首次公布第1台CT系统扫描装置,从此CT技术得到迅猛发展[3-4]。而CT系统在安装时往往存在误差,导致成像质量差,因此提高CT系统几何参数的准确性和精确度的研究显得尤为重要。
目前,对CT系统几何参数标定方法的研究比较活跃。1999年,Gullberg等[5]利用质点在探测器上运动形成的投影标定出椭圆形参数,从而得到CT系统的几何参数。2000年,Noo等[6]利用最小二乘法拟合出标定模体的椭圆形投影轨迹,并与系统的几何参数组合成关系式,从而确定CT系统的几何参数。2006年,Liu等[7]比较了心图法、对角插值法、曲线拟合和几何法4种方法来测定CT系统旋转中心(COR)的精确性。同年,孙怡等[8]选择基于4个点状目标的金属板作为定标模型,利用标准模型的某一固定角度下的投影数据标定几何参数。2009年,李保磊等[9]提出利用正弦图数据的冗余性采用总和均分的方式来确定COR的位置。2013年,孟凡勇等[10]利用中心投影具有π分割数据一致性的特点,提出利用原始数据精确确定COR的方法。2018年,龙建辉等[11]基于图像轮廓曲线的提取,通过建立数学模型来标定CT系统参数。……
