一种基于点扩展函数的工业CT图像重建中心定位方法

摘要

一种基于点扩展函数的工业CT图像重建中心定位方法，涉及CT扫描图像构建领域，具体步骤如下：1）获取待测圆盘厚度方向中间部位断层投影数据，得到投影正弦图；2）计算边缘的质心位置x₀；3）设圆盘旋转中心偏移量x为x₀的±δ领域，依次运用滤波反投影重建算法重建各个偏移量x对应的CT图像；4）求出重建后每一幅CT图像中圆盘边缘的点扩展函数PSF的高度h，拟合图像重建中心偏移量x与中圆盘边缘的点扩展函数PSF的高度h之间的函数关系，计算图像重建中心偏移量。

主权项

一种基于点扩展函数的工业CT图像重建中心定位方法，其特征在于，具体步骤如下：1)将标准待测圆盘工件放置在转台中心，采用Ⅲ代CT扫描方式获取待测圆盘厚度方向中间部位断层投影数据，得到投影正弦图；2)提取投影正弦图的边缘，计算边缘的质心位置x₀，即图像重建中心初始偏移量；3)设图像重建中心偏移量x在x₀的±δ邻域内，即x在[x₀‑δ,x₀+δ]范围内，其中0＜δ＜1，且x的取值为从x₀‑δ开始依次递增k像素的序列,k的取值比系统期望的精度误差低一个数量级，再依次运用滤波反投影重建算法重建各个偏移量x对应的CT图像；4)求出重建后每一幅CT图像，即x每一次取值，圆盘边缘的点扩展函数PSF的高度h，用一维高斯函数拟合图像重建中心偏移量x与圆盘边缘的点扩展函数PSF的高度h之间的函数关系，其中a、b和c为一维高斯函数的三个参数，计算高斯函数峰值所对应的变量x＝b即为所求的图像重建中心偏移量；所述待测圆盘质地均匀，采用Ⅲ代CT扫描时扇形射线束平行于圆盘上、下面并垂直于圆盘轴心线，圆盘直径小于等于CT系统扫描视场直径的2/3，且圆盘直径小于等于CT扫描最大可穿透厚度的2/3；步骤1)中所述的采用Ⅲ代CT扫描方式进行扫描时，旋转台静止，而射线源和探测器组合旋转运动，或旋转台旋转运动，而射线源和探测器组合静止；步骤2)中所述的计算边缘的质心位置x₀具体步骤如下：2‑1)采用Canny算法提取投影正弦图的边缘轮廓，其中选取阈值保证所提取的边缘是单像素、连续的轮廓；2‑2)计算第i个投影视角下边缘点的重心位置x_i，其中i＝1,2,...,M，M为投影视角总数；2‑3)计算所有视角下边缘点重心的均值2‑4)计算图像重建中心初始偏移量其中N为中间探测器位置。