用于CT系统中标定几何参数的标定体模、标定装置及标定方法

摘要

本发明涉及一种用于CT系统中几何参数标定的标定体模，包括两个相同的平行设置的标定板及小球，所述两个标定板上分别对应开设有若干相同的小孔，所述小球至少为四个且分别安装于所述两个标定板上的小孔内。本发明涉及一种用于CT系统中几何参数标定的标定装置包括由光源、旋转台和探测器组成的CT系统，所述标定装置还包括垂直放置在所述光源和探测器之间的旋转台上的标定体模。另外，本发明还提供了一种用于CT系统中几何参数标定的标定方法。上述标定装置及标定方法仅需对标定体模进行1次投影就能够同时标定CT系统的全部7个几何参数，操作简单，极大满足了后续CT系统的图像校正。

主权项

一种CT系统中几何参数的标定方法，所述CT系统包括光源、旋转台和探测器，其特征在于，所述标定方法包括下述步骤：在所述光源和探测器之间的旋转台上垂直放置标定体模，所述标定体模包括两个相同的平行设置的标定板及小球，所述两个标定板上分别对应开设有若干相同的小孔，所述小球至少为四个且分别安装于所述两个标定板上的小孔内，所述两个标定板的间距为46mm，所述标定板的宽度为150mm、厚度为2mm，所述小孔呈方阵式分布于所述标定板上，所述小孔的直径为1mm、孔深度为0.5mm，相邻孔之间间距为20mm；将所述标定体模随所述旋转台旋转，通过所述探测器采集各个小球的投影图像的中心点的横坐标和纵坐标；根据所述投影图像的中心点横坐标和纵坐标构建第一投影矩阵；根据所述CT系统的几何结构关系和标定体模的几何结构关系分别计算各个小球在所述CT系统坐标系中的空间位置坐标，其中，根据所述CT系统的几何结构关系和标定体模的几何结构关系分别计算各个小球在所述CT系统坐标系中的空间位置坐标，包括下述步骤：定义坐标系(X,Y,Z)，其中Y轴为旋转台的旋转轴，Z轴为光源到旋转轴的射线；使标定体模的中心点所在的轴线与旋转轴重合，其中，沿所述标定体模的中心点所在的轴线上设有一金属圆柱，该金属圆柱与旋转轴重合，且该金属圆柱能绕旋转轴旋转；将所述标定体模固定在所述旋转台上，并使所述标定体模中金属圆柱与所述旋转轴Y轴重合，旋转所述旋转台，使得所述标定体模的两个标定板所在的平面与探测器所在的平面平行，所述光源在标定体模的两个标定板的垂点分别为两个平面的中心，即可得到不锈钢小球在坐标系(X,Y,Z)上的空间位置坐标(x,y,z)；根据所述空间位置坐标构建第二投影矩阵；根据所述第一投影矩阵及所述第二投影矩阵计算得到探测器平面的投影中心点坐标、光源到探测器的距离、探测器的扭转角、探测器的倾斜角、探测器的旋转角及光源到旋转台旋转轴的距离。