基于原始投影信息的CL扫描装置投影旋转中心标定方法

摘要

本发明公开了一种基于原始投影信息的CL扫描装置投影旋转中心标定方法，本方法先将被扫描对象360度旋转范围内的投影信息合成为一幅椭圆投影P(x,y)，将该椭圆投影进行水平镜像得到一新的椭圆投影P(x,y)^Mirror，求取P(x,y)和P(x,y)^Mirror沿X方向的互相关函数R(τ,y)；然后将R(τ,y)沿y方向进行积分，消去y变量，得到一维函数Q^ACF(2x₀-N+τ)，求取该一维函数的最大值坐标，从而换算出投影旋转中心的位置坐标。本发明方法基于椭圆投影的对称性原理，不需要制作专门的标定模体，不需要对原始投影数据进行重排，直接利用互相关函数的最大值进行标定，标定方法具有结果唯一、抗噪性强、精度高的优点，有效保证了重建图像的精度。

主权项

一种基于原始投影信息的CL扫描装置投影旋转中心标定方法，所述CL扫描装置包括有射线源(1)、扫描平台(4)、平板探测器(6)、弧形导轨(8)；其特征在于该标定方法包括有下列实施步骤：步骤一：将被检测样品(3)置于扫描平台(4)上，调整扫描平台的升降位置，以保证被检测样品的投影不超出平板探测器(6)的成像平面(7)；步骤二：启动CL扫描装置的旋转控制指令，被检测样品(3)在扫描平台(4)的带动下旋转360度；扫描平台(4)步进旋转，步进角为0.5°～1°；扫描平台(4)每旋转过一个步进角，平板探测器(7)采集样品的一个投影，所述投影记为Prⁱ(x,y)，x表示X轴上的坐标变量，y表示Y轴上的坐标变量，其中i表示投影的编号，即i＝1,2,3,......T，T代表投影的总数；步骤三：被检测样品(3)旋转360度后，平板探测器(7)将采集到的投影合成为一幅图像，即椭圆投影轨迹(11)，所述椭圆投影轨迹记为P(x,y)；P(x,y)满足的关系为$P(x,y)=\frac{1}{T}\underset{i=1}{\overset{T}{\Sigma }}{\mathrm{Pr}}^i(x,y);$步骤四：将P(x,y)沿X轴方向进行镜像变换，得到另一椭圆投影P(x,y)^Mirror，求取P(x,y)和P(x,y)^Mirror在X方向上的二维互相关函数R(τ,y)，R(τ,y)的计算式为：$R(\tau ,y)=\frac{1}{N}\underset{0}{\overset{N}{\int }}P(x,y)P(2x_0-N+x+\tau ,y)\mathrm{dx}$x表示X轴上的坐标变量；y表示Y轴上的坐标变量；τ表示互相关函数自变量；x₀表示投影旋转中心点；dx表示坐标变量x的差分变量；N表示椭圆轨迹投影P(x,y)在X轴方向上的长度；步骤五：将二维互相关函数R(τ,y)沿y方向进行积分，消去y变量，得到一维函数Q^ACF(2x₀‑N+τ)，函数Q^ACF(2x₀‑N+τ)的值随变量τ的变化而变化，该一维函数Q^ACF(2x₀‑N+τ)的计算式如为：$Q^{\mathrm{ACF}}({2x}_0-N+\tau )=\frac{1}{M}\underset{0}{\overset{M}{\int }}{R}^{\mathrm{ACF}}({2x}_0-N+\tau ,y)\mathrm{dy}$$\begin{array}{c}{R}^{\mathrm{ACF}}({2x}_0-N+\tau ,y)=R(\tau ,y)\\ =\frac{1}{N}\underset{0}{\overset{N}{\int }}P(x,y)P({2x}_0-N+x+\tau ,y)\mathrm{dx}\end{array}$步骤六：统计函数Q^ACF(2x₀‑N+τ)的最大值，当Q^ACF(2x₀‑N+τ)取最大值时，自变量τ的对应值记为τ'，则有投影旋转中心x0的值为