| 主权项 |
1.一种适用于锥束XCT系统的探测器扭转角的标定方法，其特征在于包括有下列标定步骤：第一步：调整球状目标体成像在探测器中的位置将多自由度载物台(3)置于射线源(1)与面阵探测器(5)之间的任意位置，偏心滑动支撑架的纵向套筒(6)插入多自由度载物台(3)的中心孔里，将一个球状目标体(10)固定在滑块(9)的立柱上，通过顶紧螺钉(61)调节升降杆(7)在轴线上的高度，并移动滑块(9)在横向导杆(8)上的位置；调整球状目标体成像在探测器中的位置是保证球状目标体(10)被锥束射线(2)照射，以及球状目标体成像能够被探测器(5)成像面所采集；第二步：调整旋转角度启动多自由度载物台(3)，并使多自由度载物台(3)绕轴线在360度范围内旋转，在每间隔5度～15度的旋转角度下，面阵探测器(5)采集得到球状目标体(10)的DR投影图像；第三步：获取二值图像在图像处理与可视化单元中对第二步得到的每幅DR投影图像进行阈值分割处理，从而得到二值DR图像；在所述二值DR图像中，球状目标体的投影值记为1，其余区域的投影值记为0；第四步：求DR投影质心坐标(x<sub>d-i</sub>，z<sub>d-i</sub>)在图像重构单元中对第三步中得到的每幅二值DR图像进行DR投影质心坐标求取，即DR投影质心坐标(x<sub>d-i</sub>，z<sub>d-i</sub>)中<maths num="0001"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>x</mi><mrow><mi>d</mi><mo>-</mo><mi>i</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>MN</mi></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><msub><mi>x</mi><mi>d</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></munderover><munderover><mi>Σ</mi><mrow><msub><mi>z</mi><mi>d</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>x</mi><mi>d</mi></msub><mo>×</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>d</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mi>d</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>,</mo></mrow></math>]]></maths><maths num="0002"><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>z</mi><mrow><mi>d</mi><mo>-</mo><mi>i</mi></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mi>MN</mi></mfrac><munderover><mi>Σ</mi><mrow><msub><mi>x</mi><mi>d</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>M</mi></munderover><munderover><mi>Σ</mi><mrow><msub><mi>z</mi><mi>d</mi></msub><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>N</mi></munderover><msub><mi>z</mi><mi>d</mi></msub><mo>×</mo><mi>f</mi><mrow><mo>(</mo><msub><mi>x</mi><mi>d</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>z</mi><mi>d</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>;</mo></mrow></math>]]></maths>M表示DR投影的长度；N表示DR投影的高度；f(x<sub>d</sub>，z<sub>d</sub>)表示二值DR图像的二维函数，其中，x<sub>d</sub>表示成像坐标系x<sub>d</sub>o<sub>d</sub>z<sub>d</sub>下x<sub>d</sub>轴上的坐标变量，z<sub>d</sub>表示成像坐标系x<sub>d</sub>o<sub>d</sub>z<sub>d</sub>下z<sub>d</sub>轴上的坐标变量；x<sub>d-i</sub>表示第i幅二值DR图像中球状目标体投影质心在x<sub>d</sub>轴上的坐标；z<sub>d-i</sub>表示第i幅二值DR图像中球状目标体投影质心在z<sub>d</sub>轴上的坐标；第五步：拟合DR投影质心轨迹在图像重构单元中对第四步中得到的每一质心坐标利用最小二乘拟合法进行轨迹拟合，即将所有DR投影质心点坐标(x<sub>d-i</sub>，z<sub>d-i</sub>)拟合为x<sub>d</sub><sup>2</sup>+az<sub>d</sub><sup>2</sup>+bx<sub>d</sub>z<sub>d</sub>+cx<sub>d</sub>+ez<sub>d</sub>+f＝0的椭圆方程，依据该椭圆方程能够得到所有DR投影质心点坐标(x<sub>d-i</sub>，z<sub>d-i</sub>)形成的椭圆轨迹，所述椭圆长轴的斜率表达式为<img file="FSB00000621601100021.GIF" wi="535" he="134" />依据该椭圆轨迹斜率从而得到面阵探测器在安装时产生的扭转角ξ＝arctg(k)；x<sub>d</sub>表示成像坐标系x<sub>d</sub>o<sub>d</sub>z<sub>d</sub>下x<sub>d</sub>轴上的坐标变量；z<sub>d</sub>表示成像坐标系x<sub>d</sub>o<sub>d</sub>z<sub>d</sub>下z<sub>d</sub>轴上的坐标变量；a表示椭圆方程中变量z<sub>d</sub>的二次项系数；b表示椭圆方程中变量x<sub>d</sub>z<sub>d</sub>的二次项系数；c表示椭圆方程中变量x<sub>d</sub>的一次项系数；e表示椭圆方程中变量z<sub>d</sub>的一次项系数；f表示椭圆方程的常数项。 |
