針對(duì)傳統(tǒng)的幾何標(biāo)定算法由標(biāo)定模體位姿誤差導(dǎo)致的CBCT成像系統(tǒng)參數(shù)標(biāo)定精度不高的問題,提出一種基于解析幾何和非線性優(yōu)化的CBCT幾何標(biāo)定算法。首先,設(shè)計(jì)一種插幀追蹤的方法,提取特征點(diǎn)的坐標(biāo),使得標(biāo)定模體與投影圖像中的特征點(diǎn)實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)。然后,利用投影圖片與設(shè)計(jì)的標(biāo)定模體之間的空間幾何關(guān)系,計(jì)算相關(guān)參數(shù)。最后,對(duì)檢測(cè)的特征點(diǎn)進(jìn)行非線性估計(jì),進(jìn)一步提高幾何參數(shù)的計(jì)算精度。仿真數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)表明,本文算法能夠較為精確地計(jì)算出CBCT成像系統(tǒng)的幾何參數(shù),并在標(biāo)定模體出現(xiàn)位姿偏差時(shí)仍然保持較高的計(jì)算精度。通過非線性估計(jì)模型,本文所提出的算法突破了現(xiàn)有算法標(biāo)定模體位于等中心點(diǎn)的限制,提高了CBCT成像系統(tǒng)中參數(shù)標(biāo)定的精度。 

【文章來源】：中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2020,37(10)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

標(biāo)定模體結(jié)構(gòu)

CBCT系統(tǒng)由治療床和旋轉(zhuǎn)機(jī)架組成，其中旋轉(zhuǎn)機(jī)架的主要模塊為X射線源和平板探測(cè)器，整體結(jié)構(gòu)如圖1所示。設(shè)計(jì)1.3部分所述標(biāo)定模體，旋轉(zhuǎn)機(jī)架繞過等中心點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)軸勻速旋轉(zhuǎn)360°，投影出符合要求的多幀投影圖片。仿真標(biāo)定實(shí)驗(yàn)使用Matlab實(shí)現(xiàn)，真實(shí)標(biāo)定和重建使用C++實(shí)現(xiàn)。1.1 CBCT坐標(biāo)系定義

在CBCT系統(tǒng)中，本文定義了3個(gè)坐標(biāo)系以描述CBCT幾何結(jié)構(gòu)，分別是以模體中心為中心的世界坐標(biāo)系(xw,yw,zw)、虛擬探測(cè)器坐標(biāo)系(xi,yi,zi)、真實(shí)檢測(cè)器坐標(biāo)系(xI,yI,zI)，其中Ps(xs,ys,zs)為射線源位置，Psi(Xsi,Ysi,Zsi)、Psw(Xsw,Ysw,Zsw)、PsI(XsI,YsI,ZsI)分別表示射線源在虛擬平板坐標(biāo)系、體模坐標(biāo)系以及真實(shí)平板坐標(biāo)系下的坐標(biāo)。建立如圖2所示坐標(biāo)系。1.2 CBCT幾何參數(shù)定義

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種混合CBCT成像系統(tǒng)標(biāo)定方法[J]. 仇慶,閆士舉.  中國(guó)醫(yī)學(xué)影像技術(shù). 2014(01)



本文編號(hào)：3146742