CN107753054A - 图像校正方法、装置、ct***及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种图像校正方法、装置、CT***及存储介质，该方法包括：建立焦点位置模型，所述焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，所述靶盘组件至少包括靶盘、位于所述靶盘上的焦点以及用于支撑所述靶盘的支撑结构；根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定焦点的实时位置；根据所述焦点的实时位置对CT图像进行校正。本发明实施例解决了现有技术不能准确获取焦点的实时位置的问题，达到了提高了焦点位置测量的准确性的技术效果。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医疗设备，尤其涉及一种图像校正方法、装置、CT***及存储介质。
背景技术
在射线医疗设备的球管的使用过程中，电子束轰击靶盘使能量输入，传导和辐射使能量输出，靶盘的温度在室温到数千度间波动，靶盘的支撑结构在室温到数百度间波动。随着靶盘和其支撑结构的热胀冷缩，焦点位置也会随之变化。对于CT设备，CT重建中需要焦点、旋转中心、探测器保持固定的几何关系。当焦点移动后，会引起几何关系的变化，继而产生图像伪影。因此需要准确地知道每次CT扫描时的焦点位置，通过焦点位置进行几何关系的修正，防止出现图像伪影。
现有技术普遍使用热容量来表征球管的实时热量，可以一定程度上推测焦点位置，却不能实时反映焦点的精确位置，进而不能通过获取的焦点位置进行有效的几何关系修正和图像伪影消除。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像校正方法、装置、CT***及存储介质，用于解决现有技术通过热容量不能准确获取焦点的实时位置的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种焦点位置获取方法，该方法包括：
建立焦点位置模型，所述焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，所述靶盘组件至少包括靶盘、位于所述靶盘上的焦点以及用于支撑所述靶盘的支撑结构；
根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定焦点的实时位置；
根据所述焦点的实时位置对CT图像进行校正，以防止所述CT图像出现伪影。
进一步，在所述建立焦点位置模型之前，还包括：
建立初始焦点位置模型；
基于控制变量法，求取所述初始焦点位置模型的所述靶盘组件的各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式；
根据所述各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式，生成焦点位置模型。
进一步，所述根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定焦点的实时位置之前，还包括：
基于热力学模型，获取所述靶盘组件的各部件的实时蓄热量。
进一步，所述基于热力学模型，获取所述靶盘组件的各部件的实时蓄热量，包括：
确定热量在所述靶盘组件的各部件中的传输路径，以及热量在所述传输路径上的传输方式；
获取所述靶盘组件的实时输入热量和实时输出热量；
根据所述靶盘组件的实时输入热量和实时输出热量、所述传输路径，以及热量在所述传输路径上的传输方式，求取所述传输路径上的实时热量；
根据所述传输路径上的实时热量，求取所述靶盘组件的各个部件的实时蓄热量。
进一步，所述热量在所述传输路径上的传输方式包括：所述焦点向所述靶盘的传导传热、所述焦点向所述支撑结构的辐射传热、所述靶盘向所述支撑结构的传导传热、所述靶盘向所述支撑结构的辐射传热，以及所述支撑结构向环境的辐射传热。
进一步，所述求取所述传输路径上的实时热量，包括：
获取所述靶盘的温度场；
根据所述温度场计算所述焦点向所述靶盘传导的实时热量。
进一步，所述求取所述传输路径上的实时热量，包括：
获取所述支撑结构的机械结构，以及所述机械结构的导热参数；
根据所述机械结构和所述导热参数求取所述靶盘向所述支撑结构传导的实时热量。
第二方面，本发明实施例还提供了一种焦点位置获取装置，该装置包括：
焦点位置模型建立模块，用于建立焦点位置模型，所述焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，所述靶盘组件至少包括靶盘、位于所述靶盘上的焦点以及用于支撑所述靶盘的支撑结构；
焦点位置实时获取模块，用于根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定焦点的实时位置；
图像校正模块，用于根据所述焦点的实时位置对CT图像进行校正，以防止CT图像出现伪影。
第三方面，本发明实施例还提供了一种所述CT***包括：
球管，所述球管包括设于球管内的靶盘组件，所述靶盘组件包括靶盘，位于所述靶盘上的焦点，以及用于支撑所述靶盘的支撑结构，所述焦点与阴极板发射的电子相互作用以输出X射线；
探测器，所述探测器用于接收透过待测者的X射线以生成CT扫描数据；
检测机构，所述检测机构用于获取焦点组件的热力学参数，所述热力学参数至少包括实时输入功率和实时输出功率；
处理器，所述处理器控制所述球管和探测器获取待测者的CT扫描数据，根据所述CT扫描数据确定初始CT图像；根据所述检测机构获取的所述热力学参数确定所述焦点组件的各部件的实时蓄热量；根据所述焦点组件的各部件的实时蓄热量和热力学模型确定所述焦点的实时位置；根据所述焦点的实时位置对所述初始CT图像进行校正，并输出校正后的CT图像。
第三方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的焦点位置获取方法。
本发明实施例提供的焦点位置获取方法的技术方案，通过焦点位置模型限定了焦点位置与靶盘组件的各部件的实时蓄热量之间的关系，所以根据焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量可以确定焦点的实时位置，相对于现有技术通过热容量获取焦点位置，具有更高的准确性和普适性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的焦点位置获取方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的焦点位置模型建立方法的流程图；
图3是本发明实施例二提供的关系式求取方法的流程图；
图4是本发明实施例三提供的焦点位置获取装置的结构框图；
图5是本发明实施例四提供的CT***的结构框图；
图6是本发明实施例四提供的计算机设备的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在物体的传热过程中，物体材料在吸收热量的同时往往伴随着释放热量，而吸收的热量与释放的热量的差值为物体储存的热量，即蓄热量。随着蓄热量的变化，物体的形状通常会由于热胀冷缩而发生变化，由于物体蓄热量与物体形变规律是不变的，所以物体蓄热量与物体形变后的质心、轴线位置等位置参数的对应关系是一定的。因此，对于由多个相连物体构成的组件，如果需要确定其中某一个物体的位置，可以通过获取各个物体的实时形状来确定该物体的位置，或者通过获取各个物体的实时蓄热量与各个物体形变后的位置参数之间的关系，来确定该物体的位置。
综上所述，本发明实施例通过焦点组件的各部件的蓄热量与焦点位置的对应关系来获取焦点的实时位置。首先对焦点位置获取方法进行详细说明。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的焦点位置获取方法的流程图。本实施例的技术方案适用于通过电子轰击靶盘焦点产生射线的设备，比如CT机。该方法可以由本发明实施例提供的焦点位置获取装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在处理器中应用。该方法具体包括如下步骤：
S11、建立焦点位置模型，焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，靶盘组件至少包括靶盘、位于靶盘上的焦点以及用于支撑靶盘的支撑结构。
以CT球管为例，CT球管在使用过程中，电子束轰击靶盘的焦点输入能量，靶盘的温度在室温到数千度之间波动，用于支撑靶盘的支撑结构的温度在室温到数百度之间波动。
在误差允许范围内，某一空间范围内的热量传递满足能量守恒定律。为了提高焦点位置的获取速度，以及便于CT设备的质量控制与保证，本实施例以靶盘、位于靶盘上的焦点和用于支撑靶盘的支撑结构组成的靶盘组件为例进行说明。可以理解的是，为了提高焦点位置计算的准确度，也可以将靶盘组件的范围进行外延，得到各部件更为准确的实时蓄热量，进而得到精确度更高的焦点位置。
S12、根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与焦点位置模型确定焦点的实时位置。
由于温度的剧烈变化，靶盘、支撑结构会随着温度产生热胀冷缩，那么位于靶盘上的焦点的位置就会随着靶盘、支撑结构的热胀冷缩而变化。可以理解的是，对于给定的CT机，焦点组件各个部件的形状和材料参数是确定的，那么各个部件由热胀冷缩带来的形状变化或空间位置变化规律是一定的，由此可以通过焦点、靶盘和支撑结构的实时蓄热量，与焦点、靶盘和支撑结构在不同程度的热胀冷缩过程中的空间位置变化之间的关系，确定焦点的实时位置，详细说明如下：
靶盘组件满足能量守恒定律，也满足以下的热力学公式：
Pdt＝dQf+dQb+dQs+Psedt
其中，P为靶盘组件的实时输入功率，dQf为焦点的实时蓄热量，dQb为靶盘的实时蓄热量，dQs为支撑结构的实时蓄热量，Pse为散热设备的实时散热功率，即靶盘组件向周围环境辐射的实时热量。由上式推知：根据靶盘组件的实时输入功率P和实时散热功率Pse，可以获知靶盘组件的实时输入热量和实时输出热量，进而可以计算靶盘组件的实时蓄热量。
本实施例中的焦点位置模型根据热力学公式建立，表示焦点的坐标位置与靶盘组件的各部件的实时蓄热量之间的关系，该焦点位置模型可以表示为：FP(x，y，z)＝F(Qf，Qb，Qs)，即将焦点实时蓄热量、靶盘实时蓄热量和支撑结构实时蓄热量输入该模型，可得到焦点的位置坐标，其中，Qf为焦点的实时蓄热量，Qb为靶盘的实时蓄热量，Qs为支撑结构的实时蓄热量。
为了计算靶盘组件的各部件的实时蓄热量，在已知靶盘组件的实时蓄热量的情况下，还需要确定热量在靶盘组件的各部件中的传输路径，以及热量在传输路径上的传输方式，从而可以明确要采用的热量计算公式。本实施例中的热量传输路径以及传输方式包括：焦点向靶盘的传导传热、焦点向支撑结构的辐射传热、靶盘向支撑结构的传导传热、靶盘向支撑结构的辐射传热，以及支撑结构向环境的辐射传热。结合热量的传输路径，以及热量在传输路径上的传输方式，可以先求取传输路径上的实时热量，再求取靶盘组件的各个部件的实时蓄热量。
能量输入(P)作用在焦点上，焦点为靶盘受能量影响的区域，因为靶盘在高速旋转，所以本实施例在求取焦点接收的实时输入热量时，将模型简化为焦点总是在与靶盘同样温度的情况下，受到功率为P的实时能量的输入，此时焦点接收的实时输入热量，即靶盘组件的实时输入热量为：
Qin＝CfMfΔT
其中，Cf为焦点的比热容，Mf为焦点的质量，ΔT为焦点的温度变化量，焦点的温度变化量可以通过现有技术获取，本实施例对此不予限定。
根据以下方法求取传输路径上的实时热量：
1、焦点向靶盘传导的实时热量为：
按照以下公式获取靶盘温度场：
T(R，t)＝ΔTerfc(u)
其中，ΔT为焦点的温度变化量，erfc(u)为高斯误差补函数，其中，R为焦点与靶盘之间的距离，λf为焦点与靶盘的导热系数，r为焦点半径，ρb为靶盘密度，Cb为靶盘比热容。
根据靶盘温度场并按照以下公式计算焦点向靶盘传导的实时热量：
QfbConduction＝ρbCbdT
其中，T为靶盘温度场。
2、焦点向支撑结构辐射的实时热量为：
其中，T为靶盘温度场，ΔT为焦点的温度变化量。
3、靶盘向支撑结构辐射的实时热量为：
其中，T为靶盘温度场。
4、靶盘向支撑结构传导的实时热量为：
获取支撑结构的机械结构，以及机械结构的导热参数，根据机械结构和导热参数求取靶盘向支撑结构传导的实时热量。需要说明的是，靶盘向支撑结构传导的实时热量受支撑结构的具体机械结构影响。在有的球管中，靶盘向支撑结构的辐射传热占主导地位，在有的球管中，靶盘向支撑结构的传导传热占主导地位，所以在计算靶盘向支撑机构的实时传热量时，要考虑支撑结构的机械结构。
在已知靶盘组件的实时输入热量、实时输出热量，以及各个传输路径上的实时热量后，可以求取靶盘组件的各个部件的实时蓄热量。
1、焦点的实时蓄热量
按照以下公式求取焦点的实时蓄热量：
Qf＝Qin-QfbConduction-QfsRadiation
其中，Qin为焦点接收的实时输入热量，即靶盘组件的实时输入热量，QfbConducti为焦点向靶盘传导的实时热量，QfsRadiation为焦点向支撑结构辐射的实时热量。
2、靶盘的实时蓄热量
按照以下公式求取靶盘的实时蓄热量：
Qb＝QfbConduction-QbsRadiation-QbsConduction
其中，QbsConduction为靶盘向支撑结构传导的实时热量，QbsRadiation为靶盘向支撑结构辐射的实时热量。
3、支撑结构的实时蓄热量
按照以下公式求取支撑结构的实时蓄热量：
Qs＝QfsRadiation+QbsConduction+QbsRadiation-Qe
其中，Qe为支撑结构向环境辐射的实时热量，即靶盘组件输出的实时热量。
根据上述焦点、靶盘和支撑结构的实时蓄热量的计算公式求取三者的实时蓄热量，将他们的实时蓄热量代入焦点位置模型，即可计算出焦点的位置坐标。
S13、根据焦点的实时位置对CT图像进行校正，以防止CT图像出现伪影。
焦点位置确定后，根据焦点位置对CT图像进行校正，以防止CT图像出现伪影，提高CT图像的质量，便于临床诊断。需要说明的是，本实施例不对CT图像校正方法进行限定，任何能够基于焦点位置对CT图像进行校正，以达到去除CT图像伪影的效果的CT图像处理方法均可。
本发明实施例提供的焦点位置获取方法的技术方案，通过焦点位置模型限定了焦点位置与靶盘组件的各部件的实时蓄热量之间的关系，所以根据焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量可以确定焦点的实时位置，相对于现有技术通过热容量获取焦点的位置，具有更高的准确性和普适性。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的焦点位置模型建立方法的流程图。本发明实施例在上述实施例的基础上，增加了建立焦点位置模型的步骤。如图2所示，该方法包括：
S101、建立初始焦点位置模型。
基于热力学公式建立初始焦点位置模型：FP(x，y，z)＝F(Qf，Qb，Qs)，其中，Qf为焦点的蓄热量，Qb为靶盘的蓄热量，Qs为支撑结构的蓄热量。
S102、基于控制变量法，求取初始焦点位置模型的靶盘组件的各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式。
为了使焦点位置模型能够实时、准确地检测出焦点的位置坐标，需要通过获取靶盘组件的各部件的蓄热量与对应的焦点位置，对初始焦点位置模型进行训练，得到靶盘组件的各部件的蓄热量与焦点位置的关系式，然后根据所得到的关系式建立焦点位置模型。
可选地，为了在保证模型训练效果的前提下，减少训练样本集的数据量，本实施例通过控制变量法测量焦点随功率及放线时间的位置变化，获取训练样本集数据，逐一拟合焦点的蓄热量、靶盘的热量和支撑结构的蓄热量对焦点位置的关系式。如图3所示，本实施例的关系式求取方法包括：
S1021、在曝光前，获取靶盘的初始蓄热量和支撑结构的初始蓄热量，在曝光时间低于预设曝光时间的曝光过程中，基于预设时间间隔获取焦点的若干个测试蓄热量，以及与焦点的测试蓄热量对应的焦点位置。
在短暂曝光过程中，焦点的蓄热量变化明显，而靶盘的蓄热量和支撑结构的蓄热量的变化不明显，因此可以通过在短暂曝光过程中，获取的焦点的测试蓄热量以及与焦点的测试蓄热量对应的焦点位置，拟合焦点的测试蓄热量与焦点位置的关系式。
可选地，通过射线检测模具获取焦点的位置坐标，具体为：
在曝光前，获取靶盘测试前的初始蓄热量和支撑结构测试前的初始蓄热量，然后在预设曝光时间过程中，对射线检测模具进行放线，以预设时间间隔，获取曝光过程中，焦点的若干个测试蓄热量以及与测试蓄热量对应的焦点位置，即保持靶盘的蓄热量和支撑结构的蓄热量不变，仅测试焦点的测试蓄热量对焦点位置的影响。其中，预设曝光时间的设置应考虑焦点位置测量方法的实际水平，优选地，在焦点位置测量方法允许的条件下，越短越好。
S1022、根据靶盘测试前的初始蓄热量、支撑结构测试前的初始蓄热量、焦点的测试蓄热量，以及与焦点的测试蓄热量对应的焦点位置，求取焦点的蓄热量与焦点位置的关系式。
将靶盘测试前的初始蓄热量、支撑结构测试前的初始蓄热量、焦点的多个测试蓄热量，以及与每个焦点的测试蓄热量对应的焦点位置，代入初始焦点位置模型中，求取焦点的蓄热量与焦点位置的关系式。
S1023、在曝光前，获取焦点测试前的初始蓄热量和支撑结构测试前的初始蓄热量，在曝光功率低于预设功率阈值的曝光过程中，当靶盘的蓄热量高于预设热量阈值后，基于预设时间间隔，获取靶盘的若干个测试蓄热量，以及与靶盘的测试蓄热量对应的焦点位置。
小功率放线对球管的热输入小，焦点的蓄热量变化不明显，可用于测量在靶盘的蓄热量大幅度变化后的焦点位置变化，拟合靶盘的测试蓄热量与焦点位置的关系式。需要说明的是，预设功率阈值的设置应考虑焦点位置测量方法的实际水平，优选地，在焦点位置测量方法允许的前提下，预设功率阈值越低越好。
在曝光前，获取焦点测试前的初始蓄热量和支撑结构测试前的初始蓄热量，即控制焦点的蓄热量和支撑结构的蓄热量不变，仅测试靶盘的蓄热量对焦点位置的影响。本实施例在曝光功率低于预设功率阈值的曝光过程中，当靶盘的蓄热量高于预设热量阈值后，基于预设时间间隔获取靶盘的若干个测试蓄热量，即在靶盘的蓄热量大幅变化后，再基于预设时间间隔采集靶盘的测试蓄热量。
S1024、根据焦点测试前的初始蓄热量、支撑结构测试前的初始蓄热量、靶盘的测试蓄热量，以及与靶盘的测试热量对应的焦点位置，求取靶盘的蓄热量与焦点位置的关系式。
将焦点测试前的初始蓄热量、支撑结构测试前的初始蓄热量、靶盘的多个测试蓄热量，以及与靶盘的测试热量对应的焦点位置，代入初始焦点位置模型中，求取靶盘的蓄热量与焦点位置的关系式。
S1025、在曝光前，获取焦点测试前的初始蓄热量和靶盘测试前的初始蓄热量，在曝光功率低于预设功率阈值的曝光过程中，当靶盘的蓄热量高于预设热量阈值后，基于预设时间间隔，获取支撑结构的若干个测试蓄热量，以及与支撑结构的测试蓄热量对应的焦点位置。
靶盘向支撑结构传热速度相对缓慢，因此可以在靶盘的蓄热量大幅变化后，基于预设时间间隔测量焦点位置的变化，将同一时刻的支撑结构的测试蓄热量和焦点位置对应，拟合支撑结构的蓄热量与焦点位置的关系式。
因此，本实施例在在曝光前，获取焦点测试前的初始蓄热量和靶盘测试前的初始蓄热量，即控制焦点的蓄热量和靶盘的蓄热量不变，通过测试支撑结构的蓄热量与焦点位置之间的关系，求取支撑结构的蓄热量与焦点位置的关系式。
S1026、根据焦点测试前的初始蓄热量、靶盘测试前的初始蓄热量、支撑结构的测试蓄热量，以及与支撑结构的测试蓄热量对应的焦点位置，求取支撑结构的蓄热量与焦点位置的关系式。
将焦点测试前的初始蓄热量、靶盘测试前的初始蓄热量、支撑结构的多个测试蓄热量，以及与支撑结构的测试蓄热量对应的焦点位置，代入初始焦点位置模型中，求取支撑结构的蓄热量与焦点位置的关系式。
需要说明的是，本实施例中，关系式求取方法的各步骤的执行顺序为优选执行顺序，其它能够获取有效训练样本数据，并通过获取的训练样本数据求取关系式的执行顺序亦在本发明的保护范围内。
S103、根据各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式，生成焦点位置模型。
根据焦点的蓄热量与焦点位置之间的关系式，靶盘的蓄热量与焦点位置之间的关系式，以及支撑结构的蓄热量与焦点位置之间的关系式，生成焦点位置模型，该焦点位置模型能够检测不同工作状态下的焦点位置。
本发明实施例通过控制变量法获取训练样本数据，使用训练样本数据求取靶盘组件的各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式，进而根据各个关系式生成焦点位置模型，减少了训练数据的数据量，同时降低了求取靶盘组件的各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式的计算难度，可以在较短的时间内完成训练数据的采集与模型的训练，生成稳健性较高的焦点位置模型。
实施例三
图4是本发明实施例三提供的焦点位置获取装置的结构框图。该装置用于执行上述任意实施例所提供的焦点位置获取方法，该装置可由软件/或硬件实现，并配置在计算机或CT设备的控制器中。如图4所示，该装置包括：
焦点位置模型建立模块11，用于建立焦点位置模型，所述焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，所述靶盘组件至少包括靶盘、位于所述靶盘上的焦点以及用于支撑所述靶盘的支撑结构；
焦点位置实时获取模块12，用于根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定焦点的实时位置；
图像校正模块13，用于根据所述焦点的实时位置对CT图像进行校正，以防止CT图像出现伪影。
进一步的，该装置还包括焦点位置模型建立模块，用于建立焦点位置模型，包括：
初始焦点位置模型建立单元，用于建立初始焦点位置模型；
关系式求取单元，用于基于控制变量法，求取所述初始焦点位置模型的所述靶盘组件的各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式；
焦点位置模型生成单元，用于根据所述各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式，生成焦点位置模型。
本发明实施例提供的焦点位置获取装置的技术方案，通过焦点位置模型限定了焦点位置与靶盘组件的各部件的实时蓄热量之间的关系，所以根据焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量可以确定焦点的实时位置，相对于现有技术通过热容量获取焦点的位置，具有更高的准确性和普适性。
本发明实施例所提供的焦点位置获取装置可执行本发明任意实施例所提供的焦点位置获取方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图5是本发明实施例四提供的CT***的结构框图。如图5所示，该***包括：
球管21，所述球管21包括设于球管21内的靶盘组件，所述靶盘组件包括靶盘，位于所述靶盘上的焦点，以及用于支撑所述靶盘的支撑结构，所述焦点与阴极板发射的电子相互作用以输出X射线；
探测器22，所述探测器22用于接收透过待测者的X射线以生成CT扫描数据；
检测机构23，所述检测机构23用于获取焦点组件的热力学参数，所述热力学参数至少包括实时输入功率和实时输出功率；
处理器301，所述处理器301控制所述球管21和所述探测器22获取待测者的CT扫描数据，根据所述CT扫描数据确定初始CT图像；根据所述检测机构获取的所述热力学参数确定所述焦点组件的各部件的实时蓄热量；根据所述焦点组件的各部件的实时蓄热量和热力学模型确定所述焦点的实时位置；根据所述焦点的实时位置对所述初始CT图像进行校正，并输出校正后的CT图像。
处理器301通常设置计算机设备内，如图6所示，计算机设备3包括处理器301、存储器302、输入装置303以及输出装置304；计算机设备3中处理器301的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器301为例；计算机设备3中的处理器301、存储器302、输入装置303以及输出装置304可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器302作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的焦点位置获取方法对应的程序指令/模块(例如，焦点位置模型建立模块11、焦点位置实时获取模块12和图像校正模块)。处理器301通过运行存储在存储器302中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述焦点位置获取方法。
存储器302可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器302可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器302可进一步包括相对于处理器301远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置303可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
输出装置304可包括显示屏等显示设备，例如，用户终端的显示屏。
实施例五
本发明实施例五还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行焦点位置获取方法，该方法包括：
建立焦点位置模型，所述焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，所述靶盘组件至少包括靶盘、位于所述靶盘上的焦点以及用于支撑所述靶盘的支撑结构；
根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定焦点的实时位置；
根据所述焦点的实时位置对CT图像进行校正，以防止所述CT图像出现伪影。
当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的焦点位置获取方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory，简称RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的焦点位置获取方法。
值得注意的是，上述焦点位置获取装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种图像校正方法，其特征在于，包括：
建立焦点位置模型，所述焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，所述靶盘组件至少包括靶盘、位于所述靶盘上的焦点以及用于支撑所述靶盘的支撑结构；
根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定所述焦点的实时位置；
根据所述焦点的实时位置对CT图像进行校正，以防止所述CT图像出现伪影。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述建立焦点位置模型之前，还包括：
建立初始焦点位置模型；
基于控制变量法，求取所述初始焦点位置模型的所述靶盘组件的各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式；
根据所述各个部件的蓄热量与焦点位置之间的关系式，生成焦点位置模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定所述焦点的实时位置之前，还包括：
基于热力学模型，获取所述靶盘组件的各部件的实时蓄热量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于热力学模型，获取所述靶盘组件的各部件的实时蓄热量，包括：
确定热量在所述靶盘组件的各部件中的传输路径，以及热量在所述传输路径上的传输方式；
获取所述靶盘组件的实时输入热量和实时输出热量；
根据所述靶盘组件的实时输入热量和实时输出热量、所述传输路径，以及热量在所述传输路径上的传输方式，求取所述传输路径上的实时热量；
根据所述传输路径上的实时热量，求取所述靶盘组件的各个部件的实时蓄热量。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述热量在所述传输路径上的传输方式包括：所述焦点向所述靶盘的传导传热、所述焦点向所述支撑结构的辐射传热、所述靶盘向所述支撑结构的传导传热、所述靶盘向所述支撑结构的辐射传热，以及所述支撑结构向环境的辐射传热。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述求取所述传输路径上的实时热量，包括：
获取所述靶盘的温度场；
根据所述温度场计算所述焦点向所述靶盘传导的实时热量。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述求取所述传输路径上的实时热量，包括：
获取所述支撑结构的机械结构，以及所述机械结构的导热参数；
根据所述机械结构和所述导热参数求取所述靶盘向所述支撑结构传导的实时热量。
8.一种图像校正装置，其特征在于，包括：
焦点位置模型建立模块，用于建立焦点位置模型，所述焦点位置模型与靶盘组件的各部件的实时蓄热量相关，所述靶盘组件至少包括靶盘、位于所述靶盘上的焦点以及用于支撑所述靶盘的支撑结构；
焦点位置实时获取模块，用于根据靶盘组件的各部件的实时蓄热量与所述焦点位置模型确定所述焦点的实时位置；
图像校正模块，用于根据所述焦点的实时位置对CT图像进行校正，以防止所述CT图像出现伪影。
9.一种CT***，其特征在于，所述CT***包括：
球管，所述球管包括设于球管内的靶盘组件，所述靶盘组件包括靶盘，位于所述靶盘上的焦点，以及用于支撑所述靶盘的支撑结构，所述焦点与阴极板发射的电子相互作用以输出X射线；
探测器，所述探测器用于接收透过待测者的X射线以生成CT扫描数据；
检测机构，所述检测机构用于获取焦点组件的热力学参数，所述热力学参数至少包括实时输入功率和实时输出功率；
处理器，所述处理器控制所述球管和所述探测器获取待测者的CT扫描数据，根据所述CT扫描数据确定初始CT图像；根据所述检测机构获取的所述热力学参数确定所述焦点组件的各部件的实时蓄热量；根据所述焦点组件的各部件的实时蓄热量和热力学模型确定所述焦点的实时位置；根据所述焦点的实时位置对所述初始CT图像进行校正，并输出校正后的CT图像。
10.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-7中任一所述的焦点位置获取方法。
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