一种迭代的锥束计算机层析成像系统几何全参数标定方法

资 源 简 介

一种迭代的锥束计算机层析成像系统几何全参数标定方法

详 情 说 明

锥束计算机层析成像(Cone-Beam CT)系统的几何参数标定是影响重建精度的关键环节。传统的标定方法往往只能校正部分参数，而全参数标定通过迭代优化技术实现了系统误差的全面补偿。

该方法采用基于投影几何约束的优化框架，通过以下核心步骤实现：首先建立包含所有几何参数的投影模型，将旋转中心偏移、探测器倾斜、机械振动等误差源全部纳入数学模型。然后设计专用模体进行数据采集，通常采用带有规则排列标志点的三维模体。通过对比实际投影与理论投影的差异，构建非线性最小二乘优化问题。最后采用Levenberg-Marquardt等迭代算法求解最优参数组合。

与传统方法相比，这种迭代标定具有三个显著优势：能够同时处理平移、旋转和缩放类的系统误差；通过多角度投影数据提高标定鲁棒性；自动补偿机械系统随时间产生的参数漂移。实际应用中通常需要5-10次迭代即可收敛，标定后的系统重建精度可提升30%以上。

该方法适用于医疗CT、工业CT等多种锥束成像系统，特别在微纳CT等精密成像领域具有重要价值。最新研究方向包括结合深度学习的快速标定算法和在线动态标定技术的开发。