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旋转编码器角度误差校正方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

技术编号:42828398 阅读:12 留言:0更新日期:2024-09-24 21:03
本公开实施例提供旋转编码器角度误差校正方法、装置、设备和介质,包括:确定目标模体的目标扫描数据;根据目标扫描数据,确定在不同旋转角度下目标模体在探测器模组的观测投影通道;根据光源到旋转中心的第一距离、探测器模组的中心通道位置、旋转编码器的通道角步进、目标模体与旋转平面的交点和旋转编码器的旋转中心之间的第二距离以及目标模体的偏心位置角向量和旋转编码器的旋转角之间的相位角度差,构建在不同理想旋转角度下目标模体在探测器模组的理想投影函数;根据观测投影通道和理想投影函数,确定在不同理想旋转角度下所述目标模体的理想投影通道;根据观测投影通道和理想投影通道的关系,确定旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ct扫描以及相关,具体地,涉及适用于旋转编码器角度误差校正方法、装置、设备和存储介质


技术介绍

1、ct扫描系统在工业和医疗行业有着广泛的应用。

2、现有技术中,ct扫描系统采集数据的方式通常都是采用等角方案,该方案的特点是几何简洁明了,对于ct扫描重建数据重排的实现清晰易维护。但现有技术中,基于等角方案中对积分角度精度是有依赖的,通常情况下为了满足积分角度精度,ct扫描系统通常采用高角度精度的周向旋转角度编码器,但使用高角度精度的周向旋转角度编码器仍会有高频角步进跳动,使得基于周向旋转角度编码器确定的积分角度会存在一定的误差,进而基于积分角度对ct扫描数据进行重排的准确度无法得到很好的保证。


技术实现思路

1、本文中描述的实施例提供了一种旋转编码器角度误差校正方法、装置、设备和存储介质,解决现有技术存在的问题。

2、第一方面,根据本公开的内容,提供了一种旋转编码器角度误差校正方法,包括:

3、确定目标模体的目标扫描数据,其中,所述目标模体垂直于旋转编码器的旋转平面,所述目标模体与所述旋转平面的交点和旋转编码器的旋转中心不重叠;

4、根据所述目标扫描数据,确定在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的观测投影通道;

5、根据光源到旋转中心的第一距离、所述探测器模组的中心通道位置、所述旋转编码器的通道角步进、所述目标模体与所述旋转平面的交点和旋转编码器的旋转中心之间的第二距离以及所述目标模体的偏心位置向量角和所述旋转编码器的旋转角之间的相位角度差,构建在不同理想旋转角度下所述目标模体在探测器模组的理想投影函数;

6、根据所述观测投影通道和所述理想投影函数,确定在不同理想旋转角度下所述目标模体的理想投影通道;

7、根据所述观测投影通道和所述理想投影通道的关系,确定所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差。

8、在本公开一些实施例中,所述确定目标模体的目标扫描数据,包括:

9、获取目标模体的观测扫描数据,其中,所述观测数据包括通道和角度,所述角度的采样总数与所述旋转编码器的码盘周向孔数相同;

10、获取空气扫描数据;

11、基于所述空气扫描数据对所述观测扫描数据进行校正得到目标扫描数据。

12、在本公开一些实施例中,所述根据所述目标扫描数据,确定在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的观测投影通道,包括:

13、构造通道索引行向量;

14、根据所述通道索引行向量和所述目标扫描数据,确定在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的观测投影通道,其中,在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的观测投影通道满足:

15、

16、channelvec(c)为通道索引行向量,a(c,v)为目标扫描数据。

17、在本公开一些实施例中,在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的理想投影函数满足:

18、

19、其中,s2i为光源到旋转中心的第一距离,centchannelidx为所述探测器模组的中心通道位置,α为所述旋转编码器的通道角步进,r为所述目标模体与所述旋转平面的交点和旋转编码器的旋转中心之间的第二距离,为所述目标模体的偏心位置向量角和所述旋转编码器的旋转角之间的相位角度差。

20、在本公开一些实施例中,所述根据所述观测投影通道和所述理想投影函数,确定在不同理想旋转角度下所述目标模体的理想投影通道,包括:

21、根据所述观测投影通道和所述理想投影函数,构建目标函数;

22、通过求解所述目标函数的最小值,得到第二目标距离和目标相位角度差;

23、将所述第二目标距离和所述目标相位角度差带入所述理想投影函数,确定在不同理想旋转角度下所述目标模体的理想投影通道。

24、在本公开一些实施例中,所述根据所述观测投影通道和所述理想投影通道的关系,确定所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差,包括:

25、根据所述观测投影通道和所述理想投影通道,确定在每个旋转角度下的通道位置误差;

26、根据所述通道位置误差和所述理想投影通道,确定所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差。

27、在本公开一些实施例中,所述根据所述通道位置误差和所述理想投影通道,确定所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差,包括:

28、求解所述理想投影通道的导数的倒数;

29、将所述理想投影通道的导数的倒数与所述通道位置误差求积,得到所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差。

30、第二方面,根据本公开的内容,提供了一种旋转编码器角度误差校正装置,包括:

31、目标扫描数据确定模块,用于确定目标模体的目标扫描数据,其中,所述目标模体垂直于旋转编码器的旋转平面,所述目标模体与所述旋转平面的交点和旋转编码器的旋转中心不重叠;

32、观测投影通道确定模块,用于根据所述目标扫描数据,确定在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的观测投影通道;

33、理想投影函数构建模块,用于根据光源到旋转中心的第一距离、所述探测器模组的中心通道位置、所述旋转编码器的通道角步进、所述目标模体与所述旋转平面的交点和旋转编码器的旋转中心之间的第二距离以及所述目标模体的偏心位置向量角和所述旋转编码器的旋转角之间的相位角度差,构建在不同理想旋转角度下所述目标模体在探测器模组的理想投影函数;

34、理想投影通道确定模块,用于根据所述观测投影通道和所述理想投影函数,确定在不同理想旋转角度下所述目标模体的理想投影通道;

35、角度误差确定模块,用于根据所述观测投影通道和所述理想投影通道的关系,确定所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差。

36、第三方面,根据本公开的内容,提供了一种计算机设备,包括:

37、一个或多个处理器;

38、存储装置,用于存储一个或多个程序,

39、当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一所述的方法。

40、第四方面,根据本公开的内容,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法。

41、本公开实施例提供的旋转编码器角度误差校正方法、装置、设备和介质,首先确定目标模体的目标扫描数据;然后根据目标扫描数据,确定在不同旋转角度下目标模体在探测器模组的观测投影通道;根据光源到旋转中心的第一距离、探测器模组的中心通道位置、旋转编码器的通道角步进、目标模体与旋转平面的交点和旋转编码器的旋转中心之间的第二距离以及目标模体的偏心位置向量角和旋转编码器的旋转角之间的相位角度差,构建在不同理想旋转角度下目标模体在探测器模组的理想投影函数;根据观测投影通道和理想投影函数,确定在不同旋转角度下目标模体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种旋转编码器角度误差校正方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定目标模体的目标扫描数据,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标扫描数据,确定在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的观测投影通道,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的理想投影函数满足:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述观测投影通道和所述理想投影函数,确定在不同理想旋转角度下所述目标模体的理想投影通道,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述观测投影通道和所述理想投影通道的关系,确定所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差,包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述通道位置误差和所述理想投影通道,确定所述旋转编码器在每个旋转角度下的角度误差,包括:

8.一种旋转编码器角度误差校正装置,其特征在于,包括:

9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一所述的方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种旋转编码器角度误差校正方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定目标模体的目标扫描数据,包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述目标扫描数据,确定在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的观测投影通道,包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在不同旋转角度下所述目标模体在探测器模组的理想投影函数满足:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述观测投影通道和所述理想投影函数,确定在不同理想旋转角度下所述目标模体的理想投影通道,包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁健
申请(专利权)人:赛诺威盛科技北京股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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