本发明属于ct系统的空气校准领域，具体说是一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法。
背景技术：
1、ct的空气校准，是针对使用规定的扫描电压kvp、特定bowtie过滤器、准直开口、探测器增益设置等组成的扫描协议对空气进行扫描所得到的扫描数据，进行处理后得到空气校准向量的过程。常规的处理过程通常包括偏移量校正、参考通道归一化校正以及取倒数。
2、在临床扫描患者时，对于所得到的患者的扫描数据，需要进行数据的预处理，其中包括空气校正的处理环节。空气校正的处理方法，通常是用输入数据乘以空气校准向量，得到输出数据。
3、在临床扫描患者时，球管热容在较大范围内波动变化，导致球馆的焦点位置发生变化，结合探测器在空间的响应强度的分布的不一致特性、以及探测器对于入射x-线的入射角度的敏感性等因素，结果使得探测器的输出响应具有较大的波动性。
4、常规的空气校准和校正方法，具有以下缺点：不能自动补偿球管热容变化带来的影响，增加了ct图像出现伪影的风险，增加了图像噪声，降低了ct的低对比度分辨率和高对比度分辨率。
技术实现思路
1、针对上述技术不足，本发明的目的是提供一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法。该方法可以在ct球管大范围的热容变化区间内，自适应的提供最优的空气校准向量，高精度地完成患者扫描数据的空气校正，消除球管热容变化可能带来的ct图像的伪影，提高了ct图像的性能指标。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，包括以下步骤：
3、获取不同球管热容条件下的空气校准向量；
4、根据空气校准向量生成比率向量和观测变量的样本；
5、根据比率向量和观察变量的样本得到校准向量文件；
6、通过临床扫描目标获取每个view，并进行遮挡判断；然后根据校准向量文件得到自适应的空气校准向量，进行空气校正。
7、所述获取不同球管热容条件下的空气校准向量，包括以下步骤：
8、选择球管热容在ti时进行空气扫描，收集探测器的响应数据，产生中间过程的空气校准向量aircoffii＝1,2,...n，n为数据个数；
9、空气校准向量aircoffi包含m个元素aij，j＝1,2,...m，m为某一层探测器的通道的总数目；aircoffi＝[ai1ai2...ij...im]。
10、所述根据空气校准向量生成比率向量和观测变量的样本，包括以下步骤：
11、以aircoffk为基准，生成ratioi，k∈[1,n]，包含m个元素rij，ratioi＝
12、[ri1ri2...rij...im]；
13、
14、对于任一比率向量ratioi或者热容ti,生成观测变量observeri，所述观测变量为进行空气扫描时收集的探测器的若干高通道的响应的平均值与若干低通道的响应的平均值的比率，此处取s个通道，即
15、
16、其中，mean表示平均值，datai为对采集的探测器的响应数据进行偏移量校正后得到的数据，datai包含m个元素，每一个元素表示一个探测器通道的响应。datai(1:s)表示从第一个元素到第s个元素的集合。
17、所述根据比率向量和观察变量的样本得到校准向量文件，具体为，对比率向量和观察变量的样本进行拟合得到拟合函数，包括以下步骤：
18、对于任意探测器通道j，建立observeri与ratioi中元素rij之间的函数关系式进行数据拟合，获取函数关系式中的系数，得到拟合函数；
19、根据所有通道的函数关系式系数aj,bj,cj，j＝1,2,...,m，建立热容系数向量a、b、c；
20、新的空气校准向量被增广为[基准的空气校准向量aircoffk,热容系数向量a，热容系数向量b，热容系数向量c]，形成校准向量文件。
21、所述建立observeri与ratioi中元素rij之间的函数关系式进行数据拟合，包括以下步骤：
22、对于每一个探测器通道，构建2阶多项式y＝a*x2+b*x+c，拟合的自变量x为观测变量observeri，因变量y为ratioi的元素rij，i＝1,2,3,…,n，得到拟合的2阶多项式的系数a，b，。
23、所述根据比率向量和观察变量的样本得到校准向量文件，具体为：新的空气校准向量被增广为[基准的空气校准向量aircoffk,比率向量ratio1,ratio2,ratio3,…,ration，观测变量observer1,observer2,
24、observer3,…,observern]，形成校准向量文件。
25、所述通过临床扫描目标获取每个view，并进行遮挡判断，包括以下步骤：
26、针对目标的响应数据，首先判断是否存在最左侧以及最右侧的通道遮挡；
27、如果存在通道遮挡，则对于由当前时刻的所有探测器通道的响应数据所组成的当前view，基于前后若干个数据所生成的观测变量observerview通过插值计算出当前view的观测变量observerview的值；
28、如果不存在通道遮挡，则直接计算出当前view的观测变量observerview的值，即为s个高通道的响应的平均值与s个低通道的响应的平均值的比率；
29、
30、其中，dataview为采集到的当前view进行偏移量校正后得到的数据；
31、dataview(1:s)表示从第一个元素到第s个元素的集合。
32、所述根据校准向量文件得到自适应的空气校准向量，进行空气校正，具体为：根据目标的扫描数据得出每个view的观测变量，利用拟合函数计算出最终的比率向量和空气校正向量，使用最终的空气校正向量进行空气校正，包括以下步骤：
33、1)读取校准向量文件，根据拟合函数的系数、以及自变量即观测变量observerview，求出比率向量ratioview的任一元素rview,，j＝1,2,...,m，构建比率向量ratioview；
34、2)求出自适应的空气校准向量aircoff＝aircoffk.*ratioview；
35、其中，运算符[.*]表示2个向量的对应元素相乘以生成结果向量的对应元素；空气校准向量aircoff包含m个元素，aircoff＝[a1a2...aj...am]；
36、3)针对目标的当前view的响应数据dataview进行参考通道归一化校正,得到数据databview；
37、dataview包含m个元素，每一个元素表示一个探测器通道的响应；dataview＝[d1d2...j...m]；
38、databview包含m个元素，databview＝[db1db2...bj...bm]
39、
40、其中，mean表示平均值。
41、4)进行空气校正：即利用自适应的空气校准向量aircoff，对数据databview进行空气校正，得到校正后的响应数据datacview，以实现校正；
42、datacview包含m个元素，datacview＝[dc1dc2...cj...cm]；
43、其中，dcj＝dbj×aj。
44、所述根据校准向量文件得到自适应的空气校准向量，进行空气校正，具体为：基于已生成的比率向量和观察变量的样本通过插值方法计算出最终的比率向量和空气校正向量，使用最终的空气校正向量进行空气校正，包括以下步骤：
45、将步骤1)替换为读取校准向量文件，根据所述校准向量文件中的比率向量与观测变量，通过插值计算得到当前view所对应的比率向量ratioview。
46、一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正系统，包括：
47、数据获取模块，用于获取不同球管热容条件下的空气校准向量；
48、比率向量和观测变量生成模块，用于根据空气校准向量生成比率向量和观测变量的样本；
49、校准向量文件构建模块，用于根据比率向量和观察变量的样本得到校准向量文件；
50、空气校正模块，用于通过临床扫描目标获取每个view，并进行遮挡判断；然后根据校准向量文件得到自适应的空气校准向量，进行空气校正。
51、本发明具有以下有益效果及优点：
52、1.本发明方法通过获取不同球管热容条件下的空气校正向量，生成比率向量和观察变量的样本，进而实现空气校正，能够自适应地补偿球管热容的变化，提供精确的空气校准向量，高精度地进行患者数据的空气校正处理。
53、2.本发明消除可能的ct图像的伪影，提高了ct图像的性能指标，包括：降低了图像噪声，提高了图像的低对比度分辨率和高对比度分辨率。
1.一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述获取不同球管热容条件下的空气校准向量，包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述根据空气校准向量生成比率向量和观测变量的样本，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述根据比率向量和观察变量的样本得到校准向量文件，具体为，对比率向量和观察变量的样本进行拟合得到拟合函数，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述建立observeri与ratioi中元素rij之间的函数关系式进行数据拟合，包括以下步骤：
6.根据权利要求1所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述根据比率向量和观察变量的样本得到校准向量文件，具体为：新的空气校准向量被增广为[基准的空气校准向量aircoffk,比率向量ratio1,ratio2,ratio3,…,ration，观测变量observer1,observer2,observer3,…,observern]，形成校准向量文件。
7.根据权利要求1所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述通过临床扫描目标获取每个view，并进行遮挡判断，包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述根据校准向量文件得到自适应的空气校准向量，进行空气校正，具体为：根据目标的扫描数据得出每个view的观测变量，利用拟合函数计算出最终的比率向量和空气校正向量，使用最终的空气校正向量进行空气校正，包括以下步骤：
9.根据权利要求1或8所述的一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正方法，其特征在于，所述根据校准向量文件得到自适应的空气校准向量，进行空气校正，具体为：基于已生成的比率向量和观察变量的样本通过插值方法计算出最终的比率向量和空气校正向量，使用最终的空气校正向量进行空气校正，包括以下步骤：
10.一种能够自适应补偿球管热容变化的ct空气校准和校正系统，其特征在于，包括：
