CN104207795B - X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明中公开了一种X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法及系统。所述X光探测器包括沿X向排列的多个探测器模块，每个探测器模块由沿Z向排列的偶数个的探测器子模块组成，每个探测器子模块由沿X向排列的多个探测器元件构成，使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成；其中，方法包括：对X光探测器的探测器模块在Z向的不同位置进行CT成像，得到每个探测器模块两头的探测器子模块的图像数据曲线，根据两条曲线之间的交点得到该探测器模块的中心位置，根据每个探测器模块各自的中心位置确定各探测器模块的对齐情况。本发明中的技术方案能够实现对X光探测器的探测器模块对齐情况的检测。

Description

X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法及系统

技术领域

本发明涉及X光成像设备领域，特别是一种X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法及系统。

背景技术

计算机X射线断层成像(computed tomography，CT)机作为一种医疗设备广泛应用于医疗卫生领域以协助医生对病人的身体进行成像。CT机的扫描部分主要包括作为X射线源的X光球管、通过自身的约束孔隙(通常为窄长形的近似矩形孔隙)将X光球管发出的X射线约束成扇形X射线束的准直器以及不同数目的作为X射线接收器的X光探测器。经准直器约束后的X射线束对所选择的扫描层面进行扫描，其强度因和被检测物体不同密度的组织相互作用而产生相应的吸收和衰减。X光探测器将收集到的X光信号转换为图像信号，并将转换后的图像信号输出给图像重建装置进行图像重建。

X光探测器是CT机一个较重要的组件，其通常包括沿第一方向平行排列的至少两个探测器模块，每个探测器模块由沿第二方向平行排列的2N个的探测器子模块(有些应用中称为层(Slice))组成，每个探测器子模块由沿第一方向平行排列的至少两个探测器元件(有些应用中称为通道(channel))构成，由此使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成。其中，N为大于或等于1的整数。

由于X光探测器的结构及性能将会影响到CT图像的成像质量，因此为了获取好的图像质量，需要对X光探测器的结构及性能进行检测。X光探测器的探测器模块在第一方向上排列时的对齐情况便是其中需要检测的一项重要指标。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提出了一种X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法，另一方面提出了一种X光探测器的探测器模块对齐情况检测系统，用以实现对X光探测器的探测器模块对齐情况的检测。

本发明提出的X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法，所述X光探测器包括沿第一方向平行排列的至少两个探测器模块，每个探测器模块由沿第二方向平行排列的2N个的探测器子模块组成，每个探测器子模块由沿第一方向平行排列的至少两个探测器元件构成，使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成，其中，N为大于或等于1的整数；该方法包括：使X光探测器的探测器子模块的排列方向与Z向一致，确定准直器的约束孔隙沿Z向移动的起始点、结束点和移动步长；将所述起始点作为所述约束孔隙的第一个移动位置，按照所述移动步长沿Z向依次移动准直器的约束孔隙，直到所述约束孔隙到达作为最后一个移动位置的结束点，并对应所述约束孔隙的每个移动位置，进行CT扫描，并通过至少一次采样得到每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据；对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据；对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置；根据各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况。

在本发明的一个实施方式中，所述通过至少一次采样得到每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据包括：通过在所述移动位置下进行至少一次采样，得到所述移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据；对每个探测器模块，提取该移动位置下该探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据。

在本发明的一个实施方式中，所述对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据包括：对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，在每个移动位置，从每次采样对应的探测器子模块的扫描数据中获取至少一个探测器元件对应的扫描数据，对所获取的至少一个探测器元件对应的扫描数据进行均值计算，得到本次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据；对所述至少一次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据进行均值计算，得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据。

在本发明的一个实施方式中，在对所述探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，得到该探测器子模块的一个控制数据之后，进一步包括：对所述探测器模块两端的探测器子模块的控制数据进行归一化处理，将进行归一化处理后的控制数据作为每个探测器子模块的控制数据。

在本发明的一个实施方式中，所述根据各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况包括：根据每个探测器模块的Z中心位置计算探测器模块之间的准直器侧相对位移；和/或，根据每个探测器模块的Z中心位置及预先确定的零点，确定每个探测器模块相对该零点的准直器侧绝对位移。

在本发明的一个实施方式中，该方法进一步包括：根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及探测器模块之间的准直器侧相对位移，计算得到探测器模块之间的探测器侧相对位移；和/或，根据所述距离系数及每个探测器模块的准直器侧绝对位移，计算得到每个探测器模块的探测器侧绝对位移。

本发明提出的X光探测器的探测器模块对齐情况检测系统，所述X光探测器包括沿第一方向平行排列的至少两个探测器模块，每个探测器模块由沿第二方向平行排列的2N个的探测器子模块组成，每个探测器子模块由沿第一方向平行排列的至少两个探测器元件构成，使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成，其中，N为大于或等于1的整数；该系统包括：约束孔隙移动装置、主控制装置、CT扫描装置、数据处理装置和对齐情况确定装置；其中，所述约束孔隙移动装置用于将预先确定的准直器的约束孔隙沿Z向移动的起始点作为所述约束孔隙的第一个移动位置，按照预先确定的移动步长沿Z向依次移动准直器的约束孔隙，直到所述约束孔隙到达预先确定的作为最后一个移动位置的结束点；所述主控制装置用于在所述X光探测器的探测器子模块的排列方向与Z向一致时，控制所述约束孔隙移动装置将所述约束孔隙从所述起始点按照所述移动步长移动至所述结束点，并对应所述约束孔隙的每个移动位置，控制包括所述X光探测器在内的CT扫描装置进行CT扫描；所述CT扫描装置用于根据所述主控制装置的控制进行CT扫描，将所述X光探测器通过至少一次采样得到的每个移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据输出给数据处理装置；所述每个移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据包括：每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据；所述数据处理装置用于对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的至少一组扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据；对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置；所述对齐情况确定装置用于根据所述数据处理装置得到的各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况。

在本发明的一个实施方式中，所述图像处理装置包括：控制数据计算单元，用于对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的至少一组扫描数据，计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据；和中心位置确定单元，用于对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置。

在本发明的一个实施方式中，所述控制数据计算单元对所述探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，对每个移动位置，从每次采样对应的探测器子模块的扫描数据中获取至少一个探测器元件对应的扫描数据，对所获取的至少一个探测器元件对应的扫描数据进行均值计算，得到本次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据；对所述至少一次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据进行均值计算，得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据。

在本发明的一个实施方式中，所述对齐情况确定装置包括：相对位置计算单元和/或绝对位置计算单元；其中，所述相对位置计算单元用于根据每个探测器模块的Z中心位置计算探测器模块之间的准直器侧相对位移；所述绝对位置计算单元用于根据每个探测器模块的Z中心位置及预先确定的零点，确定每个探测器模块相对该零点的准直器侧绝对位移。

在本发明的一个实施方式中，所述相对位置计算单元进一步：根据探测器与焦点的距离及准直器与焦点的距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及探测器模块之间的准直器侧相对位移，计算得到探测器模块之间的探测器侧相对位移；所述绝对位置计算单元进一步根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及每个探测器模块的准直器侧绝对位移，计算得到每个探测器模块的探测器侧绝对位移。

从上述方案中可以看出，本发明中对X光探测器的探测器模块在Z向的不同位置进行CT成像，可以得到每个探测器模块两头的探测器子模块的图像数据曲线，根据两条曲线之间的交点可以得到该探测器模块的中心位置，根据每个探测器模块各自的中心位置可以确定各探测器模块的对齐情况，从而实现了对X光探测器的探测器模块对齐情况的检测，尤其在X光探测器的产品开发阶段。此外，上述技术方案得出的结果还可以用来验证一般测试工具的性能。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为本发明实施例中的X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法的示例性流程图。

图2为本发明一个示例中示出的六个探测器模块各自的两条控制曲线的示意图。

图3为本发明实施例中的X光探测器的探测器模块对齐情况检测系统的示例性结构图。

图4为图3所示系统中数据处理装置的结构示意图；

图5为图3所示系统中对齐情况确定装置的结构示意图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

在CT机中，通常情况下，将检查床进入CT机的旋转机架的水平方向称为Z方向，即系统轴向。另外，将与地面垂直的方向称为Y方向，并将分别与Y方向和Z方向相垂直的水平方向称为X方向。本实施例中，为了实现对X光探测器的探测器模块对齐情况的检测，考虑借助CT扫描图像来进行检测，使X光探测器的探测器子模块的排列方向，即第二方向与Z向一致，之后通过沿Z向按照设定步长移动准直器，使X射线束从X光探测器的各探测器模块的一端移动至另一端，并在每次移动准直器后获取该准直器约束孔隙Z位置下的CT扫描数据，得到该准直器约束孔隙Z位置下对应各探测器模块的扫描数据，对每个探测器模块，提取该探测器模块两头的探测器子模块的扫描数据，对该探测器模块两头的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据所述探测器子模块的扫描数据计算得到针对该探测器子模块的一个控制数据；在由Z位置和控制数据构成的直角坐标系中，对每个探测器模块，对应每次移动后的准直器约束孔隙Z位置，绘制该探测器模块两头的探测器子模块的控制数据的位置，得到对应该探测器模块的两条控制曲线，获取两条控制曲线的交点所对应的Z位置，得到对应该探测器模块的Z中心位置；根据各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况。

具体地，在确定该探测器的探测器模块对齐情况时，可根据每个探测器模块的Z中心位置计算探测器模块之间的准直器侧相对位移；和/或，根据每个探测器模块的Z中心位置及预先确定的初始零点，确定每个探测器模块相对该初始零点的准直器侧绝对位移。进一步地，可根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数。之后可根据所述距离系数及探测器模块之间的准直器侧相对位移，计算得到探测器模块之间的探测器侧相对位移；和/或，根据所述距离系数及每个探测器模块的准直器侧绝对位移，计算得到每个探测器模块的探测器侧绝对位移。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

本发明实施例中的X光探测器包括沿第一方向平行排列的N_m个探测器模块，每个探测器模块由沿第二方向平行排列的N_q个的探测器子模块组成，每个探测器子模块由沿第一方向平行排列的N_k个探测器元件构成，使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成，其中，N_m和N_k为大于或等于2的整数，N_q为大于或等于2的偶数。

图1为本发明实施例中的X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法的示例性流程图。如图1所示，该方法包括如下步骤。

步骤101，使X光探测器的探测器子模块的排列方向与Z向一致，确定准直器的约束孔隙沿Z向移动的起始点z_S、结束点z_E和移动步长Δz。

本步骤中，在确定该起始点z_S和结束点z_E的位置时，以约束孔隙在位于该起始点z_S时，通过该约束孔隙的X射线束能完全覆盖住每个探测器模块的第一个探测器子模块的始端，约束孔隙在位于该结束点z_E时，通过该约束孔隙的X射线束能完全覆盖住每个探测器模块的最后一个探测器子模块的末端为准。在确定移动步长Δz时，可根据准直器的孔隙板的移动精度确定。

步骤102，将所述起始点z_S作为所述约束孔隙的第一个移动位置，按照所述移动步长Δz沿Z向依次移动准直器的约束孔隙，直到所述约束孔隙到达作为最后一个移动位置的结束点z_E，并对应所述约束孔隙的每个移动位置z_i＝z₁+Δz×i，进行CT扫描，并通过在所述移动位置下进行N_r次采样，得到所述移动位置下每个探测器模块两端的探测器子模块(即第一个探测器子模块(q＝1)和最后一个探测器子模块(q＝N_q))的N_r组扫描数据S_dc(z_i，q，k，r)。其中，i＝1，…，(z_E-z_S)/Δz，N_r为大于或等于1的整数，q＝1，N_q，k＝1，…，N_k，r＝1，…，N_r。

本步骤中，在每个移动位置下进行CT扫描时，可首先通过在所述移动位置下进行N_r次采样，得到每个移动位置下对应各探测器模块的N_r组扫描数据S_dc(z_i，q，k，r)，其中，q＝1，…，N_q。之后，再对每个探测器模块m(m＝1，…，N_m)，提取每个移动位置z_i下该探测器模块两端的探测器子模块的扫描数据，即提取每个移动位置下该探测器模块的第一个探测器子模块(q＝1)和最后一个探测器子模块(q＝N_q)的扫描数据。

或者，本步骤中，也可在每个移动位置下进行CT扫描时，通过在所述移动位置下进行N_r次采样，直接获取所述移动位置下每个探测器模块两端的探测器子模块的N_r组扫描数据S_dc(z_i，q，k，r)，其中，q＝1，N_q。

步骤103，对每个探测器模块m(m＝1，…，N_m)两端的两个探测器子模块中的每个探测器子模块(q＝1或q＝N_q)，根据每个移动位置z_i下所述探测器子模块的至少一组扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块(q＝1或q＝N_q)的一个控制数据。

具体地，可对两个探测器子模块中的每个探测器子模块(q＝1或q＝N_q)，在每个移动位置z_i，从每次采样r(r＝1，…，N_r)对应的探测器子模块的扫描数据中获取至少一个探测器元件对应的扫描数据，对所获取的至少一个探测器元件对应的扫描数据进行均值计算，得到本次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据。

本实施例中，可从每次采样r(r＝1，…，N_r)对应的探测器子模块的扫描数据中所有探测器元件的扫描数据中去掉最大的扫描数据和最小的扫描数据，之后对个扫描数据进行平均，得到本次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据R(z_i，q，m，r)，具体可如式(1)所示：

$R(z_i,q,m,r)=\frac{1}{N_k^m-2}(\left(\underset{k=k_m^S}{\overset{k_m^E}{\mathrm{\Σ}}}{S}_{\mathrm{dc}}(z_i,q,k,r)\right)-\max \left(S_{\mathrm{dc}}(z_i,q,k,r)\right){{|}_{k=k_m^S:k_m^E}-\min \left(S_{\mathrm{dc}}(z_i,q,k,r)\right)|}_{k=k_m^S:k_m^E})---\left(1\right)$

其中，是第m个探测器模块的每个探测器子模块(q＝1或q＝N_q)中的探测器元件的数量，是第m个探测器模块的每个探测器子模块(q＝1或q＝N_q)中的第一个探测器元件，是第m个探测器模块的每个探测器子模块(q＝1或q＝N_q)中的最后一个探测器元件。

之后，可对所述N_r次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据进行均值计算，得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据T(z_i，q，m)，具体可如式(2)所示：

$T(z_i,q,m)=\frac{1}{N_r}\underset{r=1}{\overset{\mathrm{Nr}}{\mathrm{\Σ}}}R(z_i,q,r,m)---\left(2\right)$

实际应用中，式(2)中的控制数据可直接使用。或者，进一步地，考虑到两个探测器子模块的扫描数据之间可能存在采样误差，为提高计算精度，也可对由扫描数据计算得到的两个探测器子模块的控制数据T(z_i，q，m)进行归一化处理，将进行归一化处理后的控制数据NT(z_i，q，m)作为每个探测器子模块的控制数据。具体的归一化处理可如式(3)所示：

$\mathrm{NT}(z_i,q,m)=\left\{\begin{array}{cc}\frac{T(z_i,q,m)}{T(1,q,m)\×T(z_E,N_q,m)},& q=1\\ T(z_i,q,m),& q=N_q\end{array}\right.$

步骤104，对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置。

图2为本发明一个示例中示出的探测器模块40至探测器模块45共六个探测器模块各自的两条控制曲线的局部放大示意图。图2中横坐标为准直器侧的约束孔隙移动位置值，纵坐标为探测器模块的控制数据值。可见，对应约束孔隙的每个移动位置，各探测器模块均有两个对应两头的探测器子模块的控制数据值，将各探测器模块的两个探测器子模块对应各移动位置的控制数据分别连成线，便得到对应该探测器模块的两条控制曲线。每个探测器模块两条控制曲线的交点即为该探测器模块的Z中心位置。

步骤105，根据各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况。

本步骤中，可根据每个探测器模块的Z中心位置计算探测器模块之间的准直器侧相对位移；和/或，根据每个探测器模块的Z中心位置及预先确定的零点，确定每个探测器模块相对该初始零点的准直器侧绝对位移。

图2中示出了探测器模块45的准直器侧绝对位移d₀，该准直器侧绝对位移d₀即为探测器模块45的Z中心位置与预先确定的零点之间的距离。

之后，可根据该准直器侧相对位移和/或准直器侧绝对位移可以确定该探测器模块的对齐情况。

进一步地，为了获取探测器侧的相对位移和绝对位移，可进一步根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及探测器模块之间的准直器侧相对位移，计算得到探测器模块之间的探测器侧相对位移；和/或，根据所述距离系数及每个探测器模块的准直器侧绝对位移，计算得到每个探测器模块的探测器侧绝对位移。

例如，对于图2中所示的探测器模块45的准直器侧绝对位移d₀，可根据下式(4)计算得到探测器模块45的探测器侧绝对位移zd(m)，即：

其中，FD为探测器与焦点的距离，FC为准直器与焦点的距离。

之后，可根据该探测器侧相对位移和/或探测器侧绝对位移可以更准确的确定该探测器模块的对齐情况。

进一步地，由于经实验验证后，本实施例中的这种方法测试效果比较准确，因此可以用这种方法得出的结果来验证其它测试工具的性能，尤其是在产品的研发阶段。

图3为本发明实施例中的X光探测器的探测器模块对齐情况检测系统的示例性结构图。本实施例中的X光探测器包括沿第一方向平行排列的至少两个探测器模块，每个探测器模块由沿第二方向平行排列的2N个的探测器子模块组成，每个探测器子模块由沿第一方向平行排列的至少两个探测器元件构成，使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成，其中，N为大于或等于1的整数。如图3所示，该系统可包括：约束孔隙移动装置310、主控制装置320、CT扫描装置330、数据处理装置340和对齐情况确定装置350。

其中，约束孔隙移动装置310用于将预先确定的准直器的约束孔隙沿Z向移动的起始点作为所述约束孔隙的第一个移动位置，按照预先确定的移动步长沿Z向依次移动准直器的约束孔隙，直到所述约束孔隙到达预先确定的作为最后一个移动位置的结束点。

主控制装置320用于在所述X光探测器的探测器子模块的排列方向与Z向一致时，控制约束孔隙移动装置310将所述约束孔隙从所述起始点按照所述移动步长移动至所述结束点，并对应所述约束孔隙的每个移动位置，控制包括所述X光探测器在内的CT扫描装置330进行CT扫描。

CT扫描装置330用于根据主控制装置320的控制进行CT扫描，将所述X光探测器通过至少一次采样得到的每个移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据输出给数据处理装置340。本实施例中，将CT机中实现CT扫描的所有器件组合称为CT扫描装置330。具体实现时，该CT扫描装置330还可包括旋转机架、X光球管、以及控制旋转机架带动X光球管和X光探测器旋转并控制X光球管和X光探测器进行X射线扫描及采集的控制装置等。其中，每个移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据包括：每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据。

数据处理装置340用于对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据；对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置。

其中，若CT扫描装置330传送的每个移动位置下对应各探测器模块的扫描数据中包括每个移动位置下各探测器模块的所有探测器子模块的扫描数据时，数据处理装置340可对每个探测器模块，在每个移动位置下，从其所有探测器子模块的扫描数据中提取出其两端的探测器子模块的扫描数据。若CT扫描装置330传送的每个移动位置下对应各探测器模块的扫描数据中仅包括每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的扫描数据时，则数据处理装置340省却上述探测器子模块的扫描数据提取过程。

对齐情况确定装置350用于根据所述数据处理装置得到的各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况。

本实施例中，X光探测器的探测器模块对齐情况检测系统的各功能模块的具体操作方法可与图1所示相应步骤中的描述一致。

例如，图4示出了本实施例中数据处理装置340的结构示意图。如图4所示，数据处理装置340可包括：控制数据计算单元341和中心位置确定单元342。

其中，控制数据计算单元341用于对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的至少一组扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据。其中，控制数据计算单元341可对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，对每个移动位置，从每次采样对应的探测器子模块的扫描数据中获取至少一个探测器元件对应的扫描数据，对所获取的至少一个探测器元件对应的扫描数据进行均值计算，得到本次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据；对所述至少一次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据进行均值计算，得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据。

中心位置确定单元342用于对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置。

又如图5示出了本实施例中对齐情况确定装置350的结构示意图。如图5所示，该对齐情况确定装置350可包括：相对位置计算单元351和/或绝对位置计算单元352。

其中，相对位置计算单元351用于根据每个探测器模块的Z中心位置计算探测器模块之间的准直器侧相对位移。

绝对位置计算单元352用于根据每个探测器模块的Z中心位置及预先确定的零点，确定每个探测器模块相对该零点的准直器侧绝对位移。

进一步地，与图1所示方法相对应，相对位置计算单元351可进一步根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及探测器模块之间的准直器侧相对位移，计算得到探测器模块之间的探测器侧相对位移。

相应地，绝对位置计算单元可进一步根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及每个探测器模块的准直器侧绝对位移，计算得到每个探测器模块的探测器侧绝对位移。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本申请所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

本申请实施例中的部分步骤，可以利用软件实现，相应的软件程序可以存储在可读取的存储介质中，如光盘或硬盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种X光探测器的探测器模块对齐情况检测方法，所述X光探测器包括沿第一方向平行排列的至少两个探测器模块，每个探测器模块由沿第二方向平行排列的2N个探测器子模块组成，每个探测器子模块由沿第一方向平行排列的至少两个探测器元件构成，使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成，其中，N为大于或等于1的整数；该方法包括：

使X光探测器的探测器子模块的排列方向与Z向一致，确定准直器的约束孔隙沿Z向移动的起始点、结束点和移动步长；

将所述起始点作为所述约束孔隙的第一个移动位置，按照所述移动步长沿Z向依次移动准直器的约束孔隙，直到所述约束孔隙到达作为最后一个移动位置的结束点，并对应所述约束孔隙的每个移动位置，进行CT扫描，并通过至少一次采样得到每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据；

对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据；

对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置；和

根据各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过至少一次采样得到每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据包括：

通过在所述移动位置下进行至少一次采样，得到所述移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据；

对每个探测器模块，提取该移动位置下该探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据包括：

对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，在每个移动位置，从每次采样对应的探测器子模块的扫描数据中获取至少一个探测器元件对应的扫描数据，对所获取的至少一个探测器元件对应的扫描数据进行均值计算，得到本次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据；对所述至少一次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据进行均值计算，得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在对所述探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，得到该探测器子模块的一个控制数据之后，进一步包括：对所述探测器模块两端的探测器子模块的控制数据进行归一化处理，将进行归一化处理后的控制数据作为每个探测器子模块的控制数据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况包括：

根据每个探测器模块的Z中心位置计算探测器模块之间的准直器侧相对位移；和/或，根据每个探测器模块的Z中心位置及预先确定的零点，确定每个探测器模块相对该零点的准直器侧绝对位移。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；

根据所述距离系数及探测器模块之间的准直器侧相对位移，计算得到探测器模块之间的探测器侧相对位移；和/或，根据所述距离系数及每个探测器模块的准直器侧绝对位移，计算得到每个探测器模块的探测器侧绝对位移。

7.一种X光探测器的探测器模块对齐情况检测系统，所述X光探测器包括沿第一方向平行排列的至少两个探测器模块，每个探测器模块由沿第二方向平行排列的2N个探测器子模块组成，每个探测器子模块由沿第一方向平行排列的至少两个探测器元件构成，使得每个探测器模块分别由以二维方式设置的多个探测器元件构成，其中，N为大于或等于1的整数；

该系统包括：约束孔隙移动装置、主控制装置、CT扫描装置、数据处理装置和对齐情况确定装置；其中，

所述约束孔隙移动装置用于将预先确定的准直器的约束孔隙沿Z向移动的起始点作为所述约束孔隙的第一个移动位置，按照预先确定的移动步长沿Z向依次移动准直器的约束孔隙，直到所述约束孔隙到达预先确定的作为最后一个移动位置的结束点；

所述主控制装置用于在所述X光探测器的探测器子模块的排列方向与Z向一致时，控制所述约束孔隙移动装置将所述约束孔隙从所述起始点按照所述移动步长移动至所述结束点，并对应所述约束孔隙的每个移动位置，控制包括所述X光探测器在内的CT扫描装置进行CT扫描；

所述CT扫描装置用于根据所述主控制装置的控制进行CT扫描，将所述X光探测器通过至少一次采样得到的每个移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据输出给数据处理装置；所述每个移动位置下对应各探测器模块的至少一组扫描数据包括：每个移动位置下各探测器模块两端的探测器子模块的至少一组扫描数据；

所述数据处理装置用于对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的至少一组扫描数据计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据；对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置；

所述对齐情况确定装置用于根据所述数据处理装置得到的各探测器模块的Z中心位置确定该探测器的探测器模块对齐情况。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述数据处理装置包括：

控制数据计算单元，用于对每个探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，根据每个移动位置下所述探测器子模块的至少一组扫描数据，计算得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据；和

中心位置确定单元，用于对每个探测器模块，在由移动位置值和控制数据值构成的直角坐标系中，根据每个移动位置下针对该探测器模块两端的探测器子模块的控制数据，绘制出两条控制曲线，根据所述两条控制曲线的交点，得到所述探测器模块的Z中心位置。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制数据计算单元对所述探测器模块两端的探测器子模块中的每个探测器子模块，对每个移动位置，从每次采样对应的探测器子模块的扫描数据中获取至少一个探测器元件对应的扫描数据，对所获取的至少一个探测器元件对应的扫描数据进行均值计算，得到本次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据；对所述至少一次采样对应的探测器子模块的基准扫描数据进行均值计算，得到每个移动位置下针对该探测器子模块的一个控制数据。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述对齐情况确定装置包括：相对位置计算单元和/或绝对位置计算单元；其中，

所述相对位置计算单元用于根据每个探测器模块的Z中心位置计算探测器模块之间的准直器侧相对位移；

所述绝对位置计算单元用于根据每个探测器模块的Z中心位置及预先确定的零点，确定每个探测器模块相对该零点的准直器侧绝对位移。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述相对位置计算单元进一步：根据探测器与焦点的距离及准直器与焦点的距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及探测器模块之间的准直器侧相对位移，计算得到探测器模块之间的探测器侧相对位移；

所述绝对位置计算单元进一步根据探测器的焦点距离及准直器的焦点距离，计算出探测器与准直器之间的距离系数；根据所述距离系数及每个探测器模块的准直器侧绝对位移，计算得到每个探测器模块的探测器侧绝对位移。