一种PET检测器计数校正方法和装置.pdf

本发明涉及图像处理领域，特别是一种PET检测器计数校正方法，包括:采集校正事件，获得每个校正事件对应的位置信息；根据所述校正事件对应的位置信息，获得PET检测器各计数区域的计数信息，根据各计数区域的计数信息获得各计数区域对应的校正系数；所述PET检测器被划分为多个计数区域，所述计数区域的个数与所述PET检测器的光电倍增管通道的个数相对应；判断各所述计数区域的校正系数是否均符合预设的阈值区间，如果是，则停止对所述PET检测器的计数进行校正；如果否，则根据所述各计数区域对应的校正系数对所述PET检测器的输出信号进行调整，直至每个计数区域的校正系数符合预设的阈值区间。本发明实可以提高计数均匀性，从而提高图像成像的均匀性以获得高质量图像。

1.  一种PET检测器计数校正方法，其特征在于，所述方法包括:
采集校正事件，获得每个校正事件对应的位置信息；
根据所述校正事件对应的位置信息，获得所述PET检测器各计数区域的 计数信息，根据所述各计数区域的计数信息获得各计数区域对应的校正系数； 其中，所述PET检测器被划分为多个计数区域，所述计数区域的个数与所述 PET检测器的光电倍增管通道的个数相对应；
判断各所述计数区域的校正系数是否均符合预设的阈值区间，如果是， 则停止对所述PET检测器的计数进行校正；如果否，则根据所述各计数区域 对应的校正系数对所述PET检测器的输出信号进行调整，直至每个计数区域 的校正系数符合预设的阈值区间。

2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采集校正事件，获得 每个校正事件对应的位置信息包括：
当探测到有光子入射时，确定采集到校正事件；
根据所述光子对应的光电倍增管输出信号，确定所述光子入射的位置信 息。

3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述校正事件对 应的位置信息，获得所述PET检测器各计数区域的计数信息，根据所述各计 数区域的计数信息获得校正系数包括：
根据各校正事件对应的位置信息，计算得到各计数区域的总计数值以及 所述各计数区域组成的总计数区域对应的计数平均值；
将所述各计数区域的总计数值与所述计数平均值的比值，作为各计数区 域的校正系数。

4.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述各计数区域 对应的校正系数对所述PET检测器的输出信号进行调整，直至每个计数区域 的校正系数符合预设的阈值区间包括：
根据各所述计数区域对应的校正系数确定各计数区域对应的校正步长；
根据所述各计数区域对应的校正步长调整所述PET检测器的可变增益放 大器的增益值，并下载调整后的所述增益值；
利用调整后的所述增益值采集校正事件，重新计算各计数区域的校正系 数，直到所述各计数区域的校正系数均符合预设的阈值区间为止。

5.  根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述利用调整后的所述增 益值采集校正事件包括：
当探测到有光子入射、确定采集到校正事件时，利用调整后的所述增益 值调整所述光子对应的光电倍增管输出信号。

6.  一种PET检测器计数校正装置，其特征在于，所述装置包括:
采集单元，用于采集校正事件，获得每个校正事件对应的位置信息；
校正系数获得单元，用于根据所述校正事件对应的位置信息，获得所述 PET检测器各计数区域的计数信息，根据所述各计数区域的计数信息获得各 计数区域对应的校正系数；其中，所述PET检测器被划分为多个计数区域， 所述计数区域的个数与所述PET检测器的光电倍增管通道的个数相对应；
校正单元，用于判断各所述计数区域的校正系数是否均符合预设的阈值 区间，如果是，则停止对所述PET检测器的计数进行校正；如果否，则根据 所述各计数区域对应的校正系数对所述PET检测器的输出信号进行调整，直 至每个计数区域的校正系数符合预设的阈值区间。

7.  根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述采集单元包括：
第一确定单元，用于当探测到有光子入射时，确定采集到校正事件；
第二确定单元，用于根据所述光子对应的光电倍增管输出信号，确定所 述光子入射的位置信息。

8.  根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述校正系数获得单元包 括：
第一计算单元，用于根据各校正事件对应的位置信息，计算得到各计数 区域的总计数值以及所述各计数区域组成的总计数区域对应的计数平均值；
第二计算单元，用于将所述各计数区域的总计数值与所述计数平均值的 比值，作为各计数区域的校正系数。

9.  根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述校正单元包括：
校正步长确定单元，用于根据各所述计数区域对应的校正系数确定各计 数区域对应的校正步长；
增益值确定单元，用于根据所述各计数区域对应的校正步长调整所述PET 检测器的可变增益放大器的增益值，并下载调整后的所述增益值；
调整单元，用于利用调整后的所述增益值采集校正事件，重新计算各计 数区域的校正系数，直到所述各计数区域的校正系数均符合预设的阈值区间 为止。

10.  根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整单元具体用于：
当探测到有光子入射、确定采集到校正事件时，利用调整后的所述增益 值调整所述光子对应的光电倍增管输出信号。

一种PET检测器计数校正方法和装置
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种PET检测器计数校正方 法和装置。
背景技术
目前，PET-CT(英文全称为Positron Emission Tomography-Computed  Tomography，中文全称为正电子发射计算机断层扫描)检测器已广泛应用到 医疗领域。PET-CT进行PET扫描的主要工作原理为：当核辐射进入闪烁体后， 会使闪烁体发生电离、激发而向四面八方发射荧光，通过光导和光收集器将 光子投射到和闪烁体相连的光电倍增管(英文全称为Photo Multiplier Tube,英 文简称为PMT)上。由于光电效应会击出电子，电子在PMT内被倍增、加速， 在阳极上形成电流脉冲输出，再由电子电路进行收集从而形成电子输出信号。
PET/CT进行PET扫描时，理想情况下，检测器的内部计数是一致的。然 而，由于晶体的非均匀性响应、光电倍增管增益的不一致性以及晶体与光导、 光导与PMT间耦合剂对光输出的影响、电子电路各通道的差异性等因素，在 PET检测器平面的不同位置，探测到单能γ射线源是不同的，导致检测器的 内部各个位置或区域的计数不均匀，而某一位置或区域的计数过少，将会导 致这一位置或区域对应的成像质量变差。因此，PET检测器内部计数不均匀， 将在很大程度上使得成像的均匀性变差，无法获得高质量的图像。因此，亟 需一种方法对PET检测器进行计数校正，以保证PET检测器计数均匀，从而 获得计数一致性，最终提高图像均匀性，获得高质量的图像。
发明内容
本发明实施例提供了一种PET检测器计数校正方法和装置，可以对PET 检测检测器进行计数校正，提高计数均匀性，从而提高图像成像的均匀性以 获得高质量的图像。
技术方案如下：
根据本发明实施例的第一方面，公开了一种PET检测器计数校正方法， 所述方法包括:
采集校正事件，获得每个校正事件对应的位置信息；
根据所述校正事件对应的位置信息，获得所述PET检测器各计数区域的 计数信息，根据所述各计数区域的计数信息获得各计数区域对应的校正系数； 其中，所述PET检测器被划分为多个计数区域，所述计数区域的个数与所述 PET检测器的光电倍增管通道的个数相对应；
判断各所述计数区域的校正系数是否均符合预设的阈值区间，如果是， 则停止对所述PET检测器的计数进行校正；如果否，则根据所述各计数区域 对应的校正系数对所述PET检测器的输出信号进行调整，直至每个计数区域 的校正系数符合预设的阈值区间。
优选地，所述采集校正事件，获得每个校正事件对应的位置信息包括：
当探测到有光子入射时，确定采集到校正事件；
根据所述光子对应的光电倍增管输出信号，确定所述光子入射的位置信 息。
优选地，所述根据所述校正事件对应的位置信息，获得所述PET检测器 各计数区域的计数信息，根据所述各计数区域的计数信息获得校正系数包括：
根据各校正事件对应的位置信息，计算得到各计数区域的总计数值以及 所述各计数区域组成的总计数区域对应的计数平均值；
将所述各计数区域的总计数值与所述计数平均值的比值，作为各计数区 域的校正系数。
优选地，所述根据所述各计数区域对应的校正系数对所述PET检测器的 输出信号进行调整，直至每个计数区域的校正系数符合预设的阈值区间包括：
根据各所述计数区域对应的校正系数确定各计数区域对应的校正步长；
根据所述各计数区域对应的校正步长调整所述PET检测器的可变增益放 大器的增益值，并下载调整后的所述增益值；
利用调整后的所述增益值采集校正事件，重新计算各计数区域的校正系 数，直到所述各计数区域的校正系数均符合预设的阈值区间为止。
优选地，所述利用调整后的所述增益值采集校正事件包括：
当探测到有光子入射、确定采集到校正事件时，利用调整后的所述增益 值调整所述光子对应的光电倍增管输出信号。
根据本发明实施例的第二方面，公开了一种PET检测器计数校正装置， 所述装置包括:
采集单元，用于采集校正事件，获得每个校正事件对应的位置信息；
校正系数获得单元，用于根据所述校正事件对应的位置信息，获得所述 PET检测器各计数区域的计数信息，根据所述各计数区域的计数信息获得各 计数区域对应的校正系数；其中，所述PET检测器被划分为多个计数区域， 所述计数区域的个数与所述PET检测器的光电倍增管通道的个数相对应；
校正单元，用于判断各所述计数区域的校正系数是否均符合预设的阈值 区间，如果是，则停止对所述PET检测器的计数进行校正；如果否，则根据 所述各计数区域对应的校正系数对所述PET检测器的输出信号进行调整，直 至每个计数区域的校正系数符合预设的阈值区间。
优选地，所述采集单元包括：
第一确定单元，用于当探测到有光子入射时，确定采集到校正事件；
第二确定单元，用于根据所述光子对应的光电倍增管输出信号，确定所 述光子入射的位置信息。
优选地，所述校正系数获得单元包括：
第一计算单元，用于根据各校正事件对应的位置信息，计算得到各计数 区域的总计数值以及所述各计数区域组成的总计数区域对应的计数平均值；
第二计算单元，用于将所述各计数区域的总计数值与所述计数平均值的 比值，作为各计数区域的校正系数。
优选地，所述校正单元包括：
校正步长确定单元，用于根据各所述计数区域对应的校正系数确定各计 数区域对应的校正步长；
增益值确定单元，用于根据所述各计数区域对应的校正步长调整所述PET 检测器的可变增益放大器的增益值，并下载调整后的所述增益值；
调整单元，用于利用调整后的所述增益值采集校正事件，重新计算各计 数区域的校正系数，直到所述各计数区域的校正系数均符合预设的阈值区间 为止。
优选地，所述调整单元具体用于：
当探测到有光子入射、确定采集到校正事件时，利用调整后的所述增益 值调整所述光子对应的光电倍增管输出信号。
本发明实施例能够达到的有益效果为：在本发明实施例中，采集校正事 件，获得每个校正事件对应的位置信息；根据所述校正事件对应的位置信息， 获得所述PET检测器各计数区域的计数信息，根据所述各计数区域的计数信 息获得各计数区域对应的校正系数；判断各所述计数区域的校正系数是否均 符合预设的阈值区间，如果是，则停止对所述PET检测器的计数进行校正； 如果否，则根据所述各计数区域对应的校正系数对所述PET检测器的输出信 号进行调整，直至每个计数区域的校正系数符合预设的阈值区间。由于本发 明实施例通过确定的校正系数对PET检测器的输出信号进行调整，直到每个 计数区域的校正系数符合预设的阈值区间，以达到PET检测器计数均匀的目 的，从而提高图像均匀性以获得高质量的图像。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，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为本发明提供的PET检测器计数方法第一实施例示意图；
图2为PET检测器装置示意图；
图3为泛源辐射的晶体阵列的二维位置散点图；
图4为本发明提供的PET检测器计数装置示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种PET(正电子发射断层扫描)检测器计数校正 方法和装置，可以对PET检测检测器进行计数校正，提高计数均匀性，从而 提高图像成像的均匀性以获得高质量的图像。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合 本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅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，都应当属于本发明保护的范围。
参见图1，为本发明提供的PET检测器计数方法第一实施例示意图，所 述方法包括：
S101，采集校正事件，获得每个校正事件对应的位置信息。
其中，步骤S101具体实现时包括：当探测到有光子入射时，确定采集到 校正事件；根据所述光子对应的光电倍增管输出信号，确定所述光子入射的 位置信息。
请参见图2所示的PET检测器示意图，具体实现时，若γ光子入射到晶 体块则可以激发出可见光，由于击中闪烁晶体的位置不同而导致各个光电倍 增管所收集到的可见光会有差异，通过这些差异来识别γ光子击中晶体的位 置，进行采集校正事件以及获得校正事件的位置信息。当有光子入射时，确 定采集到校正事件。这时光电倍增管输出相应的电信号，假设将光电倍增管 输出的电信号记为A，B，C，D，则根据重心法可获得γ光子入射到晶体块 中的位置坐标X，Y，即可判定γ光子是从哪个晶体条入射的。参见图3，为 泛源辐射的晶体阵列的二维位置散点图。根据光子入射的校正事件可以获得 晶体阵列的二维位置散点图，通过所述散点图从而确定位置信息。
其中，位置坐标X，Y可以使用以下公式计算得到：
E＝A+B+C+D                  (1)
X = A + C E - - - ( 2 ) ]]>
Y = C + D E - - - ( 3 ) ]]>
由此，可以获得每个光子入射的校正事件对应的位置信息。
需要说明的是，在首次采集校正事件时，所述光电倍增管输出的电信号 是经过可变增益放大器调整后的电信号。光电倍增管通道的后端一般会接增 益放大器(英文全称为variable gain amplifer，英文简称为VGA)，所述增益 放大器一般用于对光电倍增管的输出信号进行调整，所述增益放大器的增益 值VGA一般为电压值。首次采集校正事件时，每个光电倍增管通道对应的增 益值为初始增益值，根据经验确定。具体可以参见表4所示。
S102，根据所述校正事件对应的位置信息，获得所述PET检测器各计数 区域的计数信息，根据所述各计数区域的计数信息获得各计数区域对应的校 正系数；所述PET检测器被划分为多个计数区域，所述计数区域的个数与所 述PET检测器的光电倍增管通道的个数相对应。
在本发明实施例具体实现时，可以根据PET检测器的光电倍增管通道的 数目，确定多个计数区域。例如，PET检测器具有4个光电倍增管通道，则 可以将检测器内部划分为4个计数区域。
在获得各校正事件对应的位置信息后，可以计算得到各计数区域的总计 数值以及所述各计数区域组成的总计数区域对应的计数平均值。如表1所示， 为各计数区域的计数信息的示意。假设将检测器内部划分为E、F、G、H这4 个计数区域。
表1 计数区域示意表

在获得各校正事件对应的位置信息，则可以统计获得各计数区域的计数 信息。当光子入射到晶体上时，记为一个校正事件，知道校正事件的位置信 息后，则可以在所述位置上计1个数，每个位置或区域的计数信息用于表明 所述位置或区域被光子击中多少次。如表1所示，计数区域E内各位置的计 数分别为104,110,103,99,101,101,101,108,109,97,96,98,101,110,101,105。当然， 表1仅为示例性说明，并不完全与实际数据相符。
然后，统计获得每个区域内的总计数以及各计数区域组成的总计数区域 对应的计数平均值。各计数区域组成的总计数区域对应的计数平均值可以根 据将每个计数区域的总计数相加得到总计数值，然后除以计数区域的个数得 到。本发明具体实现时，是将所述各计数区域的总计数值与所述计数平均值 的比值，作为各计数区域的校正系数。具体可以参照表2所示，为校正系数 示意表。
表2 校正系数示意表

S103，判断各所述计数区域的校正系数是否均符合预设的阈值区间，如 果是，则停止对所述PET检测器的计数进行校正；如果否，则根据所述各计 数区域对应的校正系数对所述PET检测器的输出信号进行调整，直至每个计 数区域的校正系数符合预设的阈值区间。
在获得校正系数后，首先判断各所述计数区域的校正系数是否均符合预 设的阈值区间，如果是，则停止对所述PET检测器的计数进行校正，退出程 序。如果否，则根据所述各计数区域对应的校正系数对所述PET检测器的输 出信号进行调整，直至每个计数区域的校正系数符合预设的阈值区间。
具体地，可以预设阈值区间为(0.95,1.05)，当然也可以设置其他数值的 阈值区间，在此不进行限定。
根据表2获得的校正系数，可以确定各计数区域的校正系数并非均在预 设的阈值区间内。因此，还需要执行后续的校正处理步骤。具体实现时，可 以根据各所述计数区域对应的校正系数确定各计数区域对应的校正步长；根 据所述各计数区域对应的校正步长调整所述PET检测器的可变增益放大器的 增益值，并下载调整后的所述增益值；利用调整后的所述增益值采集校正事 件，重新计算各计数区域的校正系数，直到所述各计数区域的校正系数均符 合预设的阈值区间为止。具体地，利用调整后的所述增益值采集校正事件包 括：当探测到有光子入射、确定采集到校正事件时，利用调整后的所述增益 值调整所述光子对应的光电倍增管输出信号。
下面结合具体实现方式进行详细地说明。首先根据校正系数确定校正步 长。具体地，可以根据经验值确定校正步长。例如，当校正系数在预设的阈 值区间内时，可以设置校正步长为零，停止步进。当校正系数小于第一阈值 时，校正步长为正值；当校正系数大于第二阈值时，校正步长为负值。或者， 设置其他的方法来确定校正步长，本发明对此不进行限定。
下面举出一个具体实现的示例，需要说明的是，这不视为对本发明的限 制：
(1)当校正系数小于0.8时，校正步长为+0.05；当校正系数大于1.2时， 校正步长为-0.05；
(2)当校正系数属于[0,8.0.9]时，校正步长为+0.03，当校正系数属于 (0.9,0.95)时，校正步长为+0.02；
(3)当校正系数属于[0.95,1.05]时，校正步长为零，停止步进；
(4)当校正系数属于(1.05,1.1)，校正步长为-0.02；当校正系数属于 [1.1,1/2]时，校正步长为-0.03。
则按照以上校正规则，对应表2所获得的校正系数，可以参照表3获得 校正步长。
表3 校正步长示意表

在确定了校正步长后，即可以根据所述各计数区域对应的校正步长调整 所述PET检测器的可变增益放大器的增益值，并下载调整后的所述增益值， 以供后续使用。
其中，可变增益放大器VGA的电压调整范围在1.9V-3.1V之间，对光电 倍增管PMT的输出信号大小做调整，这样会影响PMT所对应区域的计数。 如表3所示，为增益值更新示意表。其中，表中的对应PMT管增益步进值即 为校正步长，VGA原值为VGA增益值的初始值，VGA更新值为调整后的增 益值，其单位为伏特(V)。
表4 增益值调整示意表