无需体模的 CT 扫描仪再校准

CT 系统依赖精确的校准来避免几何畸变并确保成像准确。即使是微小的错位，也会在最终图像中造成明显的问题。

这些校准参数会随时间漂移。更突然的变化，例如更换部件或扫描过程中的意外碰撞，可能使系统完全失准。传统上，解决这些问题需要外部技术人员使用专用校准设备进行耗时的调整。

在本文中，我们将展示 Voxray QRT 的 Self-Calibration 工具如何利用任意现有扫描数据快速解决这些问题，而无需专用校准设备。

在对一个大型样本进行常规扫描时，我们的一位客户遇到了紧急情况：X 射线源意外与样本发生了碰撞。
因此，扫描图像出现了明显的几何畸变，在螺旋扫描模式下尤为突出。
团队需要解决两个紧迫的问题：扫描仪的校准参数相对原始设置偏离了多少？机械手是否有需要维修的损伤？

碰撞后的螺旋扫描呈现出严重的几何伪影。

我们的 Self-Calibration 工具利用 X 射线系统的可微模型，能够基于任意扫描数据直接优化整个扫描仪的几何参数。

该模型描述了系统的物理特性，可以对关键参数进行精确调整：射线源位置、探测器对准和旋转轴。

将这一优化过程应用于采集到的数据，即使在部件碰撞等严重事件之后，也能快速校正校准误差。由此获得的信息有助于解决机械问题并改善后续扫描，在无需停机的情况下确保最佳性能。

使用 Voxray Self-Calibration 工具，无需校准体模即可重新校准受损的 CT，从而实现高质量的 CT 重建。

结果

X 射线源与样本碰撞后，客户的螺旋扫描出现了明显的几何伪影。

我们使用 Voxray Self-Calibration 工具优化了系统几何参数，消除了这些畸变。整个过程无需任何校准体模，只用了几分钟。

分析显示，控制射线源和探测器移动的垂直电机存在 2.7% 的误差。将这一校正应用到几何参数后，我们再次获得了准确的重建结果，如下图所示。

受损的 CT 几何参数

经 Voxray 校正的 CT 几何参数

电池的 2D 切片对比。

受损的 CT 几何参数

经 Voxray 校正的 CT 几何参数

电池的 2D 切片对比。

受损的 CT 几何参数

经 Voxray 校正的 CT 几何参数

电池的 3D 渲染。