本技術涉及x射線成像，特別是涉及一種cl系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方法、cl系統(tǒng)和計算機設備。

背景技術：

1、扁平物體是指長度與厚度比、寬度與厚度比較大的物體，例如印刷電路板(printing?circuit?board，pcb)。為了提高扁平物體的質量和可靠性，需要獲取扁平物體的內部結構的詳細信息。

2、傳統(tǒng)技術中通常采用計算機層析成像（computed?laminography，cl）技術能夠對扁平物體進行非破壞性檢測，即在不損害扁平物體的情況下，通過掃描獲得其內部結構的質量信息。

3、通過cl技術對扁平物體進行成像的首要步驟是進行cl系統(tǒng)的參數(shù)標定。由于傳統(tǒng)技術中的cl系統(tǒng)在機械加工和組裝過程中存在誤差，導致cl系統(tǒng)的標定參數(shù)和實際參數(shù)存在誤差，使用存在誤差的標定參數(shù)和實際參數(shù)進行圖像重建，可能會引起重建圖像中出現(xiàn)幾何偽影，例如重建圖像中出現(xiàn)重影、明顯的不銳利邊緣等，嚴重影響cl系統(tǒng)重建圖像的質量，進而降低對扁平物體成像的準確性。

4、在現(xiàn)有的參數(shù)優(yōu)化方法中，可實現(xiàn)一次性對部分標定參數(shù)和實際參數(shù)進行優(yōu)化，優(yōu)化結果僅能改善探測器和放射源不平行、不同心的問題，但無法適用于不同的cl系統(tǒng)模型，且優(yōu)化結果依賴標靶數(shù)據(jù)的準確性，無法有效改善cl系統(tǒng)的成像性能。

技術實現(xiàn)思路

1、基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種cl系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方法、cl系統(tǒng)和計算機設備，能夠提高對扁平物體成像的準確性。

2、第一方面，本技術提供了一種cl系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方法，所述方法包括：

3、獲取計算機層析成像cl系統(tǒng)采集的標靶圖像；

4、根據(jù)所述標靶圖像，確定標志點的初始位置信息；

5、根據(jù)標靶、探測器和射線源之間的位置關系和所述標志點的初始位置信息，確定在空間坐標系下的所述標靶的初始位姿、所述探測器的初始位姿和所述射線源的初始位姿；

6、基于所述空間坐標系與世界坐標系之間的轉換參數(shù)，將所述探測器的初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述探測器的初始世界位姿，將所述射線源初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述射線源的初始世界位姿，以及將所述標靶初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述標靶的初始世界位姿；

7、根據(jù)所述標靶的初始世界位姿、所述探測器的初始世界位姿和所述射線源的初始世界位姿，確定所述標靶在所述探測器坐標系下的投影位姿；

8、構建所述標靶的初始位姿與所述標靶的投影位姿之間的代價函數(shù)；

9、以所述代價函數(shù)的函數(shù)值最小為目標，對所述探測器的初始位姿、所述射線源的初始位姿和所述標志點的初始位置信息進行優(yōu)化，得到所述探測器的目標世界位姿、所述射線源的目標世界位姿和所述標志點的目標位置信息。

10、在其中一個實施例中，所述根據(jù)所述標靶的初始世界位姿、所述探測器的初始世界位姿和所述射線源的初始世界位姿，確定所述標靶在所述探測器坐標系下的投影位姿，包括：

11、根據(jù)所述標靶的初始世界位姿和所述探測器的初始世界位姿，確定第一位姿差值；

12、根據(jù)所述射線源的初始世界位姿和所述探測器的初始世界位姿，確定第二位姿差值；

13、根據(jù)所述第一位姿差值和所述第二位姿差值，確定所述標靶在所述探測器坐標系下的投影位姿。

14、在其中一個實施例中，以所述代價函數(shù)的函數(shù)值最小為目標，對所述探測器的初始位姿、所述射線源的初始位姿和所述標志點的初始位置信息進行優(yōu)化，得到所述探測器的目標世界位姿、所述射線源的目標世界位姿和所述標志點的目標位置信息，包括：

15、以所述代價函數(shù)的函數(shù)值最小為目標，對所述探測器的初始位姿、所述射線源的初始位姿和所述標志點的初始位置信息進行優(yōu)化，得到所述探測器的中間世界位姿、所述射線源的中間世界位姿和所述標志點的中間位置信息；

16、判斷所述代價函數(shù)的函數(shù)值是否小于預設閾值；

17、若是，則根據(jù)優(yōu)化后的所述探測器的中間世界位姿和所述射線源的中間世界位姿，確定所述探測器的目標世界位姿、所述射線源的目標世界位姿和所述標志點的目標位置信息；

18、若否，則將所述探測器的中間世界位姿和所述射線源的中間世界位姿分別作為新的所述探測器的初始位姿和新的所述射線源的初始位姿，以及將所述標志點的中間位置信息作為新的標志點的初始位置信息，并返回執(zhí)行基于所述空間坐標系與世界坐標系之間的轉換參數(shù)，將所述探測器的初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述探測器的初始世界位姿，將所述射線源初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述射線源的初始世界位姿，以及將所述標靶初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述標靶的初始世界位姿。

19、在其中一個實施例中，所述獲取計算機層析成像cl系統(tǒng)采集的標靶圖像，包括：

20、在cl系統(tǒng)中的探測器和射線源圍繞所述標靶做同步運動的過程中，控制所述探測器采集至少一張標靶圖像。

21、在其中一個實施例中，所述空間坐標系與所述世界坐標系之間的轉換參數(shù)至少包括旋轉向量和平移向量。

22、在其中一個實施例中，所述標靶包括至少兩種體積大小的多個球體；其中，體積中較大的球體用于標識所述標靶的方向。

23、第二方面，本技術還提供了一種cl系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

24、標靶；

25、用于放置所述標靶的載物臺、探測器和射線源；所述探測器用于采集所述標靶的標靶圖像，并將所述標靶圖像發(fā)送至計算機設備；

26、所述計算機設備，用于基于所述標靶圖像，執(zhí)行第一方面描述的任一項cl系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化方法。

27、第三方面，本技術還提供了一種計算機設備，所述計算機設備包括存儲器和處理器，所述存儲器存儲有計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)以下步驟：

28、獲取cl系統(tǒng)采集的標靶圖像；

29、根據(jù)所述標靶圖像，確定標志點的初始位置信息；

30、根據(jù)標靶、探測器和射線源之間的位置關系和所述標志點的初始位置信息，確定在空間坐標系下的所述標靶的初始位姿、所述探測器的初始位姿和所述射線源的初始位姿；

31、基于所述空間坐標系與世界坐標系之間的轉換參數(shù)，將所述探測器的初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述探測器的初始世界位姿，將所述射線源初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述射線源的初始世界位姿，以及將所述標靶初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述標靶的初始世界位姿；

32、根據(jù)所述標靶的初始世界位姿、所述探測器的初始世界位姿和所述射線源的初始世界位姿，確定所述標靶在所述探測器坐標系下的投影位姿；

33、構建所述標靶的初始位姿與所述標靶的投影位姿之間的代價函數(shù)；

34、以所述代價函數(shù)的函數(shù)值最小為目標，對所述探測器的初始位姿、所述射線源的初始位姿和所述標志點的初始位置信息進行優(yōu)化，得到所述探測器的目標世界位姿、所述射線源的目標世界位姿和所述標志點的目標位置信息。

35、第四方面，本技術還提供了一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：

36、獲取cl系統(tǒng)采集的標靶圖像；

37、根據(jù)所述標靶圖像，確定標志點的初始位置信息；

38、根據(jù)標靶、探測器和射線源之間的位置關系和所述標志點的初始位置信息，確定在空間坐標系下的所述標靶的初始位姿、所述探測器的初始位姿和所述射線源的初始位姿；

39、基于所述空間坐標系與世界坐標系之間的轉換參數(shù)，將所述探測器的初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述探測器的初始世界位姿，將所述射線源初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述射線源的初始世界位姿，以及將所述標靶初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述標靶的初始世界位姿；

40、根據(jù)所述標靶的初始世界位姿、所述探測器的初始世界位姿和所述射線源的初始世界位姿，確定所述標靶在所述探測器坐標系下的投影位姿；

41、構建所述標靶的初始位姿與所述標靶的投影位姿之間的代價函數(shù)；

42、以所述代價函數(shù)的函數(shù)值最小為目標，對所述探測器的初始位姿、所述射線源的初始位姿和所述標志點的初始位置信息進行優(yōu)化，得到所述探測器的目標世界位姿、所述射線源的目標世界位姿和所述標志點的目標位置信息。

43、第五方面，本技術還提供了一種計算機程序產品，所述計算機程序產品，包括計算機程序，該計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)以下步驟：

44、獲取cl系統(tǒng)采集的標靶圖像；

45、根據(jù)所述標靶圖像，確定標志點的初始位置信息；

46、根據(jù)標靶、探測器和射線源之間的位置關系和所述標志點的初始位置信息，確定在空間坐標系下的所述標靶的初始位姿、所述探測器的初始位姿和所述射線源的初始位姿；

47、基于所述空間坐標系與世界坐標系之間的轉換參數(shù)，將所述探測器的初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述探測器的初始世界位姿，將所述射線源初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述射線源的初始世界位姿，以及將所述標靶初始位姿轉換至所述世界坐標系下，得到所述標靶的初始世界位姿；

48、根據(jù)所述標靶的初始世界位姿、所述探測器的初始世界位姿和所述射線源的初始世界位姿，確定所述標靶在所述探測器坐標系下的投影位姿；

49、構建所述標靶的初始位姿與所述標靶的投影位姿之間的代價函數(shù)；

50、以所述代價函數(shù)的函數(shù)值最小為目標，對所述探測器的初始位姿、所述射線源的初始位姿和所述標志點的初始位置信息進行優(yōu)化，得到所述探測器的目標世界位姿、所述射線源的目標世界位姿和所述標志點的目標位置信息。

51、上述參數(shù)優(yōu)化方法、系統(tǒng)、計算機設備和存儲介質，獲取cl系統(tǒng)采集的標靶圖像；并根據(jù)標靶圖像確定標志點的初始位置信息；進而根據(jù)標靶、探測器和射線源之間的位置關系和標志點的初始位置信息，確定在空間坐標系下的標靶的初始位姿、探測器的初始位姿和射線源的初始位姿；并基于空間坐標系與世界坐標系之間的轉換參數(shù)，探測器的初始位姿轉換至世界坐標系下，得到探測器的初始世界位姿，將射線源初始位姿轉換至世界坐標系下，得到射線源的初始世界位姿，以及將標靶初始位姿轉換至世界坐標系下，得到標靶的初始世界位姿；根據(jù)標靶的初始世界位姿、探測器的初始世界位姿和射線源的初始世界位姿，確定標靶在探測器坐標系下的投影位姿；進而構建標靶初始位姿與投影位姿之間的代價函數(shù)；并以代價函數(shù)的函數(shù)值最小為目標，對探測器的初始位姿、射線源的初始位姿和標志點的初始位置信息進行優(yōu)化，得到探測器的目標世界位姿、射線源的目標世界位姿和標志點的目標位置信息。上述方案，實現(xiàn)了對cl系統(tǒng)中探測器的位姿和射線源的位姿進行優(yōu)化，從而可以提高對扁平物體成像的準確性。