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角度偏差检测及调整方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

角度偏差检测及调整方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及医学成像技术领域,特别是涉及一种角度偏差检测及调整方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术:

2.在医学成像扫描过程中,病床会随着扫描部位移动,为了重建图像没有伪影,病床和机架需要保持精准的相对位置。在垂直方向上,当机架倾斜时,其与病床水平面的夹角应与设置的倾斜角度相同;在水平方向上,病床本身的运动方向应与设置的进出床方向保持一致,这样在图像重建时才能提供物体精确的角度与位置信息,防止图像伪影的产生。
3.因场地水平度和病床装配误差等原因,病床和机架的相对角度在垂直方向上会有些许误差,水平方向上的病床运动方向和预设方向也会存在差异,因此需要在这两个方向上对病床和机架进行校准。
4.传统技术中,通过在不同的位置进行扫描得到扫描数据,然后对扫描数据进行三维重建得到三维图像,进而判断重建后的三维图像在任意一个表面是否连续,若是存在错位,则说明机架和病床之间的角度与重建角度存在偏差,因此可以根据错位来求得偏差角度。针对不同方向上的偏差,则分别执行上述方法来分别获取对应的偏差角度。
5.然而,通过多次执行上述方法来获取对应的偏差角度的方法,流程复杂,效率不高。


技术实现要素:

6.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高处理效率的角度偏差检测及调整方法、装置、计算机设备和存储介质。
7.一种角度偏差检测方法,用于医疗成像设备的角度偏差检测,所述角度偏差检测方法包括:
8.在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,采集所述目标对象的扫描数据;
9.对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异;
10.分别根据所述目标方向上的位置差异计算得到所述目标方向上的角度偏差。
11.在其中一个实施例中,所述对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:
12.获取预先存储的在至少两个不同扫描位置中所述目标对象的相对位置,
13.基于所述相对位置对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
14.在其中一个实施例中,所述对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:
15.基于至少两个不同扫描位置中的一个所述目标对象的实际位置,进行拟合得到在至少两个不同扫描位置中的其他的位置处所述目标对象的标准位置;
16.根据所述实际位置和所述标准位置计算得到所述目标对象在至少两个方向上的位置差异。
17.在其中一个实施例中,所述对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:
18.对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理得到所述目标对象的边界;
19.根据所述目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的所述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置;
20.根据所述不同扫描位置对应的所述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
21.在其中一个实施例中,所述根据所述目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的所述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,包括:
22.对每一扫描位置对应的多组扫描数据处理得到的多组所述目标对象的边界进行处理,以得到每组扫描数据在至少两个目标方向上的初始位置;
23.对对应的所述初始位置进行拟合,得到每一扫描位置对应的所述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置;
24.所述根据所述不同扫描位置对应的所述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:
25.根据所述相对位置对所述不同扫描位置对应的所述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置进行处理;
26.根据处理后的所述不同扫描位置对应的所述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
27.在其中一个实施例中,所述分别根据所述目标方向上的位置差异计算得到所述目标方向上的角度偏差,包括:
28.根据以下公式分别根据所述目标方向上的位置差异计算得到所述目标方向上的角度偏差:
29.α=arctan(i/d)
30.其中,α为角度偏差,i为位置差异,d为不同的扫描位置在系统轴方向上的距离差异。
31.在其中一个实施例中,所述对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:
32.对所述不同扫描位置的扫描数据进行重建得到包括至少两个目标方向的断层图像;
33.对所述断层图像进行处理得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
34.一种角度调整方法,所述角度调整方法包括:
35.根据上述的角度偏差检测角度偏差检测方法获取在至少两个目标方向上的角度偏差;
36.根据所述角度偏差计算得到检查床在所述至少两个目标方向上的调整幅度。
37.在其中一个实施例中,所述根据所述角度偏差计算得到检查床在所述至少两个目标方向上的调整幅度,包括:
38.根据以下公式对所述角度偏差计算得到检查床在所述至少两个目标方向上的调整幅度:
39.m=l*tanα
40.其中,m为调整幅度,l为检查床的长度,α为角度偏差。
41.在其中一个实施例中,所述根据所述角度偏差计算得到检查床在所述至少两个目标方向上的调整幅度之后,包括:
42.根据所述调整幅度对所述检查床或所述检查床对应的机架进行调整。
43.一种角度偏差检测装置,所述角度偏差检测装置包括:
44.扫描模块,用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,采集所述目标对象的扫描数据;
45.位置差异确定模块,用于对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异;
46.角度偏差确定模块,用于分别根据所述目标方向上的位置差异计算得到所述目标方向上的角度偏差。
47.一种角度调整装置,所述角度调整装置包括:
48.角度偏差计算模块,用于根据上述的角度偏差检测装置获取在至少两个目标方向上的角度偏差;
49.调整幅度确定模块,用于根据所述角度偏差计算得到检查床在所述至少两个目标方向上的调整幅度。
50.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一个实施例中所述的方法的步骤。
51.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例中所述的方法的步骤。
52.上述角度偏差检测及调整方法、装置、计算机设备和存储介质,在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,且根据扫描数据一次性得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,进而根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差,可以一次性得到至少两个目标方向上的位置差异,以同时对至少两个方向进行处理,从而提高了处理效率。
附图说明
53.图1为一个实施例中角度偏差检测角度偏差检测方法和角度调整方法的应用环境图;
54.图2为一个实施例中角度偏差检测角度偏差检测方法的流程示意图;
55.图3为一个实施例中扫描位置的示意图;
56.图4为一个实施例中规则的目标对象的拟合示意图;
57.图5为一个实施例中不规则的目标对象的拟合示意图;
58.图6为一个实施例中的x-y断层图像的示意图;
59.图7为一个实施例中的y-z断层图像的示意图;
60.图8为一个实施例中的角度偏差检测角度偏差检测方法的示意图;
61.图9为一个实施例中角度调整方法的流程示意图;
62.图10为一个实施例中角度偏差检测装置的结构框图;
63.图11为一个实施例中角度调整装置的结构框图;
64.图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
65.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
66.本技术提供的角度偏差检测方法和角度调整方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,处理器102通过网络与医疗成像设备104进行通信。其中医疗成像设备104中的检查床上放置有目标对象,在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,医疗成像设备104分别对目标对象进行扫描,采集目标对象的扫描数据,以将扫描数据发送至处理器102,处理器102获取至少两个不同扫描位置中目标对象的相对位置;并基于相对位置对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异;分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差。这样可以一次性得到至少两个目标方向上的位置差异,以同时对至少两个方向进行处理,从而提高了处理效率。
67.其中,处理器102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑、便携式可穿戴设备以及医疗成像设备本身的功能模块和专用电路。在此实施例中,处理器102可以包括患者的移动处理器设备和/或医疗操作人员的移动处理器设备。医疗成像设备104包括但不限于各种成像设备,例如ct成像设备(ct:computed tomography,它是利用精确准直的x线束与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一个部位做一个接一个的断面扫描,并且通过ct扫描可以重建出肿瘤等的精确三维位置图像)、磁共振设备(其是断层成像的一种,它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息图像)、正电子发射型计算机断层显像(positron emission computed tomography)设备、正电子发射型磁共振成像系统(pet/mr)等。
68.在一个实施例中,如图2所示,提供了一种角度偏差检测角度偏差检测方法,以该方法应用于图1中的处理器为例进行说明,包括以下步骤:
69.s202:在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,采集目标对象的扫描数据。
70.具体地,目标对象可以是位于检查床上的模体,例如形状规则表面光滑的模体,优选地,可以为金属丝,例如钨丝。在其他实施例中,该目标对象还可以为检查床本身。其中目标对象优选地放置在检查床的中心位置。
71.具体地,系统轴方向是指医疗成像设备的系统轴方向,具体指检查床的运动方向,即检查床的纵向方向。
72.不同扫描位置可以是根据医疗成像设备的准直宽度来设置的,例如检查床沿系统
轴的方向每移动至少一个准直宽度的距离则定义为一个扫描位置,其中检查床沿系统轴的方向每移动一个准直宽度的距离称为一个shot,在一个shot内医疗成像设备的机架环绕检查床连续扫描。其中可选地,不同的扫描位置可以间隔一个准直宽度或者其他整数个准直宽度,在此不做具体的限定。
73.在本实施例中,在检查床移动的过程中,球管一直处于放射射线的状态。当检查床移动至沿系统轴方向的至少两个不同扫描位置时,采集目标对象移动到至少两个位置的扫描数据。
74.具体地,可以参见图3所示,其中以一个shot为一个扫描位置,检查床沿系统轴的方向移动,每个扫描位置对应一个准直宽度d,检查床长度为l,每个shot均进行扫描以获取到包含目标对象的扫描数据。
75.其中,在实际使用的时候,可以获取两个不同扫描位置所对应的扫描数据,也可以获取更多的扫描位置对应的扫描数据,以提高计算结果的准确性,如图3所示,以准直宽度d对检查床上的模体进行多个shot的轴向扫描。
76.s204:对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
77.具体地,此处的扫描数据是同时包括至少两个目标方向上的位置的数据。其中目标方向可以是用户预先设置的方向,例如将系统轴作为z轴,将垂直于z轴的水平方向作为x轴,垂直于z轴的竖直方向作为y轴,那么x轴和y轴为目标方向,扫描数据同时包括这两个方向上的扫描数据。
78.这样处理器可以根据扫描数据来计算不同扫描位置对应的扫描数据中,目标对象在x轴和y轴方向上的位置。然后根据相邻或不相邻的扫描位置中目标对象在x轴和y轴方向上的位置可以得到位置差异,从而可以得到多个扫描位置所对应的位置差异。
79.具体地,不同扫描位置可选择任意相邻的两个扫描位置,这两个相邻的扫描位置所扫描的目标对象的两个边界也为两段相邻边界。通过相邻扫描位置之间的距离,以及目标对象的位置差异可计算机架相对检查床之间角度偏差以及检查床与预设方向之间的角度偏差。也可以理解,不同扫描位置也可以为在连续的扫描距离上不相邻的两个扫描位置。
80.其中可选地,处理器可以分线程来计算得到不同目标方向上的位置偏差。
81.其中可选地,上述得到位置差异的步骤可以是通过对生数据域的扫描数据进行处理得到,或者是将扫描数据进行重建得到同时包括两个目标方向的断层图像后,对该断层图像进行处理所得到的。
82.其中对生数据域的扫描数据进行处理可以包括:首先从生数据域中的扫描数据中确定对应两个方向的初始扫描数据,然后根据初始扫描数据中数值,例如ct值的不同来确定目标对象和背景,这样可以根据所确定的目标对象来计算得到目标对象的边界,也即目标对象的轮廓,也即边界数值的位置,进而根据目标对象的边界和初始扫描数据在两个目标方向上的边界计算得到目标对象的位置,最后根据不同的扫描位置对应的目标方向上的目标对象的位置可以分别计算得到位置差异。
83.将扫描数据进行重建得到断层图像后,对该断层图像进行处理可以包括:首先对扫描数据进行重建以得到断层图像,具体地,断层图像包括x轴和y轴的数据,即断层图像,这样分别在不同的扫描位置对应的断层图像上进行处理以获取到水平和垂直方向上的目
标对象的位置,进而根据目标对象的位置计算得到位置差异。
84.其中需要说明的是,当仅采集两个扫描位置的时候,则直接获取两个扫描位置在目标方向上的位置差异即可。当扫描位置大于2个时,则可以先计算相邻的扫描位置所对应的在目标方向上的位置差异,然后进行平均得到位置差异,或者是仅计算距离最远的两个扫描位置所对应的在目标方向上的位置差异,或者是根据需要确定所需要的扫描位置,再进行计算以得到位置差异,在此不做具体的限定。
85.s206:分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差。
86.具体地,处理器分别计算得到不同目标方向上的位置偏差,然后分别根据不同目标方向上的位置偏差计算得到不同目标方向上的角度偏差。其中可选地,该步骤也可以是分线程来计算,即一个目标方向对应一个线程。
87.其中,处理器可以根据所计算的位置差异的两个扫描位置在系统轴方向上的距离,以及对应的位置差异计算得到角度偏差。
88.上述角度偏差检测角度偏差检测方法,在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,且根据扫描数据一次性得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,进而根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差,可以一次性得到至少两个目标方向上的位置差异,以同时对至少两个方向进行处理,简化了流程,节约了成本,提高了处理效率。
89.在其中一个实施例中,对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:获取预先存储的在至少两个不同扫描位置中目标对象的相对位置,基于相对位置对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
90.具体地,相对位置在不同扫描位置中目标对象的位置的差异,例如以形状规则表面光滑的模体为例,例如钨丝,当其平行于系统轴方向放置于检查床时,其各个部分的相对位置在每个不同扫描位置中不变,也就是说在不同扫描位置中目标对象的位置不存在差异。又例如,对于其他的形状不规则的模体或者是形状规则但摆放位置不规则的模体,由于在不同的扫描位置其本身的部分就存在位置差异,因此需要先获取到该位置差异,避免该位置差异影响后续计算的准确性。
91.为了使得本领域的技术人员充分理解该相对位置的含义,下面对相对位置的获取方式进行详细限定,在本实施例中相对位置是预先进行存储。
92.其中预先存储的方式包括:在将目标对象放置在病床上后,则处理器可以确定各个扫描位置中目标对象的位置,结合图3,每个扫描位置处的目标对象在病床坐标系上的位置是确定的,且若病床安装符合要求,即没有角度偏差时,病床坐标系和图像坐标系是存在对应关系的,该对应关系也是可以预先获取到的,处理器预先根据病床坐标系和图像坐标系的对应关系,计算每个扫描位置处的目标对象在图像坐标系中的位置,这样也就得到了每个扫描位置处在图像坐标系下的目标对象的位置,不同的扫描位置处在图像坐标系下的目标对象的位置的差即为相对位置。进一步地,该相对位置包括至少两个方向上的相对位置关系,例如与系统轴方向相互垂直的平面上的第一方向和第二方向,优选地第一方向和第二方向也是相互垂直的。
93.具体地,用户可以预先根据目标对象的摆放位置确定在各个扫描位置中目标对象
的相对位置,其中假设存在两个扫描位置,则用户预先计算对应的扫描位置的中心或者其他的对应的点的位置差异作为在不同的扫描位置的目标对象的相对位置。这样后续在计算在至少两个目标方向上的位置差异的时候,可以先减去该相对位置,以避免由于相对位置产生的计算错误。具体地,目标物体的第一部分在第一扫描位置扫描获得第一图像,第二部分在第二扫描位置扫描获得第二图像,其中第一部分上的点a,在第一图像中对应a',在经过一次或者多次shot的平移后,第二部分的点b恰好位于之前第一部分点a成像的位置,其在第二图像中成像为b'。因此a'和b'在两张图像中可能存在位置差异,该位置差异一方面由于在病床坐标系中,b相对于a的位置差异造成的,另一方面是由于在系统坐标系中,由于病床相对于ct设备的误差造成的。其中,b相对于a在病床坐标系中的位置差异也即上文中所提到的相对位置。
94.在其中一个实施例中,对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:基于至少两个不同扫描位置中的一个目标对象的实际位置,进行拟合得到在至少两个不同扫描位置中的其他的位置处目标对象的标准位置;根据实际位置和标准位置计算得到目标对象在至少两个方向上的位置差异。
95.具体地结合图4和图5所示,根据不同扫描位置下目标对象的扫描数据,得到目标对象的边界;根据每一个扫描位置下目标对象的边界,分别得到该扫描位置下目标对象在至少两个目标方向上的实际位置,其中至少包含第一个和第二个扫描位置下目标对象在至少两个目标方向上的实际位置。具体的,对每一扫描位置对应的多组扫描数据处理得到的多组目标对象的边界进行处理,以得到每组扫描数据在至少两个目标方向上的初始位置;对每一扫描位置下对应的初始位置进行拟合,得到每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的实际位置,其中至少包含第一个扫描位置和第二个扫描位置下目标对象在至少两个方向上的实际位置。
96.然后,根据第一个扫描位置和第二个扫描位置下目标对象的边界,得到第二个扫描位置下目标对象在至少两个方向上的标准位置。具体的,对第一个扫描位置下对应的目标对象进行拟合,得到第二个扫描位置下目标对象在至少两个目标方向上的实际位置。
97.最后,根据目标对象在第二个扫描位置下,目标对象在至少两个目标方向上的实际位置以及标准位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
98.其中,实际位置是指目标对象在图像坐标系中的实际成像位置;标准位置是指目标对象在图像坐标系中,若不存在系统偏差时,目标对象的标准成像位置,即目标对象应该出现的位置。
99.具体的,第一个位置下的模体位置,拟合得到模体各点的边界,可以继续拟合到下一个位置上。沿进床方向移动一个准直宽度d的距离到第二个位置,若无角度偏差,可根据上一个位置的边界继续拟合,得到第二个位置下模体的标准位置;若有角度偏差,可根据上一个位置边界拟合后,沿病床进床方向移动准直宽度d的距离,得到第二个位置下模体的标准位置。
100.具体的,对于拟合,若是钨丝模体,拟合方式为线性拟合,如图4所示,若是其他形状的模体,需要根据模体的性质采用其他的拟合方式,如图5所示。简单的线性拟合的方式只适用于两个shot扫描的模体部分一致的情况。在使用其他类型模体的情况下,同样是在第一个shot线性拟合出模体边界后,再根据第一个shot的拟合边界非线性拟合在第二个
shot的标准位置,再与第二个shot的实际位置做比较,得到位置差异。
101.其中结合图4,p为目标对象在第一个扫描位置处的实际位置,q为目标对象在第二个扫描位置处的实际位置,可以根据目标对象在第一个扫描位置处的实际位置p通过拟合得到目标对象的边界,然后基于边界进行拟合得到第二个扫描位置下的标准位置q’。例如沿进床方向移动一个准直宽度d的距离到第二个位置,若无角度偏差,可根据上一个位置的边界继续拟合,得到第二个位置下模体的标准位置,若有角度偏差,可根据上一个位置边界拟合后,沿病床进床方向移动准直宽度d的距离,得到第二个位置下模体的标准位置。这样根据标准位置q’和实际位置q可以得到位置差异。
102.结合图5,当目标对象,也即模体是不规则形状时,例如圆形模体,则调整标准位置的拟合方式,以确定目标对象在第二个扫描位置处的标准位置,从而根据标准位置q’和实际位置q可以得到位置差异。
103.在其中一个实施例中,对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对不同扫描位置的扫描数据进行处理得到目标对象的边界;根据目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置;根据不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
104.具体地,目标对象的边界是指目标对象的外轮廓,即目标对象的外轮廓与空气的交接面,其中处理器可以根据扫描数据中的数值的差异来确定目标对象和背景,从而可以获取到目标对象的边界。
105.处理器在获取到目标对象的边界后,则标定其在两个目标方向上对应的位置,例如可以通过相对坐标的形式计算目标对象的边界与所采集的扫描数据的边界的距离,也即在三维图像中的相对距离。其中需要说明的是,处理器需要对每个扫描位置所采集的扫描数据均进行处理,以得到每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置。
106.这样在得到每个扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置后,处理器可以确定参与计算位置差异的扫描位置,然后根据预先设置的扫描位置的配组计算位置差异。例如可以是相邻的扫描位置为一组,或者是根据需要进行设置。
107.处理器根据配组中的扫描位置所对应的目标方向上的目标位置来计算得到位置差异。例如以两个扫描位置为例进行说明,第一个扫描位置所得到的x轴方向上的目标位置为x1,所得到的y轴方向上的目标位置为y1,同样的第二个扫描位置所得到的x轴方向上的目标位置为x2,所得到的y轴方向上的目标位置为y2。且配组中目标对象在该至少两个目标方向上的相对位置为xd1和yd1这样可以分别得到两个方向上的位置差异x1-x2-xd1以及y1-y2-yd1,其中为了方便计算,可以取绝对值。当目标对象为钨丝模体或方形模体,且沿系统轴方向放置于检查床上时,可知钨丝模体的钨丝或者方形模体中沿着纵轴的水-空气分界面在检查床坐标系内相对于x轴和y轴方向的相对位置xd1和yd1为0。上述实施例中,先识别目标对象的边界,然后根据边界来对目标对象进行位置标定,从而可以获取到不同的扫描位置所对应的位置差异。
108.在其中一个实施例中,根据目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,包括:对每一扫描位置对应的多组扫描数据处理
得到的多组所述目标对象的边界进行处理,以得到每组扫描数据在至少两个目标方向上的初始位置;对对应的初始位置进行拟合,得到每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置。根据不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对所述不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置进行处理;根据处理后的不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
109.具体地,每一扫描位置都对应有多组扫描数据,即球管一直处于放射射线的状态,绕检查床一周以获取到一个扫描位置所对应的扫描数据,这样在每个扫描位置处可以对多组扫描数据分别进行处理,并根据每一组扫描数据所得到的目标对象的初始位置进行拟合以得到目标对象在至少两个目标方向上的目标位置。
110.例如每个扫描位置,也即单个shot内可以对应重建得到多张断层图像,然后对断层图像中的目标对象在目标方向上的位置分别进行计算,即上文中的先识别目标对象的边界,然后根据边界得到目标对象在在目标方向上的位置,最后,根据一个shot内的同一目标方向所对应的多个位置进行拟合得到该扫描位置对应的该目标方向下的目标位置。
111.此外,在确定了每一shot内的目标位置后,处理器先根据目标位置对目标位置进行处理,然后再根据处理后的不同扫描位置对应述目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,也即上述例子中的x1-x2-xd1以及y1-y2-yd1。
112.上述实施例中,通过一个扫描位置所对应的多组扫描数据进行拟合处理,保证了目标位置的准确性。
113.在其中一个实施例中,分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差,包括:根据以下公式分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差:
114.α=arctan(i/d)
115.其中,i为位置差异,d为不同的扫描位置在系统轴方向上的距离差异。
116.具体地,结合图6和图7所示(图6和图7为相对位置xd1和yd1为0的情况),图6为一个实施例中的x-y断层图像的示意图,图7为一个实施例中的y-z断层图像的示意图。在该实施例中,引入图6和图7仅是为了方便说明差异角度的计算,在实际应用中,并不需要获取到y-z断层图像。
117.具体地,处理器同时获取到目标对象在x和y轴上的位置差异。然后将该差异转换为目标方向上的角度偏差,其中以y-z断层图像为例,也即是机架与检查床之间的角度偏差为例进行说明,在其他实施例中还可以以x-z断层图像为例,也即检查床与预设方向之间的角度偏差为例进行说明。
118.其中,准直宽度为d,也即z轴上的距离为d,i为在x轴上的位置差异,α为角度偏差,因此角度偏差可以表示为:
119.α=arctan(i/d)。
120.可选地,处理器将位置差异转换为不同方向上检查床和机架角度的差异以及检查床和预设方向的角度偏差;根据系统参数,将计算得到的多个shot之间的位置差异值转换
为病床和机架间的角度偏差值,以及检查床和预设方向的角度偏差,从而同时获取到不同目标方向上的角度偏差,完成角度偏差检测。
121.在其中一个实施例中,对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对不同扫描位置的扫描数据进行重建得到包括至少两个目标方向的断层图像;对断层图像进行处理得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
122.具体地,结合图8所示,图8为一个实施例中的角度偏差检测角度偏差检测方法的示意图,在该实施例中,首先将钨丝摆放至检查床中心位置,且与系统轴的方向平行,这样在每一个shot中在图像坐标系中钨丝的对应点的相对位置为0。并设置准直宽度,从而可以启动医疗成像设备,以进行连续多个shot的扫描,如图3所示,以获得目标对象对应的扫描数据。在实际校正过程中,需至少获取两个shot的目标对象的扫描数据,也可获取更多shot三维扫描数据,以取得计算结果更高的准确性。如图3所示,以准直宽度d对检查床上的目标对象进行多个shot的扫描。
123.其次,处理器对扫描得到的扫描数据进行图像重建,以得到包括至少两个目标方向的断层图像,以图3中的坐标系为例,其获取到断层图像,这样同时包括x方向和y方向两个目标方向,涉及同时包括与系统轴z方向垂直的水平方向和与系统轴方向垂直的竖直方向两个方向。
124.第三,在所得到的多张断层图像上获取到水平方向和竖直方向的目标对象的目标位置,例如先根据ct值获取到目标对象的边界,也就目标对象的外轮廓,其中该外轮廓是三维的,然后标定其在水平方向和竖直方向上对应的位置,也即标定目标对象在x和y轴上的位置。对于多个shot,即多个扫描位置的数据,则需要标定每个shot内所有的断层图像中的目标对象的目标位置。
125.第四,对于每个shot内的多张断层图像,则需要进行目标位置的拟合,也即获取每幅图像上钨丝模体位置后,对单个shot内多张断层图像中的目标对象在两个方向的位置进行拟合,例如可以采用线性拟合。例如,目标位置指的是在shot1中的预定点,在shot2-shot5中对应于该预定点的点,因此,对多个shot拍摄的多张断层图像中的目标对象在的目标位置在两个方向进行拟合。
126.最后,处理器获取到多个shot,也即多个扫描位置下位置的差异,以此计算水平和垂直方向的差异;拟合完成后计算相邻shot内的目标对象的位置差异,得到多个shot的目标位置的差异值。
127.处理器将位置差异转换为不同方向上检查床和机架角度的差异以及检查床和预设方向的角度偏差;根据系统参数,将计算得到的多个shot之间的位置差异值转换为病床和机架间的角度偏差值,以及检查床和预设方向的角度偏差,从而同时获取到不同目标方向上的角度偏差,完成角度偏差检测。
128.上述实施例中,可以同时获取到不同方向上的角度偏差,检查床和机架校准时仅需准备一模体,简化了流程,节约了生产成本;校正时根据目标对象在每幅图像上的位置,一次性算出水平和垂直方向上病床的角度偏差,通过几何关系转换成检查床调整的幅度。
129.在一个实施例中,如图9所示,提供了一种角度调整方法,以该方法应用于图1中的处理器为例进行说明,包括以下步骤:
130.s702:根据上述任意一个实施例中的角度偏差检测角度偏差检测方法获取在至少两个目标方向上的角度偏差。
131.具体地,角度偏差的具体获取方式可以参见上文,在此不再赘述。
132.s704:根据角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度。
133.具体地,处理器将角度偏差值转换为机架相对检查床或者检查床相对机架或者在两者均调整的情况下两者调整的幅度。在一种示例中,根据系统几何,将计算得到的检查床和机架间的角度偏差值转换为检查床调整的幅度,即根据以下公式对角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度:
134.m=l*tanα
135.其中,m为调整幅度,l为检查床的长度,α为角度偏差。
136.在计算得到调整幅度后,则根据调整幅度进行调整,校准检查床和机架。
137.其中可选地,在获取到角度偏差之后,处理器可以首先判断角度偏差是否满足设置的阈值,如果满足,则无需进行调整,否则则继续上述步骤s704,计算得到调整幅度,以便于用户根据调整幅度来对病床或病床对应的机架进行调整。
138.上述角度调整方法,在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,且根据扫描数据一次性得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,进而根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差,可以一次性得到至少两个目标方向上的位置差异,以同时对至少两个方向进行处理,简化了流程,节约了成本,提高了处理效率。
139.应该理解的是,虽然图2、图6以及图7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示,但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明,这些步骤的执行并没有严格的顺序限制,这些步骤可以以其它的顺序执行。而且,图2、图6以及图7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段,这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成,而是可以在不同的时刻执行,这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行,而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
140.在一个实施例中,如图8所示,提供了一种角度偏差检测装置,包括:扫描模块802、位置差异确定模块804和角度偏差确定模块806,其中:
141.扫描模块802,用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,采集目标对象的扫描数据;
142.位置差异确定模块804,用于对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异;
143.角度偏差确定模块806,用于分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差。
144.在其中一个实施例中,上述位置差异确定模块804包括:
145.相对位置获取单元,用于获取预先存储的在至少两个不同扫描位置中目标对象的相对位置,
146.第一位置差异确定单元,用于基于相对位置对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
147.在其中一个实施例中,上述位置差异确定模块804包括:
148.标准位置获取单元,用于基于至少两个不同扫描位置中的一个目标对象的实际位置,进行拟合得到在至少两个不同扫描位置中的其他的位置处目标对象的标准位置;
149.第二位置差异确定单元,用于根据实际位置和标准位置计算得到目标对象在至少两个方向上的位置差异。
150.在其中一个实施例中,上述位置差异确定模块804包括:
151.边界获取单元,用于对不同扫描位置的扫描数据进行处理得到目标对象的边界;
152.目标位置确定单元,用于根据目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置;
153.位置差异确定单元,用于根据不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
154.在其中一个实施例中,上述目标位置确定单元包括:
155.采集子单元,用于对每一扫描位置对应的多组扫描数据处理得到的多组所述目标对象的边界进行处理,以得到每组扫描数据在至少两个目标方向上的初始位置;
156.拟合子单元,用于对对应的初始位置进行拟合,得到每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置;
157.上述位置差异确定单元用于对所述不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置进行处理;根据处理后的不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
158.在其中一个实施例中,上述角度偏差确定模块806用于根据以下公式分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差:
159.α=arctan(i/d)
160.其中,α为角度偏差,i为位置差异,d为不同的扫描位置在系统轴方向上的距离差异。
161.在其中一个实施例中,上述位置差异确定模块804包括:
162.重建单元,用于对不同扫描位置的扫描数据进行重建得到包括至少两个目标方向的断层图像;
163.位置差异计算单元,用于对断层图像进行处理得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
164.在一个实施例中,如图9所示,提供了一种角度调整装置,包括:角度偏差计算模块902和调整幅度确定模块904,其中:
165.角度偏差计算模块902,用于根据上述的角度偏差检测装置获取在至少两个目标方向上的角度偏差;
166.调整幅度确定模块904,用于根据角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度。
167.在其中一个实施例中,上述调整幅度确定模块904用于根据以下公式对角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度:
168.m=l*tanα
169.其中,m为调整幅度,l为检查床的长度,α为角度偏差。
170.在其中一个实施例中,上述角度调整装置还包括:
171.调整模块,用于根据调整幅度对检查床或检查床对应的机架进行调整。
172.关于角度偏差检测装置和角度调整装置的具体限定可以参见上文中对于角度偏差检测角度偏差检测方法和角度调整方法的限定,在此不再赘述。上述角度偏差检测装置和角度调整装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中,也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中,以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
173.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是处理器,其内部结构图可以如图10所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中,该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的处理器进行有线或无线方式的通信,无线方式可通过wifi、运营商网络、nfc(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种角度偏差检测角度偏差检测方法和角度调整方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层,也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
174.本领域技术人员可以理解,图10中示出的结构,仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图,并不构成对本技术方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
175.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,采集目标对象的扫描数据;对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异;分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差。
176.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,还包括:获取预先存储的在至少两个不同扫描位置中所述目标对象的相对位置,基于所述相对位置对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
177.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:基于至少两个不同扫描位置中的一个所述目标对象的实际位置,进行拟合得到在至少两个不同扫描位置中的其他的位置处所述目标对象的标准位置;根据所述实际位置和所述标准位置计算得到所述目标对象在至少两个方向上的位置差异。
178.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对不同扫描位置的扫描数据进行处理得到目标对象的边界;根据目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应
的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置;根据不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
179.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的根据目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,包括:对每一扫描位置对应的多组扫描数据处理得到的多组所述目标对象的边界进行处理,以得到每组扫描数据在至少两个目标方向上的初始位置;对对应的初始位置进行拟合,得到每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置。处理器执行计算机程序时所实现的根据不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对所述不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置进行处理;根据处理后的不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
180.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差,包括:根据以下公式分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差:
181.α=arctan(i/d)
182.其中,α为角度偏差,i为位置差异,d为不同的扫描位置在系统轴方向上的距离差异。
183.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对不同扫描位置的扫描数据进行重建得到包括至少两个目标方向的断层图像;对断层图像进行处理得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
184.在一个实施例中,提供了一种计算机设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,该处理器执行计算机程序时实现以下步骤:根据上述任意一个实施例中的角度偏差检测角度偏差检测方法获取在至少两个目标方向上的角度偏差;根据角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度。
185.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的根据角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度,包括:根据以下公式对角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度:
186.m=l*tanα
187.其中,m为调整幅度,l为检查床的长度,α为角度偏差。
188.在一个实施例中,处理器执行计算机程序时所实现的根据所述角度偏差计算得到检查床在所述至少两个目标方向上的调整幅度之后,包括:根据调整幅度对检查床或检查床对应的机架进行调整。
189.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时,分别对目标对象进行扫描,采集目标对象的扫描数据;对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异;分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差。
190.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的对所述不同扫描位置的扫
描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,还包括:获取预先存储的在至少两个不同扫描位置中所述目标对象的相对位置,基于所述相对位置对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
191.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的对所述不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到所述目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:基于至少两个不同扫描位置中的一个所述目标对象的实际位置,进行拟合得到在至少两个不同扫描位置中的其他的位置处所述目标对象的标准位置;根据所述实际位置和所述标准位置计算得到所述目标对象在至少两个方向上的位置差异。
192.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对不同扫描位置的扫描数据进行处理得到目标对象的边界;根据目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置;根据不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
193.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的根据目标对象的边界分别得到,每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,包括:对每一扫描位置对应的多组扫描数据处理得到的多组所述目标对象的边界进行处理,以得到每组扫描数据在至少两个目标方向上的初始位置;对对应的初始位置进行拟合,得到每一扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置。计算机程序被处理器执行时所实现的根据不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对所述不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置进行处理;根据处理后的不同扫描位置对应的目标对象在至少两个目标方向上的目标位置,计算得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
194.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差,包括:根据以下公式分别根据目标方向上的位置差异计算得到目标方向上的角度偏差:
195.α=arctan(i/d)
196.其中,α为角度偏差,i为位置差异,d为不同的扫描位置在系统轴方向上的距离差异。
197.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的基于相对位置对不同扫描位置的扫描数据进行处理,以得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异,包括:对不同扫描位置的扫描数据进行重建得到包括至少两个目标方向的断层图像;基于相对位置对断层图像进行处理得到目标对象在至少两个目标方向上的位置差异。
198.在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:根据上述任意一个实施例中的角度偏差检测角度偏差检测方法获取在至少两个目标方向上的角度偏差;根据角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度。
199.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的根据角度偏差计算得到检查床在至少两个目标方向上的调整幅度,包括:根据以下公式对角度偏差计算得到检查床
在至少两个目标方向上的调整幅度:
200.m=l*tanα
201.其中,m为调整幅度,l为检查床的长度,α为角度偏差。
202.在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时所实现的根据所述角度偏差计算得到检查床在所述至少两个目标方向上的调整幅度之后,包括:根据调整幅度对检查床或检查床对应的机架进行调整。
203.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-only memory,rom)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(random access memory,ram)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,ram可以是多种形式,比如静态随机存取存储器(static random access memory,sram)或动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)等。
204.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
205.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。