曝光异常预警方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

专利2024-12-09  39



1.本技术涉及医学成像技术领域,特别是涉及一种曝光异常预警方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术:

2.肿瘤放射治疗是利用放射线治疗肿瘤的一种局部治疗方法,目前为了达到精准放疗的目的,放射治疗设备上通常都设置有影像设备。影像设备用于在放射治疗进行之前对患者进行摆位或是在放射治疗进行时,实时监控患者的位置。
3.放射治疗设备中常用的影像设备为cbct,cbct成像已经成为影像引导放射治疗的一种重要成像方式。cbct在使用时,通过射线源x射线发生器以较低的射线量产生锥形束射线,锥形束射线穿过患者,并在患者的另一侧与射线源相对的位置设置探测器,锥形束射线穿过患者后被探测器接受生成相应的图像。通过患者的实时图像进行摆位或实时位置监控。
4.cbct的探测器通常使用的是基于闪烁体和大规模非晶硅阵列的平板探测器,其具有高分辨率、高线性度等优点。而由于平板探测器具有输出灰度的动态范围限制,因此,当扫描剂量偏高或被扫描物体尺寸较小时,就会发生过曝光现象,从而在重建图像中引入伪影;当扫描剂量偏低或被扫描物体尺寸偏大时,就会发生欠曝光现象,造成重建图像伪影。


技术实现要素:

5.在本实施例中提供了一种曝光异常预警方法、装置、电子装置和存储介质,以解决相关技术中发生过曝光或欠曝光,从而出现图像伪影的问题。
6.第一个方面,在本实施例中提供了一种曝光异常预警方法,包括:获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像;根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量;若所述曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则生成调整曝光参数的提示信息。
7.在其中一个实施例中,所述获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像包括:获取待扫描对象的ct图像以及预设曝光参数;根据所述ct图像,确定待扫描对象的参数信息;根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像。
8.在其中一个实施例中,所述根据所述ct图像,确定待扫描对象的参数信息包括:对所述ct图像进行多角度的正向投影,得到多张drr图像;根据多张所述drr图像,确定对应角度下每个像素点待扫描对象的参数信息。
9.在其中一个实施例中,所述根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:所述预设曝光参数包括预设管电流以及预设管电压;所述待扫描对象的参数信息包括衰减系数积分值;获取所述预设管电压对应的空场图像以及空场图像对应的空场管电流;根据所述预设管电流、空场管电流、空场图像以及相同角度drr图像下每个像素点的衰减系数积分值,生成多张预测图像。
10.在其中一个实施例中,所述根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:所述预设曝光参数包括预设管电压;所述待扫描对象的参数信息包括待扫描对象的厚度以及衰减系数;获取所述预设管电压对应的空场图像以及空场图像中每个像素点对应的能谱信息;根据多张所述drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的能谱信息;根据所述空场图像、空场图像中每个像素点对应的能谱信息、相同角度drr图像中每个像素点对应的能谱信息、衰减系数、待扫描对象的厚度,得到多张预测图像。
11.在其中一个实施例中,所述根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:所述预设曝光参数包括预设曝光剂量;所述待扫描对象的参数信息包括待扫描对象的厚度;根据多张所述drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的待扫描对象的厚度;根据每张drr图像中每个像素点对应的位置、待扫描对象的厚度以及预设曝光剂量,查找灰度值查找表生成多张预测图像;所述灰度值查找表包括像素点的位置、待扫描对象的厚度以及曝光剂量与灰度值的对应关系。
12.在其中一个实施例中,根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:根据预设曝光参数在多个角度对待扫描对象进行扫描,得到多张预测图像。
13.在其中一个实施例中,所述根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量包括:根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定每张预测图像中曝光异常像素点的数量;根据每张所述预测图像中曝光异常像素点的所述数量以及第二数量阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量。
14.在其中一个实施例中,根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定每张预测图像中曝光异常像素点的数量包括:将每张所述预测图像中像素点的灰度值大于过曝光灰度阈值的像素点,作为过曝光像素点;将每张所述预测图像中像素点的灰度值小于欠曝光灰度阈值的像素点,作为欠曝光像素点;统计每张预测图像中过曝光像素点的数量以及欠曝光像素点的数量。
15.在其中一个实施例中,所述根据每张所述预测图像中曝光异常像素点的所述数量以及第二数量阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量包括:将过曝光像素点的数量大于第二数量阈值和/或欠曝光像素点的数量大于第二数量阈值的所述预测图像,作为曝光异常图像;统计所述预测图像中曝光异常图像的数量。
16.第二个方面,在本实施例中提供了一种曝光异常预警装置,包括:获取模块,用于获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像;计算模块,用于根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量;提示模块,用于若所述曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则生成调整曝光参数的提示信息。
17.第三个方面,在本实施例中提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一项所述的曝光异常预警方法。
18.第四个方面,在本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,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的曝光异常预警方法。
19.与相关技术相比,在本实施例中提供的曝光异常预警方法,通过在实际进行扫描之前,预先根据实际扫描的预设曝光参数生成多张预测图像,再去统计每张预测图像中各像素点的灰度值,将各像素点的灰度值与过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值进行比较,得到预测图像中曝光异常图像的数量,当曝光异常图像的数量大于第一数量阈值时,则确定预设曝光参数设置不合理,生成调整曝光参数的提示信息。通过提示信息及时的提示医师进行曝光参数的调整,从而避免在实际的扫描过程中发生过曝光或欠曝光,进一步的避免由于过曝光或欠曝光产生的图像伪影。
20.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出,以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
21.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解,构成本技术的一部分,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:
22.图1为其中一个实施例提供的曝光异常预警方法的流程图;
23.图2为其中一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图;
24.图3为其中另一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图;
25.图4为其中另一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图;
26.图5为其中另一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图;
27.图6为其中一个实施例提供的确定曝光异常图像数量的方法流程图;
28.图7为其中一个实施例提供的曝光异常预警装置的结构框图;
29.图8为其中一个实施例提供的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
30.为更清楚地理解本技术的目的、技术方案和优点,下面结合附图和实施例,对本技术进行了描述和说明。
31.除另作定义外,本技术所涉及的技术术语或者科学术语应具有本技术所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本技术中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制,它们可以是单数或者复数。在本技术中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体,其目的是涵盖不排他的包含;例如,包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元),而可包括未列出的步骤或模块(单元),或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本技术中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接,而可以包括电气连接,无论是直接连接还是间接连接。在本技术中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“a和/或b”可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。通常情况下,字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本技术中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等,只是对相似对象进行区分,并不代表针对对象的特定排序。
32.锥形束投照计算机重组断层影像设备,也即conebeam ct,简称cbct。cbct可以单独使用,也可以与其他医疗设备装配在一起配合进行使用,例如可以与单光子发射计算机
断层成像(spect)设备装配在一起配合使用,也可以与放射治疗设备装配在一起配合使用。其中,放射治疗设备为一种治疗肿瘤的医疗设备,通过设备自身产生的α、β、γ射线或x射线、电子线、质子束及其他粒子束等射线,照射肿瘤细胞,以达到杀死肿瘤细胞的目的。为了避免在杀死肿瘤细胞的同时,射线照射到肿瘤细胞周围的健康组织细胞,就需要射线能够对肿瘤细胞进行精确的照射。通过在放射治疗设备上装配cbct设备,在放射治疗前,通过cbct对患者进行摆位,以精确的确定患者肿瘤的位置,以使射线能够精准的送达肿瘤区域。在放射治疗的过程中,通过cbct对患者的位置进行实时监控,避免患者在治疗的过程中移动,进一步的提高射线送达肿瘤区域精确度。
33.cbct通常包括x射线发生器以及探测器,探测器设置在x射线发生器产生的射线束的路径上。并且,x射线发生器以及探测器分别设置在待扫描对象的两侧。其中,待扫描对象可以是人体、模体等可以在x射线下成像的物质。当cbct在使用时,首先x射线发生器产生锥形射线束,锥形射线束穿过待扫描对象,被探测器接收。探测器将接收到的数据传输至具有计算能力的处理器中,处理器根据该数据生成对应的图像。其中,该处理器可以是计算机设备。
34.本技术实施例中cbct的探测器为基于闪烁体大规模非晶硅阵列的平板探测器,其具有高分辨率以及高线性度等优点被广泛的应用。但由于平板探测器具有灰度的动态范围限制,示例的,16bit的平板探测器,其输出灰度上线为65535。因此,过曝光和欠曝光都会影响探测器接收的数据生成图像的质量。例如,当扫描剂量偏高或被扫描物体尺寸较小时,就会发生过曝光现象,投影数据被饱和值截断,从而在重建图像中引入伪影;当扫描剂量偏低或被扫描物体尺寸较大时,就会发生欠曝光现象,射线无法穿过物体到达探测器,造成重建图像伪影。
35.为了解决上述问题,本技术实施例提供了一种曝光异常预警方法,该方法通过在cbct对待扫描对象进行正式扫描之前,通过正式扫描的曝光参数对待扫描对象进行虚拟的模拟扫描,得到多张预测图像;或通过正式扫描的曝光参数对待扫描对象进行真实的预扫描,得到多张预测图像。再根据多张预测图像确定当前使用的曝光参数是否适用,如不适用则生成提示信息,对医师进行提示,以提示医师对当前使用的曝光参数进行修改。从而避免在实际的扫描过程中发生过曝光或欠曝光,进一步的避免由于过曝光或欠曝光产生的图像伪影。
36.在本实施例中提供了一种曝光异常预警方法,图1为其中一个实施例提供的曝光异常预警方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
37.步骤s100,获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像。
38.本技术实施例是对cbct进行正式曝光扫描时所使用的曝光参数进行分析,来确定使用该曝光参数进行正式扫描是否会出现曝光异常。其中,可以通过计算机虚拟计算的方式模拟该曝光参数的成像图像,针对待扫描对象生成多张预测图像,从而对曝光参数进行分析;也可以通过cbct采用该曝光参数进行预扫描,生成多张针对待扫描对象的预测图像,从而对曝光参数进行分析。其中,预设曝光参数为cbct正式曝光扫描时准备使用的曝光参数。也就是本技术实施例需要进行检测分析的曝光参数。多张预测图像,为cbct正式曝光扫描之前,用于分析曝光参数而产生的与曝光参数相关的图像。
39.步骤s200,根据每张预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光
灰度阈值,确定预测图像中曝光异常图像的数量。
40.在得到多张预测图像之后,需要针对每一张预测图像,分别确定每一张图像中过曝光像素点和欠曝光像素点的数量,再根据过曝光像素点的数量和欠曝光像素点的数量确定当前预测图像是否为曝光异常图像,最终再统计曝光异常图像的数量。示例的,针对一张预测图像而言,首先需要获取预测图像中每一个像素点的灰度值,再将每一个像素点的灰度值分别与过曝光灰度阈值和欠曝光灰度阈值进行比较,当灰度值大于过曝光灰度阈值和欠曝光灰度阈值的像素点数量大于异常像素点阈值,则将对应的曝光异常图像作为曝光异常图像。其中,异常像素点阈值为一张cbct图像中允许出现过曝光像素点和欠曝光像素点的最大像素点数量。异常像素点阈值可以在实际使用时根据需求自行设定,本技术实施例不做具体限定。过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值的设定,是根据平板探测器的性能参数决定的,例如,cbct使用的平板探测器为16bit的平板探测器,其能够输出的灰度阈值为0-65535,此时可以将过曝光阈值设置为65535,将欠曝光阈值设置为0。也可以将过曝光阈值设置为65500,将欠曝光阈值设置为100。过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值的设定具体根据cbct所使用的探测器性能以及实际使用需求进行设定,本技术实施例不做具体限定。
41.步骤s300,若曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则生成调整曝光参数的提示信息。
42.基于确定的曝光异常图像的数量,若曝光异常图像的数量小于等于第一数量阈值,则说明当前使用的曝光参数适用于待扫描对象,曝光参数不需要调整。若曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则说明当前使用的曝光参数不适用于待扫描对象,曝光参数需要进行调整,因此需要生成调整曝光参数的提示信息,提示信息用于提示医师该曝光参数对于当前待扫描对象存在曝光异常需要进行调整。其中,提示信息可以通过显示设备进行文字显示,也可以通过语音设备进行声音提示,还可以通过灯光设备进行灯光提示。只需要能够对医师进行提示即可,对于提示方式本技术实施例不做限定。
43.在本实施例中提供的曝光异常预警方法,通过在实际进行扫描之前,预先根据实际扫描的预设曝光参数生成多张预测图像,再去统计每张预测图像中各像素点的灰度值,将各像素点的灰度值与过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值进行比较,得到预测图像中曝光异常图像的数量,当曝光异常图像的数量大于第一数量阈值时,则确定预设曝光参数设置不合理,生成调整曝光参数的提示信息。通过提示信息及时的提示医师进行曝光参数的调整,从而避免在实际的扫描过程中发生过曝光或欠曝光,进一步的避免由于过曝光或欠曝光产生的图像伪影。
44.如图2所示,图2为其中一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图,该流程包括如下步骤:
45.步骤s110,获取待扫描对象的ct图像以及预设曝光参数。
46.对于肿瘤患者,在通过放射治疗设备进行治疗之前,首先需要通过ct设备对患者进行成像,得到ct图像。通过ct图像确定患者的肿瘤位置,并在ct图像中对肿瘤进行轮廓勾画,并基于勾画完成之后ct图像制定治疗计划。在实际使用放射治疗设备进行肿瘤治疗时,根据ct图像和cbct图像将患者摆放至合适的位置,最终根据制定的治疗计划进行治疗。因此,对于待扫描对象,在进行cbct成像之前,就已经存在有对应的ct图像。此时,只需要从存
储介质中提取对应的待扫描对象的ct图像即可。设曝光参数为cbct正式曝光扫描时准备使用的曝光参数。其中,预设曝光参数可以通过外部的输入设备直接获取。也可以是基于深度学习算法预测的适合当前待扫描对象的预设曝光参数。
47.步骤s120,根据ct图像,确定待扫描对象的参数信息。
48.在得到ct图像之后,就需要根据ct图像确定患者的参数信息。示例的,首先对ct图像进行多角度的正向投影,得到多张drr图像;再根据多张drr图像,确定对应角度下每个像素点待扫描对象的参数信息。其中,ct图像为三维图像,多角度的正向投影可以为,在当前角度对ct图像进行正向投影,再按照一定的旋转角度,每旋转一定的角度之后,都对ct图像进行正向投影,从而得到多张drr图像。在得到多张drr图像之后,针对每一张的drr图像,确定每一张drr图像中每个像素点位置对应的待扫描对象的厚度、衰减系数积分值、衰减系数以及能谱信息中的至少一个。
49.步骤s130,根据预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像。
50.基于已经得到的待扫描对象的参数信息,以及预设曝光参数能够计算出对应每一张drr角度下的预测图像。示例的,得到的drr图像分别为三个角度下的drr图像,因此得到的待扫描对象的参数信息,也就是对应三个角度下的参数信息。也就是第一个角度的drr图像中每个像素点都存在对应的厚度、衰减系数积分、衰减系数以及能谱信息等参数;第二个角度的drr图像和第三个角度的drr图像中每个像素点也都存在相应的参数信息。基于每一个角度下的每个像素点对应的待扫描对象的参数信息以及预设曝光参数,能够得到对应角度下的预测图像。每个角度均能得到一张预测图像,也就是能够得到多张预测图像。其中,得到预测图像的方式可以是通过软件模拟的方式,也可以通过建立查找表的方式,还可以通过相应公式计算的方式。
51.如图3所示,图3为其中另一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图,该流程包括如下步骤:
52.步骤s131a,获取预设管电压对应的空场图像以及空场图像对应的空场管电流。
53.在本实施例中,预设曝光参数包括预设管电流以及预设管电压;待扫描对象的参数信息包括衰减系数积分值。其中,待扫描对象的参数信息,包括与drr图像对应的多个角度下每个像素点的衰减系数积分值。首先根据预设曝光参数中的预设管电压,获取对应预设管电压的空场图像,其中,空场图像为cbct在不放置扫描对象时,产生的射线直接被探测器接收所形成的的图像。预设管电压对应的空场图像为以预设管电压产生射线束,射线束直接被探测器接收形成的图像。在获取到空场图像之后,在获取产生空场图像时对应的空场管电流。
54.步骤s132a,根据预设管电流、空场管电流、空场图像以及相同角度drr图像下每个像素点的衰减系数积分值,生成多张预测图像。
55.在得到上述参数之后,通过下述公式,计算对应角度下预测图像的每一个像素点的像素值,最终将每个像素点的像素值合并成对应角度的预测图像:
56.g(x,y,θ)=r*i
air
(x,y)*exp[-p(x,y,θ)]
[0057]
其中,g(x,y,θ)为对应角度下每个像素点的灰度值;r为预设管电流和空场管电流的比值;i
air
(x,y)为空场图像的灰度值,p(x,y,θ)为对应角度下每一个像素点的衰减系数积分值。
[0058]
根据上述公式,计算得到与drr图像的每一个角度对应的预测图像。
[0059]
如图4所示,图4为其中另一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图,该流程包括如下步骤:
[0060]
步骤s131b,获取预设管电压对应的空场图像以及空场图像中每个像素点对应的能谱信息。
[0061]
预设曝光参数包括预设管电流以及预设管电压;待扫描对象的参数信息包括衰减系数。其中,待扫描对象的参数信息,包括与drr图像对应的多个角度下每个像素点的能谱信息。能谱信息为每个像素点接收到的所有光子的能量值。首先根据预设曝光参数中的预设管电压,获取对应预设管电压的空场图像,其中,空场图像为cbct在不放置扫描对象时,产生的射线直接被探测器接收所形成的图像。预设管电压对应的空场图像为以预设管电压产生射线束,射线束直接被探测器接收形成的图像。在获取到空场图像之后,针对空场图像的每一个像素点,获取所有像素点对应的接收到的所有光子的能量值。
[0062]
步骤s132b,根据多张drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的能谱信息。
[0063]
在得到多张drr图像之后,示例的,drr图像包括三个角度下的drr图像。在得到drr图像之后,根据每一张drr图像,获取每一张drr图像中每一个像素点接收到的所有光子的能量值。
[0064]
步骤s133b,根据空场图像、空场图像中每个像素点对应的能谱信息、相同角度drr图像中每个像素点对应的能谱信息、衰减系数、待扫描对象的厚度,得到多张预测图像。
[0065]
在得到上述参数之后,通过下述公式,计算对应角度下预测图像的每一个像素点的像素值,最终将每个像素点的像素值合并成对应角度的预测图像:
[0066]
g(x,y,θ)=∫i(x,y,e)*exp[-μ
p
(x,y,e)*t(x,y,θ)]de
[0067]
其中,g(x,y,θ)为对应角度下每个像素点的灰度值;i(x,y,e)是空场图像以及空场图像中每个像素点对应的能谱信息;μ
p
(x,y,e)是drr图像中每个像素点对应的衰减系数以及能谱信息;t(x,y,θ)是drr图像中每个像素点对应的待扫描对象的厚度。
[0068]
根据上述公式,计算得到与drr图像的每一个角度对应的预测图像。
[0069]
如图5所示,图5为其中另一个实施例提供的生成预测图像的方法流程图,该流程包括如下步骤:
[0070]
步骤s131c,根据多张drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的待扫描对象的厚度。
[0071]
在得到多张drr图像之后,示例的,drr图像包括三个角度下的drr图像。在得到drr图像之后,根据每一张drr图像,获取每一张drr图像中每一个像素点对应的待扫描对象的厚度。
[0072]
步骤s132c,根据每张drr图像中每个像素点对应的位置、待扫描对象的厚度以及预设曝光剂量,查找灰度值查找表生成多张预测图像;所述灰度值查找表包括像素点的位置、待扫描对象的厚度以及曝光剂量与灰度值的对应关系。
[0073]
本技术实施例在使用之前,需要先构建灰度值查找表。示例的,可以预先通过cbct设备设置不同的曝光剂量扫描不同厚度的模体,得到相应的图像,再获取图像中不同位置处的灰度值。从而建立出像素点的位置、待扫描对象的厚度以及曝光剂量与灰度值的对应关系。将建立的灰度值查找表作为后台配置文件进行存储。在得到每一张drr图像中每一个
像素点对应的待扫描对象的厚度之后,获取cbct的正式曝光扫描时准备使用的预设曝光剂量;根据每张drr图像中每个像素点对应的位置、待扫描对象的厚度以及预设曝光剂量,查找灰度值查找表,得到对应角度下,每个像素点位置的像素灰度值。最终将每个像素点的像素值合并成对应角度的预测图像。
[0074]
在其中一个实施例中,还可以根据预设曝光参数在多个角度对待扫描对象进行扫描,得到多张预测图像。也就是说,在cbct正式曝光扫描之前,可以选择多个角度,使用预设曝光参数在多个角度对待扫描对象进行预扫描,得到多个角度的预测图像。
[0075]
在其中一个实施例中,由于人体切面可以近似的看做是椭圆形,所以0-180
°
与180-360
°
两个范围内图像是近似的。也就是多张预测图像的的角度仅需在0-180
°
内,或180-360
°
内即可。可以简化计算过程,减少计算量。
[0076]
如图6所示,图6为其中一个实施例提供的确定曝光异常图像数量的方法流程图,该流程包括如下步骤:
[0077]
步骤s210,根据每张预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定每张预测图像中曝光异常像素点的数量。
[0078]
在得到多张预测图像之后,需要根据多张预测图像,提取每一张预测图像中每个像素点的灰度值,再将每个像素点的灰度值分别与过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值进行比较,确定每张预测图像中曝光异常像素点的数量。其中曝光异常的像素点为像素点的灰度值大于过曝光灰度阈值的像素点,以及像素点的灰度值小于欠曝光灰度阈值的像素点。示例的,将每张预测图像中像素点的灰度值大于过曝光灰度阈值的像素点,作为过曝光像素点;将每张预测图像中像素点的灰度值小于欠曝光灰度阈值的像素点,作为欠曝光像素点;统计每张预测图像中过曝光像素点的数量以及欠曝光像素点的数量。
[0079]
步骤s220,根据每张预测图像中曝光异常像素点的所述数量以及第二数量阈值,确定预测图像中曝光异常图像的数量。
[0080]
在确定了曝光异常像素点的数量之后,需要根据每张图像中曝光异常像素点的数量和第二数量阈值,确定相应的预测图像是否为曝光异常图像,最后再统计曝光异常图像的数量。示例的,将过曝光像素点的数量大于第二数量阈值的所述预测图像,作为曝光异常图像。也就是,只统计一张预测图像中过曝光像素点的数量,如果过曝光像素点的数量大于第二数量阈值,则对应的预测图像为曝光异常图像。也可以将欠曝光像素点的数量大于第二数量阈值的所述预测图像,作为曝光异常图像。也就是,只统计一张预测图像中欠曝光像素点的数量,如果欠曝光像素点的数量大于第二数量阈值,则对应的预测图像为曝光异常图像。还可以既统计预测图像中过曝光像素点的数量又统计预测图像中欠曝光像素点的数量;如果过曝光像素点的数量大于第二数量阈值,则对应的预测图像为曝光异常图像;如果欠曝光像素点的数量大于第二数量阈值,则对应的预测图像为曝光异常图像;如果过曝光像素点的数量和欠曝光像素点的数量之和大于第二数量阈值,则对应的预测图像为曝光异常图像。最终统计所述预测图像中曝光异常图像的数量。
[0081]
本技术实施例的曝光异常预警方法,能够避免产生曝光异常的现象,进一步的避免引入重建图像伪影。首先,可以通过待扫描对象的ct图像,在进行cbct扫描之前对探测器平板的个像素输出灰度进行预测,当超出设定的灰度范围的像素点个数超出允许值是,系统进行曝光参数调整提示,以使医师进行曝光参数的调整。通过对异常曝光参数进行提示,
能够及时的对曝光参数进行调整,能够更好的避免产生曝光异常的现象,进一步的避免引入重建图像伪影。
[0082]
需要说明的是,在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0083]
本实施例还提供了一种曝光异常预警装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”、“单元”、“子单元”等可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0084]
图7为其中一个实施例提供的曝光异常预警装置的结构框图,如图7所示,该装置包括:获取模块100、计算模块200以及提示模块300。
[0085]
获取模块100,用于获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像。
[0086]
计算模块200,用于根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量。
[0087]
提示模块300,用于若所述曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则生成调整曝光参数的提示信息。
[0088]
获取模块100包括:获取单元、参数信息计算单元以及预测图像生成单元。
[0089]
获取单元,用于获取待扫描对象的ct图像以及预设曝光参数。
[0090]
参数信息计算单元,用于根据所述ct图像,确定待扫描对象的参数信息。
[0091]
预测图像生成单元,用于根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像。
[0092]
参数信息计算单元,还用于对所述ct图像进行多角度的正向投影,得到多张drr图像;根据多张所述drr图像,确定对应角度下每个像素点待扫描对象的参数信息。
[0093]
所述预设曝光参数包括预设管电流以及预设管电压;所述待扫描对象的参数信息包括衰减系数积分值;预测图像生成单元,还用于获取所述预设管电压对应的空场图像以及空场图像对应的空场管电流;根据所述预设管电流、空场管电流、空场图像以及相同角度drr图像下每个像素点的衰减系数积分值,生成多张预测图像。
[0094]
所述预设曝光参数包括预设管电压;所述待扫描对象的参数信息包括待扫描对象的厚度以及衰减系数;预测图像生成单元,还用于获取所述预设管电压对应的空场图像以及空场图像中每个像素点对应的能谱信息;根据多张所述drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的能谱信息;根据所述空场图像、空场图像中每个像素点对应的能谱信息、相同角度drr图像中每个像素点对应的能谱信息、衰减系数、待扫描对象的厚度,得到多张预测图像。
[0095]
所述预设曝光参数包括预设曝光剂量;所述待扫描对象的参数信息包括待扫描对象的厚度;预测图像生成单元,还用于根据多张所述drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的待扫描对象的厚度;根据每张drr图像中每个像素点对应的位置、待扫描对象的厚度以及预设曝光剂量,查找灰度值查找表生成多张预测图像;所述灰度值查找表包括像素点的位置、待扫描对象的厚度以及曝光剂量与灰度值的对应关系。
[0096]
预测图像生成单元,还用于根据预设曝光参数在多个角度对待扫描对象进行扫
access memory,简称sdram)等。
[0105]
存储器82可以用来存储或者缓存需要处理和/或通信使用的各种数据文件,以及处理器81所执行的可能的计算机程序指令。
[0106]
处理器81通过读取并执行存储器82中存储的计算机程序指令,以实现上述实施例中的任意一种曝光异常预警方法。
[0107]
在其中一些实施例中,计算机设备还可包括通信接口83和总线80。其中,如图8所示,处理器81、存储器82、通信接口83通过总线80连接并完成相互间的通信。
[0108]
通信接口83用于实现本技术实施例中各模块、装置、单元和/或设备之间的通信。通信端口83还可以实现与其他部件例如:外接设备、图像/数据采集设备、数据库、外部存储以及图像/数据处理工作站等之间进行数据通信。
[0109]
总线80包括硬件、软件或两者,将计算机设备的部件彼此耦接在一起。总线80包括但不限于以下至少之一:数据总线(data bus)、地址总线(address bus)、控制总线(control bus)、扩展总线(expansion bus)、局部总线(local bus)。举例来说而非限制,总线80可包括图形加速接口(accelerated graphics port,简称为agp)或其他图形总线、增强工业标准架构(extended industry standard architecture,简称为eisa)总线、前端总线(front side bus,简称为fsb)、超传输(hyper transport,简称为ht)互连、工业标准架构(industry standard architecture,简称为isa)总线、无线带宽(infiniband)互连、低引脚数(low pin count,简称为lpc)总线、存储器总线、微信道架构(micro channel architecture,简称为mca)总线、外围组件互连(peripheral component interconnect,简称为pci)总线、pci-express(pci-x)总线、串行高级技术附件(serial advanced technology attachment,简称为sata)总线、视频电子标准协会局部(video electronics standards association local bus,简称为vlb)总线或其他合适的总线或者两个或更多个以上这些的组合。在合适的情况下,总线80可包括一个或多个总线。尽管本技术实施例描述和示出了特定的总线,但本技术考虑任何合适的总线或互连。
[0110]
该计算机设备可以基于获取到的计算机程序,执行本技术实施例中的曝光异常预警方法,从而实现结合图1描述的曝光异常预警方法。
[0111]
另外,结合上述实施例中的曝光异常预警方法,本技术实施例可提供一种计算机可读存储介质来实现。该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令;该计算机程序指令被处理器执行时实现上述实施例中的任意一种曝光异常预警方法。
[0112]
以上所述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。
[0113]
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。

技术特征:
1.一种曝光异常预警方法,其特征在于,包括:获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像;根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量;若所述曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则生成调整曝光参数的提示信息。2.根据权利要求1所述的曝光异常预警方法,其特征在于,所述获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像包括:获取待扫描对象的ct图像以及预设曝光参数;根据所述ct图像,确定待扫描对象的参数信息;根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像。3.根据权利要求2所述的曝光异常预警方法,其特征在于,所述根据所述ct图像,确定待扫描对象的参数信息包括:对所述ct图像进行多角度的正向投影,得到多张drr图像;根据多张所述drr图像,确定对应角度下每个像素点待扫描对象的参数信息。4.根据权利要求3所述的曝光异常预警方法,其特征在于,所述根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:所述预设曝光参数包括预设管电流以及预设管电压;所述待扫描对象的参数信息包括衰减系数积分值;获取所述预设管电压对应的空场图像以及空场图像对应的空场管电流;根据所述预设管电流、空场管电流、空场图像以及相同角度drr图像下每个像素点的衰减系数积分值,生成多张预测图像。5.根据权利要求3所述的曝光异常预警方法,其特征在于,所述根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:所述预设曝光参数包括预设管电压;所述待扫描对象的参数信息包括待扫描对象的厚度以及衰减系数;获取所述预设管电压对应的空场图像以及空场图像中每个像素点对应的能谱信息;根据多张所述drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的能谱信息;根据所述空场图像、空场图像中每个像素点对应的能谱信息、相同角度drr图像中每个像素点对应的能谱信息、衰减系数、待扫描对象的厚度,得到多张预测图像。6.根据权利要求3所述的曝光异常预警方法,其特征在于,所述根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:所述预设曝光参数包括预设曝光剂量;所述待扫描对象的参数信息包括待扫描对象的厚度;根据多张所述drr图像,获取每张drr图像中每个像素点对应的待扫描对象的厚度;根据每张drr图像中每个像素点对应的位置、待扫描对象的厚度以及预设曝光剂量,查找灰度值查找表生成多张预测图像;所述灰度值查找表包括像素点的位置、待扫描对象的厚度以及曝光剂量与灰度值的对应关系。7.根据权利要求2所述的曝光异常预警方法,其特征在于,根据所述预设曝光参数以及待扫描对象的参数信息,生成多张预测图像包括:根据预设曝光参数在多个角度对待扫描对象进行扫描,得到多张预测图像。8.根据权利要求2所述的曝光异常预警方法,其特征在于,所述根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异
常图像的数量包括:根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定每张预测图像中曝光异常像素点的数量;根据每张所述预测图像中曝光异常像素点的所述数量以及第二数量阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量。9.根据权利要求8所述的曝光异常预警方法,其特征在于,根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定每张预测图像中曝光异常像素点的数量包括:将每张所述预测图像中像素点的灰度值大于过曝光灰度阈值的像素点,作为过曝光像素点;将每张所述预测图像中像素点的灰度值小于欠曝光灰度阈值的像素点,作为欠曝光像素点;统计每张预测图像中过曝光像素点的数量以及欠曝光像素点的数量。10.根据权利要求9所述的曝光异常预警方法,其特征在于,所述根据每张所述预测图像中曝光异常像素点的所述数量以及第二数量阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量包括:将过曝光像素点的数量大于第二数量阈值和/或欠曝光像素点的数量大于第二数量阈值的所述预测图像,作为曝光异常图像;统计所述预测图像中曝光异常图像的数量。11.一种曝光异常预警装置,其特征在于,包括:获取模块,用于获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像;计算模块,用于根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量;提示模块,用于若所述曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则生成调整曝光参数的提示信息。12.一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至10中任一项所述的曝光异常预警方法。13.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至10中任一项所述的曝光异常预警方法。

技术总结
本申请涉及一种曝光异常预警方法、装置、计算机设备和存储介质,其中,该曝光异常预警方法包括:获取基于预设曝光参数生成的多张待扫描对象的预测图像;根据每张所述预测图像中各像素点的灰度值、过曝光灰度阈值以及欠曝光灰度阈值,确定所述预测图像中曝光异常图像的数量;若所述曝光异常图像的数量大于第一数量阈值,则生成调整曝光参数的提示信息。通过提示信息及时的提示医师进行曝光参数的调整,从而避免在实际的扫描过程中发生过曝光或欠曝光,进一步的避免由于过曝光或欠曝光产生的图像伪影。像伪影。像伪影。


技术研发人员:闫浩 刘达林 王雯 赵菲妮
受保护的技术使用者:西安大医集团股份有限公司
技术研发日:2022.06.17
技术公布日:2022/11/1
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