主射线投影图像获取方法、计算机设备、系统及存储介质与流程

专利2023-06-28  90



1.本技术涉及成像技术领域,具体涉及一种主射线投影图像获取方法、计算机设备、系统及存储介质。


背景技术:

2.锥形束ct(cone beam ct,cbct)的成像射束穿过目标对象(例如模体、人体)后会发生散射,成像射束的散射会影响重建图像质量,如图像对比度下降,ct值不准确等。
3.为了克服上述问题,将光束阻挡阵列(beam stop array,bsa)放置于成像源和目标对象之间,则成像源发出的主射线(即原发射线)被bsa中的多个光束阻挡件(如n*n的铅点阵列)遮挡,相应的,投影图像中与光束阻挡件对应的阴影区域的信号均由散射形成。由于散射的低频特性,可以通过比较少的散射信号采样点来估计散射整体分布,从而进行散射校正。
4.由于光束阻挡件的遮挡,阴影区域无法接收到主射线,需要用插值的方式将散射校正之后的投影图像中阴影区域的主射线补全,然而,主射线并非缓变(即变化缓慢),主射线插值会影响图像质量。


技术实现要素:

5.本技术实施例提供一种主射线投影图像获取方法、计算机设备、系统及存储介质,可以获取完整的主射线投影,避免主射线插值影响图像质量。
6.一方面,本技术提供一种主射线投影图像获取方法,该方法包括:获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,所述第一投影图像中包括所述光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域;获取所述主射线通过位于第二位置状态下的所述光束阻挡阵形成的所述目标对象的第二投影图像,所述第二投影图像中多个阴影区域与所述第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合;根据所述第一投影图像和所述第二投影图像,生成所述目标对象的主射线投影图像,所述主射线投影图像中不包含所述多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正。
7.另一方面,本技术还提供一种计算机设备,所述计算机设备包括:一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个应用程序,其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中,并配置为由所述处理器执行以实现第一方面中任一项所述的主射线投影图像获取方法中的步骤。
8.第三方面,本技术还提供一种成像系统,所述成像系统包括:成像源,用于产生主射线,以对目标对象进行成像;光束阻挡阵列,设置于所述成像源和所述目标对象之间,包括多个光束阻挡件;成像器,与所述成像源相对设置,用于接收通过所述光束阻挡阵列和所述目标对象的主射线;第二方面任一项所述的计算机设备,与所述成像器连接。
9.第四方面,本技术还提供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进行加载,以执行第一方面任一项所述的主射线投影图像获取方法中
的步骤。
10.本技术实施例中,需要获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的第一投影图像以及获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的第二投影图像,由于第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合,这样,就可以根据第一投影图像和第二投影图像,生成经过散射校正的主射线投影图像,且该主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域。如此,就可以获取完整的主射线投影,避免因主射线插值影响图像质量。
附图说明
11.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例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技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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。
12.图1是本技术实施例中提供的成像系统的结构示意图;
13.图2是本技术实施例中提供的成像系统中光束阻挡阵列的结构示意图;
14.图3是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的一个实施例流程示意图;
15.图4a是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的一个实施例流程示意图;
16.图4b是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的另一个实施例流程示意图;
17.图5是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的另一个实施例流程示意图;
18.图6是本技术实施例中提供的计算机设备的一个实施例结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
20.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
21.在本技术中,“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术,给出了以下描述。在以下描述中,为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是,本领域普通技术人员可以认识到,在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实例中,不会对公知的结构和过程进行详细阐述,以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此,本技术并非旨在限于所示的实施例,而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
22.需要说明的是,本技术实施例方法由于是在计算机设备中执行,各计算机设备的处理对象均以数据或信息的形式存在,例如时间,实质为时间信息,可以理解的是,后续实施例中若提及尺寸、数量、位置等,均为对应的数据存在,以便计算机设备进行处理,具体此处不作赘述。
23.如背景技术所述,用插值的方式将主射线投影图像中的阴影区域的主射线补全之后,会影响图像的质量。
24.为此,本技术实施例提供一种主射线投影图像获取方法、计算机设备、成像系统和存储介质,可以获取完整的主射线投影图像,避免主射线插值造成的重建图像伪影,以下将分别进行详细说明。
25.请参阅图1,图1是本技术实施例中提供的成像系统的结构示意图,该成像系统可以包括成像源100、光束阻挡阵列200、成像器300、计算机设备400。其中:
26.在本技术实施例中,成像源100可以产生主射线(即成像射束),成像源100可以是,但不限于,x射线源、γ射线源等射线源。成像源100产生的主射线可用于对目标对象p进行成像,这里,目标对象p可以是患者、模体等,只需要能在成像系统下成像的对象即可。
27.成像源100在对目标对象p进行扫描时,主射线会在目标对象p上发生散射,影响重建图像的质量。为了减少散射对重建图像质量的影响,在本技术实施例中,在成像源100和目标对象p之间设置一个光束阻挡阵列200。示例性的,光束阻挡阵列200可以固定于成像源100的主射线发射口的下方。
28.光束阻挡阵列200可以包括多个光束阻挡件,其中,相邻两个光束阻挡件之间分离设置,相邻两个光束阻挡件之间分离的距离至少可以容纳一个光束阻挡件。这里,各光束阻挡件可以由高衰减物质(如铅或钨)制成,而多个光束阻挡件以外的区域(也就是非光束阻挡件所在区域)可以由具有低衰减特性的射线透射物质(例如钢化玻璃、碳纤维、亚克力等)制成。
29.需要说明的是,各光束阻挡件的排布可以为m*n的阵列,m和n均为大于0的整数,m可以等于n,也可以不等于n。当然,各光束阻挡件也可以任意排布。
30.在本技术实施例中,成像器300与成像源100相对设置,这样,成像器300就可以接收通过光束阻挡阵列200和目标对象p的主射线。示例性的,如图2所示,在xoz平面,光束阻挡阵列由9*9(共81个)铅点组成,相应的,在成像器300上会形成81个阴影区域(阴影点)。这里,成像器300可以是探测器。
31.在本技术实施例中,计算机设备400与成像器300连接,用于执行下述主射线投影图像获取方法,以生成目标对象p的主射线投影图像。
32.本技术实施例中,计算机设备400可以是独立的服务器,也可以是服务器组成的服务器网络或服务器集群,例如,本技术实施例中所描述的计算机设备,其包括但不限于计算
机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云服务器。其中,云服务器由基于云计算(cloud computing)的大量计算机或网络服务器构成。
33.本技术实施例中,上述的计算机设备400可以是通用计算机设备或者是专用计算机设备。在具体实现中计算机设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑(personal digital assistant,pda)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备、嵌入式设备等,本实施例不限定计算机设备的类型。
34.本技术的实施例中,计算机设备400与成像器300之间可通过任何通信方式实现通信,包括但不限于,基于2g、3g、4g、5g、长期演进(long term evolution,lte)、全球互通微波访问(worldwide interoperability for microwave access,wimax)的移动通信,或基于tcp/ip协议族(tcp/ip protocol suite,tcp/ip)、用户数据报协议(user datagram protocol,udp)的计算机网络通信等。
35.本领域技术人员可以理解,该成像系统还可以包括一个或多个可处理数据的其他计算机设备,具体此处不作限定。
36.在本技术实施例中,成像系统还可以包括机架500,该机架用于支撑成像源100和成像器300,其可以为固定机架,也可以为旋转机架,其可带动成像源100和成像器300转动。示例性的,旋转机架500可以为环形机架、c形臂机架、鼓形机架等。
37.在本技术实施例中,成像系统还包括阵列板驱动装置600,与光束阻挡阵列200机械连接,用于改变光束阻挡阵列200的位置状态。这里,阵列板驱动装置600可以是电机。
38.示例性的,阵列板驱动装置600可以驱动光束阻挡阵列200沿目标对象p的长度方向(如图2所示的z轴方向)、宽度方向(如图2所示的x轴方向)、斜向移动,也可以驱动光束阻挡阵列200绕其中心轴线(如图1所示的y轴方向)旋转。
39.在本技术实施例中,成像系统还可以包括患者支撑装置700,用于支撑、定位目标对象p。示例性的,患者支撑装置101可以为三维、四维、五维或者六维治疗床或治疗椅等。
40.本技术实施例中提供一种主射线投影图像获取方法,该主射线投影图像获取方法的执行主体为计算机设备,该方法包括:获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,该第一投影图像中包括光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域;获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的目标对象的第二投影图像,该第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合;根据第一投影图像和第二投影图像,生成目标对象的主射线投影图像,该主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正。
41.图3是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的一个实施例流程示意图,如图3所示,该主射线投影图像获取方法包括如下步骤s301~s303,具体如下:
42.s301、获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像。
43.确定光束阻挡阵列位于第一位置状态的情况下,成像源发出主射线,计算机设备获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像。其中,第一投影图像中包括光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域。
44.需要说明的是,成像源发出的主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列,对目标对象进行成像,与成像源相对设置成像器器会接收通过位于第一位置状态下的光束
阻挡阵列以及目标对象的主射线,并生成相应的第一投影数据,计算机设备会从成像器获取这些第一投影数据并形成第一投影图像。由于光束阻挡阵列中多个光束阻挡件会对主射线进行遮挡,相应的,第一投影图像中会包括多个光束阻挡件对应的多个阴影区域,其中,一个光束阻挡件对应一个阴影区域。
45.这里,第一位置状态为光束阻挡阵列的一个设置位置,本技术实施例对此不作具体限定。示例性的,第一位置状态可以为成像视野中心,光束阻挡阵列可以位于成像视野中心下,主射线通过光束阻挡阵列在成像器上的投影位于成像器的成像视野内,且投影中心与成像射野中心重合。
46.s302、获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的目标对象的第二投影图像。
47.光束阻挡阵列由第一位置状态调整到第二位置状态,该第二位置状态与第一位置状态不同,成像源发出主射线,计算机设备获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第二投影图像。其中,第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合。
48.需要说明的是,成像源发出的主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵列,对目标对象进行成像,与成像源相对设置成像器器会接收通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵列以及目标对象的主射线,并生成相应的第二投影数据,计算机设备会从成像器获取这些第二投影数据并形成第二投影图像。由于光束阻挡阵列中多个光束阻挡件会对主射线进行遮挡,相应的,第二投影图像中也会包括多个光束阻挡件对应的多个阴影区域,其中,一个光束阻挡件对应一个阴影区域,另外,由于光束阻挡阵列由第一位置状态调整到第二位置状态,相应的,第二投影图像中多个阴影区域在空间中的位置与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合。
49.s303、根据第一投影图像和第二投影图像,生成主射线投影图像。
50.由于第二投影图像中多个阴影区域的位置与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合,则计算机设备可以根据第一投影图像和第二投影图像,生成主射线投影图像,主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正,而不需对投影图像中的阴影区域进行插值。
51.本技术实施例计算机设备获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的第一投影图像以及获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的第二投影图像,由于第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合,这样,就可以根据第一投影图像和第二投影图像,生成经过散射校正的主射线投影图像,且该主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域。如此,就可以获取完整的主射线投影,避免因主射线插值影响图像质量。
52.请参考图4a,图4a是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的一个实施例流程示意图,该主射线投影图像获取方法应用于计算机设备,该方法可以包括:
53.s401a、获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像。
54.该步骤s401a与步骤s301相同,步骤s301已进行了解释说明,这里不再赘述。
55.s402a、获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的目标对象的第
二投影图像。
56.该步骤s402a与步骤s302相同,步骤s302已进行了解释说明,这里不再赘述。
57.s403a、根据第一投影图像中多个阴影区域和第二投影图像中多个阴影区域的位置均不重合的特性,生成目标对象的目标投影图像。
58.由于第一投影图像中多个阴影区域和第二投影图像中多个阴影区域具有位置均不重合的特性,计算机设备可以根据该特性,生成目标对象的目标投影图像,该目标投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域。如此,就不需要用插值的方式将散射校正之后的投影图像中阴影区域进行主射线补全。
59.可选的,计算机设备可以通过以下示例方式中的任一一种生成目标对象的目标投影图像:
60.方式一:将第一投影图像中多个阴影区域,用第二投影图像中与第一投影图像中多个阴影区域对应位置的非阴影区域替换,以生成目标对象的目标投影图像。
61.方式二:将第二投影图像中多个阴影区域,用第一投影图像中与第二投影图像中多个阴影区域对应位置的非阴影区域替换,以生成目标对象的目标投影图像。
62.当然,计算机设备也可以通过其他方式生成目标对象的目标投影图像,本技术实施例不作具体限定。
63.s404a、根据第一投影图像中多个阴影区域和第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对目标投影图像进行散射校正,生成目标对象的主射线投影图像。
64.在步骤s403a之后,计算机设备可以根据第一投影图像中多个阴影区域和第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对目标投影图像进行校正,生成目标对象的主射线投影图像。如此获得的目标对象的主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正,不需要过对阴影区域进行主射线插值。
65.可选的,计算机设备可以通过以下步骤对目标投影图像进行散射校正,也就是说,步骤s404a可以包括:
66.s404a1、根据第一投影图像中多个阴影区域和第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,生成散射分布图。如此,通过第一投影图像和第二投影图像这两张投影的阴影区域共同计算出散射分布图,散射采样数据较多,生成的散射分布图结果更加准确。
67.s404a2、根据散射分布图,对目标投影图像进行散射校正,生成目标对象的主射线投影图像。示例的,可以通过计算目标投影图像与散射分布图的差值,得到目标对象的主射线投影图像。
68.上述步骤s401a至步骤s404a,先通过第一投影图像中多个阴影区域和第二投影图像中多个阴影区域的位置均不重合的特性,生成不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域的目标投影图像,再对目标投影图像进行散射校正,由此得到主射线投影图像。该方法在完成散射校正的同时,无需进行主射线插值,避免了主射线插值影响图像质量。
69.请参考图4b,图4b是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的另一个实施例流程示意图,该主射线投影图像获取方法应用于计算机设备,该方法可以包括:
70.s401b、获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像。
71.该步骤s401b与步骤s301相同,步骤s301已进行了解释说明,这里不再赘述。
72.s402b、获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的目标对象的第二投影图像。
73.该步骤s402b与步骤s302相同,步骤s302已进行了解释说明,这里不再赘述。
74.s403b、根据第一投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对第一投影图像进行散射校正,生成目标对象的第一主射线投影图像。
75.在本实施方式中,计算机设备先根据第一投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对第一投影图像进行散射校正,生成目标对象的第一主射线投影图像,该目标对象的第一主射线投影图像已经进行散射校正,但是还包括多个阴影区域。
76.可选的,计算机设备可以通过以下步骤对第一投影图像进行散射校正,也就是说,步骤s403b可以包括:
77.s403b1、根据第一投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,生成第一散射分布图。
78.s403b2、根据第一散射分布图,对第一投影图像进行散射校正,生成目标对象的第一主射线投影图像。示例的,可以通过计算第一投影图像与第一散射分布图的差值,得到目标对象的第一主射线投影图像。
79.s404b、根据第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对第二投影图像进行散射校正,生成目标对象的第二主射线投影图像。
80.在本实施方式中,计算机设备先根据第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对第二投影图像进行散射校正,生成目标对象的第二主射线投影图像,该目标对象的第二主射线投影图像也已经进行散射校正,但是还包括多个阴影区域。由于第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合,相应的,第二主射线投影图像中多个阴影区域与第一主射线投影图像中多个阴影区域的位置也均不重合。
81.可选的,计算机设备可以通过以下步骤对第二投影图像进行散射校正,也就是说,步骤s404b可以包括:
82.s404b1、根据第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,生成第二散射分布图。
83.s404b2、根据第二散射分布图,对第二投影图像进行散射校正,生成目标对象的第二主射线投影图像。示例的,可以通过计算第二投影图像与第二散射分布图的差值,得到目标对象的第二主射线投影图像。
84.s405b、根据第一主射线投影图像和第二主射线投影图像中多个阴影区域的位置均不重合的特性,生成目标对象的主射线投影图像。
85.由于第一主射线投影图像中多个阴影区域和第二主射线投影图像中多个阴影区域具有位置均不重合的特性,计算机设备可以根据该特性,生成目标对象的主射线投影图像,该主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正。如此,就不需要用插值的方式将散射校正之后的投影图像中阴影区域进行主射线补全。
86.可选的,计算机设备可以通过以下示例方式中的任一一种生成目标对象的主射线投影图像:
87.方式一:将第一主射线投影图像中多个阴影区域,用第二主射线投影图像中与第一主射线投影图像中多个阴影区域对应位置的非阴影区域替换,以生成目标对象的主射线
投影图像。
88.方式二:将第二主射线投影图像中多个阴影区域,用第一主射线投影图像中与第二主射线投影图像中多个阴影区域对应位置的非阴影区域替换,以生成目标对象的主射线投影图像。
89.当然,计算机设备也可以通过其他方式生成目标对象的主射线投影图像,本技术实施例不作具体限定。
90.上述步骤s401b至步骤s405b,先分别对第一投影图像和第二投影图像进行散射校正,对应得到包括多个阴影区域的第一主射线投影图像和包括多个阴影区域的第二主射线投影图像,之后,根据第一主射线投影图像中多个阴影区域和第二主射线投影图像中多个阴影区域具有位置均不重合的特性,得到主射线投影图像。该方法在完成散射校正的同时,无需进行主射线插值,避免了主射线插值影响图像质量。
91.通常,用插值的方式将主射线投影图像中的阴影区域的主射线补全之后,对主射线插值后的主射线投影图像(需要两个以上的主射线投影图像)进行图像重建,生成的重建图像会存在伪影,影响重建图像的质量。为此,本技术实施例中还提供一种主射线投影图像获取方法,可以获得用于图像重建的多个主射线投影图像,且主射线投影图像不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正,重建后的重建图像伪影较小,图像质量较高。
92.请参考图5,图5是本技术实施例中提供的主射线投影图像获取方法的另一个实施例流程示意图,该主射线投影图像获取方法应用于计算机设备,该方法可以包括:
93.s501、获取针对目标对象的目标成像模式。
94.在对目标对象进行成像时,通常会根据目标对象中成像目标的体位、大小、形状等,医师会选择不同的成像模式对目标对象的头部、体部或其他部位进行成像。相应的,计算机设备获取针对目标对象的目标成像模式,该目标成像模式为医师从多个成像模式中选择的一成像模式。当然,针对目标对象的目标成像模式也可以是计算机设备提前预设好的,计算机设备直接获取该针对目标对象的目标成像模式。
95.这里,成像模式可以包括半野模式和全野模式。
96.s502、获取目标成像模式对应的目标成像角度。
97.计算机设备在获取针对目标对象的目标成像模式之后,就可以获取针对目标对象的目标成像模式对应的目标成像角度。这里,目标成像角度包括至少两个成像角度。
98.可以理解的是,成像模式与成像角度之间具有关联关系且该关联关系是预先定义好的。根据目标成像模式以及该关联关系,就可以确定出目标成像模式对应的目标成像角度。
99.在一种示例中,计算机设备在获取针对目标对象的目标成像模式之后,可以根据目标成像模式,确定目标成像模式对应的目标成像角度。
100.在另一种示例中,计算机设备在获取针对目标对象的目标成像模式之后,将该目标成像模式发送给控制设备例如上位机、下位机或其他控制设备,控制设备根据目标成像模式,确定目标成像模式对应的目标成像角度,再将该目标成像角度发送给计算机设备,计算机设备接收该目标成像角度。
101.目标成像模式为半野模式的情况下,目标成像角度可以为360度角度范围内的至
少两个成像角度,示例性的,在半野模式下,目标成像角度为360度角度范围内200个以上的成像角度;目标成像模式为全野模式的情况下,目标成像角度可以为小于360度角度范围内的至少两个成像角度,示例性的,目标成像角度为200度角度范围内100个左右的成像角度。
102.s503、在目标成像角度下,获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像。
103.计算机设备在获取目标成像角度之后,直接或间接控制成像源和成像器在目标成像角度下对目标对象进行成像,相应的,计算机设备在目标成像角度下,获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像。其中,第一投影图像中包括光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域。
104.可以理解的是,第一投影图像为目标成像角度下的多个投影图像。示例性的,当对目标对象进行半野模式成像的情况下,成像源和成像器会转动第一圈,在360度角度范围内二百以上个成像角度下对目标对象进行成像,相应的,计算机设备会获取这些成像角度下投影图像,即第一投影图像。
105.s504、在目标成像角度下,获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第二投影图像。
106.计算机设备再次直接或间接控制成像源和成像器在上述目标成像角度下对目标对象进行成像,相应的,计算机设备在目标成像角度下,获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第二投影图像。其中,第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合。
107.可以理解的是,第二投影图像同样为上述目标成像角度下的多个投影图像,仅是光束阻挡阵的位置状态不同。示例性的,成像源和成像器会转动第二圈,再次在360度角度范围内上述二百以上个成像角度下对目标对象进行成像,相应的,计算机设备会获取这些成像角度下投影图像,即第二投影图像。
108.s505、根据第一投影图像和第二投影图像,生成目标对象的主射线投影图像。
109.由于第二投影图像中多个阴影区域的位置与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合,则计算机设备可以根据第一投影图像和第二投影图像,生成主射线投影图像,主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正,而不需对投影图像中的阴影区域进行插值
110.可以理解的是,主射线投影图像为上述目标成像角度下的多个主射线图像,每个成像角度会对应一个主射线图像。
111.在本技术实施例中,计算机设备可以采用不同的成像方式对第一投影图像和第二投影图像进行处理,以生成主射线投影图像,如前述步骤s401a至步骤s404a,或者前述步骤s401b至步骤s405b。
112.通过上述步骤s501至s505,本发明实施例可以获得用于图像重建的主射线投影图像,由于主射线投影图像不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正,这样,得到的重建图像伪影较小,图像质量较高。
113.本技术实施例还提供一种计算机设备,该计算机设备包括:一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个应用程序,其中一个或多个应用程序被存储于存储器中,并配置为由处理器执行上述主射线投影图像获取方法实施例中任一实施例中的主射线投影图像获取
方法中的步骤。
114.本技术实施例还提供一种计算机设备,如图6所示,其示出了本技术实施例所涉及的计算机设备的结构示意图,具体来讲:
115.该计算机设备可以包括一个或者一个以上处理核心的处理器601、一个或一个以上计算机可读存储介质的存储器602、电源603和输入装置604等部件。本领域技术人员可以理解,图6中示出的计算机设备结构并不构成对计算机设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。其中:
116.处理器601是该计算机设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个计算机设备的各个部分,通过运行或执行存储在存储器602内的软件程序和/或模块,以及调用存储在存储器602内的数据,执行计算机设备的各种功能和处理数据,从而对计算机设备进行整体监控。
117.可选的,处理器601可包括一个或多个处理核心;优选的,处理器601可集成应用处理器和调制解调处理器,其中,应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等,调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是,上述调制解调处理器也可以不集成到处理器601中。
118.存储器602可用于存储软件程序以及模块,处理器601通过运行存储在存储器602的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器602可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外,存储器602可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器602还可以包括存储器控制器,以提供处理器601对存储器602的访问。
119.计算机设备还包括给各个部件供电的电源603,可选的,电源603可以通过电源管理系统与处理器601逻辑相连,从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。电源603还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电系统、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。
120.该计算机设备还可包括输入装置604,该输入装置605可用于接收输入的数字或字符信息,以及产生与用户设置以及功能控制有关的键盘、鼠标、操作杆、光学或者轨迹球信号输入。
121.尽管未示出,计算机设备还可以包括显示装置605等,显示装置605可以是显示器,在此不再赘述。具体在本技术实施例中,计算机设备中的处理器601会按照如下的指令,将一个或一个以上的应用程序的进程对应的可执行文件加载到存储器602中,并由处理器601来运行存储在存储器602中的应用程序,从而实现各种功能,如下:
122.获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,该第一投影图像中包括光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域;获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的目标对象的第二投影图像,该第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合;根据第一投影图像和第二投影图像,生成目标对象的主射线投影图像,该主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正。
123.本领域普通技术人员可以理解,上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤可以通过指令来完成,或通过指令控制相关的硬件来完成,该指令可以存储于一计算机可读存储介质中,并由处理器进行加载和执行。
124.为此,本技术实施例提供一种计算机可读存储介质,该存储介质可以包括:只读存储器(rom,read only memory)、随机存取记忆体(ram,random access memory)、磁盘或光盘等。其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器进行加载,以执行本技术实施例所提供的任一种主射线投影图像获取方法中的步骤。例如,该计算机程序被处理器进行加载可以执行如下步骤:
125.获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,该第一投影图像中包括光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域;获取主射线通过位于第二位置状态下的光束阻挡阵形成的目标对象的第二投影图像,该第二投影图像中多个阴影区域与第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合;根据第一投影图像和第二投影图像,生成目标对象的主射线投影图像,该主射线投影图像中不包含多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正。
126.在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见上文针对其他实施例的详细描述,此处不再赘述。
127.具体实施时,以上各个结构可以作为独立的实体来实现,也可以进行任意组合,作为同一或若干个实体来实现,以上各个结构的具体实施可参见前面的方法实施例,在此不再赘述。
128.以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例,在此不再赘述。
129.以上对本技术实施例所提供的一种主射线投影图像获取方法、装置、计算机设备、系统及存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本技术的限制。

技术特征:
1.一种主射线投影图像获取方法,其特征在于,所述方法包括:获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,所述第一投影图像中包括所述光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域;获取所述主射线通过位于第二位置状态下的所述光束阻挡阵形成的所述目标对象的第二投影图像,所述第二投影图像中多个阴影区域与所述第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合;根据所述第一投影图像和所述第二投影图像,生成所述目标对象的主射线投影图像,所述主射线投影图像中不包含所述多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正。2.根据权利要求1所述的主射线投影图像获取方法,其特征在于,所述根据所述第一投影图像和所述第二投影图像,生成所述目标对象的主射线投影图像,包括:根据所述第一投影图像中多个阴影区域和所述第二投影图像中多个阴影区域的位置均不重合的特性,生成所述目标对象的目标投影图像,所述目标投影图像中不包含所述多个光束阻挡件对应的多个阴影区域;根据所述第一投影图像中多个阴影区域和所述第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对所述目标投影图像进行散射校正,生成所述目标对象的主射线投影图像。3.根据权利要求2所述的主射线投影图像获取方法,其特征在于,所述根据所述第一投影图像中多个阴影区域和所述第二投影图像中多个阴影区域的位置均不重合的特性,生成所述目标对象的目标投影图像,包括:将所述第一投影图像中多个阴影区域,用所述第二投影图像中与所述第一投影图像中多个阴影区域对应位置的非阴影区域替换,生成所述目标对象的主射线投影图像;或者,将所述第二投影图像中多个阴影区域,用所述第一投影图像中与所述第二投影图像中多个阴影区域对应位置的非阴影区域替换,生成所述目标对象的主射线投影图像。4.根据权利要求1所述的主射线投影图像获取方法,其特征在于,所述根据所述第一投影图像和所述第二投影图像,生成所述目标对象的主射线投影图像,包括:根据所述第一投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对所述第一投影图像进行散射校正,生成所述目标对象的第一主射线投影图像;根据所述第二投影图像中多个阴影区域的散射采样数据,对所述第二投影图像进行散射校正,生成所述目标对象的第二主射线投影图像;根据所述第一主射线投影图像和所述第二主射线投影图像中多个阴影区域的位置均不重合的特性,生成所述目标对象的主射线投影图像。5.根据权利要求1所述的主射线投影图像获取方法,其特征在于,所述获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,包括:在目标成像角度下,获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,所述目标成像角度包括至少两个成像角度;相应的,所述获取所述主射线通过位于第二位置状态下的所述光束阻挡阵形成的所述目标对象的第二投影图像,包括:在所述目标成像角度下,获取所述主射线通过位于所述第二位置状态下的所述光束阻挡阵列形成的所述目标对象的第二投影图像。6.根据权利要求5所述的主射线投影图像获取方法,其特征在于,所述获取主射线通过
位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像之前,所述方法还包括:获取针对目标对象的目标成像模式;获取所述目标成像模式对应的所述目标成像角度。7.根据权利要求6所述的主射线投影图像获取方法,其特征在于,所述目标成像模式为半野模式的情况下,所述目标成像角度为360度角度范围内的至少两个成像角度;所述目标成像模式为全野模式的情况下,所述目标成像角度为小于360度角度范围内的至少两个成像角度。8.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括:一个或多个处理器;存储器;以及一个或多个应用程序,其中所述一个或多个应用程序被存储于所述存储器中,并配置为由所述处理器执行以实现权利要求1至7中任一项所述的主射线投影图像获取方法中的步骤。9.一种成像系统,其特征在于,所述成像系统包括:成像源,用于产生主射线,以对目标对象进行成像;光束阻挡阵列,设置于所述成像源和所述目标对象之间,包括多个光束阻挡件;成像器,与所述成像源相对设置,用于接收通过所述光束阻挡阵列和所述目标对象的主射线;如权利要求8所述的计算机设备,与所述成像器连接。10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器进行加载,以执行权利要求1至7任一项所述的主射线投影图像获取方法中的步骤。

技术总结
本申请公开了一种主射线投影图像获取方法、计算机设备及存储介质,该方法包括:获取主射线通过位于第一位置状态下的光束阻挡阵列形成的目标对象的第一投影图像,所述第一投影图像中包括所述光束阻挡阵列中多个光束阻挡件对应的多个阴影区域;获取所述主射线通过位于第二位置状态下的所述光束阻挡阵形成的所述目标对象的第二投影图像,所述第二投影图像中多个阴影区域与所述第一投影图像中多个阴影区域的位置均不重合;根据所述第一投影图像和所述第二投影图像,生成所述目标对象的主射线投影图像,所述主射线投影图像中不包含所述多个光束阻挡件对应的多个阴影区域且经过散射校正。射校正。射校正。


技术研发人员:刘达林 闫浩
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:2022.05.30
技术公布日:2022/11/1
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