相机辅助X射线成像的方法和系统技术方案

本发明专利技术题为“相机辅助X射线成像的方法和系统”。本发明专利技术提供了用于x射线成像的各种方法和系统。在一个实施方案中，一种用于图像粘贴检查的方法包括：通过光学相机和/或深度相机采集受检者的图像数据；根据图像数据控制x射线源和x射线检测器以采集受检者的多个x射线图像；以及将多个x射线图像拼接成单个x射线图像。这样，最佳曝光技术可以用于图像粘贴检查中的单独采集，从而利用所述最佳剂量，提高拼接质量，并且避免配准失败。

【技术实现步骤摘要】
相机辅助X射线成像的方法和系统
本文所公开的主题的实施方案涉及x射线成像。
技术介绍
图像粘贴或合成图像的创建通常是通过拥有用于采集总视场大于检测器视场(FOV)的图像的系统来完成的。对于诸如全脊柱成像或长腿成像的应用，解剖结构的总覆盖范围(例如，60cm-120cm)超过了大多数当前的检测器和胶片屏幕系统的覆盖范围。在克服检测器FOV局限性的一种方法中，在图像粘贴检查期间利用重叠的FOV采集多个图像并将它们拼接在一起。历史上，图像是用检测器FOV采集的，然后由放射科医师手动切割各种图像以避免重叠，并手动重新粘贴以重建具有整个FOV的图像。最近，用于数字粘贴连续图像的自动技术提高了图像粘贴检查的准确性。
技术实现思路
在一个实施方案中，一种用于图像粘贴检查的方法包括：通过光学相机采集受检者的图像数据；根据图像数据控制x射线源和x射线检测器以采集受检者的多个x射线图像；以及将多个x射线图像拼接成单个x射线图像。这样，最佳曝光技术可以用于图像粘贴检查中的单独采集，从而利用最佳剂量，提高拼接质量，并且避免配准失败。应当理解，提供上面的简要描述来以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的精选概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，该主题的范围由具体实施方式后的权利要求书唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决上文或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。附图说明通过参考附图阅读以下对非限制性实施方案的描述将更好地理解本专利技术，其中以下：图1示出了根据一个实施方案的示例性x射线成像系统；图2示出了根据一个实施方案的图示相机和x射线源相对于患者的视场的图；图3示出了根据一个实施方案的图示相机图像和x射线图像的示例性叠层的图像；图4示出了根据一个实施方案的图示将多个x射线图像拼接成单个x射线图像的示例的图；图5示出了根据一个实施方案的高级流程图，该高级流程图图示了用于优化x射线曝光参数和x射线检测器位置的示例性方法；以及图6示出了根据一个实施方案的高级流程图，该高级流程图图示了用于从在不同位置处采集的多个x射线图像生成x射线图像的示例性方法。具体实施方式以下描述涉及x射线成像的各种实施方案。特别地，提供了用于相机辅助x射线成像的系统和方法。x射线成像系统，诸如图1描绘的x射线成像系统，包括邻近x射线源定位并与x射线源共同校准的光学深度相机。如图2和图3所描绘，相机的视场可以与x射线源的视场重叠。在图像粘贴检查期间，可以采集多个图像并粘贴到单个图像中，如图4所描绘。图像应该被配准，因为尽管校准了用于采集单独图像的倾斜机构，但是在给定的分辨率下仍然存在可察觉的解剖失配。然而，如果对比度不足或较差或者在重叠的视场中图像预处理失败，则图像配准的准确性较差。用于确保一致的图像对比度同时还优化辐射剂量的方法，诸如图5所描绘的方法，包括根据来自相机的图像数据估计患者厚度，以确定最佳曝光参数。此外，用于图像粘贴检查的方法，诸如图6所描绘的方法，包括：分别利用相机和x射线源采集光学图像和x射线图像；准确地配准光学图像；以及根据光学图像的配准来拼接x射线图像。现在转向图1，其示出了根据本公开的一个实施方案的x射线成像系统100的框图。x射线成像系统100包括辐射x射线的x射线源111、检查期间受检者115站立在其上的立架132、以及用于检测由x射线源111辐射并由受检者115衰减的x射线的x射线检测器134。作为非限制性示例，x射线检测器134可以包括闪烁体、一个或多个离子室、光检测器阵列、x射线曝光监视器、电基板等。x射线检测器134安装在立架138上，并且被配置为根据受检者的成像区域可竖直移动。操作控制台180包括处理器181、存储器182、用户界面183、用于控制一个或多个马达143的马达驱动器185、x射线功率单元186、x射线控制器187、相机数据采集单元190、x射线数据采集单元191和图像处理器192。从x射线检测器134传输的x射线图像数据由x射线数据采集单元191接收。收集的x射线图像数据由图像处理器192进行图像处理。通信地耦接到操作控制台180的显示设备195在其上显示图像处理过的x射线图像。x射线源111由支撑柱141支撑，支撑柱141可以安装到天花板(例如，如图所描绘)或安装在可移动立架上，用于定位在成像室内。x射线源111可相对于受检者或患者115竖直移动。例如，一个或多个马达143中的一个马达可以集成到支撑柱141中，并且可以被配置为例如通过增加或减少x射线源111与天花板或地板的距离来调整x射线源111的竖直位置。为此，操作控制台180的马达驱动器185可以通信地耦接到一个或多个马达143，并且被配置为控制一个或多个马达143。x射线功率单元184和x射线控制器182向x射线源111供应合适电压电流的功率。准直器(未示出)可以固定到x射线源111，用于指定x射线束的照射视场。从x射线源111辐射的x射线束经由准直器施加到受检者身上。相机120可以定位在x射线源111附近，并且可以与x射线源111共同被校准。相机120可以包括检测光学范围内的电磁辐射的光学相机。附加地或另选地，相机120可以包括深度相机或距离成像相机。作为说明性和非限制性的示例，被配置为深度相机的相机120可以包括光学相机、红外相机和在相机120的视场中投射红外点的红外投影仪。红外相机对这些点成像，这些点又可用于测量相机120的光学相机内的深度。作为另一个说明性和非限制性的示例，相机120可以包括飞行时间相机。相机120通信地耦接到操作控制台180的相机数据采集单元190。因此，由相机120采集或生成的相机数据可以被传输到相机数据采集单元190，相机数据采集单元190继而将采集的相机图像数据提供给图像处理器192用于图像处理。例如，如本文进一步描述的，图像处理器192可以处理所采集的相机图像，以识别用于成像的期望解剖区域的位置和/或测量或估计在期望解剖区域处的受检者115的厚度。此外，在一些示例中，图像处理器192可以拼接和配准相机图像，以确定x射线图像的拼接和配准参数。相机120的视场可以与x射线源111的视场重叠。例如，图2示出了图示相机120的视场221和x射线源111相对于受检者115的视场212的图200。如所描绘，相机120的视场221与x射线源111相对于受检者115的视场212重叠。作为附加的说明性示例，图3示出了图示根据一个实施方案的相机图像310和x射线图像305的示例性叠层300的图像。因此，如图2和图3所描绘，相机120的视场与x射线源111相对于受检者115的视场重叠并对齐。再次参考图1，x射线源111和相机120可以相对于支撑柱141在角向方向119上枢转或旋转，以对受检者115的不同部分成像。例如，在图像粘贴检查期间，可以以不同的角度采集受检者115的多个x射线图像，并将其粘贴或拼接在一起以形成单个图像。如图所描绘，x射线源111可以以第一视场116定向，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于图像粘贴检查的方法，所述方法包括：/n通过光学相机采集受检者的图像数据；/n根据所述图像数据控制x射线源和x射线检测器，以采集所述受检者的多个x射线图像；以及/n将所述多个x射线图像拼接成单个x射线图像。/n

【技术特征摘要】
20190124 US 16/256,8431.一种用于图像粘贴检查的方法，所述方法包括：
通过光学相机采集受检者的图像数据；
根据所述图像数据控制x射线源和x射线检测器，以采集所述受检者的多个x射线图像；以及
将所述多个x射线图像拼接成单个x射线图像。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括根据所述图像数据确定针对所述x射线源的多个角向位置的所述x射线源的曝光参数。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，根据所述图像数据控制所述x射线源包括用所述曝光参数控制所述x射线源，以在所述多个角向位置中的每个角向位置处生成x射线束。


4.根据权利要求2所述的方法，还包括根据所述图像数据为所述x射线源的所述多个角向位置中的每个角向位置确定x射线检测器的一个或多个位置。


5.根据权利要求4所述的方法，还包括针对所述x射线源的每个角向位置将所述x射线检测器的位置调节到所述一个或多个位置，以采集所述多个x射线图像。


6.根据权利要求2所述的方法，其中，针对所述x射线源的所述多个角向位置，所述x射线源的视场覆盖所述受检者的不同部分，并且其中，根据所述图像数据为所述x射线源的所述多个角向位置确定所述x射线源的曝光参数包括：根据所述图像数据针对所述多个角向位置测量所述受检者在所述不同部分处的厚度；以及根据所述受检者的所述厚度为每个角向位置选择曝光参数。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图像数据包括在相对于所述受检者的多个角向位置处采集的所述受检者的图像，还包括配准所述受检者的所述图像。


8.根据权利要求7所述的方法，还包括根据所述图像的所述配准将所述多个x射线图像拼接成所述单个x射线图像。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，配准所述受检者的所述图像包括：利用输入到成本函数的所述图像迭代地最小化所述成本函数以获得变换参数，并且其中，根据所述图像的所述配准将所述多个x...

【专利技术属性】
技术研发人员：王德军，斯里克里希南·V，吉雷沙·拉奥，凯特琳·罗斯·奈，纳西尔·艾哈迈德·德赛，阿伦·库马尔·钱德拉谢卡拉帕，李寰中，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US