用于自动确定侦测图像中的定位线的方法和系统技术方案

本申请涉及用于自动确定侦测图像中的定位线的方法和系统。该方法包括：获取步骤，用于获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型；以及确定步骤，用于将所述最佳匹配的三维模型中的定位线投影到所述待扫描对象的侦测图像中，从而得到最佳的定位线。该系统包括：获取设备，用于获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型；以及确定设备，用于将所述最佳匹配的三维模型中的定位线投影到所述待扫描对象的侦测图像中，从而得到最佳的定位线。

【技术实现步骤摘要】
用于自动确定侦测图像中的定位线的方法和系统
本申请涉及医学检测领域，尤其涉及在用于医学检测的侦测图像中自动确定定位线的方法和系统。
技术介绍
在医学检测领域中，例如在进行如计算机断层扫描（CT）或核磁共振（MR）的检测中，通常需要确定扫描范围。这可以通过获取待扫描对象的侦测图像并在侦测图像上设置合适的定位线来实现。然而，现有的定位线设置过程基本上是通过操作员的手动操作来实现的，整个过程费力又耗时，而且定位线的位置和角度的精度难以保证，从而导致难以获得准确的扫描范围。下面以完整的头部CT扫描为例来说明现有的工作流程。对于完整的头部CT扫描，当前采用的工作流程主要依赖于手动操作。图1示出该工作流程。在步骤S110中，将患者放置在台面上。在步骤S120中，手动地调整台面以使得激光线穿过患者的头部，并且手动地调整患者头部的姿态以使患者的眶耳基线符合激光线，或者手动地使CT机架倾斜以使激光线符合患者的眶耳基线。无论是手动地调整患者头部的姿态还是手动地使CT机架倾斜以使得患者的眶耳基线与激光线相符合，这些都是费力且耗时的手动操作，并且不容易得到准确的眶耳基线对准。因此，可能需要重复的调整。这种手动操作通常称为姿态调整。在进行了姿态调整之后，将进行如步骤S130所示的侦测扫描。在步骤S130中，侦测扫描的扫描范围被估计，并且应当至少覆盖整个头部范围。在获得侦测图像后，在步骤S140中，用户需要基于该侦测图像来手动地调整眶耳基线的位置和角度。具体而言，通过手动点击或拖动鼠标来改变一组扫描的起始位置、结束位置和角度，以及根据头部图像来调整扫描宽度。这种手动操作通常称为定位线调整。如果在姿态调整之后到侦测扫描之前，患者的头部移动，则用户需要重新设置CT机架的倾角，或者重新调整患者头部的姿态。在步骤S150中，手动地设置扫描范围。图3示出的是扫描范围的示意图。如图3所示，扫描范围的长度为从如右侧虚线示出的眶耳基线至如左侧虚线示出的头顶位置，宽度为与眶耳基线平行的头部宽度。在所有的关键参数（例如，眶耳基线的位置和角度以及扫描范围）都是适当的时候，对头部进行扫描，例如轴向扫描或螺旋扫描，如步骤S160所示。此外，在用于进行完整的头部CT扫描的当前典型工作流程中还存在以下问题：手动地将激光线或扫描平面与眶耳基线对准是费力又耗时的过程；如果操作员不熟悉，则手动地将激光线或扫描平面与眶耳基线对准可能不准确；有时眶耳基线的角度太向眼部倾斜，则会导致不必要的眼球部分被扫描；以及有时眶耳基线的角度太向小脑倾斜或者平移至小脑，则会导致部分脑组织没被扫描到，由此可能需要根据医生的需要进行重复扫描或者补充扫描。近来，一些基于图像配准的方法得到研究。这些基于图像配准的方法试图自动地检测和定位眶耳基线。然而，图像配准不适合轮廓不清晰的侦测图像，例如头部的侦测图像。例如CT侦测图像的侦测图像包含重叠在二维平面上的三维信息，三维信息量巨大，可能缺少尖锐的和清晰的边缘并且可能没有显著的特征点。因此，到现在为止，还没有合适的图像配准方法能够成功地用于自动地检测和定位CT侦测图像中的眶耳基线。因此，需要一种方法和系统，以实现在侦测图像中自动确定定位线。
技术实现思路
为解决上面提到的问题，本申请提供了一种自动确定侦测图像中的定位线的方法和系统。该方法和系统利用在二维侦测图像中包含的三维信息来对定位线进行自动地检测和定位。在完整的扫描协议中，在侦测扫描之后，本专利技术是完全自动处理的过程。例如，在完整的头部CT扫描协议中，本专利技术提供一种自动确定眶耳基线的方法和系统，这是完全自动处理的过程。本申请提供一种用于自动确定侦测图像中的定位线的方法，包括：获取步骤，用于获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型；以及确定步骤，用于将所述最佳匹配的三维模型中的定位线投影到所述待扫描对象的侦测图像中，从而得到最佳的定位线。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，所述获取步骤包括：计算步骤，用于计算与所述待扫描对象相对应的三维模型的侦测图像和所述待扫描对象的侦测图像之间的匹配误差；以及调整步骤，用于调整与所述待扫描对象相对应的所述三维模型以使所述匹配误差最小，其中，当所述匹配误差最小时，所对应的三维模型是所述最佳匹配的模型。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，与所述待扫描对象相对应的所述三维模型是根据与所述待扫描对象属于同一人种或区域的对象的多组扫描的图像切片的平均值来预先构建的。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，所述调整步骤包括：设置步骤，用于设置一组用于调整与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的参数；以及优化步骤，用于通过优化算法对所述一组参数进行优化以使所述匹配误差最小。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，所述一组参数包括：模型形状大小参数，用于改变与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的形状和/或大小；模型姿态参数，用于改变与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的姿态；特殊形状控制点集合，用于实现与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的特殊形状；和/或平移参数，用于将与所述待扫描对象相对应的所述三维模型进行平移。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，所述优化算法包括Gauss-Newton算法、Levenberg-Marquardt算法或其它适合的优化算法。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，还包括根据所述最佳的定位线来设置扫描范围以用于后续的扫描，例如轴向扫描或螺旋扫描。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，还包括根据需要来平移和/或旋转所述最佳的定位线并根据平移和/或旋转后的定位线来设置扫描范围以用于后续的扫描，例如轴向扫描或螺旋扫描。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，所述待扫描对象具有明确的骨形结构，例如头部或腰椎。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，所述定位线包括眶耳基线和/或颅底基线。在根据本专利技术的一个或多个实施例的方法中，所述侦测图像是用于计算机断层扫描或核磁共振的侦测图像。本申请还提供一种用于自动确定侦测图像中的定位线的系统，包括：获取设备，用于获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型；以及确定设备，用于将所述最佳匹配的三维模型中的定位线投影到所述待扫描对象的侦测图像中，从而得到最佳的定位线。在根据本专利技术的一个或多个实施例的系统中，所述获取设备包括：计算装置，用于计算与所述待扫描对象相对应的三维模型的侦测图像和所述待扫描对象的侦测图像之间的匹配误差；以及调整装置，用于调整与所述待扫描对象相对应的所述三维模型以使所述匹配误差最小，其中，当所述匹配误差最小时，所对应的三维模型是所述最佳匹配的模型。在根据本专利技术的一个或多个实施例的系统中，与所述待扫描对象相对应的所述三维模型是根据与所述待扫描对象属于同一人种或区域的对象的多组扫描的图像切片的平均值来预先构建的。在根据本专利技术的一个或多个实施例的系统中，所述调整装置包括：设置部件，用于设置一组用于调整与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的参数；以及优化部件，用于通过优化算法对所述一组参数进行优化以使所述匹配误差最小。在根据本专利技术的一个或多个实施例的系统中，所述一组参数包括：模型形状大小参数，用于改变与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的形状和/或大小；模型姿态参数，用于改变与所述待扫描对象相对应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自动确定侦测图像中的定位线的方法，包括：获取步骤，用于获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型；以及确定步骤，用于将所述最佳匹配的三维模型中的定位线投影到所述待扫描对象的侦测图像中，从而得到最佳的定位线。

【技术特征摘要】
1.一种用于自动确定侦测图像中的定位线的方法，包括：获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型；将所述最佳匹配的三维模型中的定位线投影到所述待扫描对象的侦测图像中，从而得到最佳的定位线；根据所述最佳的定位线来设置扫描范围以用于后续的扫描。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型包括：计算与所述待扫描对象相对应的三维模型的侦测图像和所述待扫描对象的侦测图像之间的匹配误差；以及调整与所述待扫描对象相对应的所述三维模型以使所述匹配误差最小，其中，当所述匹配误差最小时，所对应的三维模型是所述最佳匹配的三维模型。3.如权利要求2所述的方法，其中，与所述待扫描对象相对应的所述三维模型是根据与所述待扫描对象属于同一人种或区域的对象的多组扫描的图像切片的平均值来预先构建的。4.如权利要求2所述的方法，其中，所述调整与所述待扫描对象相对应的所述三维模型包括：设置一组用于调整与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的参数；以及通过优化算法对所述一组参数进行优化以使所述匹配误差最小。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述一组参数包括：模型形状大小参数，用于改变与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的形状和/或大小；模型姿态参数，用于改变与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的姿态；特殊形状控制点集合，用于实现与所述待扫描对象相对应的所述三维模型的特殊形状；和/或平移参数，用于将与所述待扫描对象相对应的所述三维模型进行平移。6.如权利要求4所述的方法，其中，所述优化算法包括Gauss-Newton算法、Levenberg-Marquardt算法或其它适合的优化算法。7.如权利要求1所述的方法，其中，还包括根据需要来平移和/或旋转所述最佳的定位线并根据平移和/或旋转后的定位线来设置扫描范围以用于后续的扫描。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述待扫描对象具有明确的骨形结构。9.一种用于自动确定侦测图像中的定位线的系统，包括：获取设备，用于获取与待扫描对象最佳匹配的三维模型；以及确定设备，用于将所述最佳匹配的三维模型中的定位线投影到所述待扫描对象...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，史轶伦，董加勤，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：