X射线图像获取方法及装置制造方法及图纸

一种X射线图像获取方法及装置，所述获取方法包括：根据预曝光区域设定初始的机架参数及相邻两帧图像的重叠区域，计算进行图像拼接的初始曝光帧数；调整所述初始曝光帧数得到实际曝光帧数，并根据所述实际曝光帧数确定实际机架参数，使得实际曝光区域不大于所述预曝光区域，且所述实际曝光帧数与所述初始曝光帧数的差值的绝对值小于1；基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的探测器位置及球管旋转角度；以所述实际机架参数、采集每帧图像时对应的探测器位置及球管旋转角度进行曝光，获取待拼接图像。采用所述方法及装置，可以有效地避免受检对象在摄影过程中接受过多的辐射剂量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及图像处理
，尤其涉及一种X射线图像获取方法及装置。
技术介绍
采用X射线摄影系统，进行大尺寸、大视野范围的影像拍片，如：拍摄骨骼影像、脊柱影像等已经成为一种广泛的应用。就目前而言，由于受X射线摄影系统在物理特性上的限制，如探测器的面积限制，源像距(SID，Source Image Distance)距离限制等，在对大尺寸的待摄影部位进行成像时，通常采用将大尺寸的待摄影部位，分割为单张摄影时探测器能满足的尺寸要求进行序列摄影，然后通过图像工作站对摄影获得的序列图像进行融合、拼接、处理，以获得大尺寸的影像。然而采用上述方式对大尺寸的待摄影部位进行摄影时，可能会导致受检对象接受过多的辐射剂量，对其产生一定的伤害。
技术实现思路
本专利技术实施例解决的问题是如何避免受检对象在摄影过程中接受过多的辐射剂量。为解决上述问题，本专利技术实施例提供一种X射线图像获取方法，包括：根据预曝光区域设定初始的机架参数及相邻两帧图像的重叠区域，计算进行图像拼接的初始曝光帧数；机架参数包括：有效光野的起始位置、终止位置以及有效光野的高度，所述有效光野的起始位置与终止位置之间至少包括两个所述有效光野的高度，所述有效光野的高度与竖直方向上限束器的开口大小相关；调整所述初始曝光帧数得到实际曝光帧数，并根据所述实际曝光帧数确定实际机架参数，使得实际曝光区域不大于所述预曝光区域，且所述实际曝r>光帧数与所述初始曝光帧数的差值的绝对值小于1；基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的探测器位置及球管旋转角度；以所述实际机架参数、采集每帧图像时对应的探测器位置及球管旋转角度进行曝光，获取待拼接图像。可选的，通过如下公式计算进行图像拼接的初始曝光帧数：Y＝(L0-Lp)/(h0-Lp)；其中，Y为初始曝光帧数，Lp为相邻两帧图像的重叠区域，h0为初始有效光野的高度，L0为初始拼接行程；所述初始拼接行程L0通过如下公式获得：L0＝Zstart0-Zstop0；其中，Zstart0为初始有效光野的起始位置，Zstop0为初始有效光野的终止位置。可选的，所述调整所述初始曝光帧数得到实际曝光帧数，包括：所述初始曝光帧数为整数，所述实际曝光帧数为所述初始曝光帧数；所述初始曝光帧数为非整数，所述实际曝光帧数关联于图像拼接行程的变化率，所述图像拼接行程的变化率通过如下公式获得：P＝(L0-L1)/L0；其中，L1为预设拼接行程，P为图像拼接行程的变化率；所述预设拼接行程L1通过如下公式获得：L1＝floor(Y)×(h0-Lp)+Lp；其中，函数floor(x)为取小于x的最大整数。可选的，所述实际曝光帧数为初始曝光帧数，所述实际机架参数为初始的机架参数，所述基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的探测器位置通过如下公式进行：ZFDn＝Zstart0-((2n-1)/2)×h0+(n-1)×Lp；其中，ZFDn为采集第n帧图像时对应的探测器中心位置，n为曝光帧数；所述基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的球管旋转角度通过如下公式进行：αRHA=12×arctan[SSID×(|Zn-ZTCS|+|Zn-ZTCS-h0|)SSID2-(|Zn-ZTCS|×|Zn-ZTCS-h0|)];]]>其中，αRHA为采集第n帧图像时球管在XZ平面旋转时球管的轴线与X轴的夹角，与采集第n-1帧图像时球管在XZ平面旋转时球管的轴线与X轴的夹角之差；arctan(·)为反正切函数，SSID为源像距，ZTCS为所述球管焦点与地平面的距离，Zn为第n帧图像的初始位置；所述第n帧图像的初始位置Zn通过如下公式获得：Zn＝Zstart0-(n-1)×h0+(n-1)×Lp。可选的，所述图像拼接行程的变化率小于等于预设阈值，所述实际曝光帧数为小于所述初始曝光帧数的最大整数。可选的，所述实际曝光帧数为小于所述初始曝光帧数的最大整数，对应的实际机架参数中实际有效光野的高度为所述初始有效光野的高度，实际有效光野的起始位置Zstart及终止位置Zstop分别通过如下公式获得：Zstart＝Zstart0-(L0-L1)/2；Zstop＝Zstop0+(L0-L1)/2。可选的，所述基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的探测器位置通过如下公式进行：ZFDn＝Zstart-((2n-1)/2)×h0+(n-1)×Lp；其中，ZFDn为采集第n帧图像时对应的探测器中心位置，n为曝光帧数；所述基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的球管旋转角度通过如下公式进行：αRHA=12×arctan[SSID×(|Zn-ZTCS|+|Zn-ZTCS-h0|)SSID2-(|Zn-ZTCS|×|Zn-ZTCS-h0|)];]]>其中，αRHA为采集第n帧图像时球管在XZ平面旋转时球管的轴线与X轴的夹角，与采集第n-1帧图像时球管在XZ平面旋转时球管的轴线与X轴的夹角之差；arctan(·)为反正切函数，SSID为源像距，ZTCS为所述球管焦点与地平面的距离，Zn为第n帧图像的初始位置；所述第n帧图像的初始位置Zn通过如下公式获得：Zn＝Zstart-(n-1)×h0+(n-1)×Lp。可选的，所述图像拼接行程的变化率大于预设阈值，所述实际曝光帧数为小于所述初始曝光帧数的最大整数加1。可选的，所述实际曝光帧数为所述初始曝光帧数的最大整数加1，对应的实际机架参数中实际有效光野的起始位置为初始有效光野的起始位置，实际有效光野的终止位置为初始有效光野的终止位置，实际有效光野的高度通过如下公式获得：h＝Lp+(L0-Lp)/(floor(Y)+1)。可选的，所述基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的探测器位置通过如下公式进行：ZFDn＝Zstart0-((2n-1)/2)×h+(n-1)×Lp；其中，ZFDn为采集第n帧图像时对应的探测器中心位置，n为曝光帧数；所述基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的球管旋转角度通过如下公式进行：αRHA=12×arctan[SSID×(|Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线图像获取方法，其特征在于，包括：根据预曝光区域设定初始的机架参数及相邻两帧图像的重叠区域，计算进行图像拼接的初始曝光帧数；机架参数包括：有效光野的起始位置、终止位置以及有效光野的高度，所述有效光野的起始位置与终止位置之间至少包括两个所述有效光野的高度，所述有效光野的高度与竖直方向上限束器的开口大小相关；调整所述初始曝光帧数得到实际曝光帧数，并根据所述实际曝光帧数确定实际机架参数，使得实际曝光区域不大于所述预曝光区域，且所述实际曝光帧数与所述初始曝光帧数的差值的绝对值小于1；基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的探测器位置及球管旋转角度；以所述实际机架参数、采集每帧图像时对应的探测器位置及球管旋转角度进行曝光，获取待拼接图像。

【技术特征摘要】
1.一种X射线图像获取方法，其特征在于，包括：
根据预曝光区域设定初始的机架参数及相邻两帧图像的重叠区域，计算
进行图像拼接的初始曝光帧数；机架参数包括：有效光野的起始位置、终止
位置以及有效光野的高度，所述有效光野的起始位置与终止位置之间至少包
括两个所述有效光野的高度，所述有效光野的高度与竖直方向上限束器的开
口大小相关；
调整所述初始曝光帧数得到实际曝光帧数，并根据所述实际曝光帧数确
定实际机架参数，使得实际曝光区域不大于所述预曝光区域，且所述实际曝
光帧数与所述初始曝光帧数的差值的绝对值小于1；
基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应
的探测器位置及球管旋转角度；
以所述实际机架参数、采集每帧图像时对应的探测器位置及球管旋转角
度进行曝光，获取待拼接图像。
2.如权利要求1所述的X射线图像获取方法，其特征在于，通过如下公式计
算进行图像拼接的初始曝光帧数：
Y＝(L0-Lp)/(h0-Lp)；
其中，Y为初始曝光帧数，Lp为相邻两帧图像的重叠区域，h0为初始有
效光野的高度，L0为初始拼接行程；
所述初始拼接行程L0通过如下公式获得：
L0＝Zstart0-Zstop0；
其中，Zstart0为初始有效光野的起始位置，Zstop0为初始有效光野的终止位
置。
3.如权利要求2所述的X射线图像获取方法，其特征在于，所述调整所述初
始曝光帧数得到实际曝光帧数，包括：
所述初始曝光帧数为整数，所述实际曝光帧数为所述初始曝光帧数；
所述初始曝光帧数为非整数，所述实际曝光帧数关联于图像拼接行程的

\t变化率，所述图像拼接行程的变化率通过如下公式获得：
P＝(L0-L1)/L0；
其中，L1为预设拼接行程，P为图像拼接行程的变化率；
所述预设拼接行程L1通过如下公式获得：
L1＝floor(Y)×(h0-Lp)+Lp；
其中，函数floor(x)为取小于x的最大整数。
4.如权利要求3所述的X射线图像获取方法，其特征在于，所述实际曝光帧
数为初始曝光帧数，所述实际机架参数为初始的机架参数，所述基于所述实
际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时对应的探测器位置通
过如下公式进行：
ZFDn＝Zstart0-((2n-1)/2)×h0+(n-1)×Lp；
其中，ZFDn为采集第n帧图像时对应的探测器中心位置，n为曝光帧数；
所述基于所述实际曝光帧数和所述实际机架参数，计算采集每帧图像时
对应的球管旋转角度通过如下公式进行：
αRHA=12×arctan[SSID×(|Zn-ZTCS|+|Zn-ZTCS-h0|)SSID2-(|Zn-ZTCS|×|Zn-ZTCS-h0|)];]]>其中，αRHA为采集第n帧图像时，球管在XZ平面旋转时球管的轴线与X
轴的夹角，与采集第n-1帧图像时球管在XZ平面旋转时球管的轴线与X轴的
夹角之差；arctan(·)为反正切函数，SSID为源像距，ZTCS为所述球管焦点与地
平面的距离，Zn为第n帧图像的初始位置；
所述第n帧图像的初始位置Zn通过如下公式获得：
Zn＝Zstart0-(n-1)×h0+(n-1)×Lp。
5.如权利要求3所述的X射线图像获取方法，其特征在于，所述图像拼接行
程的变化率小于等于预设阈值，所述实际曝光帧数为小于所述初始曝光帧数
的最大整数。
6.如权利要求5所述的X射线图像获取方法，其特征在于，所述实际曝光帧

\t数为小于所述初始曝光帧数的最大整数，对应的实际机架参数中实际有效光
野的高度为所述初始有效光野的高度，实际有效光野的起始位置Zstart及终止位
置Zstop分别通过如下公式获得：
Zstart＝Zstart0-(L0-L1)/2；
Zstop＝Zstop0+(L0-L1)\...

【专利技术属性】
技术研发人员：金香翠，胡扬，肖海峰，陈宏伟，王炜，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31