利用深度传感器数据的扫描数据检索制造技术

在扫描数据检索中，网格与诸如来自光学或深度传感器（18）的数据之类的当前患者的表面数据拟合（32）。网格还与医学扫描数据拟合（48），诸如与计算机断层成像数据的皮肤表面段拟合（48）。网格或由网格导出的参数可以更高效地比较（34）以识别（36）具有相似身体形状和/或尺寸的先前患者。使用用于该患者的，或者被改变以计及与当前患者的区别的该患者的扫描配置（38）。在一些实施例中，用于搜索（34）的参数向量包括主成份分析系数。在另外的实施例中，主成份分析系数可以使用度量学习而投影到更加辨别性的空间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用深度传感器数据的扫描数据检索相关申请本申请要求于2014年11月6日提交的美国临时申请号62/076,389的权益。该临时申请的全部内容通过引用结合在此，除了在与本说明书的任何不一致公开或定义的情况下，应认为本文的公开或定义占优势（prevail）。
本教导总体上涉及扫描数据检索，诸如检索相似案例。
技术介绍
为了减少不必要的辐射，医学图像扫描仅对患者的预先选择区域发生。因为患者身体形状、身体尺寸、衣服等的变化，操作医学成像扫描仪的技术人员可能面临设法大体上确定患者的内部器官的隐藏位置或感兴趣区域的困难任务。患者扫描范围规划的当前工作流程是由技术人员根据低剂量内存储信息位置图示图像（topogramimage）来确定，这导致患者的额外辐射。技术人员然后手动地定位患者，使得感兴趣区域最优地相对于扫描仪定位。手动患者定位过程耗时且昂贵。为了改进手动患者定位过程，运动感应输入设备（例如微软的Kinect）用于粗略的初始患者设置验证和对准。然而，此方法涉及基于诊断阶段中先前获得的CT扫描来将患者在桌子上对准。因此，先前的医学成像扫描（例如，其可能已经使一定程度的手动患者定位和/或辐射暴露成为必要）是此方法的先决条件。由光学RGB-D传感器生成的合成内存储信息位置图示可以帮助技术人员确定患者的扫描范围，而没有额外辐射。此方法依赖于搜索所查询的RGB-D数据与大CT数据集之间的最佳匹配，因此其可花费数小时的计算时间。在其它方法中，患者再对准被与光学传感器一起使用，但是要求表面数据属于同一患者。
技术实现思路
作为介绍，优选实施例描述用于扫描数据检索的下面的方法、系统和具有指令的计算机可读介质。网格与当前患者的表面数据（诸如来自光学或深度传感器的数据）拟合。网格还与医学扫描数据拟合，诸如与计算机断层成像数据的皮肤表面段拟合。网格或由网格导出的参数可以更加高效地比较以识别具有相似身体形状和/或尺寸的先前患者。使用用于该患者或者改变以计及与当前患者的区别的该患者的扫描配置。在一些实施例中，用于搜索的参数向量包括主成份分析系数。在另外的实施例中，主成份分析系数可以使用度量学习而投影到更加判别性的空间。在第一方面中，提供用于扫描数据检索的方法。利用深度传感器测量相对于患者的表面的深度。将第一网格与深度拟合。基于相似性，执行在与来自不同患者的医学扫描数据拟合的网格数据库中搜索第二网格。医学扫描仪被配置成扫描患者。配置是至少部分基于从对应于第二网格的不同患者之一导出的扫描参数。在第二方面中，提供了用于扫描数据检索的方法。利用主成份分析系数来将第一对象参数化。机器训练投影仪将主成份分析系数投影到度量空间中。基于由主成份分析系数投影的度量参数的值，找到第一对象与另一对象的相似性。指示相似性。在第三方面中，提供一种用于扫描数据检索的系统。相机被配置成检测身体的表面。处理器被配置成利用机器训练投影仪导出表面的形状的第一表示以及将所述表示与来自利用机器训练投影仪导出的其它身体的表面的多个表示的第二表示匹配。显示器被配置为指示第一表示与第二表示的匹配。本专利技术由以下权利要求限定，并且在本部分中的没有东西应视为是对那些权利要求的限制。本专利技术的另外的方面和优点在下面结合优选实施例来讨论并且可以稍后独立或组合地请求保护。附图说明图1示出根据一个实施例的使用网格拟合来比较深度数据和扫描数据；图2是用于扫描数据检索的方法的一个实施例的流程图；图3是用于配置计算机断层成像扫描仪的扫描数据检索的方法的流程图；图4示出用于测量将要医学扫描的患者的表面的相机的示例；图5A-C示出示例网格和对应的主成份分析系数；图6A和B示出分别在变形以计及患者区别之前和之后的计算机断层成像容积的示例计算机断层图像；图7A和B示出分别来自侦查扫描和合成创建的示例内存储信息位置图示；以及图8是用于扫描数据检索的系统的一个实施例的框图。具体实施方式高效和参数化的方法被提供用于从红绿蓝-深度（RGB-D）或其它深度传感器数据检索医学扫描图像。在一个实施例中，在给定患者的输入RGB-D快照的情况下，找到预先收集的CT数据库内最接近的计算机断层成像（CT）容积数据。利用合适的变形，所检索的最接近的CT容积可以用于反映当前患者身体配置并且帮助技术人员确定实际扫描范围和/或iso中心。在正常情况下，两个相似的身体形状应具有相似的内部器官位置。任何患者的合成医学扫描或内存储信息位置图示图像基于来自光学深度传感器的快照生成。合成内存储信息位置图示图像可以在少于一分钟内生成。使用来自光学深度传感器的快照来确定用于任何患者的扫描范围。可以确定患者的扫描身体的iso中心。取决于CT数据库的尺寸，RGB-D与CT容积数据之间的直接映射可花费数小时以用于计算。此外，直接映射精度可能由于两个数据模态之间的差异而受到损害。为了解决这些问题，参数化可变形模型（PDM）算法被应用到两个数据源以捕捉形状信息并且然后在形状参数空间内搜索最优映射。两个人类身体的相似性由身体形状而不是身体姿势来确定。此间接映射的简单示例在图1中示出。图1的左侧示出将RGB-D直接映射到CT数据的传统方法。由于数据的差异以及比较许多值，此方法易有错误和计算负担。图1的右侧示出通过将合成化身（avatar）模型拟合到两个源来间接地映射两个数据源。网格拟合的此使用处理了由于姿势变化和传感器噪声引起的映射误差。由于可以将网格参数化成低维度的1D向量，所以搜索查询更加高效。图2示出用于扫描数据检索的方法的一个实施例。方法包括将网格与当前患者的诸如来自非辐射光学深度相机的深度数据拟合。来自所拟合的网格的信息用于搜索来自与代表性的医学扫描数据拟合的网格的信息数据库。例如，网格先前与由多种不同患者的计算机断层成像（CT）数据表示的皮肤拟合。找到不同患者中与当前患者更或最相似的一个。此匹配被指示和/或用于配置用于扫描患者的医学扫描仪。图3是用于配置CT扫描仪的扫描数据检索的方法的流程图。图3是图2的方法的更具体的实施例。图3示出所提议的框架的工作流程。框架包括离线（offline）数据库创建过程（例如，动作42-50）以及独立在线过程（例如，剩余动作）。在线过程可以进一步划分为4个组分，其是RGB-D化身拟合（例如，动作30-32）、KNN数据查询（例如，动作40、34、52）、CT变形（例如，动作54和56）以及合成内存储信息位置图示生成（例如，动作58和60）。用于任何当前患者的内存储信息位置图示图像是根据该患者的红绿蓝-深度（RGB-D）快照来生成。图2和3的方法可以包括附加的、不同的、或更少的动作。例如，不执行动作36和/或38的指示和/或配置。可以执行一个或多个相似患者的识别的不同使用。作为另一示例，在图2的方法中执行图3的附加动作中的任何一个。可以执行用于根据多种患者形状、尺寸和/或姿势来创建数据库的动作，而没有用于当前患者的在线动作。在数据库已经存在的情况下，可以执行用于当前患者的动作，而没有对于数据库的拟合。在本文讨论的示例中，使用计算机断层成像。在计算机断层成像中执行侦查扫描以获得内存储信息位置图示可导致施加到患者的附加辐射。可以通过使用深度数据来避免这个。在其它实施例中，医学扫描数据用于正电子发射断层成像（PET）或单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于扫描数据检索的方法，所述方法包括：利用深度传感器测量（30）相对于患者的表面的深度；将第一网格与所述深度拟合（32）；基于相似性，在与来自不同患者的医学扫描数据拟合的网格数据库中搜索（34）第二网格；以及配置（38）医学扫描仪以扫描所述患者，所述配置（38）至少部分基于从与所述第二网格相对应的所述不同患者之一导出的扫描参数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.06 US 62/0763891.一种用于扫描数据检索的方法，所述方法包括：利用深度传感器测量（30）相对于患者的表面的深度；将第一网格与所述深度拟合（32）；基于相似性，在与来自不同患者的医学扫描数据拟合的网格数据库中搜索（34）第二网格；以及配置（38）医学扫描仪以扫描所述患者，所述配置（38）至少部分基于从与所述第二网格相对应的所述不同患者之一导出的扫描参数。2.根据权利要求1所述的方法，其中，测量（30）所述深度包括在所述患者在所述医学扫描仪的床上时利用光学深度相机（18）来测量（30）。3.根据权利要求1所述的方法，其中，拟合（32）包括将所述第一网格拟合（32）为参数化可变形模型。4.根据权利要求1所述的方法，其中，拟合（32）包括：检测在相对于所述患者的所述表面的所述深度中表示的多个界标；使模板网格变形到所述界标；以及将变形的所述模板网格拟合（32）到所述深度。5.根据权利要求1所述的方法，其中，拟合到所述医学扫描数据的所述网格包括拟合到表示所述不同患者的皮肤的计算机断层成像数据的网格。6.根据权利要求1所述的方法，其中，拟合到所述医学扫描数据的所述网格包括用参数化可变形模型拟合的网格。7.根据权利要求1所述的方法，其中，搜索（34）包括将表示所述第一网格的参数的值与表示与来自所述不同患者的所述医学扫描数据拟合的所述网格的参数的值进行比较。8.根据权利要求7所述的方法，其中，搜索（34）包括比较作为所述参数的患者形状的度量。9.根据权利要求7所述的方法，其中，搜索（34）包括比较作为所述参数的主成份分析系数。10.根据权利要求7所述的方法，其中，比较所述参数的所述值包括将所述参数的所述值投影到度量空间并且在所述度量空间中进行比较。11.根据权利要求1所述的方法，其中配置（38）包括配置（38）用于所述患者的扫描范围、iso中心或者扫描范围和iso中心。12.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：V辛格，J王，马锴，陈明卿，张耀仁，周少华，A克劳斯，陈德仁，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE