相位衬度图像生成方法及系统技术方案

本申请提供了一种基于吸收衬度图像生成相位衬度图像的系统和方法。所述方法可以包括获取第一对象的吸收衬度图像。所述方法还可以包括获取相位衬度图像生成模型，其中所述相位衬度图像生成模型可以与第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个相位衬度图像样本相关联。所述方法还可以包括执行所述相位衬度图像生成模型，基于所述第一对象的所述吸收衬度图像生成所述第一对象的相位衬度图像。

Phase Contrast Image Generation Method and System

This application provides a system and method for generating phase contrast images based on absorption contrast images. The method may include acquiring an absorption contrast image of the first object. The method may also include acquiring a phase contrast image generation model, wherein the phase contrast image generation model can be associated with at least one absorption contrast image sample of the second object and at least one phase contrast image sample of the second object. The method may also include executing the phase contrast image generation model and generating the phase contrast image of the first object based on the absorption contrast image of the first object.

【技术实现步骤摘要】
相位衬度图像生成方法及系统
本申请涉及X射线成像的方法及系统，具体地，涉及一种基于吸收衬度图像生成相位衬度图像的方法及系统。
技术介绍
X射线成像常用于医学诊断，以揭示患者器官或组织的状况。吸收衬度成像是一种简单而常用的X射线成像技术，它通常生成高质量的硬组织图像和低质量的软组织图像。不同的X射线成像技术，相位衬度成像，可以生成具有质量更优的软组织图像。目前，相位衬度成像可以使用相位衬度成像设备进行，此方式昂贵且不便。此外，与普通X射线成像设备相比，当前的相位衬度成像设备通常视场(FOV，fieldofview)较小，从而生成的相位衬度图像尺寸有限。因此，有必要找到一种在不直接使用相位衬度成像设备的情况下获取任何期望尺寸的相位衬度图像的方法。
技术实现思路
根据本申请的一方面，提供了一种系统。该系统可以包括存储一组指令的存储设备和与该存储设备通信的至少一个处理器。当至少一个处理器执行该组指令时，该系统被配置为获取第一对象的吸收衬度图像。该系统可以进一步用于获取相位衬度图像生成模型，其中相位衬度图像生成模型可以与第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个相位衬度图像样本相关联。该系统还可以执行相位衬度图像生成模型，基于第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的相位衬度图像。根据本申请的另一方面，提供了一种方法。该方法可以在具有存储设备的计算设备上实现，并且至少一个处理器与该存储设备通信。该方法可以包括获取第一对象的吸收衬度图像。该方法还可以包括获取相位衬度图像生成模型，其中相位衬度图像生成模型可以与第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个相位衬度图像样本相关联。该方法还可以包括执行相位衬度图像生成模型，基于第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的相位衬度图像。根据本申请的另一方面，提供了一种系统。该系统包括获取模块和处理模块。获取模块可以获取第一对象的吸收衬度图像。获取模块还可以获取相位衬度图像生成模型，其中相位衬度图像生成模型可以与第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个相位衬度图像样本相关联。处理模块可以执行相位衬度图像生成模型，基于第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的相位衬度图像。根据本申请的另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括可执行指令，当该指令由电子设备的至少一个处理器执行时，所述至少一个处理器执行操作。该操作包括获取第一对象的吸收衬度图像。该操作还包括获取相位衬度图像生成模型，其中相位衬度图像生成模型可以与第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个相位衬度图像样本相关联。该操作还包括执行相位衬度图像生成模型，基于第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的相位衬度图像。在一些实施例中，第一对象的吸收衬度图像和第二对象的至少一个吸收衬度图像样本可以是通过相同的扫描参数扫描以及基于相同的重建参数重建而成的。在一些实施例中，相位衬度图像生成模型可以是神经网络模型。在一些实施例中，该方法还包括获取暗场图像生成模型，并执行暗场图像生成模型，基于第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的暗场图像。在一些实施例中，可以基于第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个暗场图像样本来训练暗场图像生成模型。根据本申请的另一方面，提供了一种系统。该系统可以包括存储一组指令的存储设备和与该存储设备通信的至少一个处理器。当至少一个处理器执行该组指令时，系统被配置为获取初始模型。该系统还可以获取对象的至少一对训练图像，包括吸收衬度图像样本和对应的相位衬度图像样本。该系统还可以基于至少一对训练图像训练初始模型以生成相位衬度图像生成模型。根据本申请的另一方面，提供了一种方法。该方法可以在具有存储设备的计算设备上实现，并且至少一个处理器与存储设备通信。该方法可以包括获取初始模型。该方法还包括获取对象的至少一对训练图像，包括吸收衬度图像样本和对应的相位衬度图像样本。该方法还包括基于至少一对训练图像训练初始模型以生成相位衬度图像生成模型。根据本申请的另一方面，提供了一种系统。该系统可以包括获取模块和训练模块。获取模块可以获取初始模型。获取模块还可以获取对象的至少一对训练图像，包括对象的吸收衬度图像样本和对应的相位衬度图像样本。训练模块可以基于至少一对训练图像训练初始模型以生成相位衬度图像生成模型。根据本申请的另一方面，提供了一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括可执行指令，当该指令由电子设备的至少一个处理器执行时，所述至少一个处理器执行操作。该操作包括获取初始模型。该操作还包括获取对象的至少一对训练图像，包括吸收衬度图像样本和对应的相位衬度图像样本。该操作还包括基于至少一对训练图像训练初始模型以生成相位衬度图像生成模型。在一些实施例中，获取第二对象的训练图像对进一步包括获取对象的光子信号样本并将光子信号样本分离为吸收衬度信号样本和相位衬度信号样本。获取第二对象的训练图像对还包括，基于吸收衬度信号样本生成吸收衬度图像样本，并基于相位衬度信号样本生成对应的相位衬度图像样本。在一些实施例中，获取第二对象的光子信号样本还包括使用同步辐射光源扫描对象。在一些实施例中，对象可以是模拟对象。产生至少一个光子信号样本还可以包括对对象执行至少一次数值模拟以获取至少一个光子信号样本。在一些实施例中，相位衬度图像生成模型可以是神经网络模型。在一些实施例中，可以使用深度学习算法来训练初始模型。在一些实施例中，基于至少一对训练图像训练初始模型以生成相位衬度图像生成模型还包括执行初始模型，基于吸收衬度图像样本生成至少一个输出图像。基于至少一对训练图像训练初始模型以生成相位衬度图像生成模型还包括通过最小化至少一个输出图像与对应的相位衬度图像样本之间的差异来训练初始模型，以生成相位衬度图像生成模型。附加特征将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地对于本领域技术人员在研究以下和附图时将变得显而易见，或者可以通过实施例的制造或操作来学习。可以通过实施或使用下面讨论的详细示例中阐述的各个方面的方法、手段和组合来实现和获取本申请的特征。附图说明本申请将结合示例性实施例进一步进行描述。这些示例性的实施例将结合参考图示进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的标号表示相同的结构，其中：图1是根据本申请一些实施例所示的示例性成像系统的示意图；图2是根据本申请一些实施例所示的计算设备的示例性硬件和软件组件的示意图；图3是根据本申请一些实施例所示的可在其上实现终端移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；图4是根据本申请一些实施例所示的示例性处理设备的框图；图5是根据本申请一些实施例所示的确定相位衬度图像的示例性过程的流程图；图6是根据本申请一些实施例所示的示例性训练模型的框图；图7是根据本申请一些实施例所示的模型训练的示例性过程的流程图；图8是示例性神经网络模型的结构示意图；图9A是根据本申请一些实施例所示的示例性吸收衬度图像的示意图；以及图9B是根据本申请一些实施例所示的示例性相位衬度图像的示意图。具体实施方式以下描述可以使本领域技术人员能够执行和使用本申请，并且在特定应用及其要求的背景下提供以下描述。对于本领域技术人员来说，对申请的实施例的各种修改是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相位衬度图像生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取第一对象的吸收衬度图像；获取相位衬度图像生成模型，其中所述相位衬度图像生成模型与第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个相位衬度图像样本相关联；以及执行所述相位衬度图像生成模型，基于所述第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的相位衬度图像。

【技术特征摘要】
2017.09.22 CN PCT/CN2017/1029731.一种相位衬度图像生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取第一对象的吸收衬度图像；获取相位衬度图像生成模型，其中所述相位衬度图像生成模型与第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和第二对象的至少一个相位衬度图像样本相关联；以及执行所述相位衬度图像生成模型，基于所述第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的相位衬度图像。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一对象的吸收衬度图像和所述第二对象的至少一个吸收衬度图像样本是通过相同的扫描参数扫描以及基于相同的重建参数重建而成的。3.如权利要求1所述的方法，其中，所述相位衬度图像生成模型是神经网络模型。4.如权利要求1所述的方法，还包括：获取暗场图像生成模型；以及执行所述暗场图像生成模型，基于所述第一对象的吸收衬度图像生成第一对象的暗场图像，其中，所述暗场图像生成模型是基于所述第二对象的至少一个吸收衬度图像样本和所述第二对象的至少一个暗场图像样本训练而成。5.一种相位衬度图像生成模型训练方法，其特征在于，所述方法包括：获取初始模型；获取对象的至少一对训练图像，所述至少一对训练图像包括所述对象的吸收衬度图像样本和对应的相位衬度图像样本；以及基于所述至少一对训练图像训练所述初始模型以生成相位衬度图像生成模型。6.如权利要求5所述的方法，其中，获取所述对象的所述训练图像还包括：获取所述对象的光子信号样本；将所述光子信号样本分离成吸收衬度信号样本和相位衬度信号样本；基于所述吸收衬度信号样本生成所述吸收衬度图像样本；以及基于所述相位衬度信号样本生成所述相应的相位衬度图像样本。7.如权利要求6所述的方法，其中，获取所述对象的光子信号样本包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲍园，
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