透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质，该控制方法包括以下步骤：获取光机的锥束中心X到中心点B之间向量向量是基于在预设三维坐标系的；生成锥束中心X到中心点O之间向量以及向量与目标平面S的夹角A，0

【技术实现步骤摘要】
透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及医学影像
，尤其涉及透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]数字X线摄影术(DR，Digital Radiography)是一种应用十分广泛的X射线的透视成像技术，如图1所示，采用透视成像技术的设备一般称为透视成像设备，其结构一般主要包括光机和探测器，人体位于二者中间。
[0003]其中，基于平板探测器的层析X射线摄影合成(Tomosynthesis，TOMO)是一种小角度的投影重建技术，其主要结构与DR类似，但其需要获取不同角度的投影信息。光机(通常为X射线球管)在一定角度范围运动产生射线，获得一定数量的投影(也可以光机不动，平板探测器运动，或者二者都运动)，根据投影数据和几何结构信息重建出原始的三维切片图像，这种设备能观察3D信息的同时具有比常规CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)更低的剂量，相比于传统的DR透视，TOMO成像具有更高的图像质量和对比度等优点。
[0004]不管是DR成像，还是TOMO成像，都需要对光机和探测器之间的相对位置进行定位，从而保证获取正常的投影信息，如图1所示，需要确保光机锥束中心与探测器中心重合，或者接近重合，即光机锥束中心与O点的连线垂直于或接近垂直于探测器的平面。这样可以保证光机发射的光束可以覆盖人体以及探测器成像面，从而保证拍摄出的图像包含足够的信息。其常用的定位方法包括：(1)如图2所示，灯束定位，基本原理为：在光机上安装一个校准灯，沿X光机的射线中心方向发射可见光。当移动光机时，校准光束会在探测器上照射出一条线或者点，视为参照点，当参照点移动到探测器中心时，光机的位置刚好位于探测器中心，可以满足成像的位置要求；(2)导轨定位，基本原理为：对于安装固定导轨的设备，光源探测器在固定机械装置上移动，其位置可以被机械设备记录，因此可以利用机械位置信息直接定位。
[0005]在实际中的一些应用场景下，对可移动式DR和TOMO设备有很强的需求，这种设备的光机和探测器是分离的，使用时需要调整二者的位置，从而保证最佳的成像视野。其中，有一种应用场景如图3所示，需要将该可移动式DR和TOMO设备推入病房内，然后再使用，且病人通常都不方便移动，且光机和探测器之间没有导轨，两者的位置关系是随机变化的。因此，在此应该用场景中，如何确保光机中的光机锥束中心与探测器中心点重合，就成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质。
[0007]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种透视成像设备的控制方法，所述透视成像设备包括：光机、探测器和第二定位块，所述光机和探测器之间的位置关
系是非固定的，所述第二定位块固定于探测器的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块的中心点B到探测器的中心点O之间向量为所述探测器的成像面处于目标平面S中；包括以下步骤：获取所述光机的锥束中心X到中心点B之间向量所述向量是基于所述在预设三维坐标系的；生成锥束中心X到中心点O之间向量以及向量与目标平面S的夹角A，0
°
≤A≤90
°
，所述向量是基于所述在预设三维坐标系的；当|A
‑
90
°
|≤预设阀值时，所述光机的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。
[0008]作为本专利技术实施例的一种改进，所述光机上固定设置有第一定位块，所述锥束中心X到第一定位块之间的向量为所述向量是基于所述在预设三维坐标系的；所述“获取所述光机的锥束中心X到中心点B之间向量”具体包括：基于预设方法获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量则所述光机的锥束中心X到中心点B之间向量所述向量是基于所述在预设三维坐标系的。
[0009]作为本专利技术实施例的一种改进，所述第一定位块为摄像装置；所述“基于预设方法获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量”具体包括：控制所述摄像装置拍摄包含有所述第二定位块的若干图像，基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量
[0010]作为本专利技术实施例的一种改进，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量”具体包括：获取所述第二定位块外表面上的三个不同位置的点P1、P2和P3在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为D
P1
(X
P1
,Y
P1
,Z
P1
)、D
P2
(X
P2
,Y
P2
,Z
P2
)和D
P3
(X
P3
,Y
P3
,Z
P3
)；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取三个点P1、P2和P3在第一临时三维坐标系中的三维坐标分别为D
′
P1
(X
′
P1
,Y
′
P1
,Z
′
P1
)、D
′
P2
(X
′
P2
,Y
′
P2
,Z
′
P2
)和D
′
P3
(X
′
P3
,Y
′
P3
,Z
′
P3
)；基于P1点对应的三维坐标D
P1
和三维坐标D
′
P1
、P2点对应的三维坐标D
P2
和三维坐标D
′
P2
、以及P3点对应的三维坐标D
P3
和三维坐标D
′
P3
，得到第一临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第一坐标变换；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量向量是基于第一临时三维坐标系；基于第一坐标变换、得到向量在所述预设三维坐标系中向量
[0011]作为本专利技术实施例的一种改进，所述透视成像设备还包括：连接杆，所述探测器的侧边固定连接到连接杆的第一端，所述连接杆的第二端固定连接到第二定位块，在所述连接杆中，第一、第二端相对设置。
[0012]作为本专利技术实施例的一种改进，所述透视成像设备中还设置有非视觉传感器；所述“基于预设方法获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量”具体包括：控制所述非视觉传感器获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量
[0013]作为本专利技术实施例的一种改进，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透视成像设备的控制方法，所述透视成像设备包括：光机(1)、探测器(2)和第二定位块(42)，所述光机(1)和探测器(2)之间的位置关系是非固定的，所述第二定位块(42)固定于探测器(2)的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块(42)的中心点B到探测器(2)的中心点O之间向量为所述探测器(2)的成像面处于目标平面S中；其特征在于，包括以下步骤：获取所述光机(1)的锥束中心X到中心点B之间向量所述向量是基于所述预设三维坐标系的；生成锥束中心X到中心点O之间向量以及向量与目标平面S的夹角A，0
°
≤A≤90
°
，所述向量是基于所述预设三维坐标系的；当|A
‑
90
°
|≤预设阀值时，所述光机(1)的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述光机(1)上固定设置有第一定位块(41)，所述锥束中心X到第一定位块(41)之间的向量为所述向量是基于所述预设三维坐标系的；所述“获取所述光机(1)的锥束中心X到中心点B之间向量具体包括：基于预设方法获取第一定位块(41)到第二定位块(42)的中心点B之间的向量则所述光机(1)的锥束中心X到中心点B之间向量所述向量是基于所述预设三维坐标系的。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一定位块(41)为摄像装置；所述“基于预设方法获取第一定位块(41)到第二定位块(42)的中心点B之间的向量具体包括：控制所述摄像装置拍摄包含有所述第二定位块(42)的若干图像，基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块(42)的中心点B之间的向量4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块(42)的中心点B之间的向量具体包括：获取所述第二定位块(42)外表面上的三个不同位置的点P1、P2和P3在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为D
P1
(X
P1
,Y
P1
,Z
P1
)、D
P2
(X
P2
,Y
P2
,Z
P2
)和D
P3
(X
P3
,Y
P3
,Z
P3
)；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取三个点P1、P2和P3在第一临时三维坐标系中的三维坐标分别为D
′
P1
(X
′
P1
,Y
′
P1
,Z
′
P1
)、D
′
P2
(X
′
P2
,Y
′
P2
,Z
′
P2
)和D
′
P3
(X
′
P3
,Y
′
P3
,Z
′
P3
)；基于P1点对应的三维坐标D
P1
和三维坐标D
′
P1
、P2点对应的三维坐标D
P2
和三维坐标D
′
P2
、以及P3点对应的三维坐标D

【专利技术属性】
技术研发人员：程志威，吕元媛，周少华，
申请(专利权)人：苏州工业园区智在天下科技有限公司，
类型：发明
国别省市：