在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及一种在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法和系统。本发明专利技术提出了一种使用深度相机获取人体表面轮廓，并结合人体姿态检测的方法，来全自动引导SPECT设备的探测器随体表变动动态变化高度的方法，同时，还可以根据扫描任务，划分不同人体区域，并根据轮廓信息自动调节能力设备的位置，有效地减少人工设定，并提高了成像质量和自动化水平。质量和自动化水平。质量和自动化水平。

【技术实现步骤摘要】
在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法和系统


[0001]本专利技术涉及医学图像处理
，尤其涉及一种在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法和系统。

技术介绍

[0002]SPECT(Single
‑
Photon Emission Computed Tomography，单光子发射计算机断层成像术)是核医学的一种CT技术，在SPECT设备采集流程中，需要探测器尽可能的靠近人体，以便获取更高信噪比信号。其中，对于平行孔准直器而言，成像分辨率与探测器与和人体之间的距离成反比，距离越近则成像分辨率越高，因此平行孔准直器的SPECT探测器要尽可能的靠近人体成像，但是又不能挤压碰到人体。当前核医学行业内在最先进的全环SPECT设备、或者针孔专用准直器的应用上，往往通过提前获取轮廓信息以帮助SPECT设备选择合适的探测距离，从而有效保证其能够兼顾成像视野的大小和分辨率。
[0003]现有技术提前获取轮廓信息的方式是通过加在探测器边缘的对射型光栅完成，如图1所示，对射型光栅只能在探头运动中确认是否有物体接近红外探测器，如果光线被遮挡则会停止运动。这种方案一方面会占用外部空间，对准直器的更换造成不便，另一方面，这种方案无法区分人体的不同部位，不能直接获取人体的轮廓信息，仅提供运动方向限位功能。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在解决现有技术在SPECT扫描过程中获取人体轮廓时会占用外部空间、无法区分人体部位的问题。
[0005]为解决上述技术问题，第一方面，本专利技术提供一种在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法，所述检测方法用于在人体检测对象所在的区域进行SPECT检测，所述区域包括当前区域以及相接的待扫描区域，所述检测方法包括以下步骤：
[0006]S1、使用顶部深度相机对所述当前区域进行轮廓姿态识别，得到人体区域图像，同时，利用预设人体姿态检测算法对所述人体区域图像进行人体关键点检测，得到人体姿态数据；
[0007]S2、根据所述人体姿态数据确定所述人体检测对象的摆位状态，并获取所述摆位状态对应的采集体态和器官分布信息；
[0008]S3、根据所述采集体态和所述器官分布信息，将所述当前区域的所述人体检测对象送入SPECT探测器的检测区域，并根据所述人体姿态数据确认所述人体检测对象的体表高度起伏变化情况，控制所述SPECT探测器的运动轨迹位置以进行SPECT检测任务；
[0009]S4、将所述当前区域相接的所述待扫描区域作为新的当前区域，迭代执行步骤S1
‑
S3，使得所有所述待扫描区域完成SPECT检测任务。
[0010]更进一步地，所述人体区域图像为点云数据。
[0011]更进一步地，所述人体姿态数据为BlazePose关键点数据。
[0012]更进一步地，步骤S2中，根据所述人体姿态数据确定所述人体检测对象的摆位状态，并获取所述摆位状态对应的采集体态和器官分布信息的步骤，包括以下子步骤：
[0013]S21、将所述人体姿态数据与人体标准模型图像骨骼的左右肩胛骨位置和左右胯骨位置按照所述BlazePose关键点数据进行匹配，并按照图像仿射变化公式求解仿射变换矩阵；
[0014]S22、根据所述仿射变换矩阵计算器官空间坐标范围，得到对应的所述摆位状态；
[0015]S23、基于所述摆位状态，结合所述器官空间坐标范围，得到所述摆位状态对应的所述采集体态和所述器官分布信息。
[0016]更进一步地，所述图像仿射变化公式满足以下关系式：
[0017][0018]其中，x、y为所述人体标准模型图像的坐标信息，x
’
、y
’
为所述人体姿态数据的坐标信息，
△
x、
△
y为预设坐标偏移量，a、b、c、d为所述BlazePose关键点数据。
[0019]更进一步地，步骤S3中，根据所述人体姿态数据确认所述人体检测对象的体表高度起伏变化情况，控制所述SPECT探测器的运动轨迹位置以进行SPECT检测任务的步骤，将所述SPECT探测器根据所述采集体态的位置从所述当前区域移动至与所述待扫描区域的相接位置。
[0020]更进一步地，步骤S1
‑
S3中，还包括步骤：
[0021]在所述人体区域图像中通过预设图像匹配算法获取所述SPECT探测器的位置；
[0022]通过预设背景去除算法，获取所述人体区域图像中的人体部分图像，并根据所述SPECT探测器的位置和所述人体部分图像构建SPECT探测器空间位置关系，通过判断机制避免所述SPECT探测器与所述人体检测对象发生触碰。
[0023]第二方面，本专利技术还提供一种在SPECT中自动获取人体轮廓的检测系统，所述检测系统用于在人体检测对象所在的区域进行SPECT检测，所述区域包括当前区域以及相接的待扫描区域，所述检测系统包括：
[0024]相机识别模块，用于使用顶部深度相机对所述当前区域进行轮廓姿态识别，得到人体区域图像，同时，利用预设人体姿态检测算法对所述人体区域图像进行人体关键点检测，得到人体姿态数据；
[0025]图像识别模块，用于根据所述人体姿态数据确定所述人体检测对象的摆位状态，并获取所述摆位状态对应的采集体态和器官分布信息；
[0026]检测模块，用于根据所述采集体态和所述器官分布信息，将所述当前区域的所述人体检测对象送入SPECT探测器的检测区域，并根据所述人体姿态数据确认所述人体检测对象的体表高度起伏变化情况，控制所述SPECT探测器的运动轨迹位置以进行SPECT检测任务；
[0027]迭代模块，用于将所述当前区域相接的所述待扫描区域作为新的当前区域，并控制所述相机识别模块、所述图像识别模块、所述检测模块进行迭代工作，使得所有所述待扫描区域完成SPECT检测任务。
[0028]本专利技术所达到的有益技术效果，在于提出了一种使用深度相机获取人体表面轮廓，并结合人体姿态检测的方法，来全自动引导SPECT设备的探测器随体表变动动态变化高度的方法，同时，还可以根据扫描任务，划分不同人体区域，并根据轮廓信息自动调节能力设备的位置，有效地减少人工设定，并提高了成像质量和自动化水平。
附图说明
[0029]图1是现有技术通过对射型光栅获取人体轮廓的场景示意图；
[0030]图2是本专利技术实施例提供的在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法的步骤流程示意图；
[0031]图3是本专利技术实施例提供的顶部深度相机对所述当前区域进行轮廓姿态识别时的场景示意图；
[0032]图4是本专利技术实施例提供的BlazePose关键点数据的示意图；
[0033]图5是本专利技术实施例提供的人体关键点位置示意图；
[0034]图6是本专利技术实施例提供的深度相机的视野示意图。
具体实施方式
[0035]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法，所述检测方法用于在人体检测对象所在的区域进行SPECT检测，所述区域包括当前区域以及相接的待扫描区域，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：S1、使用顶部深度相机对所述当前区域进行轮廓姿态识别，得到人体区域图像，同时，利用预设人体姿态检测算法对所述人体区域图像进行人体关键点检测，得到人体姿态数据；S2、根据所述人体姿态数据确定所述人体检测对象的摆位状态，并获取所述摆位状态对应的采集体态和器官分布信息；S3、根据所述采集体态和所述器官分布信息，将所述当前区域的所述人体检测对象送入SPECT探测器的检测区域，并根据所述人体姿态数据确认所述人体检测对象的体表高度起伏变化情况，控制所述SPECT探测器的运动轨迹位置以进行SPECT检测任务；S4、将所述当前区域相接的所述待扫描区域作为新的当前区域，迭代执行步骤S1
‑
S3，使得所有所述待扫描区域完成SPECT检测任务。2.如权利要求1所述的在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法，其特征在于，所述人体区域图像为点云数据。3.如权利要求1所述的在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法，其特征在于，所述人体姿态数据为BlazePose关键点数据。4.如权利要求3所述的在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法，其特征在于，步骤S2中，根据所述人体姿态数据确定所述人体检测对象的摆位状态，并获取所述摆位状态对应的采集体态和器官分布信息的步骤，包括以下子步骤：S21、将所述人体姿态数据与人体标准模型图像骨骼的左右肩胛骨位置和左右胯骨位置按照所述BlazePose关键点数据进行匹配，并按照图像仿射变化公式求解仿射变换矩阵；S22、根据所述仿射变换矩阵计算器官空间坐标范围，得到对应的所述摆位状态；S23、基于所述摆位状态，结合所述器官空间坐标范围，得到所述摆位状态对应的所述采集体态和所述器官分布信息。5.如权利要求4所述的在SPECT中自动获取人体轮廓的检测方法，其特征在于，所述图像仿射变化公式满足以下关系式：其中，x、y为所述人体标准模型图像的坐标信息，x
’
、y
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪松，邓晓，缪存可，
申请(专利权)人：瑞石心禾河北医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：