双能成像方法、装置、存储介质及电子设备制造方法及图纸

本申请提供了一种双能成像方法、装置、存储介质及电子设备，属于成像技术领域，用于解决现有x射线成像方法通用性较差，且得到的图像不具有实际的物理意义，不具备算法发展及临床应用的可扩展性的问题。其中，双能成像方法包括：建立物质分解模型；获取成像物对双能x射线的衰减指数；获取成像物中的两种基物质的厚度信息；根据成像物中的两种基物质的厚度信息及两种基物质的衰减系数建立融合图像。本申请的双能成像方法能够用于任何两种基物质的分解并获得具有等效厚度信息及具有高对比度的图像数据。图像数据。图像数据。

【技术实现步骤摘要】
双能成像方法、装置、存储介质及电子设备


[0001]本申请属于成像
，具体涉及一种双能成像方法、装置、存储介质及电子设备。

技术介绍

[0002]传统的x射线成像法中，人体内部各成分的影像都叠加在一起，不利于区分各种密度成分的分布，因此，在传统的x射线成像中，一些细小的病变很容易“骗过”我们的肉眼，容易造成漏检或错检，耽误治疗。针对传统x射线成像法的不足，双能成像法应运而生。双能成像法可以实现“骨肉分离”，即可以通过高能和低能两种图像，得出高密度成分(如骨组织等)和低密度成分(如软组织等)的图像，能够得到去除骨组织信息的或去除软组织信息的图像效果，有效的减少了胸部软组织和骨骼相互重叠给诊断带来的互相干扰。
[0003]双能成像法能有效去除组织重叠影像的干扰，有利于软组织或骨性病变的检出与鉴别诊断，提高肺部小结节或肋骨小病灶的检出能力。临床上普遍采用一种双能减影算法用于双能成像。双能减影算法分别用高、低两种能量的x射线对人体的同一组织结构拍摄x射线图像。由于需成像物对不同能量x射线衰减系数不同，所以两个图像会有不同的光密度分布，对这两个图像进行加权相减，可以消除组织结构中的骨或者软组的像，而保留单一成分的分布图像。其中，权重系数根据以往经验预先确定。根据权重系数的不同，发展出不同的算法，在医学成像中得到了一定的应用。但双能减影算法存在局限性，不能应对复杂的场景，通常只能分离出两种物质(骨和软组织)图像，如需要分解其他物质(如碘和骨)，则需要重新摸索权重系数，通用性较差。同时采用双能减影算法分解后得到的图像不具有实际的物理意义，不具备算法发展及临床应用的可扩展性。

技术实现思路

[0004]因此，本申请的目的在于提供一种双能成像方法、装置、存储介质及电子设备，解决现有x射线成像方法通用性较差，且得到的图像不具有实际的物理意义，不具备算法发展及临床应用的可扩展性的问题。
[0005]为了解决上述问题，本申请第一方面提供了一种双能成像方法，包括：
[0006]基于能谱数据与物质衰减特性获取两种基物质的厚度与双能x射线衰减指数的关系，以建立物质分解模型；
[0007]利用双能x射线对成像物进行双能透射扫描，获取成像物对双能x射线的衰减指数；
[0008]将成像物对双能x射线的衰减指数代入物质分解模型，获取成像物中的两种基物质的厚度信息；
[0009]根据成像物中的两种基物质的厚度信息及两种基物质的衰减系数建立融合图像。
[0010]可选地，基于能谱数据与物质衰减特性获取两种基物质的厚度与双能x射线衰减指数的关系，以建立物质分解模型，包括：
[0011]获取双能x射线的实际能量强度；
[0012]获取两种基物质的各种不同厚度的组合；
[0013]获取两种基物质的各种不同厚度的组合对双能x射线的衰减指数；
[0014]通过多项式拟合获取两种基物质的厚度与双能x射线的衰减指数之间的关系。
[0015]可选地，获取双能x射线的实际能量强度，包括：
[0016]根据管电压获取双能x射线的发射强度；
[0017]获取曝光设备本身对双能x射线的衰减系数；
[0018]基于双能x射线的发射强度及曝光设备本身的对双能x射线的衰减系数获取双能x射线的实际能量强度。
[0019]可选地，获取两种基物质的各种不同厚度的组合对双能x射线的衰减指数，包括：
[0020]分别获取两种基物质对双能x射线的衰减系数；
[0021]获取双能x射线分别经过两种基物质的各种不同厚度的组合后的能量强度；
[0022]根据双能x射线的实际能量强度及双能x射线分别经过两种基物质的各种不同厚度的组合后的能量强度，获取两种基物质的每种厚度组合对双能x射线的衰减指数。
[0023]可选地，利用双能x射线对成像物进行双能透射扫描，获取成像物对双能x射线的衰减指数，包括：
[0024]利用双能x射线对空气进行曝光，获取双能x射线的空气曝光强度；
[0025]利用双能x射线对成像物进行透射，获取双能x射线经过成像物后的透射强度；
[0026]根据双能x射线的透射强度和空气曝光强度，获取双能x射线的衰减指数。
[0027]可选地，根据成像物中的两种基物质的厚度信息及两种基物质的衰减系数建立融合图像，包括：
[0028]获取成像物中的两种基物质的厚度信息；
[0029]获取两种基物质在预设强度的x射线下的衰减系数；
[0030]根据两种基物质的厚度信息及两种基物质在预设能量下的衰减系数，获得两种基物质在预设能量下的融合图像。
[0031]可选地，预设强度低于实际曝光强度。
[0032]第二方面提供了一种双能成像装置，包括：
[0033]计算模块，用于建立物质分解模型。
[0034]获取模块，用于获取需成像物的临床图像数据。
[0035]分解模块，用于根据临床图像数据和物质分解模型获取需成像物两种基物质的厚度信息。
[0036]融合模块，用于根据厚度信息及两种基物质在预设强度的x射线下的衰减系数获得融合图像。
[0037]第三方面提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的双能成像方法。
[0038]第四方面提供了一种电子设备，包括存储介质、处理器及存储在存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述的双能成像方法。
[0039]有益效果：本专利技术提供的双能成像方法基于能谱数据和物质衰减特性建立物质分解模型，可以对任意确定的两种衰减系数区分度大的基物质进行分解，可扩展性好，且分解
的数据为具有实际物理意义的等效物厚度图，在临床上具有很强的可扩展性；另外，本专利技术通过两种基物质的厚度信息以及衰减系数的获得融合图像，能够改善骨骼与软组织的对比度，提高图像质量。
附图说明
[0040]图1为本申请一些实施例中的双能成像方法的流程图；
[0041]图2为本申请另一些实施例中的双能成像方法的流程图；
[0042]图3为本申请再一些实施例中的双能成像方法的流程图；
[0043]图4为本申请又一些实施例中的双能成像方法的流程图；
[0044]图5为本申请又一些实施例中的双能成像方法的流程图；
[0045]图6为本申请又一些实施例中的双能成像方法的流程图；
[0046]图7为本申请一些实施例中的高能x射线和低能x射线的能谱曲线。
[0047]图8为现有技术得到的胸片图像；
[0048]图9为采用本申请的双能成像方法得到的胸片图像。
具体实施方式
[0049]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双能成像方法，其特征在于，包括：基于能谱数据与物质衰减特性获取两种基物质的厚度与双能x射线衰减指数的关系，以建立物质分解模型；利用所述双能x射线对成像物进行双能透射扫描，获取所述成像物对所述双能x射线的衰减指数；将所述成像物对所述双能x射线的衰减指数代入所述物质分解模型，获取所述成像物中的所述两种基物质的厚度信息；根据所述成像物中的所述两种基物质的厚度信息及所述两种基物质的衰减系数建立融合图像。2.根据权利要求1所述的双能成像方法，其特征在于，所述基于能谱数据与物质衰减特性获取两种基物质的厚度与双能x射线衰减指数的关系，以建立物质分解模型，包括：获取所述双能x射线的实际能量强度；获取所述两种基物质的各种不同厚度的组合；获取所述两种基物质的各种不同厚度的组合对所述双能x射线的衰减指数；通过多项式拟合获取所述两种基物质的厚度与所述双能x射线的衰减指数之间的关系。3.根据权利要求2所述的双能成像方法，其特征在于，所述获取所述双能x射线的实际能量强度，包括：根据管电压获取所述双能x射线的发射强度；获取曝光设备本身对所述双能x射线的衰减系数；基于所述双能x射线的发射强度及所述曝光设备本身的对所述双能x射线的衰减系数获取所述双能x射线的实际能量强度。4.根据权利要求2所述的双能成像方法，其特征在于，所述获取所述两种基物质的各种不同厚度的组合对所述双能x射线的衰减指数，包括：分别获取所述两种基物质对所述双能x射线的衰减系数；获取所述双能x射线分别经过所述两种基物质的各种不同厚度的组合后的能量强度；根据所述双能x射线的实际能量强度及所述双能x射线分别经过所述两种基物质的各种不同厚度的组合后的能量强度，获取所述两种基物质的每种厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海春，王化雨，李天华，
申请(专利权)人：东软医疗系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：