CN104720838B - 一种血管造影影像采集装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种血管造影影像采集装置及方法,所述装置包括:X射线成像单元,用于生成X射线的原始影像,并将所述原始影像传送给影像处理单元;影像处理单元,计算3D融合参数;显示单元,接收所述第一原始影像、第二原始影像以及3D融合参数,并以3D立体影像的形式进行显示;影像存储单元,将所述原始影像进行存储;控制单元,为所述X射线成像单元提供控制脉冲,同时控制X射线球管的角度。通过应用本发明的装置及方法,实时生成3D立体影像,同时具备CT/MR三维重建的显示效果,减少图像重叠影响,提供明确的结构空间位置关系,能够显示更清晰、更直观的影像行。
Description
技术领域
本发明涉及X射线显示技术领域,更具体涉及一种血管造影影像采集装置及方法。
背景技术
目前,心血管疾病在多数发达国家中依然是主要死亡原因。对于表现出心血管疾病症状的患者,通常经由介入学进行主要诊断和治疗处置。通过导管经动脉或静脉插入到心室。利用导管在血管内注入造影剂,使得血管能在X射线下显影,该过程称为血管造影术。
CT/MR三维重建技术(3D-Reconstruction),是指对观测部位进行螺旋扫描和三维重建,生成可从多方向观察的三维重建影像。CT/MR三维重建技术需要在专用设备上进行相对长时间的扫描,获得海量的二维图像(2D图像)用于重建,并且需要较长的时间对数据进行处理以获得组织器官的静止三维立体图像(3D模型),所以目前三维重建技术在介入手术中通常应用术前讨论和术中参考,无法实时反馈手术过程中的变化。
立体视觉的产生和人的视觉是分不开的。立体视觉来源于人的双眼对事物的观察,这是因为人的两只眼球之间有一定的距离,观察物体时会形成两幅有细微差别的影像,大脑对左右眼观察到的两幅影像进行处理,形成人体对物体远近及大小的感官。所以3D立体显示技术是更为符合人眼观测习惯的,同时能够提供给更丰富的物体信息。当前主流的3D立体显示技术都需要使用特定的立体眼镜。佩戴立体眼镜后,会影响手术医生的手术操作过程,所以在医疗领域应用中需要提供一种拥有高分辨率、高可视性的3D立体观测手段。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是如何实时显示检查区域中的血管或器官结构,同时实现高分辨率、高可视性的3D立体观测。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种血管造影影像采集装置,所述装置包括:
X射线成像单元,包括左X射线球管、右X射线球管以及平板探测器;所述左X射线球管、右X射线球管并排放置,所述平板探测器与两个X射线球管相距一定距离平行放置,所述左X射线球管以及右X射线球管将采集的图像信号分时传送给所述平板探测器,由所述平板探测器分别生成第一原始影像和第二原始影像,并将所述第一原始影像和第二原始影像传送给影像处理单元;
影像处理单元,根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算3D融合参数;
显示单元,接收所述第一原始影像、第二原始影像以及3D融合参数,并以3D立体影像的形式进行显示;
影像存储单元,将所述第一原始影像、第二原始影像进行存储;
控制单元,为所述X射线成像单元提供控制脉冲,同时控制所述左X射线球管以及右X射线球管的角度。
优选地,所述影像处理单元根据计算3D融合参数的公式为:D=LB/(B+KI),其中,K为转换系数,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值,I为所述第一原始影像和第二原始影像的像素总数。
优选地,所述控制单元包括曝光脉冲控制单元以及设备控制单元;
所述曝光脉冲控制单元产生控制脉冲,所述控制脉冲包括所述左X射线球管、右X射线球管的工作曝光脉冲时钟信号以及左X射线球管、右X射线球管和平板探测器的采集触发信号;所述控制脉冲控制所述左X射线球管、右X射线球管独立工作,并在所述X射线成像单元中形成所述第一原始图像和第二原始图像;
所述设备控制单元建立所述设备控制单元、X射线成像单元、影像处理单元之间的通讯连接;
根据所述X射线成像单元的运行状态,计算所述左X射线球管、右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值;
所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角α,α=180-2θ,并且相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述平板探测器之间的某一点。
优选地,所述视线夹角α的范围为(1°,12°),即所述视线夹角α大于1度并且小于12度。
优选地,所述设备控制单元还包括输入设备,用于手动设置所述视线夹角的值以及所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值。
优选地,所述显示单元包括:
普通显示子单元,用于显示所述第一原始影像和第二原始图像;
三维显示子单元,用于显示所述3D立体影像。
一种血管造影影像采集方法,所述方法包括以下步骤:
S1、利用X射线成像单元对检查部位拍摄X射线,获得第一原始影像和第二原始影像;其中,所述X射线成像单元的左X射线球管、右X射线球管将采集的图像信号分时传送给所述X射线成像单元的平板探测器,由所述平板探测器分别生成所述左X射线球管采集图像信号的第一原始影像以及右X射线球管采集图像信号的第二原始影像;控制单元为所述X射线单元提供控制脉冲,并控制所述左X射线球管以及右X射线球管的角度;
S2、影像处理单元,根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算3D融合参数;
S3、显示单元,接收所述第一原始影像、第二原始影像以及3D融合参数,并以3D立体影像的形式进行显示;
S4、所述第一原始影像以及第二原始影像由影像存储单元进行存储。
优选地,所述影像处理单元根据计算3D融合参数的公式为:D=LB/(B+KI),其中,K为转换系数,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值,I为所述第一原始影像和第二原始影像的像素总数。
优选地,所述控制单元包括曝光脉冲控制单元以及设备控制单元;
所述曝光脉冲控制单元产生控制脉冲,所述控制脉冲包括所述左X射线球管、右X射线球管的工作曝光脉冲时钟信号以及左X射线球管、右X射线球管和平板探测器的采集触发信号;所述控制脉冲控制所述左X射线球管、右X射线球管独立工作,并在所述X射线成像单元中形成所述第一原始图像和第二原始图像;
所述设备控制单元建立所述设备控制单元、X射线成像单元、影像处理单元之间的通讯连接;
根据所述X射线成像单元的运行状态,计算所述左X射线球管、右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值;
所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角α,α=180-2θ,并且相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述平板探测器之间的某一点。
优选地,所述视线夹角的范围为(1°,12°),即所述视线夹角大于1度并且小于12度。
一种设备控制单元,所述设备控制单元根据X射线成像单元的运行状态,计算所述X射线成像单元的左X射线球管、右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值;
所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角α,α=180-2θ,并且相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述X射线成像单元的平板探测器之间的某一点。
优选地,所述视线夹角的范围为(1°,12°),即所述视线夹角α大于1度并且小于12度。
优选地,所述设备控制单元还包括输入设备,用于手动设置所述视线夹角的值以及所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值。
(三)有益效果
本发明提供了一种血管造影影像采集装置及方法,通过提供的装置及方法,实时生成3D立体视觉效果影像,同时具备CT/MR三维重建的显示效果和2D平面影像的显示效果,减少图像重叠影响,提供明确的结构空间位置关系,能够显示更清晰、更直观的影像行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种血管造影影像采集装置的结构示意图;
图2为本发明的一种血管造影影像采集装置的X射线成像单元的的结构示意图;
图3A-3D为3D立体视觉成像原理说明图;
图4为本发明的一种血管造影影像采集装置的原理框图;
图5为本发明的一种血管造影影像采集方法的流程图;
图6为本发明的一种血管造影影像采集装置的X射线成像单元控制时序图;
图7为利用本发明的装置以及方法显示心脏工作的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
本发明提供了一种血管造影影像采集装置,如图1、图4所示,所述装置包括:
X射线成像单元1,包括左X射线球管11、右X射线球管12、平板探测器13,所述左X射线球管11、右X射线球管12并排放置,所述平板探测器13与两个X射线球管相距一定距离平行放置,所述左X射线球管11以及右X射线球管12将采集的图像信号分时传送给所述平板探测器13,由所述平板探测器13分别生成第一原始影像和第二原始影像,并将所述第一原始影像和第二原始影像传送给影像处理单元3,其中第一原始影像为所述左X射线球管采集的图像信号形成的原始影像,第二原始影像为所述右X射线球管采集的图像信号形成的原始影像;
影像处理单元3,根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算3D融合参数;
显示单元5,接收所述第一原始影像、第二原始影像以及3D融合参数,并以3D立体影像的形式进行显示;其中,第一原始影像结合所述3D融合参数在显示单元中形成左眼图像或右眼图像,第二原始影像结合所述3D融合参数在显示单元中形成右眼图像或左眼图像;所述左眼图像和右眼图像在3D监视器上进行显示;
影像存储单元4,将所述第一原始影像、第二原始影像进行存储;
控制单元2,为所述X射线成像单元提供控制脉冲,同时控制所述左X射线球管以及右X射线球管的角度。
所述X射线成像单元实时、连续的采集图像信号,生成实时、连续的原始影像;所述影像处理单元实时进行所述原始影像向3D立体视觉效果影像的转换,即实时计算3D融合参数,因此上述得到的所述第一原始影像和第二原始图像均为实时、连续的静态或动态影像;所述3D立体影像为实时、连续的静态或动态影像,是能记录目标部位运动过程的影像。
所述控制单元包括,曝光脉冲控制单元以及设备控制单元。所述曝光脉冲控制单元完成以下操作:控制所述X射线成像单元初始化;自动设置、完成所述X射线成像单元的参数配置,包括X射线成像单元的曝光千伏和毫安、最大曝光时长等;所述曝光脉冲控制单元产生控制脉冲,所述控制脉冲包括所述左X射线球管、右X射线球管的工作曝光脉冲时钟信号以及左X射线球管、右X射线球管和平板探测器的采集触发信号;所述控制脉冲控制所述左X射线球管、右X射线球管独立工作,并在所述X射线成像单元中形成完整、独立的所第一原始图像和第二原始图像。
所述左X射线球管、右X射线球管的曝光脉冲时钟信号、所述X射线成像单元的触发信号根据目标区域的运动状态决定,由所述曝光脉冲控制单元能够生成合适的曝光脉冲,清晰记录目标动态影像。
所述设备控制单元完成以下操作:
获取X射线成像单元的运行状态;
建立所述设备控制单元、X射线成像单元、影像处理单元之间的通讯连接;
根据所述X射线成像单元的运行状态和X射线成像单元的配置信息,计算所述左X射线球管、右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值,所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角,相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述平板探测器之间的某一点;同时控制位于左X射线球管、右X射线球管前端的束光器的开口状态,通过合理的束光器开口大小,保证X射线不会照射到不必要的区域,对操作者造成伤害和对图像造成干扰。所述视线夹角的范围为(1°,12°);所述设备控制单元还包括输入设备,用于根据目标影像的运动状态,手动调节焦点,设置所述视线夹角的值以及所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值,实现调节所述3D立体影像的景深。
所述X射线成像单元中,所述左X射线球管、右X射线球管均可以绕其转轴偏转一定角度,如图2所示,这个偏转角度可由设备控制单元同步控制,使两个X射线球管发出的X射线束的中心线成某一角度相交于射线源(左X射线球管、右X射线球管)与平板探测器之间的某一点,该夹角被称为视线夹角,上述交点被称为视线交点。
所述显示单元包括:普通显示单元,用于显示所述第一原始影像和第二原始图像;三维显示单元,显示所述3D立体影像,例如3D监视器。
如图3A所示,本发明的一种血管造影影像采集装置,基于模拟人眼自然的立体视觉感官的原理,通过两个X射线球管分别成像,形成两幅有细微差别的影像,通过3D监视器回放,使两幅影像分别进入人对应的两只眼睛,由人脑对两只眼睛接收到的影像进行处理,形成立体视觉。
如图3B所示,根据人眼的视觉特点,若想获得舒适、自然的3D立体视觉影像,上述视线夹角应保持在0-12°范围之内,夹角越大,三维效果越明显,但视线夹角过大,观察时会不能形成立体感甚至引起眩晕等不适状况。在进行观察时,视线交点应位于人体待检查的部位上。本发明的一种血管造影影像采集装置通过设备控制单元,控制机械结构实时调整X射线球管的偏转角度,使人体检查部位保持在上述视线交点上。
如图3C所示,在焦点前后,光线从聚集到扩散,点的影象从圆到点(焦点),继而又扩散到圆,这个焦点前面和后面的圆就叫做弥散圆。如果此圆形足够小,人眼观察时依然可被视为点的成像,这个可以被接受的最大直径被称为容许弥散圆直径δ(Permissiblecircle of confusion)。
如图3D所示,可将人眼看成一台焦距为22-55mm范围的相机,通常认为是35mm焦距的相机。人眼通过对焦在焦平面(视网膜)上清晰成像,而对焦点的前景和后景也在焦平面成像,只要它们成像的弥散圆等于或小于容许弥散圆直径,我们将认为是清晰的,这样影像就有一个的清晰的区间,这就是景深。景深是随焦距、光圈值、对焦距离的不同而变化,一般来说焦距短,景深大;对焦点离远,景深大;光圈小,景深大。所以在实际操作过程中,可以通过控制X射线球管的视线夹角以及被检查部位的位置来控制3D影像的景深。所述影像处理单元根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算得到3D融合参数,计算公式为:D=LB/(B+KI),其中,K从配置信息获取,B\L\I根据运行状态获得;K为转换系数,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值,I为所述第一原始影像和第二原始影像的像素总数;所述影像处理单元,根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算3D融合参数。
上述装置完成两个X射线球管影像的采样以及保存。
利用本发明的装置得到的所述3D立体视觉效果影像可使用3D眼镜进行立体视觉影像观测,也可使用双眼直接进行3D立体视觉效果影像观测。
如图4所示,一种血管造影影像采集装置采用一台计算机作为工作站,由两个并排排列的X射线球管作为放射源,由平板探测器将X射线能量转换成电信号并采集数字影像序列,通过数据总线存储于计算机的存储器中。两个X射线球管形成一定夹角,通过脉冲控制单元同步控制交替脉冲方式成像,通过交替脉冲实现左右两个X射线球管交替工作,分别形成对应左右眼的双通道影像,经过搭载于计算机上的影像处理单元处理后,形成3D立体视觉效果影像显示在3D监视器上。
如图6、图7所示,使用单个X射线球管成像时,为获得清晰的心脏运动影像,保证影像的空间分辨率和灰阶分辨率,以辨别细微的冠状动脉结构,需要采用速率为30FPS以上的图像采集信号进行影像采集工作;同时由于需要形成左右两幅影像,为保证影像3D立体视觉效果质量,图像采集信号需要达到60FPS,所以平板探测器也需要在60FPS的速率下工作,才可保证图像采集与脉冲同步
曝光脉冲控制单元通过40MHz以上的晶振频率生成高精度的控制时序即曝光脉冲、球管采集触发信号和平板探测器采集触发信号,通过三路光通路控制电路同步输出到高压发生器和影像处理单元,实现分时曝光和同步采集的功能。
由于佩戴立体眼镜后,对手术过程的影响较大,所以在本装置中的三维显示单元使用裸眼3D技术。当前裸眼3D技术可以分为光屏障式、柱状透镜式以及方向性背光3D技术,由于光屏障式、柱状透镜式都会不同程度的降低影像的亮度或分辨率,降低血管结构的可观察性,所以本发明的装置的三维显示单元使用的是基于方向性背光3D技术的显示方式,该方式能保证显示影像的亮度和分辨率,确保呈现影像的清晰度和空间感。
一种血管造影影像采集方法,所述方法包括以下步骤:
S1、利用X射线成像单元对检查部位拍摄X射线,获得第一原始影像和第二原始影像;其中,所述X射线成像单元的左X射线球管、右X射线球管将采集的图像信号分时传送给所述X射线成像单元的平板探测器,由所述平板探测器分别生成所述左X射线球管采集图像信号的第一原始影像以及右X射线球管采集图像信号的第二原始影像;控制单元为所述X射线单元提供控制脉冲,并控制所述左X射线球管以及右X射线球管的角度;
S2、影像处理单元,根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算3D融合参数;
S3、显示单元,接收所述第一原始影像、第二原始影像以及3D融合参数,并以3D立体影像的形式进行显示;
S4、所述第一原始影像以及第二原始影像由影像存储单元进行存储。
所述影像处理单元根据计算3D融合参数的公式为:D=LB/(B+KI),其中,K为转换系数,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值,I为所述第一原始影像和第二原始影像的像素总数。本发明的方法的流程图如图5所示。
所述控制单元包括曝光脉冲控制单元以及设备控制单元;所述曝光脉冲控制单元提供所述控制脉冲,具体步骤为:
S11、控制所述X射线成像单元初始化;
S12、自动设置、完成所述X射线成像单元的参数配置;
S13、产生所述控制脉冲,所述控制脉冲包括所述左X射线球管、右X射线球管的工作曝光脉冲时钟信号以及左X射线球管、右X射线球管和平板探测器的采集触发信号;所述控制脉冲控制所述左X射线球管、右X射线球管独立工作,并在所述X射线成像单元中形成所述第一原始图像和第二原始图像。
所述设备控制单元控制所述左X射线球管以及右X射线球管的角度,具体包括以下步骤:
S14、获取X射线成像单元的运行状态;
S15、建立所述设备控制单元、X射线成像单元、影像处理单元之间的通讯连接;
S16、根据所述X射线成像单元的运行状态,计算所述左X射线球管、右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值,所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角α,α=180-2θ,并且相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述平板探测器之间的某一点。
所述视线夹角的范围为(1°,12°)。所述X射线成像单元实时、连续的采集图像信号,生成实时、连续的原始影像;所述影像处理单元实时进行所述原始影像向3D立体视觉效果影像的转换,实时计算3D融合参数。所述设备控制单元还包括输入设备,用于手动调节焦点,实现调节所述3D立体视觉效果影像的景深。所述3D立体视觉效果影像在监视器实时显示,并且能准确还原原始影像的动态特性。
一种曝光脉冲控制单元,其进行以下操作:控制X射线成像单元初始化;自动设置、完成所述X射线成像单元的参数配置;产生控制脉冲,所述控制脉冲包括所述左X射线球管、右X射线球管的工作曝光脉冲时钟信号以及控制所述X射线成像单元工作的左右X射线球管和平板探测器的采集触发信号;控制脉冲的保证左右X射线球管的独立工作,确保左右X射线球管在X射线成像单元中形成的原始图像的完整性和独立性。。
所述左X射线球管、右X射线球管的工作时序(曝光脉冲)、所述X射线成像单元的触发信号根据目标区域的运动状态决定。
一种设备控制单元,其完成以下操作:
获取X射线成像单元的运行状态;
建立所述设备控制单元、X射线成像单元之间的通讯连接;
根据X射线成像单元的运行状态,计算所述X射线成像单元的左X射线球管、右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位之间的距离的平均值;所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角α,α=180‐2θ,并且相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述X射线成像单元的平板探测器之间的某一点。
所述视线夹角的范围为(1°,12°);所述设备控制单元还包括输入设备,用于手动调节焦点,实现调节所述3D立体视觉效果影像的景深。
以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种血管造影影像采集装置,其特征在于,所述装置包括:
X射线成像单元,包括左X射线球管、右X射线球管以及平板探测器;所述左X射线球管、右X射线球管并排放置,所述平板探测器与两个X射线球管相距一定距离平行放置,所述左X射线球管以及右X射线球管将采集的图像信号分时传送给所述平板探测器,由所述平板探测器分别生成第一原始影像和第二原始影像,并将所述第一原始影像和第二原始影像传送给影像处理单元;
影像处理单元,实时根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算3D融合参数;
显示单元,接收所述第一原始影像、第二原始影像以及3D融合参数,并以3D立体影像的形式进行显示;
影像存储单元,将所述第一原始影像和第二原始影像进行存储;
控制单元,为所述X射线成像单元提供控制脉冲,同时控制所述左X射线球管以及右X射线球管的角度;
所述控制单元包括曝光脉冲控制单元以及设备控制单元;
所述曝光脉冲控制单元产生控制脉冲,所述控制脉冲包括所述左X射线球管和右X射线球管的工作曝光脉冲时钟信号,以及左X射线球管、右X射线球管和平板探测器的采集触发信号;所述控制脉冲控制所述左X射线球管和右X射线球管独立工作,并分别在所述X射线成像单元中形成所述第一原始影像和第二原始影像;
所述设备控制单元建立所述设备控制单元、X射线成像单元和影像处理单元之间的通讯连接;
根据所述X射线成像单元的运行状态,计算所述左X射线球管和右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位的距离的平均值;
所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角α,α=180-2θ,并且相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述平板探测器之间的某一点。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述影像处理单元计算3D融合参数的公式为:D=LB/(B+KI),其中,K为转换系数,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位的距离的平均值,I为所述第一原始影像和第二原始影像的像素总数。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述视线夹角α大于1度并且小于12度。
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述设备控制单元还包括输入设备,用于手动设置所述视线夹角的值以及所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位的距离的平均值。
5.根据权利要求1至4任一项所述的装置,其特征在于,所述显示单元包括:
普通显示子单元,用于显示所述第一原始影像和第二原始影像;
三维显示子单元,用于显示所述3D立体影像。
6.一种血管造影影像采集方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、利用X射线成像单元对检查部位拍摄X射线,获得第一原始影像和第二原始影像;其中,所述X射线成像单元的左X射线球管和右X射线球管将采集的图像信号分时传送给所述X射线成像单元的平板探测器,由所述平板探测器分别生成所述左X射线球管采集的图像信号的第一原始影像以及右X射线球管采集的图像信号的第二原始影像;控制单元为所述X射线成像单元提供控制脉冲,并控制所述左X射线球管以及右X射线球管的角度;
S2、影像处理单元,根据所述X射线成像单元的运行状态以及配置信息计算3D融合参数;
S3、显示单元,接收所述第一原始影像、第二原始影像以及3D融合参数,并以3D立体影像的形式进行显示;
S4、所述第一原始影像以及第二原始影像由影像存储单元进行存储;
所述控制单元包括曝光脉冲控制单元以及设备控制单元;
所述曝光脉冲控制单元产生控制脉冲,所述控制脉冲包括所述左X射线球管和右X射线球管的工作曝光脉冲时钟信号,以及左X射线球管、右X射线球管和平板探测器的采集触发信号;所述控制脉冲控制所述左X射线球管和右X射线球管独立工作,并分别在所述X射线成像单元中形成所述第一原始影像和第二原始影像;
所述设备控制单元建立所述设备控制单元、X射线成像单元和影像处理单元之间的通讯连接;
根据所述X射线成像单元的运行状态,计算所述左X射线球管和右X射线球管的角度θ,θ=arccos(B/2L),其中,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位的距离的平均值;
所述角度θ使所述左X射线球管、右X射线球管发出的X射线束的中心线成一视线夹角α,α=180-2θ,并且相交于所述左X射线球管、右X射线球管与所述平板探测器之间的某一点。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述影像处理单元计算3D融合参数的公式为:D=LB/(B+KI),其中,K为转换系数,B为所述左X射线球管的焦点与右X射线球管的焦点间的距离,L为所述左X射线球管的焦点到被检查部位的距离与所述右X射线球管的焦点到被检查部位的距离的平均值,I为所述第一原始影像和第二原始影像的像素总数。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述视线夹角大于1度并且小于12度。
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