CN105167789A - X射线成像设备及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种X射线成像设备及其控制方法，其通过使用由相机捕获的目标对象的图像来指定分割成像区域并根据所指定的分割成像区域来自动控制X射线发生器以精确地指定成像区域并减少用户疲劳。X射线成像设备包括：X射线发生器，用于通过生成并照射X射线对目标对象执行X射线成像；图像捕获器，用于捕获目标对象的图像；图像显示器，用于显示由图像捕获器捕获的图像；输入部，用于接收在图像显示器所显示的图像上对将执行分割成像的区域的指定；和控制器，用于控制X射线发生器针对所指定的区域执行分割成像。

Description

X射线成像设备及其控制方法
本申请是申请日为2013年6月20日，申请号为201310247385.7，发明名称为“X射线成像设备及其控制方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
此处公开的实施例涉及一种通过用X射线照射目标对象来生成X射线图像的X射线成像设备及其控制方法。
背景技术
X射线成像设备用X射线照射目标对象并分析穿透目标对象的X射线，从而识别出目标对象的内部结构。因为X射线的穿透能力根据目标对象的构成而不同，所以可使用代表穿透能力的衰减系数将目标对象的内部结构表示为图像。
在X射线成像期间，X射线发生器和X射线检测器的位置根据将被成像的目标对象的部位而变化。在开始X射线成像前，用户应在成像室中直接调整X射线发生器和X射线检测器的位置。
当使用分割成像方式以获得多个X射线图像并拼接所获得的X射线图像时，用户应通过直接移动X射线发生器和X射线检测器来指定分割成像区域。
因此，会增加用户疲劳，会增加X射线成像时间，且不能精确地调整分割成像区域。
发明内容
因此，本发明的一方面提供一种X射线成像设备及其控制方法，其中，所述X射线成像设备用于通过使用由相机捕获的目标对象的图像来指定分割成像区域并根据所指定的分割成像区域来自动控制X射线发生器以精确地指定成像区域且减少用户疲劳。
本发明的另一方面提供一种用于使用由相机捕获的目标对象的图像来指定分割成像区域并根据所指定的成像区域来控制X射线检测器的位置的X射线成像设备及其控制方法。
将在以下描述中部分地阐述本发明的附加方面，从描述中会使其变得清楚，或者可通过实施本发明来了解本发明的附加方面。
根据本发明的一方面，X射线成像设备包括：X射线发生器，用于通过生成并照射X射线对目标对象执行X射线成像；图像捕获器，用于捕获目标对象的图像；图像显示器，用于显示由图像捕获器捕获的图像；输入部，用于接收在图像显示器所显示的图像上对将执行分割成像的区域的指定；控制器，用于控制X射线发生器针对所指定的区域执行分割成像。
输入部可接收对将执行分割成像的区域的起点和终点的指定。
控制器可基于由图像捕获器捕获的图像和通过输入部指定的区域来计算X射线发生器的成像次数、位置和角度中的至少一个。
控制器可基于计算结果控制X射线发生器的成像次数、位置和角度中的至少一个。
输入部可接收对在将执行分割成像的区域中的多个分割区域的指定。
控制器可基于由图像捕获器捕获的图像和通过输入部指定的区域来计算X射线发生器的位置和角度中的至少一个。
控制器可基于计算结果来控制X射线发生器的位置和角度中的至少一个。
X射线成像设备还可包括X射线检测器，其中，X射线检测器用于检测由X射线发生器照射且穿透目标对象的X射线，并且，控制器可基于所捕获的图像和通过输入部指定的区域来控制X射线检测器的位置。
控制器可基于通过输入部指定的区域来计算X射线检测器的位置并根据计算结果来控制X射线检测器的位置。
控制器可根据X射线发生器的位置或角度来计算X射线检测器的位置并根据计算结果来控制X射线检测器的位置。
根据本发明的另一方面，X射线成像设备包括：X射线发生器，用于生成并照射X射线；X射线检测器，用于检测由X射线发生器照射的X射线；图像捕获器，用于捕获目标对象的图像；图像显示器，用于显示由图像捕获器捕获的图像；输入部，用于接收在图像显示器所显示的图像上对X射线检测器的位置的指定；控制器，用于控制X射线检测器移动至所指定的位置。
对X射线检测器的位置的指定可包括对目标对象的X射线成像区域的指定或者对X射线检测器的中心位置的指定中的至少一个。
如果通过输入部指定X射线检测器的中心位置，则控制器可控制X射线检测器使得在目标对象的图像上所指定的中心位置对应于X射线检测器的中心位置。
根据本发明的又一方面，X射线成像设备的控制方法包括：使用图像捕获器捕获目标对象的图像；显示所捕获的目标对象的图像；接收在所显示的目标对象的图像上对将执行分割成像的区域的指定；计算用于针对所指定的区域执行分割成像的成像次数以及X射线发生器的位置或角度；根据计算结果控制X射线发生器。
接收步骤可包括接收在所显示的目标对象的图像上对整个分割成像区域的起点和终点的指定。
接收步骤可包括接收在所显示的目标对象的图像上对多个分割区域中的每个分割区域的指定。
控制步骤可包括基于由图像捕获器捕获的图像和所指定的区域来计算X射线发生器的成像次数、位置和角度中的至少一个。
控制步骤可包括基于由图像捕获器捕获的图像和所指定的区域来计算X射线发生器的位置和角度中的至少一个。
所述方法还可包括基于所捕获的图像和通过输入部指定的区域来控制X射线检测器的位置。
根据本发明的再一方面，X射线成像设备的控制方法包括：使用图像捕获器捕获目标对象的图像；显示所捕获的目标对象的图像；接收在所显示的目标对象的图像上对X射线检测器的位置的指定；相应于所指定的位置来计算X射线检测器的位置；控制X射线检测器移动至所指定的位置。
对X射线检测器的位置的指定可包括对目标对象的X射线成像区域的指定或者对X射线检测器的中心位置的指定中的至少一个。
计算步骤可包括：如果指定了目标对象的X射线成像区域，则计算能够检测穿透指定成像区域的X射线的X射线检测器的位置。
计算步骤可包括：如果指定了X射线检测器的中心位置，则计算X射线检测器的位置使得在目标对象的图像上所指定的中心位置对应于X射线检测器的实际中心位置。
根据本发明的还一方面，X射线成像设备的控制方法可包括接收对与目标对象对应的图像的区域的选择，所述选择包括起点和终点；基于起点和终点将所述区域分成多个分割区域；为每个分割区域计算X射线发生器的定位；为每个分割区域自动定位X射线发生器以向目标对象照射X射线。
控制方法还可包括：接收使用与目标对象对应的图像来指定X射线检测器的定位的选择，并且自动定位X射线检测器以检测从X射线发生器照射的X射线。
控制方法还可包括：在目标对象的X射线成像之前执行校准，以计算对象的图像与X射线图像之间的位置关系。
控制方法还可包括接收调整两个或更多分割区域之间的重叠区域的输入以防止X射线成像设备对身体部位的多次X射线曝光。
附图说明
从以下结合附图对实施例的描述中，本发明的这些和/或其他方面会变得清楚且更容易理解，其中：
图1是示出根据本发明的实施例的可由X射线成像设备获得的示例性分割图像的示图；
图2A和图2B是示出在传统X射线成像设备中指定分割成像区域的示图；
图3是根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备的框图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备的总体配置的示图。
图5是示出根据本发明的示例性实施例的表示在X射线成像设备中指定分割成像区域的方法的屏幕的示图；
图6是示出根据本发明的示例性实施例的表示在X射线成像设备中指定分割成像区域的方法的另一屏幕的示图；
图7是根据本发明的示例性实施例的包括X射线图像处理器的X射线成像设备的框图；
图8是根据本发明的另一示例性实施例的X射线成像设备的框图；
图9是示出根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备的控制方法的流程图；
图10是示出不同地指定分割成像区域的实施例的流程图；
图11是示出调整X射线发生器的角度的方法的流程图；
图12是示出根据本发明的另一示例性实施例的X射线成像设备的控制方法的流程图。
具体实施方式
现将详细参照本发明的实施例，其示例在附图中示出，其中，类似的附图标记始终指示类似的元件。
在提供本发明的详细实施例之前，为更好地理解所公开的主题，将简述根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备的分割成像。
图1示出根据本发明的实施例的可通过X射线成像设备获得的示例性分割图像。
当期望用X射线照射目标对象的诊断部位时，如果X射线照射区域比诊断部位窄或者如果X射线检测区域比诊断部位窄，则有时无法通过一次成像对诊断部位成像。
在此情况下，可通过以下方式获得一个期望诊断部位的X射线图像：将诊断部位分割成多个区域，对每个区域进行X射线成像并且将获取的X射线图像拼接在一起。
作为一个示例性实施例，如图1所示，将作为目标对象的身体下半部分割成三个区域以便对身体下半部进行X射线成像。针对各个区域分别执行X射线成像以获得三个X射线图像10a、10b、10c。将三个X射线图像10a、10b、10c拼接在一起以生成一个身体下半部分的X射线图像10。
为了如图1所示，通过分割X射线成像来生成一个X射线图像，应调整X射线发生器的定位或角度以对每个分割的区域进行X射线成像。为此，每当执行分割成像时，用户可调整X射线发生器的定位或角度。然而，为了解决这种不便利，近来使用当分割成像区域被预设时X射线发生器自动移动的方法。
图2A和图2B示出在传统X射线成像设备中对分割成像区域的指定。
虽然可使用各种分割成像指定方案，但一般来说，指定用于分割成像的整个区域的起点和终点。通常，用户可通过直接移动X射线发生器20的管头单元(THU)来指定如图2A所示的起点和如图2B所示的终点。用户将位于X射线发生器20和X射线检测器40之间的目标对象30的任何区域指定为起点和终点。
如图2A和图2B所示，可通过直接移动大的THU来执行分割成像区域的指定，这会使用户难以精确地指定分割成像区域且会导致用户感到严重疲劳。
因此，根据本发明的一方面的X射线成像设备获取目标对象的真实图像并在所获取的图像中指定分割成像区域，从而精确地指定分割成像区域并防止用户疲劳。
在描述本发明的实施例之前，应注意，通过将X射线成像目标区域分割成多个区域且对多个分割的区域成像来获得单个图像的处理可称作各种术语，诸如，全景成像、拼接成像、分割成像等。为便于描述，在将描述的实施例中，将这种成像(全景成像、拼接成像、分割成像等)称作分割成像，且将多个分割的区域中的每个区域称作分割区域。将通过对分割区域成像而获得的图像称作分割图像，将通过将多个分割的图像组合或拼接在一起而生成的一个图像称作拼接图像。例如，参照图1，可将X射线图像10a、10b、10c分别称作第一分割区域、第二分割区域和第三分割区域。同样，可将X射线图像10称作拼接图像，这是因为X射线图像10包括三个X射线图像10a、10b、10c，其中，所述三个X射线图像10a、10b、10c被拼接在一起以生成一个图像。
图3是根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备的框图。图4是示出根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备的总体配置的示图。
参照图3和图4，根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备100包括：X射线发生器130，用于生成和照射X射线；图像捕获器110，用于捕获目标对象的图像；图像显示器150，用于显示目标对象的捕获图像；输入部160，用于从显示的目标对象的图像接收对将执行分割成像的区域的指定；控制器120，用于基于所指定的区域来控制X射线发生器130。
X射线发生器130从电源(未示出)接收功率，生成具有给定能级的X射线并且用X射线照射目标对象。可在整个X射线成像中照射单一能级的X射线或者可向相同部位照射具有不同能级的X射线。
图像捕获器110捕获目标对象的图像。所捕获的图像不同于X射线图像，是指可通过其识别出目标对象的形状、尺寸、定位等的图像。作为实施例，目标对象的图像可以是作为静止图像或运动图像的真实图像。
因此，图像捕获器110可由相机来实现(或实施)，例如，作为普通图像拾取装置的相机。可将图像捕获器110安装为朝向与X射线发生器130照射X射线的方向相同或基本相似的方向，朝向X射线检测器140的方向或目标对象的方向。
如图4所示，图像捕获器110可安装在X射线发生器130的一部分处。然而，本发明的实施例不限于此，图像捕获器110可安装在任何位置，只要可获取目标对象的图像即可。也就是说，图像捕获器110可安装在远程位置而不是安装在X射线发生器130处。
图像显示器150显示由图像捕获器110捕获的目标对象的图像，使得用户可通过所显示的图像来指定分割成像区域。如图4所示，图像显示器150可被包括在X射线发生器130中，使得用户可在检查室中指定分割成像区域。可选择地，图像显示器150可被包括在用于控制X射线成像设备的总体操作的主机装置中。主机装置例如可包括个人计算机、移动或便携式装置(例如，手机、个人媒体播放器、平板电脑、PDA、便携式电脑等)等。主机装置可通过有线或无线网络或者两者的组合连接至X射线成像设备。图像显示器的显示器例如可包括LCD显示面板、LED显示面板、等离子体显示面板、OLED显示面板等。
输入部160从用户接收对分割成像区域的指定或选择。如果通过图像显示器150来显示目标对象的图像，则用户在显示的目标对象的图像上指定或选择分割成像区域。在后面描述对分割成像区域的指定的详细实施例。
输入部160可如图4所示地包括在X射线发生器130的部分中，或者如同图像显示器150而包括在单独的主机装置中。虽然输入部160的安装位置不受限制，但期望与图像显示器150邻近地安装输入部160，使得用户可通过图像显示器150上显示的目标对象的图像来指定分割成像区域。
虽然如图4所示，输入部160可实现为按钮的形式，但本实施例不限于此，输入部160可实现为鼠标、键盘、触笔、触摸板、跟踪球、通过语音命令的形式或者上述形式的任意组合等。如果图像显示器150为触摸屏，则触摸屏可执行图像显示器150和输入部160两者的功能。
如果通过输入部160输入对分割成像区域的指定，则控制器120计算用于执行所指定的区域的分割成像的成像次数、X射线发生器130的位置或X射线发生器130的角度，并根据计算结果来控制X射线发生器130。
同时，可基于垂直线或水平线来定义X射线发生器130的角度。X射线发生器130的适当位置可包括X射线发生器130的位置和X射线发生器130的角度。
由X射线发生器130照射的X射线穿透目标对象并被X射线检测器140所检测。如果X射线检测器140的X射线检测区域小于整个分割成像区域，则X射线检测器140的位置应随着X射线的照射区域而变化。因此，控制器120还可根据将执行X射线成像的分割区域来控制X射线检测器140的位置。
例如，在整个分割成像区域包括三个区域的情况下，当用X射线照射第一分割区域时，控制器120可将X射线检测器140移动至可检测到穿透第一分割区域的X射线的位置。当用X射线照射第二分割区域时，控制器120可将X射线检测器140移动至可检测到穿透第二分割区域的X射线的位置。当用X射线照射第三分割区域时，控制器120可将X射线检测器140移动至可检测到穿透第三分割区域的X射线的位置。
应注意，以上示例仅为本发明的实施例，如果X射线检测器140的检测区域覆盖整个分割成像区域，则可能无需控制X射线检测器140的位置。而且，此处的公开不限于包括三个区域的分割成像区域。分割成像区域可包括三个区域以上或三个区域以下。
图5示出根据本发明的示例性实施例的表示在X射线成像设备中指定分割成像区域的方法的屏幕，图6示出表示指定分割成像区域的方法的另一屏幕。
输入部160可接收对将执行分割成像的整个区域的指定，或者接收对构成整个区域的多个分割区域中的每个分割区域的指定。作为前一种情况的一实施例，可指定整个区域的起点和终点。作为后一种情况的一实施例，可指定每个分割区域的起点和终点。
如图5所示，如果通过图像显示器150来显示目标对象的图像，则用户可通过输入部160来指定将执行分割成像的整个区域50的起点50a和终点50f。
如果起点50a和终点50f被指定，则控制器120计算用于执行整个区域50的分割成像的成像次数以及X射线发生器130的位置或角度。X射线发生器130的角度是指X射线发生器130的X射线照射角度。
鉴于可执行一次X射线成像的区域的尺寸，可将所指定的整个区域50(自动)分成多个分割区域，且可将X射线成像执行与分割区域数对应的次数。
例如，如果将整个区域50分成三个分割区域，则可执行三次X射线成像以便针对各个分割区域获得分割图像，且每当执行X射线成像时，可不同地控制X射线发生器130的位置或角度。
如果通过仅控制X射线发生器130的角度即可执行对整个区域50的分割成像，则控制器120计算X射线成像次数(分割区域数)和与每个分割区域对应的X射线发生器130的角度，并且根据计算结果控制X射线发生器130。
如前所述，输入部160可接收指定或选择多个分割区域中的每个分割区域的输入。参照图6，如果在图像显示器150上显示目标对象的图像，则用户可指定构成整个区域50的多个分割区域51、52、53。从图6可见且如进一步论述地，多个区域可彼此重叠。
作为实施例，如图6所示，用户可指定每个分割区域的起点和终点。如果期望将整个区域50分成三个分割区域，则可指定第一分割区域51的起点50a和终点50b、第二分割区域52的起点50c和终点50d以及第三分割区域53的起点5e和终点50f。
当直接指定多个分割区域时，用户可调整重叠区域的位置。例如，参照图6，第一分割区域51与第二分割区域52在点50c与点50b之间重叠，第二分割区域52与第三分割区域53在点50e与点50d之间重叠。用X射线照射重叠区域两次或更多次，期望对X射线曝光敏感的身体部位不对应于重叠区域。因此，在指定分割区域时，用户可主动控制重叠区域使得重叠区域不对应于对X射线曝光敏感的身体部位。也就是说，用户和/或控制器可调整分割区域使得这些区域不重叠或最低限度地重叠，从而防止分割区域中的身体部位被X射线成像装置照射一次以上。
将更详细地描述控制器120的操作。在操作X射线成像设备100前，可执行校准以计算通过图像捕获器110获取的图像与X射线图像之间的位置关系。
如果由控制器120分割的或者由用户针对通过图像捕获器110获得的图像直接指定的区域为第一分割区域、第二分割区域和第三分割区域，则控制器120基于先前的校准结果来计算用X射线照射第一分割区域的第一位置或第一角度、用X射线照射第二分割区域的第二位置或第二角度以及用X射线照射第三分割区域的第三位置或第三角度。
控制器120将控制信号发送到定位装置的致动器的驱动器(未示出)以移动X射线发生器130，使得通过将X射线发生器130的角度设置为第一角度而对第一分割区域成像，通过将X射线发生器130的角度设置为第二角度而对第二分割区域成像并且通过将X射线发生器130的角度设置为第三角度而对第三分割区域成像。成像次序可以是可变的。也就是说，控制器120可控制X射线发生器130以任何次序对各个分割区域成像。例如，控制器120可根据由用户设置的次序、时间效率最高的次序、根据区域的尺寸的次序等来控制X射线发生器130对分割区域成像。定位装置可被设置为在不同的角度下定位X射线发生器130。作为可选方式，或者，作为附加方式，定位装置可被设置为垂直移动X射线发生器130。根据定位装置的自由度，控制器可被设置为计算一个或多个参数(例如，沿垂直轴的旋转角度和/或位置)以控制定位装置。定位装置可包括例如电机。
图7示出还包括X射线图像处理器的X射线成像设备。
参照图7，根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备还可包括X射线图像处理器170。除X射线图像处理器170以外的X射线成像设备的其他构造与先前描述的构造相同，因此，将省略对所述构造的详细描述。
X射线图像处理器170使用由X射线检测器140检测到的X射线信号来生成X射线图像。具体来说，X射线图像处理器170为每个分割区域生成分割图像，如果针对整个分割成像区域的多个分割图像被生成，则X射线图像处理器170执行拼接算法以将所生成的分割图像拼接在一起，从而生成一个图像、即，拼接图像。这里，分割图像是指通过处理检测到的X射线信号而生成的X射线图像，而拼接图像是指由用户指定的整个分割成像区域的一个X射线图像。
所生成的拼接图像可被显示在可与显示目标对象的图像的图像显示器150相同的图像显示器上，和/或可被显示在与图像显示器150不同的显示器上。也就是说，所生成的拼接图像可被显示在X射线发生器130所包括的图像显示器150上，和/或可被显示在单独的主机装置所包括的图像显示器上。如前所述，根据此处公开的各种实施例的X射线成像装置可通过有线或无线网络或者两者的组合而连接至主机装置或其他装置，以便执行各种功能(例如，图像捕获、显示图像、接收输入信息等)。
下面，将描述根据本发明的另一示例性实施例的X射线成像装置。
图8是根据本发明的另一示例性实施例的X射线成像设备的框图。
参照图8，X射线成像设备包括：X射线发生器230，用于生成并照射X射线；X射线检测器240，用于检测穿透目标对象的X射线；图像捕获器210，用于捕获目标对象的图像；图像显示器250，用于显示所捕获的目标对象的图像；输入部260，用于接收在显示的目标对象的图像上对X射线检测器240的位置的指定；控制器220，用于根据所指定的位置来控制X射线检测器240。
如上所述，即使X射线发生器230用X射线照射目标对象的成像区域，X射线检测器240仍应检测穿透目标对象的X射线以获取成像区域的X射线图像。因此，当X射线成像被执行时，X射线检测器240应当能够通过将X射线发生器230的位置或目标对象的成像区域的位置与X射线检测器240的位置匹配来准确地检测穿透成像区域的X射线。
如果用户直接移动(例如手动移动)X射线检测器240以调整其位置，则难以准确且精确地控制位置，且会增加用户疲劳。
因此，根据本发明的另一示例性实施例的X射线成像设备200通过图像捕获器210获取目标对象的图像并显示所获得的图像，从而促使用户在显示的目标对象的图像上指定X射线检测器240的位置。
X射线发生器230从电源(未示出)接收功率、生成具有给定能级的X射线并且用X射线照射目标对象。可在整个X射线成像中照射单一能级的X射线或者可向相同部位照射具有不同能级的X射线。
图像捕获器210捕获目标对象的图像。所捕获的图像不同于X射线图像，是指可通过其识别出目标对象的形状、尺寸、定位等的图像。作为实施例，目标对象的图像可以是作为静止图像或运动图像的真实图像。
因此，图像捕获器210可由作为普通成像装置的相机来实现或实施，且可安装为使得图像捕获器210朝向与X射线发生器230照射X射线的方向相同或基本相似的方向，朝向X射线检测器240的方向或者目标对象的方向。
图像捕获器210可安装在X射线发生器230的一部分处。然而，本实施例不限于此，图像捕获器210可安装在任何位置处，只要可捕获目标对象的图像即可。
图像显示器250显示由图像捕获器210捕获的目标对象的图像，以便用户可通过所显示的图像来指定X射线检测器240的位置。
图像显示器250可被包括在X射线发生器230中，使得用户可在检查室中指定X射线检测器240的位置。可选择地，图像显示器250可被包括在用于控制X射线成像设备200的总体操作的主机装置中。
如果目标对象的图像被图像捕获器210所捕获且被显示在图像显示器250上，则用户在目标对象的图像上通过输入部260来指定X射线检测器240的位置。在此情况下，可在显示的目标对象的图像中指定将执行X射线成像的成像区域，或者可在显示的目标对象的图像中直接指定X射线检测器240的位置。
如果通过输入部260指定将执行X射线成像的成像区域，则控制器220可计算能够检测穿透指定的成像区域的X射线的X射线检测器240的位置或者可计算X射线检测器240的实际位置，以便使目标对象的图像上的指定的成像区域的中心与X射线检测器240的中心匹配。
作为指定成像区域的实施例，在图像显示器250所显示的目标对象的图像上指定成像区域的起点和终点的方法可按照类似的方式应用于参照图5所述的指定方法。
如果通过输入部260指定X射线检测器240的位置，则控制器220控制X射线检测器240使得在目标对象的图像中指定的位置可对应于X射线检测器240的实际位置。
作为指定X射线检测器240的位置或定位的实施例，可在图像显示器250上显示的目标对象的图像中指定X射线检测器240的中心位置。如果指定了X射线检测器240的中心位置或中心定位，则控制器220可计算X射线检测器240的位置，使得在目标对象的图像中指定的X射线检测器240的中心位置可对应于X射线检测器240的实际中心位置。可选择地，或者除以上实施例以外，可指定X射线检测器240的另一位置(例如，顶部、底部或角部位置)，且控制器220可计算X射线检测器240的位置，使得在目标对象的图像中指定的X射线检测器240的其他位置(例如，顶部、底部或角部位置)可对应于X射线检测器240的实际其他位置(例如，顶部、底部或角部位置)。
控制器220控制X射线检测器240使得X射线检测器240移动至所计算的位置。具体来说，控制器220生成用于将X射线检测器240移动至所计算的位置的控制信号，并将控制信号发送到驱动器(未示出)以移动X射线检测器240，从而控制X射线检测器240的位置。
控制器220不仅可控制X射线检测器240的位置，还可控制X射线发生器230的位置或角度。如果用户在图像显示器250所显示的目标对象的图像上通过输入部260来指定X射线成像区域，则控制器220可计算X射线发生器230的位置以便用X射线照射指定成像区域，且计算X射线检测器240的位置以检测穿透指定成像区域的X射线。也就是说，本领域技术人员会理解，分别示出图7和图8仅仅为了易于理解本发明，且此处关于图7和图8公开的实施例可被组合，使得控制器配置为控制X射线发生器和/或X射线检测器，适于控制X射线发生器和/或X射线检测器或能够控制X射线发生器和/或X射线检测器。
如果用户通过输入部260在图像显示器250所显示的目标对象的图像上指定X射线照射区域的位置(例如，中心位置)，则控制器220可计算X射线发生器230的位置或角度使得所指定的位置可对应于X射线照射区域的实际位置(例如，中心位置)，并且计算X射线检测器240的位置使得所指定的位置可对应于X射线检测器240的位置(例如，中心)。
如果用户在图像显示器250所显示的目标对象的图像上指定X射线检测器240的位置(例如，中心位置)，则控制器220可计算X射线检测器240和X射线发生器230的位置，使得所指定的位置可对应于X射线检测器240的实际位置(例如，中心位置)和X射线发生器230的实际位置(例如，中心位置)。
控制器220将对应于计算结果的控制信号发送到驱动器以驱动X射线检测器240和X射线发生器230，从而控制X射线检测器240的位置和X射线发生器230的位置。
控制器220可仅控制X射线发生器230的位置和X射线检测器240的位置中的一个位置。
下面，将描述根据本发明的一方面的X射线成像设备的控制方法。
图9是示出根据本发明的示例性实施例的X射线成像设备的控制方法的流程图。
参照图9，控制器120通过图像捕获器110捕获目标对象的图像(操作511)。可通过诸如相机等图像捕获器装置来实现图像捕获器110，目标对象的图像可以为指示目标对象的形状、尺寸、位置等的图像，例如，真实图像。目标对象的图像可以为静止图像或运动图像。
控制器120通过图像显示器150显示所捕获的目标对象的图像(操作512)。
控制器120通过输入部160接收在所显示的目标对象的图像上对整个分割成像区域的指定(操作513)。作为实施例，可指定整个区域的起点和终点。
控制器120计算用于针对所指定的区域执行分割成像的成像次数并计算X射线发生器130的位置或角度(操作514)。具体来说，鉴于可执行一次X射线成像的区域的尺寸，将所指定的整个区域分成多个分割区域且可将X射线成像执行与分割区域数对应的次数。如果仅通过控制X射线发生器130的角度即可执行整个区域的分割成像，则控制器120计算X射线成像的次数(分割区域数)和与每个分割区域对应的X射线发生器130的角度，并根据计算结果来控制X射线发生器130。
根据计算结果，控制器120控制X射线成像的次数以及X射线发生器130的位置或角度(操作515)。
图10是示出不同地指定分割成像区域的实施例的流程图。
参照图10，控制器120通过图像捕获器110捕获目标对象的图像(操作521)，并通过图像显示器150来显示所捕获的目标对象的图像(操作522)。如参照图8所述，目标对象的图像可以为指示目标对象的形状、尺寸、位置等的图像，例如，真实图像。
控制器120通过输入部160接收在所显示的目标对象的图像上对多个分割区域的指定(操作523)。作为实施例，可指定每个分割区域的起点和终点，如果整个区域被分成三个分割区域，则可指定第一分割区域的起点和终点、第二分割区域的起点和终点以及第三分割区域的起点和终点。如上所述，用户和/或控制器可调整分割区域使得这些区域不重叠或者最低限度地重叠，以便防止分割区域中的身体部位被X射线成像装置照射一次以上。
控制器120计算X射线发生器130的位置或角度以对所指定的分割区域分别成像(操作524)。作为实施例，如果在X射线发生器130的位置固定的前提下指定第一分割区域、第二分割区域和第三分割区域，则控制器120计算X射线发生器130用X射线照射第一分割区域的第一角度、X射线发生器130用X射线照射第二分割区域的第二角度以及X射线发生器130用X射线照射第三分割区域的第三角度。如果应调整X射线发生器130的位置，则可计算第一位置、第二位置和第三位置。换言之，可计算X射线发生器130的位置和角度以对所指定的分割区域分别成像。
控制器120根据计算结果调整X射线发生器130的位置和/或角度(操作525)。
图11是示出调整X射线发生器的角度的方法的流程图。图11所示的实施例可被包括在图9的操作515和图10的操作525两者中。为易于示出要求保护的发明，如同图9的示例，假设计算出的X射线发生器130的角度为第一角度、第二角度和第三角度。然而，可为X射线发生器130计算和调整多于三个的角度或少于三个的角度。
控制器120将X射线发生器130的角度调整为具有第一角度(操作531)。X射线发生器130的角度是指照射X射线的角度。如果控制器120生成控制信号并将控制信号发送到电机的驱动器等，则驱动器可调整X射线发生器130的角度。
如果X射线发生器130的角度为第一角度，则控制器120控制X射线发生器130通过用X射线照射第一分割区域来执行第一分割成像(操作532)。所照射的X射线穿透目标对象且被X射线检测器140所检测。
如果完成了第一分割成像，则控制器120将X射线发生器130的角度调整至第二角度(操作533)。
如果X射线发生器130的角度为第二角度，则控制器120控制X射线发生器130通过用X射线照射第二分割区域来执行第二分割成像(操作534)。所照射的X射线穿透目标对象且被X射线检测器140所检测。
如果完成了第二分割成像，则控制器120将X射线发生器130的角度调整为第三角度(操作535)。
如果X射线发生器130的角度为第三角度，则控制器120控制X射线发生器130通过用X射线照射第三分割区域来执行第三分割成像(操作536)。所照射的X射线穿透目标对象且被X射线检测器140所检测。如前所述，可按照任何次序照射分割区域，因此，上述次序仅仅为示例。例如，可将X射线发生器130首先设置为第三角度，且控制器120可控制X射线发生器130通过用X射线照射第三分割区域来执行第三分割成像。可将X射线发生器130的角度然后设置为第二角度，且控制器120可控制X射线发生器130通过用X射线照射第二分割区域来进行第二分割成像。
控制器120使用检测到的X射线信号获得多个分割图像，并通过将多个分割图像拼接在一起而生成并显示整个分割成像区域的一个拼接图像(操作537)。
图12是示出根据本发明的另一示例性实施例的X射线成像设备的控制方法的流程图。
参照图12，控制器220通过图像捕获器210捕获目标对象的图像(操作541)，并通过图像显示器250显示所捕获的目标对象的图像(操作542)。目标对象的图像可如同参照图9所述。
控制器220接收在所显示的目标对象的图像上对X射线检测器240的位置的指定(操作543)。在此情况下，可在所显示的目标对象的图像中指定将执行X射线成像的成像区域，且可指定X射线检测器140的中心位置。
控制器220计算与所指定的位置对应的X射线检测器240的实际位置(操作544)。
如果指定了成像区域，则控制器220可计算能够检测穿透指定成像区域的X射线的X射线检测器240的位置，或者计算X射线检测器240的位置使得目标对象的图像上的指定成像区域的中心对应于X射线检测器240的实际中心。
如果指定了X射线检测器240的中心位置，则控制器220可计算X射线检测器240的位置使得在目标对象的图像上所指定的中心位置对应于X射线检测器240的实际中心位置。
根据计算结果，控制器220控制X射线检测器240的位置(操作545)。具体来说，控制器220生成用于将X射线检测器240移动至所计算出的位置的控制信号，并且将控制信号发送到驱动器以移动X射线检测器240，从而控制X射线检测器240的位置。
可与X射线检测器240的位置控制一起来控制X射线检测器230的位置或角度。将省略对上述情况的详细描述，这是因为已参照图8给出了详细描述。而且，本领域普通技术人员会理解，分别示出图9至图12仅仅为了易于理解本发明，文中关于图9至图12所公开的实施例可被组合，使得控制器配置为控制X射线发生器和/或X射线检测器，适于控制X射线发生器和/或X射线检测器或能够控制X射线发生器和/或X射线检测器。
根据本发明的实施例的上述X射线成像设备及其控制方法通过使用由相机捕获的目标对象的图像来指定分割成像区域并根据所指定的分割成像区域来自动控制X射线发生器，可精确地指定成像区域，并且可减少用户疲劳。
此外，可通过调整重复进行分割成像的区域而防止用X射线重复照射重要的身体部位。
进而，根据本发明的另一方面的X射线成像设备及其控制方法可通过使用由相机捕获的目标对象的图像来指定X射线检测器的位置并根据所指定的位置来自动控制X射线检测器的位置，从而减少用户疲劳和成像时间。
这里注意，根据此处公开的示例性实施例的X射线成像设备和控制方法通过使用由相机捕获的目标对象的图像来指定分割成像区域且通过根据所指定的分割成像区域来自动控制X射线发生器且通过根据所指定的X射线检测器的位置来自动控制X射线检测器的位置，从而可减少用户疲劳和成像时间。根据以上公开的示例实施例的X射线成像设备可应用于包括人、动物等的目标对象，或者可应用于可实施X射线成像的任何其他对象(例如，诸如航空安全或边境安全等安全应用、诸如对焊接点拍摄X射线图像等工业应用、诸如对绘画拍摄X射线图像等艺术应用等)。
根据上述示例实施例的X射线成像设备和方法可使用一个或多个处理器，处理器可包括：微处理器、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)或专用集成电路(ASIC)以及这些或其他处理装置的部分或组合。
流程图图解的每个框可代表单元、模块、分段或代码部分，每个框包括用于执行所指定的逻辑功能的一个或多个可执行指令。还应注意，在一些可选择的实现形式中，框中标注的功能可不按次序发生。例如，根据所涉及的功能，接连示出的两个框实际上基本可被同时执行，或者所述框有时可按照相反的次序被执行。
根据上述实施例的用于控制X射线成像设备的方法可记录在非瞬时性计算机可读介质中，其中，非瞬时性计算机可读介质包括用于执行由计算机实现的各种操作的程序指令。所述介质还可单独包括数据文件、数据结构等，或可包括与程序指令结合的数据文件、数据结构等。非瞬时性计算机可读介质的示例包括：磁性介质，诸如硬盘、软盘和磁带；光学介质，诸如CDROM盘和DVD；磁光介质，诸如光盘；硬件装置，具体配置为存储和执行程序指令，诸如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等。程序指令的示例既包括诸如由编译器生成的机器代码，又包括文件，其中，文件包含可由计算机使用翻译器执行的更高级别的代码。所述硬件装置可配置为用作一个或多个软件模块，所述一个或多个软件模块被记录、存储或固定在一个或多个计算机可读存储介质中以执行上述实施例的操作，反之亦然。程序指令可由一个或多个处理器执行。此外，非瞬时性计算机可读存储介质可分布于通过网络连接的计算机系统中，计算机可读代码或程序指令可以分布式方式存储和执行。此外，计算机可读存储介质还可在专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)中的至少一个中实施。
虽然已示出且描述了本发明的几个示例性实施例，但本领域技术人员会认识到，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例作出变化，其中，本发明的范围由权利要求及其等同物所限定。

Claims (29)

1.一种X射线成像设备，包括：
X射线发生器，用于通过生成并照射X射线来对目标对象执行X射线成像；
相机，用于捕获目标对象的图像；
图像显示器，用于显示由相机捕获的目标对象的图像；
输入部，用于接收在图像显示器所显示的目标对象的图像上对将被执行分割成像的区域的指定；
控制器，用于控制X射线发生器基于由相机捕获的目标对象的图像的被指定的区域来执行分割成像。
2.根据权利要求1所述X射线成像设备，其中，输入部接收对所述将被执行分割成像的区域的起点和终点的指定。
3.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其中，控制器基于由相机捕获的图像的被指定的区域来计算X射线发生器的成像次数、位置和角度中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的X射线成像设备，其中，控制器基于计算结果来控制X射线发生器的成像次数、位置和角度中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其中，输入部接收对所述将被执行分割成像的区域中的多个分割区域的指定。
6.根据权利要求5所述的X射线成像设备，其中，控制器基于通过输入部指定的区域来计算X射线发生器的位置和角度中的至少一个。
7.根据权利要求6所述的X射线成像设备，其中，控制器基于计算结果来控制X射线发生器的位置和角度中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的X射线成像设备，还包括：
X射线检测器，用于检测由X射线发生器照射的X射线，
其中，控制器基于被指定的区域来控制X射线检测器的位置。
9.根据权利要求8所述的X射线成像设备，其中，控制器基于被指定的区域来计算X射线检测器的位置，并根据计算结果来控制X射线检测器的位置。
10.根据权利要求8所述的X射线成像设备，其中，控制器根据X射线发生器的位置或角度来计算X射线检测器的位置，并根据计算结果来控制X射线检测器的位置。
11.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其中，相机被布置在X射线发生器的一部分上。
12.一种X射线成像设备，包括：
X射线发生器，用于照射X射线；
X射线检测器，用于检测由X射线发生器照射的X射线；
相机，用于捕获目标对象的图像；
图像显示器，用于显示由相机捕获的目标对象的图像；
输入部，用于接收在图像显示器所显示的目标对象的图像上对X射线检测器的位置的指定；
控制器，用于控制X射线检测器移动到指定位置。
13.根据权利要求12所述的X射线成像设备，其中，对X射线检测器的位置的指定包括对目标对象的X射线成像区域的指定或对X射线检测器的中心位置的指定中的至少一个。
14.根据权利要求13所述的X射线成像设备，其中，如果通过输入部指定X射线成像区域，则控制器控制X射线检测器的位置以使X射线检测器能够检测穿透被指定的成像区域的X射线。
15.根据权利要求13所述的X射线成像设备，其中，如果通过输入部指定X射线检测器的中心位置，则控制器控制X射线检测器使得目标对象的图像上被指定的中心位置对应于X射线检测器的中心位置。
16.一种X射线成像设备的控制方法，包括：
使用相机捕获目标对象的图像；
在图像显示器上显示所捕获的目标对象的图像；
接收在图像显示器上所显示的目标对象的图像上对将被执行分割成像的区域的指定；
计算用于针对被指定的区域执行分割成像的成像次数；
计算X射线检测器的位置或角度；
根据计算结果控制X射线发生器。
17.根据权利要求16所述的控制方法，其中，接收步骤包括：接收对目标对象的图像上的整个分割成像区域的起点和终点的指定。
18.根据权利要求16所述的控制方法，其中，接收步骤包括：接收对目标对象的图像的多个分割区域中的每个分割区域的指定。
19.根据权利要求16所述的控制方法，其中，控制步骤包括：基于由相机捕获的目标对象的图像的被指定的区域来计算X射线发生器的成像次数、位置和角度中的至少一个。
20.根据权利要求16所述的控制方法，其中，控制步骤包括：基于由相机捕获的图像的被指定的区域来计算X射线发生器的位置和角度中的至少一个。
21.根据权利要求16所述的控制方法，还包括：基于通过输入部指定的区域来计算X射线发生器的位置。
22.一种X射线成像设备的控制方法，包括：
使用相机捕获目标对象的图像；
在图像显示器上显示所捕获的目标对象的图像；
接收在图像显示器上所显示的目标对象的图像上对X射线检测器的位置的指定；
相应于指定位置来计算X射线检测器的位置；
控制X射线检测器移动到指定位置。
23.根据权利要求22所述的控制方法，其中，对X射线检测器的位置的指定包括对目标对象的X射线成像区域的指定或对X射线检测器的中心位置的指定中的至少一个。
24.根据权利要求23所述的控制方法，其中，计算步骤包括：如果目标对象的X射线成像区域被指定，则计算X射线检测器的能够检测穿透被指定的成像区域的X射线的位置。
25.根据权利要求23所述的控制方法，其中，计算步骤包括：如果X射线检测器的中心位置被指定，则计算X射线检测器的使目标对象的图像上被指定的中心位置对应于X射线检测器的实际中心位置的位置。
26.一种X射线成像设备的控制方法，包括：
在图像显示器上显示由相机捕获的目标对象的图像；
接收对图像显示器上所显示的目标对象的图像的区域的选择，其中，所述选择包括起点和终点；
基于起点和终点将所述区域分成多个分割区域；
为每个分割区域计算X射线发生器的定位；
为每个分割区域自动定位X射线发生器以向目标对象照射X射线。
27.根据权利要求26所述的控制方法，还包括：
接收使用在图像显示器上所显示的目标对象的图像来指定X射线检测器的定位的选择；
自动定位X射线检测器以检测从X射线发生器照射的X射线。
28.根据权利要求26所述的控制方法，还包括：
在目标对象的X射线成像之前执行校准，以计算由相机捕获的目标对象的图像与X射线图像之间的位置关系。
29.根据权利要求26所述的控制方法，还包括：
接收调整两个或更多个分割区域之间的重叠区域以防止X射线成像设备对目标对象的身体部位的多次X射线曝光的输入。
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