CN106419947A - 用于层析x射线照相组合图像采集的系统以及方法 - Google Patents

Abstract

用于图像采集的方法包括：当x射线源沿着第一路径行进时，选择性地将x射线源对于目标对象隐藏和暴露；当将x射线源暴露于目标对象时，将x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动；以及当x射线源对目标对象隐藏时，将x射线检测器在与第一方向通常相反的第二方向上沿着第二路径虚拟地移动。

Description

用于层析X射线照相组合图像采集的系统以及方法

技术领域

本发明的实施例一般涉及图像采集。具体的实施例涉及用于乳腺造影的x射线成像系统。

背景技术

通常，x射线成像系统将x射线检测器例如γ光子闪烁体或膜经由待成像的目标对象而暴露于x射线源。目标对象内的从x射线源发射的光子的衰减或色散在x射线检测器处产生杂色的图像。然后，能够对该图像进行处理，以确定目标对象的各种区域处的射线不透性。例如，在其中对胸部组织进行成像的乳腺造影中，高于平均射线不透性的区域被理解成指示潜在癌症前期的的或癌症的病变的存在。

在医学成像中，通常希望地是，尤其是在对诸如胸部组织的对辐射敏感的组织进行成像时，使x射线源的尺寸和强度最小化。具体地，希望地是，使在三维中对能够指示癌症前期的细胞的高的射线不透性的区域进行识别和定位所需要的辐射暴露最小化。为了实现这个，在同样地获得供在高的射线不透性的区域的定位中使用的体积检测器数据的同时，可以使用移动式x射线源来将低的x射线剂量提供给目标组织。然而，移动式x射线源提出沿着运动的x射线源方向的图像变形的潜在问题。

如所提到的，同样地希望地是，在三维中识别不透射线区。根据从不同的视角（perspective）获得的平面图像的序列而描述或显示三维结构被称为“层析X射线照相组合”。层析X射线照相组合解决方案的质量取决于平面图像的数量和质量，并且，取决于由平面图像阵列所覆盖的总角度。

层析X射线照相组合解决方案通常能够被分类为“清晰”（提供三维内的位置的相对高的分辨率和保真度）或“快速”（提供实时或近实时成像）。对于一些类型的医学成像，例如乳腺造影，清晰或快速解决方案是排他式选择。快速层析X射线照相组合涉及暴露期间的连续的源运动，因此减少以更高的频率下的信号传递和信息丢失，这排除获得最佳清晰的图像。能够由移动式x射线检测器在某种程度上减轻快速层析X射线照相组合的模糊性，然而，由于患者/器官相对于x射线检测器的定位约束，针对检测器所要求的最终行进距离最终影响可能的成像区。此外，移动式检测器通常要求更复杂的机械组合件和机械部件的精确同步，这总体上增加系统成本。

鉴于上文，希望地是，提供用于减轻图像变形并且为迅速图像采集作准备的移动式源乳腺造影的设备及方法。这类设备以及方法通常还可以对体积x射线成像有帮助。

发明内容

在实施例中，用于图像采集的方法包括：当x射线源沿着第一路径行进时，选择性地将x射线源对于目标对象隐藏和暴露；当将x射线源暴露于目标对象时，将x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动；以及当x射线源对目标对象隐藏时，将x射线检测器在与第一方向通常相反的第二方向上沿着第二路径虚拟地移动。

在另一实施例中，提供用于图像采集的设备。该设备包括：x射线源，可参考目标对象而围绕第一路径移动；静态x射线检测器；以及控制处理器，其配置成：当x射线源围绕第一路径行进时，选择性地将x射线源暴露于目标对象并且对目标对象隐藏x射线源；以及当将x射线源暴露时，将x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动，以及在将x射线源隐藏时，将x射线检测器在与第一通常相反的第二方向上沿着第二路径虚拟地移动。

在本发明的又一实施例中，用于图像采集的方法包括：当x射线源沿着第一路径行进时，将x射线源暴露于目标对象；通过将对于目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位，取决于x射线源沿着第一路径的移动而将x射线检测器沿着第二路径虚拟地移动；以及在将投影帧数字地移位之后，将投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

本发明提供一组技术方案如下：

1．一种用于图像采集的方法，包含如下的步骤：

当x射线源沿着第一路径行进时，选择性地将所述x射线源对于目标对象隐藏和暴露；

当将所述x射线源暴露于所述目标对象时，将x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动；以及

当所述x射线源对所述目标对象隐藏时，将所述x射线检测器在与所述第一方向通常相反的第二方向上沿着所述第二路径虚拟地移动。

2．如技术方案1所述的方法，其中：

将所述x射线检测器虚拟地移动包括将在对于所述目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位。

3．如技术方案2所述的方法，进一步包含如下的步骤：

在将所述投影帧数字地移位之后，将所述投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

4．如技术方案2所述的方法，其中：

所述第一路径围绕设置在所述x射线源与所述x射线检测器之间的轴线通常是弓形的。

5．如技术方案1所述的方法，其中：

所述第二路径包括至少一个侧步移动。

6．如技术方案5所述的方法，其中：

所述侧步移动与将所述x射线源对所述目标对象隐藏的时间相对应。

7．如技术方案1所述的方法，其中：

当x射线源沿着所述第一路径行进时，对于目标对象的选择性隐藏和暴露所述x射线源发生于多个相应的第一以及第二间隔。

8．如技术方案1所述的方法，进一步包含如下的步骤：

取决于所述目标对象的厚度而调整所述x射线检测器的虚拟运动的距离。

9．一种用于图像采集的设备，包含：

x射线源，可参考目标对象而围绕第一路径移动；

静态x射线检测器；以及

控制处理器，配置成：当所述x射线源围绕所述第一路径行进时，选择性地将所述x射线源暴露于所述目标对象并且将所述x射线源对所述目标对象隐藏；并且当将所述x射线源暴露时，将所述x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动，并且在将所述x射线源隐藏时，将所述x射线检测器在与所述第一通常相反的第二方向上沿着所述第二路径虚拟地移动。

10．如技术方案9所述的设备，其中：

所述第一路径围绕设置在所述x射线源与所述x射线检测器之间的轴线通常是弓形的。

11．如技术方案9所述的设备，其中：

所述第二路径通常是直线的，并且当所述第二方向与所述x射线源的移动通常对准时，所述第一方向与所述x射线源的所述移动通常相反。

12．如技术方案9所述的设备，其中：

将所述x射线检测器虚拟地移动包括将在对于所述目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位。

13．如技术方案12所述的设备，其中：

控制过程配置成在将所述投影帧数字地移位之后将所述投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

14．如技术方案9所述的设备，其中：

所述第二路径包括一个或多个侧步移动。

15．如技术方案14所述的设备，其中：

所述侧步移动与将所述x射线源隐藏的时间相对应。

16．如技术方案9所述的设备，其中：

所述控制处理器容纳于支承所述x射线源、所述目标容器以及所述x射线检测器的机架内。

17．如技术方案9所述的设备，其中：

所述控制处理器合并用于将所述x射线检测器沿着所述第二路径的虚拟移动与所述x射线源的沿着所述第一路径的移动协调的机构。

18．如技术方案9所述的设备，其中：

所述控制处理器包括现场可编程门阵列或图形处理单元中的至少一个。

19．如技术方案9所述的设备，其中：

所述x射线检测器是CMOS x射线检测器。

20．一种用于图像采集的方法，包含如下的步骤：

当x射线源沿着第一路径行进时，将所述x射线源暴露于目标对象；

通过将在对于所述目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位，取决于所述x射线源沿着所述第一路径的移动而将x射线检测器沿着第二路径虚拟地移动；以及

在将所述投影帧数字地移位之后，将所述投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

本发明提供另一组技术方案如下：

1．一种用于图像采集的方法，包含如下的步骤：

当x射线源（18）沿着第一路径（P）行进时，选择性地将所述x射线源（18）对于目标对象（56）隐藏和暴露；

当将所述x射线源（18）暴露于所述目标对象（56）时，将x射线检测器（20）在第一方向上沿着第二路径（P’）虚拟地移动；以及

当所述x射线源（18）对所述目标对象（56）隐藏时，将所述x射线检测器（20）在与所述第一方向通常相反的第二方向上沿着所述第二路径（P’）虚拟地移动。

2．如技术方案1所述的方法，其中：

将所述x射线检测器（20）虚拟地移动包括将在对于所述目标对象（56）的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位。

3．如技术方案2所述的方法，进一步包含如下的步骤：

在将所述投影帧数字地移位之后，将所述投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

4．如技术方案2所述的方法，其中：

所述第一路径（P）围绕设置在所述x射线源（18）与所述x射线检测器（20）之间的轴线通常是弓形的。

5．如技术方案1所述的方法，其中：

所述第二路径（P’）包括至少一个侧步移动。

6．如技术方案5所述的方法，其中：

所述侧步移动与将所述x射线源（18）对所述目标对象（56）隐藏的时间相对应。

7．如技术方案1所述的方法，其中：

当x射线源（18）沿着所述第一路径（P）行进时，对于目标对象（56）的选择性隐藏和暴露所述x射线源（18）发生于多个相应的第一以及第二间隔（204，206）。

8．如技术方案1所述的方法，进一步包含如下的步骤：

取决于所述目标对象（56）的厚度而调整所述x射线检测器（20）的虚拟运动的距离。

9．一种用于图像采集的设备（10），包含：

x射线源（18），可参考目标对象（56）而围绕第一路径（P）移动；

静态x射线检测器（20）；以及

控制处理器（54），配置成：当所述x射线源（18）围绕所述第一路径（P）行进时，选择性地将所述x射线源（18）暴露于所述目标对象（56）并且将所述x射线源（18）对所述目标对象（56）隐藏；并且当将所述x射线源（18）暴露时，将所述x射线检测器（20）在第一方向上沿着第二路径（P’）虚拟地移动，并且在将所述x射线源（18）隐藏时，将所述x射线检测器（20）在与所述第一通常相反的第二方向上沿着所述第二路径（P’）虚拟地移动。

10．如技术方案9所述的设备（10），其中：

所述第一路径（P）围绕设置在所述x射线源（18）与所述x射线检测器（20）之间的轴线通常是弓形的。

11．如技术方案9所述的设备（10），其中：

所述第二路径（P’）通常是直线的，并且当所述第二方向与所述x射线源（18）的移动通常对准时，所述第一方向与所述x射线源（18）的所述移动通常相反。

12．如技术方案9所述的设备（10），其中：

将所述x射线检测器（20）虚拟地移动包括将在对于所述目标对象（56）的x射线源（18）暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位。

13．如技术方案12所述的设备（10），其中：

控制处理器（54）配置成在将所述投影帧数字地移位之后将所述投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

14．如技术方案9所述的设备（10），其中：

所述第二路径（P’）包括一个或多个侧步移动。

15．如技术方案14所述的设备（10），其中：

所述侧步移动与将所述x射线源（18）隐藏的时间相对应。

附图说明

从参考附图而阅读下面的非限制的实施例的描述，本发明将更好理解，在下文其中：

图1描绘根据本发明的实施例的射线照相投影层析成像设备；

图2A-2B示意地示出操作图1中示出的设备的方法；

图3图示利用图1的层析成像设备的乳腺造影序列的快照（snapshot）；

图4是图3的区C的放大图。

具体实施方式

将在下文中详细参考本发明的示范性的实施例，在附图中图示本发明的示例。在任何可能的情况下，在遍及附图中使用的相同的参考字符指的是相同的或相似的部件，无需重复的描述。虽然关于乳腺造影而描述本发明的示范性的实施例，但本发明的实施例通常还可应用于在体积成像中使用。如将领会，本发明的实施例通常可以用来分析动物组织，并且不限于人体组织。

如本文中所使用的，术语“基本上”、“通常”以及“大约”指示相对于适合于实现组件或组合件的功能目的的理想期望的条件而可合理地实现的制造以及组装公差内的条件。

参考图1，图示根据本发明的实施例的射线照相投影层析成像设备10。层析成像设备10包括支架12，支架12能够支承要经受层析成像的对象。在实施例中，层析成像设备10能够配置为乳腺造影设备，其中支架12是支承患者的胸部的胸部保持器支架。尽管如此，能够设想任何其他类型的层析成像设备。通常，患者的胸部放置于支架上，并且被桨（paddle）14压制，操作人员能够使用例如手柄16来操纵桨14。此外，层析成像设备10包含辐射源，例如x射线发射管18和检测器20。在射线已跨过（cross）患者的胸部之后，检测器20能够检测射线。检测器20放置于支架12下方。实际上，桨14由x射线透明材料（例如，塑料）制成。

根据一个实现，桨14、患者的胸部、支架12以及检测器20位于固定的位置，而x射线管18可以在空间中相对于该组合件占据若干位置。在其他实现中，检测器能够相对于x射线管而行进。在还有其他实现中，x射线管和检测器两者都能够相对于患者的胸部而以协调的模式移动。层析成像装置10包括控制处理器54，控制处理器54运行计算机可读指令，以控制装置10的操作。

具体地，图1示出在重新取向中分布于第一极限位置22与第二极限位置24之间，例如，这两个极限位置相对于平分的方向26而相对于彼此是对称的。位置大体上分布于圆弧上。在所描绘的实现中，臂28运载（carry）管18。存在使管和/或检测器能够在平面或球体部分上移位的其他可能的布置。

管18提供有焦斑30，焦斑30是x射线发射焦斑。对于在本文中由编号为32至50的十个位置表示的大量的暴露位置，这些位置的大于或等于3的数量与布置乳腺造影装置有关，乳腺造影装置的管停止于入射角（位置）22，并且在常规探查之后，也停止于入射角（位置）24。

这些位置优选均匀地分布于路径上，即使，采用图像重建处理校正，将会有可能设想其中位置32至50未均匀地分布的情况。根据一个实施例，能够沿着运动的弧，即在位置32至50中以及其周围以规则间隔而对图像数据进行采样。

如能够在图1中看到的，尤其是在焦斑运动是摆线时，精确的焦斑路径不一定是圆弧或球体部分的路径，而是内切于圆形或球形环部分。然而，能够在平面中或在球体部分上进行摆线运动。在这种情况下，相对运动将会与该平面或该球体的表面相切。

参考图2A和图2B，在乳腺造影序列200期间，根据本发明的方面，控制处理器54实现x射线源18沿着第一路径P例如从第一位置A向第二位置B的移动202。总体移动202可能是连续的（扫描）或间歇的（快照）。其中总体移动202是扫描移动的实施例有利地减少对于其必须设计x射线源驱动器（未示出）的加速载荷及周期。虽然示出为弓形，但路径P和移动202可能是直线或平面的方式，例如跨过平面的锯齿形或曲线平移移动。

在移动202期间，x射线源18间歇地相对于对象56和x射线检测器20而暴露和隐藏。具体地，移动202包含将x射线源18暴露时的多个第一间隔204以及将x射线源隐藏时的多个第二间隔206。为了提高操作速度以及不透射线区域的定位，至少暴露间隔204以无需中断或暂停的“扫描”的方式提供连续的移动。

根据某些实施例，隐藏间隔206也提供连续的移动，以便于实现如上文所讨论的x射线源18的总体扫描移动202的优点。虽然暴露间隔204和隐藏间隔206示出具有通常相等的长度，但这两个间隔不需要在长度上相等，并且实际上，能够采用具有任意的非零的长度的任一类型的间隔来完成扫描移动。

结合上文，美国专利申请序号14/520929公开了用于层析X射线照相组合图像采集的系统以及方法，该系统及方法通过以使总体x射线检测器行进最小化的方式将x射线源运动与检测器的运动同步而减少源模糊，该申请因此通过引用全部合并于本文中。具体地，在暴露间隔期间，控制处理器对x射线检测器的移动进行协调，以便匹配x射线源的扫描移动（例如，移动204），由此将x射线源对x射线检测器的表观尺寸在整个暴露间隔的变化最小化。另一方面，在隐藏间隔期间，控制处理器对x射线检测器的移动进行协调，以便将x射线检测器相对于来自x射线源的光子束重新定位。更具体地，如上文所讨论的，在图像采集期间，当x射线源沿着第一路径行进时，选择性地将x射线源相对于目标对象隐藏和暴露。当将x射线源暴露于目标对象时，x射线检测器在第一方向上沿着第二路径移动。当将x射线源对目标对象隐藏时，x射线检测器在与第一方向通常相反的第二方向上沿着第二路径移动。然而，移动x射线检测器以匹配x射线源的扫描移动要求更复杂的机械组合件和机械部件的精确同步，这总体上增加系统的成本和复杂度。

为了实现起因于x射线检测器移动的益处，即，减少源模糊并且将x射线源对x射线检测器的表观尺寸最小化，而不增加系统的成本和复杂度，本发明提出了替代地采用x射线检测器20的虚拟移动，以便匹配x射线源18的扫描移动。具体地，进一步参考图2A和图2B，除了x射线源18的移动之外，如上所述，控制处理器54还实现x射线检测器20沿着第二路径P’从第三位置C向第四位置D并且返回的虚拟移动208。如本文中所使用的，“虚拟移动”或“虚拟地移动”意指将控制处理器54处的投影帧数字地移位，以对检测器运动进行仿真。

在实施例中，控制处理器54将x射线检测器20的这种虚拟移动与x射线源18的扫描移动202协调。在暴露间隔204期间，将x射线检测器20通常在第一方向212，即从第三位置C向第四位置D上沿着第二路径虚拟地移动（即，将投影帧数字地移位，以便于对实际的检测器运动进行仿真）。在隐藏间隔206期间，将x射线检测器20在与第一方向通常相反的第二方向210，即从第四位置D朝向第三位置C返回上沿着第二路径P’虚拟地移动。通过这个过程，控制处理器54可以实现x射线检测器20的通常振荡的运动。虽然移动210、212示出为直线，但如在下文中所讨论的，可以将x射线检测器20以弓形的方式围绕与x射线源18共同的中心虚拟地移动。围绕共同中心的弓形运动有利地将x射线源18对x射线检测器20的表观尺寸优化。

在使用中，在暴露间隔204期间，控制处理器54协调x射线检测器20的虚拟移动212（即，数字移位），以便匹配x射线源18的多个扫描移动204，由此将x射线源18对x射线检测器20的表观尺寸（apparent size）在整个暴露间隔204的变化最小化。在实施例中，在隐藏间隔206期间，控制处理器54协调x射线检测器20的虚拟移动210（即，数字移位），以便虚拟地将x射线检测器相对于来自x射线源18的光子束220重新定位。虚拟或数字重新定位移动210能够直接地振荡，直接朝向第三位置C返回；备选地，能够将重新定位移动偏移，使得多个姿势并排，而不是沿着线对准。在其他实施例中，重新定位移动210能够更复杂，例如，曲线或椭圆形。

在图2A中，在序列200的开始时，在示意图中呈现发明的设备10的实施例。在图2B中，在序列200的结尾，在示意图中呈现发明的设备100。总体上，仅将x射线检测器20稍稍虚拟地移动，所述虚拟运动与暴露的x射线源18的移动协调，使得在暴露间隔204期间，保存如通过目标对象的固定区域而从x射线检测器20看到的x射线源18的表观尺寸。在实施例中，能够根据对象厚度而调整检测器20的虚拟运动的距离，以将聚焦效应最大化。

换言之，在每个暴露间隔204期间，x射线源18和x射线检测器20可以一起‘移动’。具体地，在x射线源从A向B移动时，将所采集的投影帧以对从C向D的对应的检测器运动进行仿真的方式数字地移位。与‘929申请中所公开的那个类似，可以通过由控制处理器54所利用的控制算法而规定投影帧数字移位到的具体的范围。

在操作中，在x射线源的扫描移动204期间，设备10采集一系列的x射线图像（投影）。如上文所讨论的，在实施例中，在暴露间隔204期间，可以采集投影。在其他实施例中，如在美国专利申请序号14/278353中所公开的，可以连续地采集投影，该申请通过引用全部合并于本文中。

一旦采集投影帧，控制处理器54就对投影帧数字地进行处理（移位），以在帧的子集上如上所述地那样对x射线检测器运动进行仿真。然后，将帧的每个子集组合以形成单个超级投影。用来生成超级投影的处理步骤可以与诸如‘353申请中所公开的方法的现有的方法类似。还能够利用其他常规的重建体系结构。值得注意地，然而，与现有的方法相比，将由控制处理器54所利用的处理步骤简化，因为，仅存储并且处理超级投影。这与具有待重建的大量的图像的现有的方法形成对照。因此，本发明通过将迅速地采集的多个帧虚拟地（数字地）移位，然后将这些帧合计成单个超级投影来减少源模糊。与现有的方法形成对照，由控制处理器54所利用的重建体系结构仅需要处理少量的投影，而不是数百，由此将重建步骤简化。

参考图3和图4，图示利用本发明的设备10的乳腺造影序列300的快照。如在其中所示的，302表示相对于包含目标对象的对象区304的从A至A_e的x射线源轨迹（trajectory）。如上文所讨论的，将x射线检测器306与投影帧一起在箭头A和B的方向上虚拟地（数字地）移动，以便减小表观源尺寸。每次检测器306虚拟地前进回（strike back）到其开始位置时，从临时帧生成超级投影。在实施例中，处理器配置成取决于x射线源沿着轨迹302的移动而赋予x射线检测器306围绕点O的虚拟旋转，该虚拟旋转本质上转化成x射线检测器在箭头A和B的方向上的虚拟振荡。

现在转到图4，图3的区C的放大图图示虚拟检测器运动的聚焦效应。点P表示典型的投影点。P1是在投影帧集的开始时的P的实际位置，而P2是投影帧集的结尾的P的实际位置。线310（P1A1之间）和线312（P2A2之间）示出对虚拟移动检测器306的目标体积304内侧的表观源尺寸，而线310（P1A1之间）和线314（P1A2之间）示出对常规的静态检测器的目标体积304内侧的表观源尺寸。如将容易地领会，因此，并且如图4中所示的，通过如由本发明所教导地那样将检测器虚拟地移动（即，将投影帧子集数字地移位），可以将x射线源对x射线检测器的表观尺寸最小化。如图3和图4中所图示的，以多个帧采集A1A2弧，这些帧中的每个都具有可以忽略的对象模糊。迅速地将所有的帧重新组合成单个投影，从而通过将帧相互移位而对检测器移位进行补偿。

因此，本发明以合理的成本采用目前可获得的技术来解决快速层析X射线照相组合采集的问题。此外，与现有的系统以及方法形成对照，本发明不要求复杂并且稳健的重建体系结构，因为通过系统生成少量的投影。另外，不要求新的机械组件或组合件。结合上文，可容易地采用CMOS检测器来获得生成高速采集的技术。能够在现场可编程门阵列（FPGA）或图形处理单元（GPU）上对上述的帧的子集的实时移位和重新组合进行编程。结合这个，不需要任何专用的检测器组合件。

本发明以合理的成本取得利用可容易地获得的组件以及体系结构的快速层析X射线照相组合解决方案。层析X射线照相组合中的暴露时间可以从10秒降低至大约2秒。在实施例中，本发明与可变剂量/可变速度序列兼容用于更有效的剂量分布方案。

因而，本发明的实施例实现用于图像采集的方法，该方法包括：当x射线源沿着第一路径行进时，选择性地将x射线源对于目标对象隐藏和暴露；当将x射线源暴露于目标对象时，将x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动；以及当x射线源对目标对象隐藏时，将x射线检测器在与第一方向通常相反的第二方向上沿着第二路径虚拟地移动。在实施例中，将x射线检测器虚拟地移动包括将在对于目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位。该方法还可以包括在将投影帧数字地移位之后将投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影的步骤。在实施例中，第一路径围绕设置在x射线源与x射线检测器之间的轴线通常是弓形的。在实施例中，第二路径包括至少一个侧步移动。侧步移动可以与将x射线源对目标对象隐藏的时间相对应。在实施例中，当x射线源沿着第一路径行进时，对于目标对象的选择性隐藏和暴露x射线源发生于多个相应的第一及第二间隔。在实施例中，该方法还可以包括取决于目标对象的厚度而调整x射线检测器的虚拟运动的距离的步骤。

在另一实施例中，提供用于图像采集的设备。该设备包括：x射线源，可参考目标对象而围绕第一路径移动；静态x射线检测器；以及控制处理器，配置成：当x射线源围绕第一路径行进时，选择性地将x射线源暴露于目标对象并且将x射线源对目标对象隐藏；并且，当将x射线源暴露时，将x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动，并且，在将x射线源隐藏时，将x射线检测器在与第一通常相反的第二方向上沿着第二路径虚拟地移动。在实施例中，第一路径围绕设置在x射线源与x射线检测器之间的轴线通常是弓形的。在实施例中，第二路径通常是直线的，并且，当第二方向与x射线源的移动通常对准时，第一方向与x射线源的移动通常相反。在实施例中，将x射线检测器虚拟地移动包括将在对于目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位。在实施例中，控制处理器配置成在将投影帧数字地移位之后将投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。在实施例中，第二路径可以包括一个或多个侧步移动。侧步移动可以与将x射线源隐藏的时间相对应。在实施例中，控制处理器容纳于支承x射线源、目标容器以及x射线检测器的机架内。在某些实施例中，控制处理器合并用于将x射线检测器沿着第二路径的虚拟移动与x射线源沿着第一路径的移动协调的机构。在实施例中，控制处理器包括现场可编程门阵列或图形处理单元中的至少一个。在实施例中，x射线检测器是CMOS x射线检测器。

在本发明的又一实施例中，用于图像采集的方法包括：当x射线源沿着第一路径行进时，将x射线源暴露于目标对象；通过将在对于目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位，取决于x射线源沿着第一路径的移动而将x射线检测器沿着第二路径虚拟地移动；以及在将投影帧数字地移位之后将投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

要理解，上文的描述意图为说明性的，而不是限制性的。例如，可以将上述的实施例（和/或其方面）彼此组合使用。另外，在不背离本发明的范围的情况下，可以作出许多修改以使具体的情形或材料适应于本发明的教导。虽然本文中所描述的材料的尺寸和类型意图定义本发明的参数，但它们决不是限制性的，而是示范性的实施例。在审查上文描述时，许多其他实施例对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此，应参考所附权利要求书连同这类权利要求书所被赋予的等同物的全部范围来确定各种实施例的范围。在所附权利要求书中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包含”和“其中”的易懂英语等同物。此外，在下面权利要求书中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“上部”、“下部”、“底部”、“顶部”等只用作标记，而不是意图对其对象强加数字或位置要求。此外，下面的权利要求书的限制没有以方法加功能形式来书写并且不意图基于35 U.S.C.§ 112第六段来解释，除非并且直到这类权利要求限制确切地使用后面是缺乏进一步结构的功能陈述的短语“用于…的部件”。

本书面描述使用包括最佳模式的示例来公开本发明的若干实施例，并且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明的实施例，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求书限定，并且可包括本领域的技术人员想到的其他示例。如果这类其他示例具有没有不同于权利要求书的文字语言的结构元件，或者如果它们包括具有与权利要求书的文字语言的无实质差异的等效结构元件，则它们意图处于权利要求书的范围之内。

如本文使用的，以单数陈述的并且以单词“一”或“一个”进行的元件或步骤应该理解为不排除复数个所述元件或步骤，除非这种排除明确地规定。此外，对本发明的“一个实施例”的提及不意图解释为排除也包含所陈述的特征的附加的实施例的存在。此外，除非相反地明确规定，“包含”、“包括”或“具有”具有特定性质的一个元件或多个元件的实施例可包括不具有那个性质的附加的元件。

由于可以在上述的方法及设备中作出某些改变，在不背离本文中所涉及的本发明的精神和范围的情况下，意图上文的描述或在附图中示出的所有的主题都应当只被解释为图示本文中的本发明的概念的示例，并且不应当被理解为限制本发明。

Claims (10)

1.一种用于图像采集的方法，包含如下的步骤：

当x射线源沿着第一路径行进时，选择性地将所述x射线源对于目标对象隐藏和暴露；

当将所述x射线源暴露于所述目标对象时，将x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动；以及

当所述x射线源对所述目标对象隐藏时，将所述x射线检测器在与所述第一方向通常相反的第二方向上沿着所述第二路径虚拟地移动。

2.如权利要求1所述的方法，其中：

将所述x射线检测器虚拟地移动包括将在对于所述目标对象的x射线源暴露期间所采集的多个投影帧数字地移位。

3.如权利要求2所述的方法，进一步包含如下的步骤：

在将所述投影帧数字地移位之后，将所述投影帧的多个子集组合以形成单个超级投影。

4.如权利要求2所述的方法，其中：

所述第一路径围绕设置在所述x射线源与所述x射线检测器之间的轴线通常是弓形的。

5.如权利要求1所述的方法，其中：

所述第二路径包括至少一个侧步移动。

6.如权利要求5所述的方法，其中：

所述侧步移动与将所述x射线源对所述目标对象隐藏的时间相对应。

7.如权利要求1所述的方法，其中：

当x射线源沿着所述第一路径行进时，对于目标对象的选择性隐藏和暴露所述x射线源发生于多个相应的第一以及第二间隔。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包含如下的步骤：

取决于所述目标对象的厚度而调整所述x射线检测器的虚拟运动的距离。

9.一种用于图像采集的设备，包含：

x射线源，可参考目标对象而围绕第一路径移动；

静态x射线检测器；以及

控制处理器，配置成：当所述x射线源围绕所述第一路径行进时，选择性地将所述x射线源暴露于所述目标对象并且将所述x射线源对所述目标对象隐藏；并且当将所述x射线源暴露时，将所述x射线检测器在第一方向上沿着第二路径虚拟地移动，并且在将所述x射线源隐藏时，将所述x射线检测器在与所述第一通常相反的第二方向上沿着所述第二路径虚拟地移动。

10.如权利要求9所述的设备，其中：

所述第一路径围绕设置在所述x射线源与所述x射线检测器之间的轴线通常是弓形的。