CN106547014A - 晶体定位方法以及查找表的生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种晶体定位方法以及查找表的生成方法，包括：获得晶体位置的二维散点图；将二维散点图的一个顶点设为原点；依次寻找每一排的所述峰值点；依次寻找每一排的峰值点步骤包括：以所述原点为原始基准点，寻找当前排中的离原始基准点最近的所述峰值点，并将离原始基准点最近的峰值点作为当前基准点；以所述当前基准点为基准，依次寻找当前排中的离当前基准点最近的所述峰值点，在寻找后一离所述当前基准点最近的峰值点之前，将前一离当前基准点最近的所述峰值点更新为当前基准点。所述晶体定位方法以及查找表的生成方法，可以方便地对晶体进行定位。

Description

晶体定位方法以及查找表的生成方法

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种晶体定位方法以及查找表的生成方法。

背景技术

PET(Positron Emission Computed Tomography，正电子发射计算机断层扫描)系统是当今核医学领域发展最快一项成像技术，在临床检测中得到广泛的应用。

目前多数的PET探测器采用离散晶体阵列耦合光电探测器的设计方法。当511keV的伽马光子入射到探测器在闪烁晶体上产生大量可见光子，可见光子被光电探测器接收并转换为电信号，通过多个光电探测器产生的信号进行Anger逻辑加权，计算伽马光子作用位置。但是由于探测器实际设计及算法本身问题导致图像发生枕形或桶形失真，实际计算位置并非伽马光子真实作用位置。探测器需要利用泛场源进行照射，对获得的泛场图像进行分割获得各个晶体的响应位置，并作为探测器位置查找表。用于实际采集时，根据计算的位置和查找表判定与伽马光子作用的晶体，利用所述晶体在系统中的实际物理位置作为射线作用位置。

然而，通过计算的方法并不能准确的找到晶体的位置，常常出现位置无法正确识别的情况，且不能得到晶体位置的排序，无法形成正确的位置查找表。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种晶体定位方法以及查找表的生成方法，可以方便地对晶体的位置进行识别，以用于形成正确的位置查找表。

为解决上述技术问题，本发明提供一种晶体定位方法，包括：

获得晶体位置的二维散点图，所述二维散点图中具有多个峰值点，多个所述峰值点在第一方向上排成多排；

将所述二维散点图的一个顶点设为原点；

依次寻找每一排的所述峰值点；

其中，依次寻找每一排的所述峰值点的步骤包括：

以所述原点为原始基准点，寻找当前排中的离所述原始基准点最近的所述峰值点，并将离所述原始基准点最近的所述峰值点作为当前基准点；

以所述当前基准点为基准，依次寻找当前排中的离所述当前基准点最近的所述峰值点，在寻找后一离所述当前基准点最近的所述峰值点之前，将前一离所述当前基准点最近的所述峰值点更新为当前基准点。

进一步的，在所述方法中，找到离所述原点最近的峰值点的步骤包括：

根据所述峰值点到原点的距离以及所述峰值点在第一方向上到原点的距离，判断离所述原点最近的峰值点。

进一步的，在所述方法中，判断离所述原点最近的峰值点的标准为：所述峰值点到原点的距离与所述峰值点在第一方向上到原点的距离之和最小。

进一步的，在所述方法中，依次寻找当前排中的离所述当前基准点最近的所述峰值点的步骤包括：

根据所述峰值点到前一所述当前基准点的距离以及所述峰值点的角度，判断离所述当前基准点最近的所述峰值点，其中，所述峰值点的角度为所述峰值点与一参考点形成的线与一参考轴之间的角度。

进一步的，在所述方法中，所述参考点为原点或前一所述基准点。

进一步的，在所述方法中，所述参考轴为所述第一方向的坐标轴或一第二方向的坐标轴，其中，所述第二方向与所述第一方向相垂直。

进一步的，在所述方法中，判断离所述当前基准点最近的所述峰值点的标准为：按照以下公式，分别计算所述当前基准点与相邻的至少一个所述峰值点的距离L，L的最小值所对应的峰值点为离所述当前基准点最近的峰值点，

其中，X₀、Y₀分别为当前基准点的在所述第一方向的坐标与所述第二方向的坐标，X、Y分别为峰值点的在所述第一方向的坐标与所述第二方向的坐标。

进一步的，在所述方法中，还包括：

通过自动寻峰算法识别所述二维散点图中多个峰值点的位置；

对识别的所述峰值点的位置进行修正。

进一步的，在所述方法中，在寻找后一排的所述峰值点之前，将所述二维散点图中前一排的所述峰值点设置为非被寻找对象。

进一步的，在所述方法中，根据所述峰值点寻找的先后顺序，对所述峰值点的位置进行排序。

根据本发明的另一面，还提供一种晶体位置查找表的生成方法，根据如上任意一项所述方法所得到的峰值点，生成晶体位置查找表。

在本发明提供一种晶体识别方法以及查找表的生成方法中，获得晶体位置的二维散点图，所述二维散点图中具有多个峰值点，多个所述峰值点在第一方向上排成多排；将所述二维散点图的一个顶点设为原点；依次寻找每一排的所述峰值点，在寻找后一排的所述峰值点之前，在所述二维散点图中删除前一排的所述峰值点；其中，依次寻找每一排的所述峰值点的步骤包括：以所述原点为原始基准点，寻找当前排中的离所述原始基准点最近的所述峰值点，并将离所述原始基准点最近的所述峰值点作为当前基准点；以所述当前基准点为基准，依次寻找当前排中的离所述当前基准点最近的所述峰值点，在寻找后一离所述当前基准点最近的所述峰值点之前，将前一离所述当前基准点最近的所述峰值点更新为当前基准点。通过逐排寻找所述峰值点，可以方便准确的对所述晶体进行定位。

附图说明

图1为本发明一实施例中PET晶体识别方法的流程示意图；

图2为本发明一实施例中二维散点图的示意图；

图3为本发明一实施例中识别出的所述二维散点图中多个峰值点的位置的示意图；

图4为本发明一实施例的查找表的示意图。

具体实施例

下面将结合示意图对本发明的晶体定位方法以及查找表的生成方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，提供一种晶体定位方法，包括：

获得晶体位置的二维散点图，所述二维散点图中具有多个峰值点，多个所述峰值点在第一方向上排成多排；

将所述二维散点图的一个顶点设为原点；

依次寻找每一排的所述峰值点；

其中，依次寻找每一排的所述峰值点的步骤包括：

以所述原点为原始基准点，寻找当前排中的离所述原始基准点最近的所述峰值点，并将离所述原始基准点最近的所述峰值点作为当前基准点；

以所述当前基准点为基准，依次寻找当前排中的离所述当前基准点最近的所述峰值点，在寻找后一离所述当前基准点最近的所述峰值点之前，将前一离所述当前基准点最近的所述峰值点更新为当前基准点。

通过逐排寻找所述峰值点，可以方便准确的对所述晶体进行定位。

以下请参阅图1具体说明本发明一实施例的晶体定位方法，在本实施例中，以PET系统进行晶体定位为例进行说明。

首先，获得晶体位置的二维散点图，所述二维散点图中具有多个峰值点，多个所述峰值点在第一方向上排成多排，所述二维散点图具有M×N个所述峰值点。所述二维散点图如图2所示，在图2中，每个亮点代表一个所述峰值点，多个所述峰值点与阵列的多个晶体具有一一对应关系。在本实施例中，所述峰值点在第一方向X排列成256个，所述峰值点在第二方向Y排列成256个，M＝256，N＝256，在图2中，横坐标表示所述峰值点在第一方向X的排列序号，纵坐标表示所述峰值点在第二方向Y的排列序号。

然后，通过自动寻峰算法识别所述二维散点图中多个峰值点的位置，找到的位置如图3所示，在图3中，横坐标表示所述峰值点在第一方向X的排列序号，纵坐标表示所述峰值点在第二方向Y的排列序号。然而，通过自动寻峰算法等计算方法并不能完全正确的识别出每一个所述峰值点，甚至有部分所述峰值点并不能通过自动寻峰算法等计算方法识别出来。

当自动寻峰算法等计算方法并不能完全正确的识别出每一个所述峰值点时，可以通过手动的方法，对识别的所述峰值点的位置进行修正，例如添加或修改晶体的位置(对应在所述二维散点图中为添加或修改所述峰值点的位置)。当晶体的位置(所述峰值点的位置)确定后，识别出的晶体的位置顺序被打乱，需要重新对晶体的位置进行排序。

接着，将所述二维散点图的一个顶点设为原点，所述二维散点图具有4个点，分别为(0，0)、(0，256)、(256，0)、(256，256)，可以选取任何一个所述定点作为原点，例如，在本实施例中，以(0，0)作为原点，可以直接使用坐标计算距离。

之后，依次寻找每一排的所述峰值点，在本实施例中，按纵向从左到右的方式进行寻找，即依次找到在X的正方向上排列的M个排：

1、寻找第1排的所述峰值点：

1.1、寻找第1排第1个点：以所述原点(0，0)为原始基准点，寻找第1排中的离所述原始基准点(0，0)最近的所述峰值点(X₁₁，Y₁₁)。每个所述峰值点的坐标分别为(X_mn，Y_mn)，每个所述峰值点到原点(0，0)的距离D11_mn，D11_mn＝(X_mn ²+Y_mn ²)^1/2，所述峰值点在第一方向X上到原点的距离X_mn，m取值为1、2、…、M，n取值为1、2、…、N。则D11_mn+X_mn值最小的点，为第1排中的离所述原始基准点(0，0)最近的所述峰值点(X₁₁，Y₁₁)。

1.2、寻找第1排第2个点：将所述峰值点(X₁₁，Y₁₁)作为当前基准点，寻找第1排中的离所述当前基准点(X₁₁，Y₁₁)最近的所述峰值点(X₁₂，Y₁₂)。具体的，可以根据所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₁₁，Y₁₁)的距离D12_mn以及所述峰值点的角度a_mn，找到离所述当前基准点(X₁₁，Y₁₁)最近的所述峰值点(X₁₂，Y₁₂)，其中，所述峰值点的角度a_mn为所述峰值点(X_mn，Y_mn)与一参考点形成的线与一参考轴之间的角度。

较佳的，所述参考点为原点或前一所述基准点等等。所述参考轴为所述第一方向的坐标轴或所述第二方向的坐标轴等等，其中，所述第二方向与所述第一方向相垂直，可以方便的找到所述峰值点(X₁₂，Y₁₂)。

其中，所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₁₁，Y₁₁)的距离D12_mn＝[(X_mn-X₁₁)²+(Y_mn-Y₁₁)²]^1/2，判断离所述当前基准点(X₁₁，Y₁₁)最近的所述峰值点的公式为：

L的最小值所对应的峰值点为离所述当前基准点最近的峰值点。其中，X₁₁、Y₁₁分别为当前基准点(X₁₁，Y₁₁)的X坐标与Y坐标，其中，X_mn、Y_mn分别为峰值点(X_mn，Y_mn)的X坐标与Y坐标。

1.3、寻找第1排第3个点：将所述峰值点(X₁₂，Y₁₂)作为当前基准点，寻找第1排中的离所述当前基准点(X₁₂，Y₁₂)最近的所述峰值点(X₁₃，Y₁₃)。具体的，可以根据所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₁₂，Y₁₃)的距离D13_mn以及所述峰值点的角度a_mn，找到离所述当前基准点(X₁₂，Y₁₂)最近的所述峰值点(X₁₃，Y₁₃)，其中，所述峰值点的角度a_mn为所述峰值点(X_mn，Y_mn)与一参考点形成的线与一参考轴之间的角度。

较佳的，所述参考点为原点或前一所述基准点等等。所述参考轴为所述第一方向的坐标轴或所述第二方向的坐标轴等等，其中，所述第二方向与所述第一方向相垂直，可以方便的找到所述峰值点(X₁₃，Y₁₃)。其中，寻找第1排第3个点时的参考点和参考轴和寻找第1排第2个点时的参考点和参考轴形同或不同。

其中，所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₁₂，Y₁₂)的距离D13_mn＝[(X_mn-X₁₂)²+(Y_mn-Y₁₂)²]^1/2。判断离所述当前基准点(X₁₂，Y₁₂)最近的所述峰值点的公式为：

L的最小值所对应的峰值点为离所述当前基准点最近的峰值点。其中，X₁₂、Y₁₂分别为当前基准点(X₁₂，Y₁₂)的X坐标与Y坐标，其中，X_mn、Y_mn分别为峰值点(X_mn，Y_mn)的X坐标与Y坐标。

依次列推，采用寻找第1排第2个点的方法，依次找到第1排中剩余的点，从而，第1排的N个点全部找到，然后，将所述二维散点图中第1排的所述峰值点设置为非被寻找对象，例如在原始的二维散点图中删除所有第1排的N个点，可以避免后续的寻找受到已寻找到的所述峰值点干扰。

2、寻找第2排的所述峰值点：

2.1、寻找第2排第1个点：以所述原点(0，0)为原始基准点，在剩余的所述峰值点中，寻找第2排中的离所述原始基准点(0，0)最近的所述峰值点(X₂₁，Y₂₁)。每个所述峰值点的坐标分别为(X_mn，Y_mn)，每个所述峰值点到原点(0，0)的距离D21_mn，D21_mn＝(X_mn ²+Y_mn ²)^1/2，所述峰值点在第一方向X上到原点的距离X_mn，m取值为2、…、M，n取值为1、2、…、N。则D21_mn+X_mn值最小的点，为第2排中的离所述原始基准点(0，0)最近的所述峰值点(X₂₁，Y₂₁)。

2.2、寻找第2排第2个点：将所述峰值点(X₂₁，Y₂₁)作为当前基准点，寻找第1排中的离所述当前基准点(X₂₁，Y₂₁)最近的所述峰值点(X₂₂，Y₂₂)。具体的，可以根据所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₂₁，Y₂₁)的距离D22_mn以及所述峰值点的角度a_mn，找到离所述当前基准点(X₂₁，Y₂₁)最近的所述峰值点(X₂₂，Y₂₂)，其中，所述峰值点的角度a_mn为所述峰值点(X_mn，Y_mn)与一参考点形成的线与一参考轴之间的角度。

较佳的，所述参考点为原点或前一所述基准点等等。所述参考轴为所述第一方向的坐标轴或所述第二方向的坐标轴等等，其中，所述第二方向与所述第一方向相垂直，可以方便的找到所述峰值点(X₂₂，Y₂₂)。

其中，所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₂₁，Y₂₁)的距离D22_mn＝[(X_mn-X₂₁)²+(Y_mn-Y₂₁)²]^1/2。判断离所述当前基准点(X₂₁，Y₂₁)最近的所述峰值点的公式为：

L的最小值所对应的峰值点为离所述当前基准点最近的峰值点。其中，X₁₁、Y₁₁分别为当前基准点(X₂₁，Y₂₁)的X坐标与Y坐标，其中，X_mn、Y_mn分别为峰值点(X_mn，Y_mn)的X坐标与Y坐标。

2.3、寻找第1排第3个点：将所述峰值点(X₂₂，Y₂₂)作为当前基准点，寻找第1排中的离所述当前基准点(X₂₂，Y₂₂)最近的所述峰值点(X₂₃，Y₂₃)。具体的，可以根据所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₂₂，Y₂₃)的距离D23_mn以及所述峰值点的角度a_mn，找到离所述当前基准点(X₂₂，Y₂₂)最近的所述峰值点(X₂₃，Y₂₃)，其中，所述峰值点的角度a_mn为所述峰值点(X_mn，Y_mn)与一参考点形成的线与一参考轴之间的角度。

较佳的，所述参考点为原点或前一所述基准点等等。所述参考轴为所述第一方向的坐标轴或所述第二方向的坐标轴等等，其中，所述第二方向与所述第一方向相垂直，可以方便的找到所述峰值点(X₂₃，Y₂₃)。其中，寻找第1排第3个点时的参考点和参考轴和寻找第1排第2个点时的参考点和参考轴形同或不同。

其中，所述峰值点(X_mn，Y_mn)到所述当前基准点(X₂₂，Y₂₂)的距离D23_mn＝[(X_mn-X₂₂)²+(Y_mn-Y₂₂)²]^1/2。判断离所述当前基准点最近的所述峰值点的公式为：

L的最小值所对应的峰值点为离所述当前基准点最近的峰值点。其中，X₁₁、Y₁₁分别为当前基准点(X₂₂，Y₂₂)的X坐标与Y坐标，其中，X_mn、Y_mn分别为峰值点(X_mn，Y_mn)的X坐标与Y坐标。

依次列推，采用寻找第2排第2个点的方法，依次找到第2排中剩余的点，从而，第2排的N个点全部找到，然后，将所述二维散点图中第2排的所述峰值点设置为非被寻找对象，例如在原始的二维散点图中删除所有第2排的N个点。

依次列推，采用寻找第1、2排点的方法，依次找到剩余第3至M排中剩余的点。

根据所述峰值点(X_mn，Y_mn)寻找的先后顺序，对所述峰值点(X_mn，Y_mn)的位置进行排序。并根据所述排序方法所得到的结果，生成正确的晶体位置查找表，如图4所示。

本发明的较佳实施例如上所述，但是本发明并不限于上述实施例：

例如，在本实施例中，所述第一方向为X方向，在其它实施例中，所述第一方向还可以为Y方向；

又如，在本实施例中，依次寻找纵排方向的各所述排，在其它实施例中，还可以依次寻找横排方向的各所述排；

再如，在本实施例中，自下至上寻找每一所述排中的各个所述峰值点，在其它实施例中，还可以自上至下寻找每一所述排中的各个所述峰值点。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种晶体定位方法，其特征在于，包括：

获得晶体位置的二维散点图，所述二维散点图中具有多个峰值点，多个所述峰值点在第一方向上排成多排；

将所述二维散点图的一个顶点设为原点；

依次寻找每一排的所述峰值点；

其中，依次寻找每一排的所述峰值点的步骤包括：

以所述原点为原始基准点，寻找当前排中的离所述原始基准点最近的所述峰值点，并将离所述原始基准点最近的所述峰值点作为当前基准点；

以所述当前基准点为基准，依次寻找当前排中的离所述当前基准点最近的所述峰值点，在寻找后一离所述当前基准点最近的所述峰值点之前，将前一离所述当前基准点最近的所述峰值点更新为当前基准点。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，找到离所述原点最近的峰值点的步骤包括：

根据所述峰值点到原点的距离以及所述峰值点在第一方向上到原点的距离，判断离所述原点最近的峰值点。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，判断离所述原点最近的峰值点的标准为：所述峰值点到原点的距离与所述峰值点在第一方向上到原点的距离之和最小。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依次寻找当前排中的离所述当前基准点最近的所述峰值点的步骤包括：

根据所述峰值点到前一所述当前基准点的距离以及所述峰值点的角度，判断离所述当前基准点最近的所述峰值点，其中，所述峰值点的角度为所述峰值点与一参考点形成的线与一参考轴之间的角度。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参考点为原点或前一所述基准点。

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参考轴为所述第一方向的坐标轴或一第二方向的坐标轴，其中，所述第二方向与所述第一方向相垂直。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，判断离所述当前基准点最近的所述峰值点的标准为：按照以下公式，分别计算所述当前基准点与相邻的至少一个所述峰值点的距离L，L的最小值所对应的峰值点为离所述当前基准点最近的峰值点，

$L={\[{(X-X_0)}^2+{(Y-Y_0)}^2\]}^{1/2}+\frac{1.57}{{\tan }^{-1}\frac{Y}{X}}$

其中，X₀、Y₀分别为当前基准点的在所述第一方向的坐标与所述第二方向的坐标，X、Y分别为峰值点的在所述第一方向的坐标与所述第二方向的坐标。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

通过自动寻峰算法识别所述二维散点图中多个峰值点的位置；

对识别的所述峰值点的位置进行修正。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在寻找后一排的所述峰值点之前，将所述二维散点图中前一排的所述峰值点设置为非被寻找对象。

10.一种晶体位置查找表的生成方法，其特征在于，根据如权利要求1-9中任意一项所述的方法所得到的峰值点，生成晶体位置查找表。