CN108039202B - 一种校正表的升级方法、医学图像重建方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种校正表的升级方法、医学图像重建方法及系统，该校正表的升级方法包括获取校正表的类型；基于该校正表类型，获取相应类型的校正表的第一版本和第二版本；对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果；基于该对比结果，确定校正表升级内容；以及基于该校正表升级内容，将该校正表从第一版本升级至第二版本。该校正表的升级方法基于版本分析，对不同类型的校正表进行升级，避免了多版本校正过程的繁杂，提高数据前处理的效率的同时降低了错误率。

Description

一种校正表的升级方法、医学图像重建方法及系统

【技术领域】

本申请涉及一种校正表的升级方法及医学图像重建的方法，尤其是涉及一种计算机断层扫描成像(computed tomography，CT)中基于版本分析自适应升级校正表并重建图像的方法。

【背景技术】

在计算机断层扫描成像(CT)过程中，图像重建前需要对CT扫描数据进行一系列的校正过程。每个校正过程都需要相应的校正表。随着CT项目的增加和重建算法的优化，相应的校正表在格式和内容上也通过版本升级进行增加和优化。随着版本的数量越来越多，重建过程变得繁复冗长，针对每个版本的解析花费大量时间而且易于出错。而现有的技术并没有提供有效的解决方法。因此，需要一种基于版本分析，自适应升级校正表的方法。

【发明内容】

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种高效、可行的多版本校正表的升级方法。

为达到上述发明目的，本发明提供的技术方案如下：

本发明公开了一种校正表的升级方法，该方法由一个处理设备实施，该处理设备包括一个存储器，该存储器被配置为存储计算机程序，和一个处理器，该处理器被配置为与该存储器关联，并通过执行该计算机方法，使得该处理设备实施该校正表升级方法。其中该方法包括获取校正表的类型；基于该校正表类型，获取相应类型的校正表的第一版本和第二版本；对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果；基于该对比结果，确定校正表升级内容；以及基于该校正表升级内容，将该校正表从第一版本升级至第二版本。

在本发明中，该校正表包括表头、表内容和表尾，该表头存储相应版本的版本信息。

在本发明中，该校正表的升级方法进一步包括获取该校正表的第一版本和第二版本的格式和/或内容；以及判定该版本与相应版本的格式和/或内容是否相符，得到第一判定结果。

在本发明中，该校正表的升级方法进一步包括进一步包括响应于该版本与相应版本的格式和/或内容不相符，生成错误提示信息。

在本发明中，对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果包括对比第一版本和第二版本的校正表的表头、表内容和表尾，分别确定表头、表内容和表尾的差异。

在本发明中，该校正表的升级方法进一步包括根据所述第二版本的格式，解析该第二版本的校正表。

本发明还公开了一种医学图像重建系统，其特征在于，包括获取模块，被配置为获取校正表的类型；以及基于所述校正表类型，获取相应类型的校正表的第一版本和第二版本；检查模块，被配置为对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果；以及基于所述对比结果，确定校正表升级内容；升级模块，被配置为将所述校正表从第一版本升级至第二版本；和重建模块，被配置为基于第二版本的校正表，重建数据。

在本发明中，所述校正表包括表头、表内容和表尾，所述表头存储相应版本的版本信息，所述检查模块被进一步配置为对比第一版本和第二版本的校正表的表头、表内容和表尾，分别确定表头、表内容和表尾的差异。

在本发明中，所述检查模块被进一步配置为获取所述校正表的第一版本和第二版本的格式和/或内容；以及判定所述版本与相应版本的格式和/或内容是否相符，得到第一判定结果。

本发明又公开了一种医学图像重建方法，其特征在于，所述医学图像重建方法由一个处理设备实施，所述处理设备包括一个存储器，所述存储器被配置为存储计算机程序；和一个处理器，所述处理器被配置为与所述存储器关联，并通过执行所述计算机方法，使得所述处理设备实施所述医学图像重建方法，其中所述方法包括获取校正表的类型；基于所述校正表类型，获取相应类型的校正表的第一版本和第二版本；对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果；基于所述对比结果，确定校正表升级内容；基于所述校正表升级内容，将所述校正表从第一版本升级至第二版本；以及基于第二版本的校正表，重建数据。

【附图说明】

图1是本发明的医学图像重建系统的示意图；

图2是本发明的升级校正表版本的示例性流程图；

图3是本发明的医学图像重建系统的示例性模块图。

图1标记：101为数据采集设备，102为高压发生器，103为控制设备，104为处理设备，105为输入/输出界面，106为床架，107为辐射发生器，108为探测器，109为机架。

图3标记：310为获取模块，320为检查模块，330为升级模块，340为重建模块。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

本发明所涉及的成像系统，不仅可以用于医学成像，如疾病的诊断和研究等，还可用于工业领域。所述成像系统可以是一个单模态系统或一个多模态系统，包括但不限于，计算机断层扫描(computed tomography，CT)系统、正电子发射断层扫描(positron emissiontomography，PET)系统、磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)系统、超声波扫描(ultrasound，US)系统、单光子发射计算机断层扫描(single-photon emission computedtomography，SPECT)系统、PET-CT、US-CT、PET-MRI等一种或多种的组合。

图1是本发明的成像系统的示意图。医学图像重建系统100可以对一个目标物体进行扫描，并基于扫描信号生成相关图像。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以是一个医学成像系统。医学图像重建系统100可以包括数据采集设备101、高压发生器102、控制设备103、处理设备104和输入/输出界面105。

数据采集设备101可以对一个目标物体进行扫描，并获取相应的扫描信号。数据采集设备101可以是计算机断层成像仪(CT)、正电子发射断层扫描仪(PET)、磁共振成像仪(MRI)、单光子发射计算机断层扫描仪(SPECT)、热断层扫描仪(TTM)、医用电子内窥镜(MEE)等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，数据采集设备101可以是CT设备。

示例性地，以CT设备为例对数据采集设备101进行说明。所述CT数据采集设备可以包括一个床架106、一个辐射发生器107、一个探测器108和一个机架109。床架106可以支撑目标物体(例如，待诊断的病人)。在扫描过程中，床架106可以移动目标物体至指定位置(例如，机架109的圆形腔室内)。机架109可以支撑辐射发生器107和探测器108。所述辐射发生器107可以向目标物体发射放射性射线。典型的放射性射线可以包括X射线、中子、质子、重离子等中的一种或多种的组合。所述CT数据采集设备可以通过辐射发生器107向目标物体发射放射性射线对其进行扫描，并获取扫描数据。在扫描过程中，放射性射线可以透过目标物体被探测器108接收，从而生成CT图像数据。作为示例，辐射发生器107可以是一个X射线球管。探测器108可以是弧形探测器。在一些实施例中，探测器108可以是单排探测器或多排探测器。

在一些实施例中，医学图像重建系统100可以通过一种或多种校正方法对探测器108获取的扫描数据进行预处理。所述一种或多种校正方法可以是校正表的形式。对应于不同类型的预处理(例如，非线性处理，焦点校正等)，医学图像重建系统100可以采用不同类型的校正表。在一些实施例中，每种类型的校正表具有一个或多个版本。所述一个或多个版本可以具有特定的格式。医学图像重建系统100可以在获取特定版本的校正表后，将其升级至可获取的最高版本，然后对扫描数据进行校正。

高压发生器102可以产生高压或强电流。在一些实施例中，高压发生器102所产生的高压或强电流可以传输至辐射发生器107，用于产生放射性射线。控制设备103可以与数据采集设备101、高压发生器102、处理设备104和/或输入/输出界面105相关联。在一些实施例中，控制设备103可以控制数据采集设备101扫描目标物体。例如，控制设备103可以控制辐射发生器107和探测器108绕Z轴旋转。在一些实施例中，控制设备103可以控制处理设备104进行数据或图像处理。例如，控制设备103可以控制处理设备104从探测器108获取图像信号，并基于所述图像信号重建CT图像。

控制设备103可以是一个控制元件或设备。例如，控制设备103可以是微控制器(microcontroller unit，MCU)、中央处理器(central processing unit，CPU)、可编程逻辑器件(programmable logic dev ice，PLD)、专用集成电路(app lication specificintegrated circuits，ASIC)、单片微型计算机(single chip microcomputer，SCM)、系统芯片(system on a chip，SoC)等。

处理设备104可以进行数据或图像处理。例如，处理设备104可以获取一种或多种类型的校正表，并基于所述校正表对扫描数据进行前处理。在一些实施例中，所述校正表包括多个版本。处理设备104可以通过特定的方式将所述校正表从一个版本(例如，最低版本)升级至另一个版本(例如，最高版本)。又例如，处理设备104可以基于校正后的扫描数据，重建一个或多个图像。在一些实施例中，处理设备104可以从探测器108或者外部数据源接收数据，并对接收到的数据进行处理。所述的外部数据源可以是硬盘、USB存储、光盘、闪速存储器(flash memory)、云盘(cloud disk)等中的一种或多种。

处理设备104可以是一个或多个处理元件，如中央处理器(central processingunit，CPU)、数字信号处理器(digitalsignal processor，DSP)、图形处理器(graphicsprocessing un it，GPU)等。在一些实施例中，处理设备105也可以是特殊设计的具备特殊功能的处理元件或设备。处理设备104可以是一个本地设备，如操控台、台式电脑、本地服务器、具备数据图像处理功能的云服务器等。处理设备104可以将处理结果(例如，重建的CT图像)传送至输入/输出界面105。

输入/输出界面105可以接收用户输入信息，或将控制设备103或处理设备104产生的图像或数据输出至用户。在一些实施例中，输入/输出界面105可以通过物理界面输入或输出信息，如触摸显示屏、麦克风、扬声器、LED指示灯、按钮、按键等。在一些实施例中，输入/输出界面105可以利用虚拟界面输入或输出信息，如虚拟现实、全息影像。在一些实施例中，输入/输出界面105可以是显示屏、指示灯、扬声器、按钮、按键等一种或几种的组合。在一些实施例中，用户可以通过输入/输出界面105向医学图像重建系统100提供一个或多个版本或不同类型的校正表。

医学图像重建系统100中各部件可以通过有线或无线的方式进行连接。在一些实施例中，医学图像重建系统100中各部件可以通过网络连接。所述网络可以包括局域网、广域网、公用网络、专用网络、无线局域网、虚拟网络、都市城域网、公用开关电话网络等中的一种或几种的组合。例如，利用WIFI、蓝牙、ZigBee等协议进行通信的网络。在一些实施例中，所述网络可以包括多种网络接入点，例如有线或无线接入点、基站或网络交换点等。通过一个接入点，数据源可以与所述网络相连并通过所述网络发送信息。

在一些实施例中，医学图像重建系统100还可以包括与医学图像重建系统100相关的外部设备(例如，数据库、终端、存储设备等)。在一些实施例中，医学图像重建系统100中的高压发生器102可以包含于数据采集设备101中。

图2是本发明的升级校正表版本的示例性流程图。步骤201可以包括获取一种或多种类型的校正表。所述一种或多种类型的校正表可以用于对扫描数据进行校正，例如，非线性校正、空气校正、焦点位置校正等。医学图像重建系统100可以获取所述一种或多种类型的校正表，并区分所述校正表的类型。医学图像重建系统100可以从一个或多个存储设备或者外部数据源获取一种类型的校正表。所述存储设备或外部数据源可以包括固态硬盘、机械硬盘、只读存储器(read-only memory)、静态存储器(static memory)、随机存取存储器(random access memory)、闪速存储器(flash memory)、云盘(cloud disk)、服务器、数据库等中的一种或多种。

步骤202可以包括获取校正表的表头、表内容和表尾。医学图像重建系统100可以分别获取步骤201中获得一种或多种类型的校正表的表头、表内容和表尾。所述表头中可以包括校正表的名称、类型、版本信息等信息。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以基于所述表头区分某种类型的校正表的不同版本。所述表内容可以包括校正表的格式、内容等信息。在一些实施例中，不同版本校正表的表头、表内容和/或表尾存在差异，医学图像重建系统100可以基于所述差异，对当前版本的校正表进行升级。

步骤203可以包括基于表头内容，获取所述一种或多种类型校正表的当前版本和最高版本。所述当前版本指获取到的校正表的版本。在一些实施例中，所述当前版本为最低版本(例如，0版本)。所述最高版本可以对应于当前的系统版本。医学图像重建系统100可以通过表头获取校正表的版本信息。基于所述版本信息，医学图像重建系统100可以获取某种类型的校正表的当前版本和最高版本。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以获取每种类型的校正表从最低版本到最高版本之间的所有版本。

在一些实施例中，某一版本的校正表具有一种特定的格式。所述格式与解析该校正表的方法相关。在一些实施例中，不同版本的校正表具有相同的格式。在一些实施例中，至少一个版本的校正表与其他版本的校正表具有不同的格式。对于不同格式的校正表，医学图像重建系统100采用不同的解析方法进行解析。在一些实施例中，不同版本的校正表的内容可能存在差异。例如，2版本校正表的内容可以包括仅对一个参数进行校正，而5版本的校正表的内容可以包括对多个参数进行校正。又例如，0版本的校正表可以采用多项式拟合，用以校正扫描数据，而3版本的校正表可以采用高斯拟合，用以校正扫描数据。

步骤204可以包括判定每个版本的校正表的格式和/或内容与相应版本是否相符合。如果校正表的格式和/或内容与相应版本相符合，则流程200进入步骤205，医学图像重建系统100确定校正表的表头、表内容和表尾在不同版本间的差异；如果校正表的格式和/或内容与相应版本不相符，则流程200进入步骤208，医学图像重建系统100生成错误提示信息。

步骤205可以包括确定校正表的表头、表内容和表尾在不同版本间的差异。医学图像重建系统100可以确定当前版本和最高版本之间的校正表的表头、表内容和表尾之间存在的差异。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以将不同版本的表头、表内容和表尾逐个进行比较，确定不同版本间的差异。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以将当前版本和最高版本中的表头、表内容和表尾同时进行比较，确定不同版本间的差异。

步骤206可以包括根据所述差异，将所述校正表从当前版本升级至最高版本。医学图像重建系统100可以基于所述差异，将当前版本的校正表升级至最高等级。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以通过将当前版本的表头中的版本信息替换为最高版本的版本信息的方式，对所述表头进行升级。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以通过一种或多种方法对不同版本间的表内容之间的差异进行分析计算，对所述表内容进行升级。例如，医学图像重建系统100可以对校正表的格式进行调整(例如，增加一行或一列)，并在调整后的校正表的表内容中增加新的参数或数值。又例如，医学图像重建系统100可以基于所述差异确定一个系数，并将所述系数乘以当前版本的表内容中的一个参量或数值。通过将当前版本的所述参量或数值替换为所述系数与所述参量或数值的乘积，实现对表内容的升级。

步骤207可以包括对最高版本的校正表进行解析。医学图像重建系统100可以采用一种或多种解析方法对最高版本的校正表进行解析。在一些实施例中，所述解析方法与所述校正表的格式和/或内容相关。基于解析获得的信息，医学图像重建系统100可以对扫描数据进行校正。例如，医学图像重建系统100可以基于解析后的非线性校正表，对CT扫描数据进行校正，获得校正后的CT数据。进一步地，获得校正后的扫描数据后，医学图像重建系统100可以基于所述校正后的扫描数据重建图像。典型的CT重建算法包括滤波反投影重建算法、Radon反演算法、一元函数的Hilber变换算法、迭代重建算法等。

步骤208可以包括生成错误提示信息。如果当前版本的校正表的格式和/或内容与相应版本不相符，则医学图像重建系统100可以停止重建过程，并生成提示信息。在一些实施例中，医学图像重建系统100可以生成一个或多个指令并发送至控制设备103。所述一个或多个指令与生成错误提示信息相关。控制设备103收到所述指令后，可以通过用户预设的方式(例如，由用户通过输入/输出界面105设置)或医学图像重建系统100默认的方式对所述版本进行处理，并生成错误提示信息。

在一些实施例中，在流程200中，医学图像重建系统100可以在步骤201中先获取某一种类型的校正表(例如，非线性校正表)，然后通过执行步骤202-208，将该类型的校正表从当前版本升级至最高版本，并基于升级后的校正表，对扫描数据进行处理(例如，非线性校正)。完成该类型的校正表对应的校正后，医学图像重建系统100通过重复步骤201-208，对所述扫描数据进行另一种类型(例如，焦点位置校正)的前处理。

仅仅作为示例，在CT图像重建过程中，需要对扫描数据进行非线性校正。医学图像重建系统100可以获取当前版本的非线性校正表。通过获取该校正表的表头信息，医学图像重建系统100可以确定该非线性校正表的版本(例如，5版本)。医学图像重建系统100可以判断该非线性校正表的格式和/或内容是否与5版本的格式相符。如果不符，则终止重建任务并生成错误提示信息；如果相符，医学图像重建系统100可以获取校正表的最高版本(例如，11版本)，并获取与最高版本的校正表表头、表内容和表尾的差异。基于所述差异可以对校正表进行升级。例如，在表内容升级时，在原有校正表的基础上，增加第二组系数Proj，所述第二组系数的默认值为1e³⁶，第二组的数值大小为ChnNum·SliceNum·DFSNum，其中ChnNum表示每排探测器通道数，SliceNum表示探测器排数，DFSNum表示采样时焦点的个数；在表头升级时，将表头的版本信息由5改为11。然后医学图像重建系统100可以对最高版本的校正表进行解析，并根据解析后的校正表内容对所述扫描数据进行非线性校正。完成上述非线性校正后，医学图像重建系统100可以对所述扫描数据进行另一种类型的前处理或基于所述扫描数据重建图像。

图3是基于本发明一些实施例的医学图像重建系统300的模块图。医学图像重建系统300可以包括获取模块310、检查模块320、升级模块330和重建模块340。

获取模块310可以获取信息。所述信息包括一个或多个校正表、所述校正表的类型、校正表中的各个部分(例如，表头、表尾、表内容)、校正表版本信息、不同版本的格式或内容等。在一些实施例中，获取模块310可以从一个或多个存储设备或者外部数据源获取一种类型的校正表。所述存储设备或外部数据源可以包括固态硬盘、机械硬盘、只读存储器(read-only memory)、静态存储器(static memory)、随机存取存储器(random accessmemory)、闪速存储器(flash memory)、云盘(cloud disk)、服务器、数据库等中的一种或多种。

检查模块320可以检查校正表的当前版本的版本信息，并判定该版本的校正表的格式和/或内容与相应版本是否相符合。如果校正表的格式和/或内容与相应版本相符合，检查模块320可以通过对比确定校正表的表头、表内容和表尾在不同版本间的差异；如果校正表的格式和/或内容与相应版本不相符，检查模块320可以中止数据校正与图像重建过程，并生成错误提示信息。

升级模块330可以将当前版本的校正表升级至最高版本。升级模块330可以根据不同版本校正表的差异，将所述校正表从当前版本升级至最高版本。在一些实施例中，升级模块330可以通过将当前版本的表头中的版本信息替换为最高版本的版本信息的方式，对所述表头进行升级。在一些实施例中，升级模块330可以通过一种或多种方法对不同版本间的表内容之间的差异进行分析计算，对所述表内容进行升级。例如，升级模块330可以通过整体乘以一个增量系数，完成表内容的升级。

重建模块340可以对校正表进行解析，基于解析后的校正表对扫描数据进行校正，并重建图像。重建模块340可以对最高版本的校正表进行解析。重建模块340可以采用一种或多种解析方法对最高版本的校正表进行解析。在一些实施例中，所述解析方法与所述校正表的格式和/或内容相关。基于解析获得的信息，重建模块340可以对扫描数据进行校正。例如，重建模块340可以基于解析后的非线性校正表，对CT扫描数据进行校正，获得校正后的CT数据。基于所述校正后的CT扫描数据，重建模块340可以重建图像。典型的CT重建算法包括滤波反投影重建算法、Radon反演算法、一元函数的Hilber变换算法、迭代重建算法等。

以上所述仅为本发明的优选实施而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种校正表的升级方法，其特征在于，所述校正表升级方法由一个处理设备实施，所述处理设备包括：

一个存储器，所述存储器被配置为存储计算机程序；和

一个处理器，所述处理器被配置为与所述存储器关联，并通过执行所述计算机程序，使得所述处理设备实施所述校正表升级方法，其中所述方法包括：

获取校正表的类型；

所述校正表包括表头、表尾和表内容，所述表内容包括校正表的格式、内容；

基于所述校正表类型，获取相应类型的校正表的第一版本和第二版本；

获取所述校正表的第一版本和第二版本的格式和/或内容；

判定所述版本与相应版本的格式和/或内容是否相符，得到第一判定结果；

响应于所述版本与相应版本的格式和/或内容相符：

对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果，所述对比结果包括校正表的表头、表尾和表内容在不同版本间的差异；以及

基于所述对比结果，将所述校正表从第一版本升级至第二版本。

2.权利要求1所述的校正表的升级方法，其特征在于，所述表头存储相应版本的版本信息。

3.权利要求1所述的校正表的升级方法，其特征在于，进一步包括：

响应于所述版本与相应版本的格式和/或内容不相符，生成错误提示信息。

4.权利要求2所述的校正表的升级方法，其特征在于，对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果包括：

对比第一版本和第二版本的校正表的表头、表内容和表尾，分别确定表头、表内容和表尾的差异。

5.权利要求1所述的校正表的升级方法，其特征在于，进一步包括：

根据所述第二版本的格式，解析所述第二版本的校正表。

6.一种医学图像重建系统，其特征在于，包括：

获取模块，被配置为：

获取校正表的类型；

所述校正表包括表头、表尾和表内容，所述表内容包括校正表的格式、内容；以及

基于所述校正表类型，获取相应类型的校正表的第一版本和第二版本；

检查模块，被配置为：

获取所述校正表的第一版本和第二版本的格式和/或内容；

判定所述版本与相应版本的格式和/或内容是否相符，得到第一判定结果；

响应于所述版本与相应版本的格式和/或内容相符：

对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果，所述对比结果包括校正表的表头、表尾和表内容在不同版本间的差异；升级模块，被配置为将所述校正表从第一版本升级至第二版本；和

重建模块，被配置为基于第二版本的校正表，重建数据。

7.权利要求6所述的医学图像重建系统，其特征在于，所述表头存储相应版本的版本信息，所述检查模块被进一步配置为：

对比第一版本和第二版本的校正表的表头、表内容和表尾，分别确定表头、表内容和表尾的差异。

8.一种医学图像重建方法，其特征在于，所述医学图像重建方法由一个处理设备实施，所述处理设备包括：

一个存储器，所述存储器被配置为存储计算机程序；和

一个处理器，所述处理器被配置为与所述存储器关联，并通过执行所述计算机程序，使得所述处理设备实施所述医学图像重建方法，其中所述方法包括：

获取校正表的类型；

所述校正表包括表头、表尾和表内容，所述表内容包括校正表的格式、内容；

基于所述校正表类型，获取相应类型的校正表的第一版本和第二版本；

获取所述校正表的第一版本和第二版本的格式和/或内容；

判定所述版本与相应版本的格式和/或内容是否相符，得到第一判定结果；

响应于所述版本与相应版本的格式和/或内容相符：

对比校正表的第一版本和第二版本，得到对比结果，所述对比结果包括校正表的表头、表尾和表内容在不同版本间的差异；

基于所述对比结果，将所述校正表从第一版本升级至第二版本；以及

基于第二版本的校正表，重建数据。

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