CN108095745B - 一种医学成像设备以及一种获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种医学成像设备以及一种获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法。该方法包括：获取扫描对象的有效厚度；获取所述医学成像设备的探测器的范围；基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式；基于所述自动配置的扫描方式，对所述扫描对象进行扫描，获得扫描数据；基于所述扫描数据生成多个扫描图像；以及基于所述多个扫描图像生成整合图像，所述整合图像用于评价所述医学成像设备的性能。这种方法所获得的用于评价医学成像设备的性能的图像不依赖于模体尺寸，可以快捷方便地对完整排数探测器的性能进行评价，节省了模体制作成本。

Description

一种医学成像设备以及一种获取用于评价医学成像设备的性 能的图像的方法

技术领域

本申请涉及医学成像领域，特别涉及一种医学成像设备以及一种获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法。

背景技术

在当今医学诊断和治疗领域，医学成像设备起着重大作用，尤其CT成像设备是目前最主要的医用设备之一。CT成像设备在用于人体扫描进行医学诊断之前需要对CT成像设备的性能按照各项法规进行评价。CT成像设备的性能主要是指其中探测器的性能。现有的CT成像设备的性能评价方法依赖于符合法规的模体，但是随着多排CT成像设备的出现，探测器排数的增加，模体的尺寸不得不增加。

目前，依赖于模体尺寸的多排CT成像设备的扫描及性能评价方法存在如下问题：

1.由于多排CT成像设备的性能评价依赖于模体尺寸，则对于不同排数的多排CT成像设备需要各种尺寸对应的模体，这不仅增加了模体的制作成本，模体的制作工艺也难以满足要求。

2.当模体的尺寸不足以覆盖完整排数探测器时，多排CT成像设备的性能评价依传统的扫描方法往往只能对部分排的探测器进行，难以对探测阵列中完整排数探测器的性能进行评价。

发明内容

针对上述依赖于模体尺寸的多排CT成像设备的性能评价方法存在的问题，本申请的目的在于可以自动对多排CT成像设备的完整排数探测器性能进行评价，并且不依赖于模体的尺寸。解决现有技术多排CT成像设备的性能评价方法中模体成本高、制作工艺难以满足要求，且不能获得完整排数探测器的性能评价的问题。

为达到上述发明目的，本申请第一方面披露了一种获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法。该方法包括：获取扫描对象的有效厚度；获取所述医学成像设备的探测器的范围；基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式；基于所述自动配置的扫描方式，对所述扫描对象进行扫描，获得扫描数据；基于所述扫描数据生成多个扫描图像；基于所述多个扫描图像生成整合图像，所述整合图像用于评价医学成像设备的性能。

可选地，所述医学成像设备包括多排CT成像设备。

可选地，所述扫描对象包括模体、人体或物体。

可选地，所述医学成像设备的探测器沿Z轴尺寸大于所述扫描对象沿Z轴尺寸。

可选地，所述获取扫描对象的有效厚度包括：使用所述医学成像设备进行一次轴扫，获得多个图像；获取所述多个图像中出现完整的所述扫描对象的图像；以及累加所述出现完整的所述扫描对象的图像的厚度，累加之和作为所述扫描对象的有效厚度。

可选地，所述扫描方式包括对扫描对象进行多次扫描，其中，每次扫描使所述扫描对象相对所述探测器沿Z轴方向做一次移动，所述移动使所述扫描对象沿与Z轴相垂直方向的正投影覆盖所述探测器中的一部分。

可选地，所述每次扫描时穿过扫描对象的射线束覆盖所述探测器的至少一排探测单元。

可选地，所述扫描方式包括：进行N次扫描，每次扫描间隔Dis，其中，N＝ceil(L/L_phan)，Dis＝(L–L_phan)/(N-1)，其中，L为所述医学成像设备的探测器覆盖的准直宽度，L_phan为模体的有效厚度，ceil(*)运算代表取最靠近且不小于*的整数。

本申请的第二方面披露了一种医学成像设备。该设备包括：处理器；以及用于存储所述处理器可执行指令的存储器。当所述处理器执行所述可执行指令时，所述处理器被配置为：获取扫描对象的有效厚度；获取所述医学成像设备的探测器的范围；基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式；基于所述自动配置的扫描方式，对所述扫描对象进行扫描，获得扫描数据；基于所述扫描数据生成多个扫描图像；以及基于所述多个扫描图像生成整合图像，所述整合图像用于评价所述医学成像设备的性能。。

本申请的第三方面披露了一种医学成像设备。该设备包括：数据获取单元，被配置为获取扫描对象的有效厚度；以及获取所述医学成像设备的探测器的范围；扫描床，用于放置扫描对象；球管，用于发射射线束；探测器，用于接受所述射线束；配置单元，被配置为基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式；扫描模块，被配置为基于所述自动配置的扫描方式，对所述扫描对象进行扫描，获得扫描数据；图像重建单元，基于所述扫描数据生成多个扫描图像；以及图像拼接单元，基于所述多个扫描图像生成整合图像，所述整合图像用于评价所述医学成像设备的性能。

与现有技术相比，本申请的有益效果表现如下：

一、本发明提出了一种获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法，使得在获取用于评价多排CT成像设备性能的图像时不依赖于模体尺寸，节省了模体制作成本，也提高了多排CT成像设备的生产效率。

二、本发明提出了一种自动的评价方法，该方法可以自动获取模体的有效厚度和位置，并据此实现自动的模体移动和扫描，实现对完整探测器的全自动扫描和性能评价。

附图说明

图1是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的示意图；

图2是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的扫描模块的示意图；

图3是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法的流程图；

图4是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法的流程图；

图5是根据本申请的一些实施例所示的获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法的示例图；以及

图6是根据本申请的一些实施例所示的获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法的示例图。

具体实施方式

下面通过具体实施例并结合附图对本申请做进一步描述。

图1是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的示意图。如图1所示，医学成像设备100可以包括一个机架110、一个射线源120、一个探测阵列130、一个检测床140、一个扫描模块150、一个显示模块160和一个控制模块170。机架110可以用于支撑医学成像设备100中的一个或多个部件。在一些实施例中，所述机架110中间可以开设有扫描腔体。射线源120可以用于发射射线或信号，所述射线可以包括X射线、γ射线等。探测阵列130可以用于接收穿过扫描对象之后的射线或信号。其中，所述探测阵列130可以与所述射线源120相对地设置于机架110中。检测床140可以用于放置扫描对象，所述扫描对象可以包括人体、物体或模体。扫描模块150可以自动配置医学成像设备100的扫描方式。在一些实施例中，扫描模块150可以按照自动配置的扫描方式对扫描对象进行扫描。所述扫描方式可以包括轴扫、螺旋扫描等。扫描模块150可以基于探测阵列130采集的扫描数据生成扫描图像，并进一步基于扫描图像生成整合图像。更进一步地，扫描模块150可以基于所述整合图像对探测阵列130的性能进行评价。所述图像包括2D图像和3D图像。显示模块160可以显示扫描模块生成的扫描图像和/或整合图像。控制模块170可以用于产生控制射线源120、探测阵列130、检测床140、扫描模块150和显示模块160的控制信号，实现对医学成像设备100各个部分的控制。

在一些实施例中，所述医学成像设备100可以是一个多排CT成像设备。在一些实施例中，所述探测阵列130可以包括一排或多排探测器。当模体的厚度(即沿z方向尺寸)小于完整排数探测器覆盖范围时，医学成像设备100可以对模体进行一次轴扫，并基于轴扫的扫描数据自动配置扫描方式，以进一步对探测器进行性能评价。在一些实施例中，扫描模块150可以对单排探测器进行性能评价，也可以对单个探测器进行性能评价。在一些实施例中，当模体的尺寸(x、y、z方向长度)均小于完整排数探测器覆盖范围时，可以对模体进行螺旋扫描，并进一步对探测器进行性能评价。

在一些实施例中，进行性能评价时，扫描对象可以在检测床140上沿着Z轴方向被医生、操作人员或医学扫描设备本身推入到所述机架110的扫描腔体中。其中，所述Z轴方向可以为检测床140移动的方向。进一步地，射线源120可以绕Z轴方向旋转并发射出X射线。在一些实施例中，探测阵列130与射线源120相对设置并可以同步转动。在转动的过程中，探测阵列130可以同时采集扫描数据，所述扫描数据可以是X射线穿过模体后产生的数据。当完成一次扫描后，探测阵列130可以将采集到的数据发送给扫描模块150。进一步地，控制模块170可以控制所述扫描模块150基于所述采集到的数据生成模体的扫描图像，并进行性能评价。在一些实施例中，发送给扫描模块150的数据可以是探测阵列130中不同探测器采集到的扫描数据。

图2是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的扫描模块的示意图。如图2所示，扫描模块150可以包括配置单元210、数据获取单元220、图像重建单元230、图像整合单元240和性能评价单元250。

配置单元210可以自动设置医学成像设备100扫描对象时的扫描方式。所述扫描方式可以包括轴扫、螺旋扫描等。在一些实施例中，配置单元210可以基于扫描对象的有效厚度和医学成像设备100的探测器覆盖范围对扫描方式进行自动设置。所述医学成像设备100可以是多排CT成像设备。所述扫描对象可以包括模体、人体或物体。以扫描对象为模体为例，模体的有效厚度可以通过对模体进行轴向扫描采集的扫描数据获得。所述多排CT成像设备的探测器覆盖范围由探测器覆盖的准直宽度决定。在实际扫描过程中，将模体放置在多排CT成像设备的检测床上，通过移动检测床将模体移动到多排CT成像设备的有效扫描范围内以完成轴扫。在一些实施例中，扫描数据可以由数据获取单元220获得。在一些实施例中，所述扫描对象的有效厚度可以通过统计出现完整扫描对象的薄层图像的数量获得。在一些实施例中，所述扫描对象的有效厚度可以通过累加所述出现完整的所述扫描对象的薄层图像的厚度得到，累加之和作为所述扫描对象的有效厚度。所述薄层图像可以由医学成像设备对所述扫描对象进行轴扫获得的数据进行重建生成。在一些实施例中，按照所述扫描方式扫描一个模体时，每次扫描可能覆盖不同部分的探测器。例如，一个8排CT成像设备，模体范围可能仅能覆盖4排探测器。完整排数探测器的覆盖范围是模体范围的2倍。扫描方式被自主设置为进行2次扫描，每次扫描覆盖不同部分探测器。例如，第1次扫描覆盖第1至4排探测器，第2次扫描覆盖第5至8排探测器。又例如，一个8排CT成像设备，模体范围仅能覆盖3.5排探测器，扫描方式被自主设置为进行3次扫描，每次扫描覆盖不同部分的探测器。所述完整排数探测器的覆盖范围可以是所述模体范围的整数倍也可以不是。所述每次扫描覆盖的不同部分的探测器可以有一些重叠或没有。

数据获取单元220可以基于所述扫描方式获取医学成像设备100的探测阵列130接收到的穿过扫描对象之后的扫描数据。所述探测阵列130可以包括一排或多排探测器。所述扫描对象可以包括模体、物体或人体。所述扫描数据可以是所述一排或多排探测器接收到的X射线经扫描对象衰减之后的强度值，也可以是所述强度值经预处理后的数据，所述预处理包括K空间处理、数据清洗、数据过滤、降噪处理等。在一些实施例中，所述扫描数据可以是所述一排或多排探测器不同部分探测器接收到的X射线经模体衰减之后的强度值。在一些实施例中，所述扫描数据可以是按照配置单元210配置的扫描方式扫描模体时，一排或多排探测器不同部分探测器接收到的数据。例如，一个16排CT成像设备，模体范围仅能覆盖4排探测器。扫描方式被自动设置为进行4次扫描，每次扫描覆盖不同部分的探测器，扫描数据可以是不同部分探测器接收到的数据。例如，扫描数据1可以是第1至4排探测器接收到的数据，扫描数据2可以是第5至8排探测器接收到的数据，扫描数据3可以是第9至12排探测器接收到的数据，扫描数据4可以是第13至16排探测器接收到的数据。所述完整排数探测器的覆盖范围可以是所述模体范围的整数倍也可以不是。

图像重建单元230可以基于扫描数据生成扫描对象的扫描图像。所述扫描数据可以是数据获取单元220获取的数据。所述扫描图像可以基于所述扫描数据采用图像重建的方法生成。所述图像重建方法包括迭代法、直接反投影法、滤波反投影法等，在此不加以限制。控制模块170可以控制显示模块160显示所述扫描图像。在一些实施例中，对多排CT成像设备的性能进行评价时，图像重建单元230可以基于一次或多次扫描模体时产生的扫描数据分别生成一张或多张扫描图像。例如，一个16排CT成像设备，模体范围仅能覆盖4排探测器。基于完整排数探测器的覆盖范围和模体范围自动设置的扫描方式被设置为进行4次扫描，每次扫描覆盖不同部分的探测器，扫描图像可以是基于不同部分探测器接收到的数据生成的。例如，扫描图像1可以是基于第1至4排探测器接收到的数据生成的，扫描图像2可以是基于第5至8排探测器接收到的数据生成的，扫描图像3可以是基于第9至12排探测器接收到的数据生成的，扫描图像4可以是基于第13至16排探测器接收到的数据生成的。所述完整排数探测器的覆盖范围可以是所述模体范围的整数倍也可以不是。

图像整合单元240可以基于一张或多张扫描图像生成整合图像。所述一张或多张扫描图像可以由图像重建单元230生成。所述一张或多张扫描图像可以分别对应于按照配置单元210自动配置的扫描方式进行的一次或多次扫描。在一些实施例中，所述扫描图像可以是基于不同部分探测器接收到的数据生成的。所述整合图像可以由一张或多张扫描图像拼接生成。在一些实施例中，所述拼接方法可以包括：选取所述一张或多张扫描图像中的至少一张为参照扫描图像；将所述一张或多张扫描图像中不重叠的部分分别提取；将所述一张或多张扫描图像中重叠的部分以所述参照扫描图像为基准；将重叠的部分的非参照扫描图像进行删除；以及将所述不重叠的部分和重叠的部分进行拼接。在一些实施例中，所述整合图像的重叠部分和/或不重叠部分由所述一张或多张扫描图像通过一个拼接算法获得。所述拼接算法包括基于网格的拼接、基于块匹配的拼接、基于比值法拼接、基于FFT相位相关拼接等，在此不加以限制。控制模块170可以控制显示模块160显示所述整合图像。在一些实施例中，对多排CT成像设备的性能进行评价时，图像整合单元240可以基于一次或多次扫描模体时产生的一张或多张扫描图像生成整合图像。例如，一个16排CT成像设备，模体范围仅能覆盖4排探测器。基于完整排数探测器的覆盖范围和模体范围自动设置的扫描方式被设置为进行4次扫描，每次扫描覆盖不同部分的探测器，整合图像可以是每次扫描模体时产生的扫描图像通过拼接生成的。例如，扫描图像1可以是基于第1至4排探测器接收到的数据生成的，扫描图像2可以是基于第5至8排探测器接收到的数据生成的，扫描图像3可以是基于第9至12排探测器接收到的数据生成的，扫描图像4可以是基于第13至16排探测器接收到的数据生成的，整合图像可以是扫描图像1、扫描图像2、扫描图像3、扫描图像4通过拼接生成的。

性能评价单元250可以基于整合图像对全部探测器进行性能评价。所述整合图像可以由图像整合单元240生成。所述全部探测器可以是多排CT成像设备中的完整排数探测器。性能评价单元250可以基于整合图像获取性能评价指标。所述评价指标包括CT值均匀性、噪声、空间分辨率、低对比度分辨率、层厚偏差、CT值线性等。性能评价单元250可以进一步基于性能评价指标对完整排数探测器进行性能评价。例如，可以基于所有性能评价指标的平均值、加权平均值等对完整排数探测器的性能进行评价，在此不加以限制。在一些实施例中，扫描模块150可以包括一个图像分析单元(图2中未示出)，所述基于整合图像获取性能评价指标的操作可以由该图像分析单元完成。

图3是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的扫描及性能评价方法的流程图。如图3所示，在步骤310中，获取扫描对象的有效厚度。所述扫描对象的有效厚度可以通过统计出现完整扫描对象的薄层图像的数量获得。在一些实施例中，所述扫描对象的有效厚度可以通过累加所述出现完整的所述扫描对象的薄层图像的厚度得到，累加之和作为所述扫描对象的有效厚度。所述薄层图像可以由医学成像设备对所述扫描对象进行轴扫获得的数据进行重建生成。在一些实施例中，对扫描对象的轴向扫描可以由控制模块170控制所述医学成像设备完成，扫描数据可以由数据获取单元220获得，薄层的图像可以由图像重建单元230基于所述扫描数据分别进行图像重建获得。示例性的图像重建方法包括标准算法、高分辨算法等。例如，当多排CT成像设备对扫描对象进行10mm层厚扫描时，示例性的10mm重建标准算法包括1.0mm或1.25mm薄层重建算法。又例如，当多排CT成像设备是一个高分辨率CT成像设备时，多排CT成像设备对扫描对象进行2.5mm层厚扫描，示例性的2.5mm重建高分辨算法包括2.5mm和1.25mm薄层重建算法。

在一些实施例中，所述扫描对象可以是模体，所述模体的有效厚度可以通过统计出现完整模体的薄层图像的数量获得。以一个多排CT成像设备为例，将模体放置在多排CT成像设备的检测床上，通过移动检测床将模体移动到多排CT成像设备的有效扫描范围内，由控制模块170控制多排CT成像设备对模体完成一个轴向扫描，并基于获取的扫描数据重建出多个薄层的图像。轴向扫描的扫描数据可以由数据获取单元220获得，所述多个薄层的图像可以由图像重建单元230基于所述扫描数据进行图像重建获得。模体的有效厚度可以通过累加所述出现完整模体的薄层图像的厚度得到，累加之和作为所述模体的有效厚度。在一些实施例中，所述多个薄层的图像厚度是均匀的，则所述模体的有效厚度L_phan＝图像数量×图像厚度。

在一些实施例中，为了保证模体能够绝对覆盖探测器的边缘，在统计出现完整模体的图像时，可以设置一个阈值确认模体是否完全位于探测器范围内。所述阈值可以根据薄层的图像的CT值确定。例如，所有薄层图像中CT值的最大值与0.9的乘积可以设置为所述阈值。当任一薄层图像的CT值小于此阈值时，则认为此图像未覆盖完整模体，不加入图像数量的统计。所述阈值可以根据薄层的图像的CT值线性、CT值均匀性等进行设置，在此不加以限制。

在步骤320中，获取医学成像设备的探测器范围。所述医学扫描设备的探测器范围由探测器覆盖的准直宽度决定。在一些实施例中，所述医学成像设备的探测器范围(准直宽度)可以预存在医学成像设备的存储器中，需要对所述医学成像设备配置扫描方式时由配置单元210获取。当所述医学成像设备是一个多排CT成像设备时，所述探测器范围可以是所述多排CT成像设备的完整排数探测器覆盖的范围。

在步骤330中，基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式。所述扫描方式可以包括轴扫、螺旋扫描等。所述扫描方式可以由配置单元210基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围进行自动配置。在一些实施例中，所述扫描对象是模体，所述医学成像设备是多排CT成像设备。所述扫描方式可以基于多排CT成像设备的探测器覆盖的准直宽度L和模体的有效厚度L_phan得到。所述准直宽度L由探测器的硬件尺寸决定。所述模体的有效厚度L_phan可以基于步骤310中获得的薄层的图像统计得到。在一些实施例中，当模体的有效厚度L_phan小于探测器范围(即，准直宽度L)时，为了使所有探测器均能获取扫描数据，则需要的扫描次数为：

N＝ceil(L/L_phan)，

其中，ceil(*)运算代表取最靠近且不小于*的整数。

每相邻两次扫描的间隔距离为：

Dis＝(L–L_phan)/(N-1)。

为了尽可能高效、准确的获得评价多排探测器性能的全部扫描数据，扫描方式的第一步需要移动检测床位置，使得模体的边缘与探测器边缘重合。在一些实施例中，对薄层的图像进行统计时，进一步统计出现模体的图像范围。图像范围的中值即为模体中心当前所处的探测器位置，即当前模体的中心位置L_mid。在执行后续扫描之前，第一次扫描时自动移动检测床位置，使得模体移动L_mid-L_phan/2的距离，以使模体边缘与探测器边缘重合。所述检测床移动由控制模块170执行。

当第一次扫描时模体的位置如前所述，使模体边缘与探测器边缘重合。后续扫描可依次前进Dis，完成共计N次扫描，获取评价完整排数探测器性能的全部扫描数据。

在步骤340中，基于所述扫描方式获取扫描数据。所述扫描数据可以是医学成像设备按照步骤330中自动配置的扫描方式扫描对象产生的。所述扫描数据可以由数据获取单元220获取。在一些实施例中，所述扫描数据可以是多排CT成像设备按照步骤330中的扫描方式扫描一个模体产生的。在一些实施例中，所述扫描数据可以是探测阵列130中的探测器接收到的X射线经模体衰减之后的强度值，也可以是所述强度值经预处理后的数据，所述预处理包括K空间处理、数据清洗、数据过滤、降噪处理等，在此不加以限制。在一些实施例中，所述扫描数据可以是探测阵列130不同部分探测器接收到的数据。在一些实施例中，对多排CT成像设备的性能进行评价时，在步骤340中，可以获取一次或多次扫描模体时产生的扫描数据。

在步骤350中，基于所述扫描数据生成扫描图像。所述扫描图像可以基于步骤340中获取的扫描数据生成。在一些实施例中，扫描图像可以由图像重建单元230生成。在一些实施例中，所述扫描图像可以基于在步骤340中获取的扫描数据采用图像重建的方法生成。所述图像重建方法包括迭代法、直接反投影法、滤波反投影法等，在此不加以限制。在一些实施例中，对多排CT成像设备的性能进行评价时，在步骤350中，可以基于一次或多次扫描模体时产生的扫描数据生成一张或多张扫描图像。

在一些实施例中，多排CT成像设备的完整排数探测器的覆盖范围(准直宽度L)可以不是模体范围(模体的有效厚度L_phan)的整数倍。在进行多次扫描时，会发生部分排数探测器重复采集扫描数据的情况，在对所述部分排数探测器采集的数据进行图像重建时，可以去除重复采集的扫描数据，仅需保留所述部分排数探测器中参照探测器所采集的数据即可，具体实施方式参见图6。

在步骤360中，基于所述扫描图像可以生成整合图像，所述整合图像可以用于评价所述多排CT成像设备的探测器的性能。所述整合图像基于步骤350中获取的扫描图像生成。在一些实施例中，所述整合图像可以由图像整合单元240生成。在一些实施例中，步骤360可以基于在步骤350中获取的扫描图像通过一个拼接算法拼接生成整合图像。所述拼接算法包括基于网格的拼接、基于块匹配的拼接、基于比值法拼接、基于FFT相位相关拼接等，在此不加以限制。在一些实施例中，步骤360可以基于一次或多次扫描模体时产生的一张或多张扫描图像生成整合图像。

例如，多排CT成像设备的探测器覆盖的准直宽度为10mm，模体有效厚度为4mm。则如前述公式，医学成像设备100自动配置扫描方式：扫描次数为3次，每次扫描移动检测床使得模体移动距离为3mm。假定评价1mm层厚的图像层厚偏差，3次扫描共计输出30幅图。可以取第一次扫描的前4幅图，第二次扫描的中间2幅图，第三次扫描的后4幅图，按照床位位置进行图像拼接，即可获得用于评价完整排数探测器性能的整合图像。当然，也可以选择第一次扫描的前3幅图，第二次扫描的中间3幅图，第三次扫描的最后4幅图，自由搭配。在此不加以限制。

在一些实施例中，可以基于所述整合图像评价全部探测器的性能。所述性能评价可以基于步骤360中的整合图像完成。在一些实施例中，所述性能评价由性能评价单元250完成。在一些实施例中，所述全部探测器可以是多排CT成像设备中的完整排数探测器。在一些实施例中，可以基于在步骤360中生成的整合图像获取探测器性能评价指标。所述评价指标包括CT值均匀性、噪声、空间分辨率、低对比度分辨率、层厚偏差、CT值线性等，在此不加以限制。在一些实施例中，性能评价单元250可以进一步基于性能评价指标对完整排数探测器进行性能评价。例如，可以基于性能评价指标的平均值、加权平均值等对完整排数探测器的性能进行评价，在此不加以限制。在一些实施例中，性能评价单元250可以对一排探测器进行性能评价，也可以对单个探测器进行性能评价。

图4是根据本申请的一些实施例所示的医学成像设备的扫描及性能评价方法的流程图。如图4所示，在步骤410中，获取模体的有效厚度。在一些实施例中，所述医学成像设备可以是多排CT成像设备。控制模块170控制多排CT成像设备110对模体进行轴扫，由数据获取单元220采集轴扫数据，图像重建单元230基于所述轴扫数据重建出薄层的图像。所述模体的有效厚度可以通过累加所述出现完整模体的薄层图像的厚度得到，累加之和作为所述模体的有效厚度。

在步骤420中，获取医学成像设备的探测器范围。以多排CT成像设备为例，所述探测器范围可以是所述多排CT成像设备的完整排数探测器覆盖的范围，由所述多排CT成像设备的完整排数探测器覆盖的准直宽度决定。在一些实施例中，所述多排CT成像设备的探测器范围(准直宽度)可以预存在所述多排CT成像设备的存储器中，需要对所述多排CT成像设备配置扫描方式时由配置单元210获取。

在步骤430中，配置单元210基于所述模体的有效厚度和所述探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式。在一些实施例中，所述医学成像设备可以是多排CT成像设备。图5是完整排数探测器覆盖范围是模体范围整数倍时(两倍)的示例扫描和拼接方式，此时没有探测器重复采集扫描数据。图6是完整排数探测器覆盖范围不是模体范围整数倍时(一倍到两倍之间)的示例扫描和拼接方式，此时有部分排数探测器重复采集扫描数据。

在步骤440中，基于所述扫描方式获取扫描数据。所述扫描数据可以基于步骤430自动配置的扫描方式中的扫描1、扫描2产生。在一些实施例中，扫描数据由数据获取单元220获取。在一些实施例中，所述扫描数据可以是探测器接收到的X射线经模体衰减之后的强度值，也可以是所述强度值经预处理后的数据，所述预处理包括K空间处理、数据清洗、降噪处理等，在此不加以限制。

在步骤450中，基于扫描数据生成扫描图像。所述扫描图像可以基于步骤440中的扫描1、扫描2产生的扫描数据生成。基于扫描1获取的扫描数据可以生成图像1，基于扫描2获取的扫描数据可以生成图像2。在一些实施例中，扫描图像可以由图像重建单元230生成。在一些实施例中，所述扫描图像可以基于在步骤430中获取的扫描数据采用图像重建的方法生成。所述图像重建方法包括迭代法、直接反投影法、滤波反投影法等，在此不加以限制。

当完整排数探测器覆盖范围是模体范围的2倍时，如图5所示，此时完整排数探测器不存在重复采集数据的部分。图像1可以基于扫描1产生的扫描数据重建得到，图像2可以基于扫描2产生的扫描数据重建得到。

当完整排数探测器覆盖范围不是模体范围的整倍数时，如图6所示，有部分排数探测器重复采集扫描数据。在一些实施例中，图像1对应于扫描1产生的扫描数据，图像2对应于扫描2的产生的扫描数据。图像1和图像2有部分重叠的数据。

在步骤460中，可以生成整合图像，所述整合图像可以用于评价所述完整排数探测器的性能。所述整合图像可以基于步骤450中的图像1、图像2生成。在一些实施例中，所述整合图像可以由图像整合单元240生成。在一些实施例中，所述整合图像可以由一张或多张扫描图像拼接生成。例如，所述图像3可以由图像1和图像2拼接生成。在一些实施例中，所述拼接方法可以包括：选取所述一张或多张扫描图像中的至少一张为参照扫描图像；将所述一张或多张扫描图像中不重叠的部分分别提取；将所述一张或多张扫描图像中重叠的部分以所述参照扫描图像为基准；将重叠的部分的非参照扫描图像进行删除；以及将所述不重叠的部分和重叠的部分进行拼接。例如，图像4是将扫描2作为参照扫描图像(例如，可信度较高的图像，对比度较好的图像，分辨率较高的图像)，将扫描2里面的重叠部分作为基准，与扫描1的不重叠部分进行拼接而获得。又例如，图像5是将扫描1作为参照扫描图像，将扫描1里面的重叠部分作为基准，与扫描2的不重叠部分进行拼接而获得。在一些实施例中，所述整合图像的重叠部分和/或不重叠部分由所述一张或多张扫描图像通过一个拼接算法获得。例如，图像6是将扫描1和扫描2中不重叠部分保留而将重叠部分进行加权拼接等而获得。所述拼接算法包括基于网格的拼接、基于块匹配的拼接、基于比值法拼接、基于FFT相位相关拼接等，在此不加以限制。控制模块170可以控制显示模块160显示所述整合图像。所述拼接方法包括基于网格的拼接、基于块匹配的拼接、基于比值法拼接、基于FFT相位相关拼接等，在此不加以限制。

在一些实施例中，可以对完整排数探测器进行性能评价。所述对完整排数探测器进行的性能评价可以基于步骤460中的整合图像生成。在一些实施例中，所述性能评价可以由性能评价单元250完成。在一些实施例中，可以基于在步骤460中生成的整合图像获取性能评价指标。所述性能评价指标可以包括CT值均匀性、噪声、空间分辨率、低对比度分辨率、层厚偏差、CT值线性等，在此不加以限制。在一些实施例中，可以进一步基于性能评价指标对完整排数探测器进行性能评价。例如，可以基于所有性能评价指标的平均值、加权平均值等对完整排数探测器的性能进行评价。

应当理解的是，本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原理。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此，作为示例而非限制，本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地，本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。

Claims (9)

1.一种获取用于评价医学成像设备的性能的图像的方法，其特征在于，包括：

获取扫描对象的有效厚度；

获取所述医学成像设备的探测器的范围，所述医学成像设备包括多排CT成像设备；

基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式，所述有效厚度为扫描对象在Z轴方向上的尺寸；

基于所述自动配置的扫描方式,对所述扫描对象进行扫描,获得扫描数据；

基于所述扫描数据生成多个扫描图像；以及

基于所述多个扫描图像生成整合图像,所述整合图像用于评价所述医学成像设备的性能。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描对象包括模体或人体。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述医学成像设备的探测器沿Z轴尺寸大于所述扫描对象沿Z轴尺寸。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取扫描对象的有效厚度包括：

使用所述医学成像设备进行一次轴扫，获得多个图像；

获取所述多个图像中出现完整的所述扫描对象的图像；以及

累加所述出现完整的所述扫描对象的图像的厚度，累加之和作为所述扫描对象的有效厚度。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描方式包括对扫描对象进行多次扫描，其中，每次扫描使所述扫描对象相对所述探测器沿Z轴方向做一次移动，所述移动使所述扫描对象沿与Z轴相垂直方向的正投影覆盖所述探测器中的一部分。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述每次扫描时穿过扫描对象的射线束覆盖所述探测器的至少一排探测单元。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述扫描方式包括：进行N次扫描，每次扫描间隔Dis，其中，

N＝ceil(L/L_phan)，

Dis＝(L-L_phan)/(N-1)，

其中，L为所述医学成像设备的探测器覆盖的准直宽度，L_phan为扫描对象的有效厚度，ceil(*)运算代表取最靠近且不小于*的整数。

8.一种医学成像设备，其特征在于，所述设备包括：

处理器；以及

用于存储所述处理器可执行指令的存储器，

当所述处理器执行所述可执行指令时，所述处理器被配置为：

获取扫描对象的有效厚度；

获取所述医学成像设备的探测器的范围，所述医学成像设备包括多排CT成像设备；

基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式，所述有效厚度为扫描对象在Z轴方向上的尺寸；

基于所述自动配置的扫描方式，对所述扫描对象进行扫描，获得扫描数据；

基于所述扫描数据生成多个扫描图像；以及

基于所述多个扫描图像生成整合图像，所述整合图像用于评价所述医学成像设备的性能。

9.一种医学成像设备，其特征在于，所述设备包括：

数据获取单元，被配置为获取扫描对象的有效厚度；以及

获取所述医学成像设备的探测器的范围，所述医学成像设备包括多排CT成像设备；

扫描床，用于放置扫描对象；

球管，用于发射射线束，所述射线束中部分或全部穿过所述扫描对象；

探测器，用于接受所述射线束；

配置单元，被配置为基于所述扫描对象的有效厚度和所述医学成像设备的探测器的范围对所述医学成像设备自动配置扫描方式，所述有效厚度为扫描对象在Z轴方向上的尺寸；

扫描模块，被配置为基于所述自动配置的扫描方式，对所述扫描对象进行扫描，获得扫描数据；

图像重建单元，基于所述扫描数据生成多个扫描图像；以及

图像拼接单元，基于所述多个扫描图像生成整合图像，所述整合图像用于评价所述医学成像设备的性能。

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