CN108937987B - 一种确定模体中标记物位置的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种确定模体中标记物位置的方法，适于确定标记物在第一坐标系下的标记物位置。该方法包括：在将模体放置在成像系统的射线源和探测器之间时，对于模体所处的第二坐标系下多个位置中的每一位置，获取模体的投影图像，且处理投影图像以检测模体中的标记物在第三坐标系下的投影位置；获取模体所处的至少一对位置间的位置差；根据位置差以及模体中的标记物在第三坐标系中的第一投影位置组，计算标记物在第一坐标系中的标记物位置，其中第一投影位置组包括模体在至少一对位置的每一位置处的投影位置；其中第一坐标系与模体相关，第二坐标系与成像系统相关，第三坐标系与成像系统的探测器相关。

Description

一种确定模体中标记物位置的方法和系统

技术领域

本发明主要涉及成像系统的几何校正，尤其涉及一种确定模体中标记物位置的方法以及校正成像系统的方法和系统。

背景技术

包括成像系统的医疗系统，如计算机断层扫描(CT)系统和放射治疗(RT)系统(例如LINAC)等，可用于医学诊断或治疗。通过扫描诸如患者这样的对象可以获得投影数据。在扫描过程中，机架可围绕该对象旋转。在机架旋转期间，医疗系统的一个或多个部件的下沉可能导致医疗系统与其期望的位置有偏差，可能影响图像质量，因此有必要进行几何校正。

在传统的几何校正中，校正的精确度取决于模体以及模体中标记物的精确度。因此有必要精确确定标记物在模体中的位置。

发明内容

本申请提供一种确定模体中标记物位置的方法和系统。

本申请的一个方面提供了一种确定模体中标记物位置的方法，适于确定标记物在第一坐标系下的标记物位置，所述方法包括以下步骤：在将模体放置在成像系统的射线源和探测器之间时，对于所述模体所处的第二坐标系下多个位置中的每一位置：获取所述模体在所述成像系统的多个机架角度下的投影图像；以及对于每个机架角度下的投影图像，处理所述投影图像以检测所述模体中的标记物在第三坐标系下的投影位置；获取所述模体所处的第二坐标系下所述多个位置中至少一对位置间的位置差；根据所述模体所处的第二坐标系下所述至少一对位置间的位置差以及所述模体中的标记物在第三坐标系中的第一投影位置组，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置，其中所述第一投影位置组包括所述模体在所述至少一对位置的每一位置处、多个机架角度中每一机架角度下的投影位置；其中所述第一坐标系与所述模体相关，所述第二坐标系与所述成像系统相关，所述第三坐标系与所述成像系统的探测器相关。

在本发明的一实施例中，根据所述模体所处的第二坐标系下所述至少一对位置间的位置差以及所述模体中的标记物在第三坐标系中的第一投影位置组，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置的步骤包括：根据所述模体在所述第二坐标系下至少一对位置间的位置差以及所述第一投影位置组，确定每一机架角度下的投影矩阵；根据所述标记物在所述第三坐标系中的第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在所述第一坐标系中的标记物位置，其中所述第二投影位置组包括所述模体在所述第二坐标系下的其中一位置处，多个机架角度中每一机架角度下的投影位置。

在本发明的一实施例中，确定每一机架角度下的投影矩阵的步骤包括：根据所述模体所处的第二坐标系下所述多个位置的至少一对位置间的位置差，确定所述模体的多个标记物中的各个标记物在第二坐标系下所述至少一对位置间的标记物位置差；在各个机架角度下，将所述各个标记物在第二坐标系下所述至少一对位置间的标记物位置差、所述各个标记物在第三坐标系中的投影位置、所述机架角度下的投影矩阵建立方程组；联立所述各个标记物的所对应的方程组；求解联立方程组以确定各个机架角度下的投影矩阵。

在本发明的一实施例中，所述第一坐标系和所述第二坐标系重合。

在本发明的一实施例中，根据所述的标记物在第三坐标系中的第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置的步骤包括：根据从所述第一投影位置组中选取的所述第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在所述第二坐标系中的标记物位置；根据所述第一坐标系和所述第二坐标系的映射关系，将所述标记物在所述第二坐标系中的标记物位置转换为所述标记物在所述第一坐标系中的标记物位置。

在本发明的一实施例中，根据所述的标记物在第三坐标系中的第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置的步骤包括在所述模体被移动到使得所述第一坐标系与所述第二坐标系重合的情况下：获取所述模体在所述成像系统的多个机架角度下的投影图像；对于每个机架角度下的投影图像，处理所述投影图像以检测所述模体中的标记物在所述第三坐标系下的投影位置，作为所述第二投影位置组；根据所述第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置。

在本发明的一实施例中，上述方法是在所述成像系统的几何校正过程中执行。

本发明提出一种确定模体中标记物位置的系统，包括存储器和存储器。存储器用于存储可由处理器执行的指令；处理器用于执行所述指令以实现如上所述的方法。

本发明还提出一种成像系统，包括射线源、与所述射线源相对的探测器、置于所述射线源和所述探测器之间的移动支架、以及存储器和处理器。存储器用于存储可由处理器执行的指令。处理器用于执行所述指令以实现如上任一项所述的方法。

在本发明的一实施例中，所述移动支架为所述成像系统的床台。

在本发明的一实施例中，所述移动支架独立于所述成像系统。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行上所述的方法。

本申请的一部分附加特性可以在下面的描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的检查或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是显而易见的。本披露的特性可以通过对以下描述的具体实施例的各种方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。

附图说明

图1是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性CT系统的示意图。

图2是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性CT系统的示意图。

图3是根据本申请的一些实施例所示的示例性计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示例图。

图4是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图。

图5是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性处理引擎的示意图。

图6是根据本申请的一些实施例示出的用于计算标记物位置的示例性流程的流程图。

图7是根据本申请的一些实施例示出的示例性模体的横截面视图的示意图。

图8是根据本申请的一些实施例示出的图7所示的模体的透视图的示意图。

图9是根据本申请的一些实施例示出的示例性CT扫描仪的示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请的实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

应当理解的是，本申请使用的术语“系统”、“引擎”、“单元”、“模块”和/或“区块”是一种以降序的形式来区分不同组件、元件、部件、部件或组件的级别方法。然而，如果其他表达方式达到相同的目的，则这些术语可能被其他表达方式所取代。

通常，如本申请所使用的“模块”、“单元”或“区块”是指以硬件或固件或软件指令的集合体现的逻辑。本申请描述的模块、单元或区块可以通过软件和/或硬件的方式实现，并且可以被存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或其他存储设备中。在一些实施例中，软件模块、单元、区块可以被编译并连接到可执行程序中。应当理解的是，软件模块可以从其他模块、单元、区块或其自身调用和/或可以响应于检测到的事件或中断而被调用。

配置用于在计算设备上执行的软件模块/单元/区块(例如，如图3所示的处理器310)可以被提供在计算机可读介质上，诸如光盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘或任何其他有形介质或作为数字下载(并且可以原始地以压缩或可安装的格式存储，在执行之前需要安装、解压缩或解密)。软件代码可以部分或全部存储在执行计算设备的存储设备上供计算设备执行。软件指令可以被嵌入到固件当中，例如可擦可编程只读存储器(EPROM)。应当理解的是，硬件模块、单元或区块可以包括在连接的逻辑组件中，例如门和触发器和/或可以包括在诸如可编程门阵列或处理器之类的可编程单元中。本申请描述的模块、单元、区块或计算设备功能可以被实现为软件模块/单元/区块，但是可以用硬件或固件来表示。通常，这里描述的模块、单元、区块是指可以与其他模块、单元、区块组合或者分成子模块、子单元、子区块的逻辑模块、单元、区块，不管它们的物理组织或存储。所述描述可以适用于系统、引擎或其一部分。

应当理解的是，当单元、引擎、模块或区块被称为“在…上”、“连接到”或“耦合到”另一单元、引擎、模块或区块时，其可以直接“在…上”、“连接到”或“耦合到”、或者与另一单元、引擎、模块或区块通信，或者可以存在中间的单元、引擎、模块或区块，除非上下文明确提示例外情形。如本申请所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何一种和所有的组合。

参照附图并考虑以下描述，本申请的这些和其他特征以及相关的结构元件以及制造的部件和经济的结合的操作和功能的方法可以变得更加明显，且都构成本申请的一部分。然而，应当明确地理解，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不意图限制本申请的范围。应当理解的是，附图不是按比例的。

本申请提供了用于医学成像和/或医学治疗的系统和组件。在一些实施例中，医疗系统可以包括成像系统。成像系统可以包括计算机断层扫描(CT)系统、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)系统、多模态系统等中的一种或多种的组合。示例性CT系统可以包括锥形束计算机断层扫描(CBCT)系统。示例性多模态系统可以包括计算机断层扫描-正电子发射断层扫描(CT-PET)系统、计算机断层扫描-磁共振成像(CT-MRI)系统等。在一些实施例中，医疗系统可以包括治疗系统。治疗系统可以包括LINAC、Co-60γ辐射器等。仅作为示例，医疗系统可以包括CT引导放射治疗系统。

为了说明的目的，并不旨在限制本申请的范围，本申请描述了用于CT图像重建的系统和方法。所述系统和方法可以基于图像重建算法重建CT图像。

本申请中使用的术语“图像”可以指2D图像、3D图像、4D图像和/或任何相关数据(例如，CT数据、对应于CT数据的投影数据)。这并不是为了限制本申请的范围。对于本领域的技术人员来说，在本申请的指导下可以进行各种修正和改变。

本申请使用的术语“辐射”可以包括粒子辐射、光子辐射等中的一种或多种的组合。粒子可以包括正电子、中子、质子、电子、μ-介子、重离子等中的一种或多种的组合。光子可以是γ光子、β光子、X射线光子等中的一种或多种的组合。各种修正和/或改变并不脱离本申请的范围。

图1和2是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性CT系统100的示意图。如图所示，CT系统100可以包括CT扫描仪110、网络120、一个或多个终端130、处理引擎140和存储器150。CT系统100中的各组件之间的连接方式是可变的。仅作为示例，如图1所示，CT扫描仪110可以通过网络120连接到处理引擎140。作为另一示例，如图2所示，CT扫描仪110可以直接连接到处理引擎140。在一些实施例中，可以省略CT系统100中的一个或多个组件。仅作为示例，CT系统100可以不包括终端130。

CT扫描仪110可以包括机架111、探测器112、探测区域113、床台114和光源115。机架111可以支撑探测器112和光源115。光源115刚性地附接到机架111，而探测器112有弹性地或刚性地附接到机架111。对象116可以放置在床台114上用于扫描。为了进行扫描，光源115可向对象发射X射线。探测器112可以探测到至少部分光源115发射的X射线。对象116可以是生物体或非生物体。仅作为示例，对象116可以是患者、人造对象等。示例性人造对象可以是模体。如本申请中所使用的，模体可以指由CT扫描仪110扫描或成像的物体，以评估、分析和/或调整CT系统100的成像性能。

在一些实施例中，对象116可以是模体或成像对象。如本申请中所使用的，模体可以是几何校正模体，即在校正扫描期间被扫描以提供校正数据的对象。如本申请中所使用的，校正扫描可以指为了校正成像系统而对对象进行的扫描。校正数据可以包括与模体相关的投影数据、模体中多个标记物的位置等。如本申请中所使用的，成像对象可以指在成像扫描期间被扫描以提供成像数据的对象。如本申请中所使用的，成像扫描可以指为了成像而对对象进行的扫描。成像对象可以是患者、人造对象等。示例性成像数据可以包括与成像对象有关的投影数据。校正结果可用于随后的成像扫描。

在一些实施例中，在校正扫描中获取的校正信息可用于确定与CT系统100相关的一个或多个投影矩阵。一个投影矩阵可以对应于一个机架角度。例如，与CT系统100相关的投影矩阵可以通过校正扫描来确定。所述与CT系统100相关的投影矩阵可进一步用于成像扫描以处理成像数据。

在一些实施例中，校正数据和成像数据可以用坐标系标记。仅作为示例，模体中多个标记物的位置可以用模体坐标系标记。作为另一示例，与模体相关的投影数据可以用CT系统100的图像坐标系标记。如本申请中所使用的，“标记”是指基于数据相对于某个坐标系的原点的位置，在该坐标系中为数据分配一个或多个坐标的过程。仅举例说明，用与模体相关的坐标系标记所述模体中多个标记物位置的过程是指：基于所述模体中多个标记物相对于所述与模体相关的坐标系的原点(例如，所述模体的中心点)的位置在模体坐标系中向所述至少一个标记物分配一个或多个坐标的过程。

光源115可以向对象116发射放射线(例如，X射线)。在一些实施例中，光源115可以围绕旋转轴旋转，使得可以从光源的多个角度(或称为多个机架角度)扫描位于探测区域113中的对象116。仅作为示例，光源115刚性地附接到机架111上，而探测器112刚性地或有弹性地附接到机架111上。当机架111围绕旋转轴以圆形路径旋转时，光源115和探测器112可以相应地旋转，并且可以从多个机架角度扫描模体。在一些实施例中，多个机架角度的数量可以是偶数。如本申请中所使用的，光源的角度(或称为机架角度)可能与CT扫描仪110的光源的位置相关。所述多个机架角度可以包括第一机架角度，不同于第一机架角度的第二机架角度，不同于第一机架角度和第二机架角度的第三机架角度。第一机架角度、第二机架角度和第三机架角度可以是等间距的或不等间距的。在一些实施例中，第一机架角度、第二机架角度和第三机架角度可以是等间距的。仅作为示例，第一机架角度和第二角度之间的第一角度差可以与第二机架角度和第三角度之间的第二角度差相同。在一些实施例中，第一角度差和/或第二角度差可以在0°至360°的范围内。在一些实施例中，第一角度差和/或第二角度差可以在0°至20°的范围内。仅作为示例，机架角度每改变1°时，光源115扫描对象116。机架角度总共变化360°。在一些实施例中，第一机架角度、第二机架角度和第三机架角度可以是不等间距的。第一角度差和第二角度差可以不相等。

探测器112可以探测由光源115发射的辐射(例如，X射线光子)。探测器112可以布置成与光源115相对。探测器112可以在大致垂直于光源115发射的放射线(例如，X射线)的中心轴的方向上延伸。在一些实施例中，探测器112可以与光源115一起围绕探测区域113旋转。所述探测器可以包括闪烁体探测器(例如，碘化铯探测器)、气体探测器等。在一些实施例中，探测器112可以包括一个或多个探测单元。探测单元可以布置成单行或多行。结合光源115描述，在校正扫描期间，探测器112和光源115可围绕被扫描的模体旋转，并且可以从多个机架角度扫描模体。因此，探测器可以收集与模体相关的多个机架角度的投影数据。

网络120可以包括有助于CT系统100交换信息和/或数据的任何适合的网络。在一些实施例中，CT系统100的一个或多个其他组件(例如，CT扫描仪110、终端130、处理引擎140、数据库150等)可以通过网络120相互交互信息和/或数据。例如，处理引擎140可以通过网络120从CT扫描仪110获取图像数据。又例如，处理引擎140可以通过网络120获取来自CT扫描仪110的投影数据(例如，和模体相关投影数据)。又例如，处理引擎140可以通过网络120获取来自终端130的用户指令。网络120可以是和/或包括公共网络(例如，互联网)、专用网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)等)、有线网络(例如，以太网)、无线网络(例如，802.11网络、Wi-Fi网络等)、蜂窝网络(例如，LTE网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(VPN)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、转换器、服务器计算机和/或其中的一种或多种的组合。例如，网络120可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、局域网、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、公用电话交换网(PSTN)、蓝牙^TM网络、ZigBee^TM网络、近场通信网络(NFC)等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，网络120可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络120可以包括有线和/或无线网络接入点，如基站和/或CT系统100的一个或多个组件可以被接入到网络120以进行交换数据和/或信息所通过的网络交换点。

终端130可以包括移动设备131、平板电脑132、笔记本电脑133等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，移动设备131可以包括智能家庭设备、可穿戴设备、移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，智能家用设备可以包括智能照明装置、智能电器控制装置、智能监控装置、智能电视、智能摄像机、对讲机等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，可穿戴设备可能包括手环、鞋袜、眼镜、头盔、手表、服装、背包、智能配件等一种或多种的组合。在一些实施例中，移动设备可以包括移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备、笔记本电脑、平板电脑、台式机等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，虚拟现实设备和/或增强现实装置可以包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实眼罩、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实眼罩等中的一种或多种的组合。例如，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括GoogleGlass^TM、Oculus Rift^TM、Hololens^TM、Gear VR^TM等。在一些实施例中，终端130可以是处理引擎140的一部分。

处理引擎140可以处理从CT扫描仪110、终端130和/或存储器150获得的数据和/或信息。获得的数据和/或信息可以包括校正数据、成像数据等。

在一些实施例中，处理引擎140可处理计算标记物位置。结合CT扫描仪110的描述，校正数据可对应于多个机架角度(例如，第一机架角度、第二机架角度、第三机架角度等)。在一些实施例中，处理引擎140可以基于投影数据和模体位置数据计算标记物位置。进一步地，在一些实施例中，处理引擎140可以计算投影矩阵。

在一些实施例中，处理引擎140可以是服务器或服务器群组。所述服务器群组可以是集中式的或者分布式的。在一些实施例中，处理引擎140可以是本地的或远程的。例如，处理引擎140可以通过网络120访问存储在CT扫描仪110、终端130和/或数据库150的信息和/或数据。又例如，处理引擎140可以直接与CT扫描仪110、终端130和/或数据库150连接从而访问其存储的信息和/或数据。在一些实施例中，处理引擎140可以在云平台上被执行。例如，云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云、分布式云、互联云、多重云等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，处理引擎140可以由具有一个或多个组件的计算设备300(如图3所示)执行。

数据库150可以存储数据、指令和/或其他信息。在一些实施例中，数据库150可以存储从终端130和/或处理引擎140中获得的数据。在一些实施例中，数据库150可以存储处理引擎140为执行本申请中描述的示例性方法所执行或使用的数据和/或指令。在一些实施例中，数据库150可以包括大容量存储器、可移动存储器、易失读写存储器、只读存储器(ROM)等中的一种或多种的组合。示例性的大容量存储器可包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性的可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、拉链盘、磁带等。示例性的易失读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性的RAM可以包括动态随机存储器(DRAM)、双倍数据率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、晶闸管随机存取存储器(T-RAM)和零电容随机存取存储器(Z-RAM)等。示例性的ROM可以包括掩模只读存储器(MROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)和数字多用途光盘等。在一些实施例中，数据库150可以在云平台上被执行。例如，云平台可以包括私有云、公有云、混合云、社区云、分布式云、互联云、多重云等中的一种或多种的组合。

在一些实施例中，数据库150可以连接到网络120与CT系统100中的一个或多个其他组件(例如，处理引擎140、终端130等)进行通信。CT系统100中的一个或多个组件可以通过网络120访问存储在数据库150中的数据或指令。在一些实施例中，数据库150可以直接与CT系统100中的一种或多个其他组件(例如，处理引擎140、终端130等)连接或通信。在一些实施例中，数据库150可以是处理引擎140的一部分。

图3是根据本申请的一些实施例所示的示例性计算设备300的示例性硬件和/或软件组件的示例图。数据处理引擎140可以在该计算设备300上实施。如图3所示，计算设备300可以包括处理器310、存储器320、输入/输出(I/O)330和通信端口340。

处理器310可以根据本申请所描述的技术执行计算机指令(例如，程序代码)和处理引擎140的功能。计算机指令可以包括例如执行本申请描述的特定功能的例程、程序、对象、组件、数据结构、过程、模块和功能。例如，处理器310可以处理从CT扫描仪110、终端130、数据库150和/或CT系统100的任何其他组件中获得的图像数据。在一些实施例中，处理器310可以包括一个或多个硬件处理器，诸如微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、应用特定指令集成处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑器件(PLD)、能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等中的一种或多种的组合。

仅仅为了说明，在计算设备300中仅描述了一个处理器。然而，应当注意的是，本申请中的计算设备300还可以包括多个处理器，因此本申请中描述的处理器执行的操作和/或方法步骤也可以由多个处理器联合或单独执行。例如，如果在本申请中，计算设备300的处理器执行步骤A和步骤B，则应当理解，步骤A和步骤B也可以由计算设备300的两个或多个不同的处理器共同或分开执行(例如，第一处理器执行步骤A、第二处理器执行步骤B或者第一和第二处理器共同执行步骤A和B)。

存储器320可以存储从CT扫描仪110、终端130、数据库150和/或CT系统100的任何其他组件中获得的数据/信息。在一些实施例中，存储器320可以包括大容量存储器、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等中的一种或多种的组合。例如，大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。可移除存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩盘、磁带等。易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。RAM可以包括动态随机存取存储器(DRAM)、双倍数据率同步动态随机存取存储器(DDR SDRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、晶闸管随机存取存储器(T-RAM)和零电容随机存取存储器(Z-RAM)等。ROM可以包括掩模只读存储器(MROM)、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、光盘只读存储器(CD-ROM)和数字通用盘只读存储器等。在一些实施例中，存储器320可以存储一个或多个程序和/或指令以执行在本申请中描述的示例性方法。例如，存储器320可以存储处理引擎140用于处理投影数据的的程序。

输入/输出(I/O)330可以输入和/或输出信号、数据、信息等。在一些实施例中，输入/输出(I/O)330可以使用户能够与处理引擎140进行交互。在一些实施例中，输入/输出(I/O)330可以包括输入装置和输出装置。示例性的输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等中的一种或多种的组合。示例性的输出设备可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等中的一种或多种的组合。示例性的显示装置可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、弯曲屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)、触摸屏幕等中的一种或多种的组合。

通信端口340可以连接到网络(例如，网络120)以便于数据通信。通信端口340可以建立处理引擎140与CT扫描仪110、终端130和/或数据库150之间的连接。连接可以是有线连接、无线连接、任何其他可以实现数据传输和/或接收的通信连接等中的一种或多种的组合。有线连接可以包括例如，电缆、光缆、电话线等中的一种或多种的组合。无线连接可以包括例如，蓝牙^TM连接、Wi-Fi^TM连接、WiMax^TM连接、无线局域网连接、ZigBee连接、移动网络连接(例如，3G、4G、5G等)等中的一种或多种的组合。在一些实施例中，通信端口340可以是和/或包括标准化通信端口，诸如RS232、RS485等。在一些实施例中，通信端口340可以是专门设计的通信端口。例如，通信端口340可以根据医学数字成像和通信(DICOM)协议进行设计。

图4是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性移动设备400的示例性硬件和/或软件组件的示意图。终端130可以在该移动设备400上实施。如图4所示，移动设备400可以包括天线410、显示器420、图形处理单元(GPU)430、中央处理单元(CPU)440、输入/输出(I/O)450、内存460和存储器490。在一些实施例中，任何其它合适的组件包括但不限于系统总线或控制器(未示出)，也可以包括在移动设备400中。在一些实施例中，移动操作系统470(例如，iOS^TM、Android^TM、Windows Phone^TM等)和一个或多个应用程序480可以从存储490加载到存储器460中，以便由中央处理单元(CPU)440执行。应用程序480可以包括浏览器或任何其他合适的移动应用用于接收和呈现与处理引擎140有关的图像处理信息或其他信息。信息流的用户交互可以通过输入/输出(I/O)450获得，也可以通过网络120提供给处理引擎140和/或CT系统100的其他组件。

为了实现在本申请中描述的各种模块、单元及其功能，计算机硬件平台可以用作本申请所描述的一个或多个元件的硬件平台。具有用户界面元件的计算机可以用于执行个人计算机(PC)或任何其他类型的工作站或终端设备。通过适当的编程，计算机也可以充当服务器。

图5是根据本申请的一些实施例所示的一种示例性处理引擎140的示意图。如图5所示，处理引擎140可以包括获取模块510、计算模块520、和存储模块530。

获取模块510可以从CT系统100的一个或多个组件(例如，CT扫描仪110、终端130、存储器150等)获取数据。获取模块510可以获取与模体有关的投影数据，以及位置数据。与模体相关的投影数据可以对应于多个机架角度(例如，第一机架角度、第二机架角度、第三机架角度等)。模体位置数据是模体在CT系统100上，例如移动支架930上移动而形成的多个位置的数据。这将在后文参考图9描述。在一些实施例中，位置数据可以通过例如终端130自用户处获得。在一些实施例中，模体位置数据可通过网络120接收自其它设备，例如图9所示的移动支架930。

在一些实施例中，获取模块510可以将获取的数据发送到计算模块520、和/或存储模块530。

计算模块520可以处理投影数据以检测模体中的标记物在第三坐标系(将在后文描述)中的投影位置。

在一些实施例中，计算模块520可以生成多个2D图像(例如，在两个不同角度的两个2D投影图像)，并对2D图像进行分析，从而确定标记物在第三坐标系中的投影位置。

计算模块520可以根据模体在第二坐标系(将在后文描述)下的多个位置间的差值以及模体在多个机架角度中每一机架角度下的标记物在第三坐标系中的投影位置，来确定模体中至少一个标记物在第一坐标系(将在后文描述)下的位置。在一些实施例中，计算模块520还可以确定多个投影矩阵。多个投影矩阵可能与CT系统100相关。

为了确定与CT系统100相关的多个投影矩阵，计算模块520可以在CT系统100内确定一个或多个坐标系。在一些实施例中，计算模块520可以基于模体确定第一坐标系。如本申请中所使用的，第一坐标系也可以被称为与模体相关的坐标系或模体坐标系。第一坐标系的原点可以与模体中特定点对准。仅作为示例，第一坐标系的原点可以与模体的中心点对准。在一些实施例中，第一坐标系可以是三维坐标系(例如，笛卡尔坐标系)。仅作为示例，如图9所示，第一坐标系可以包括第一坐标轴(例如，Y轴)、垂直于第一坐标轴的第二坐标轴(例如，X轴)以及垂直于第一坐标轴和第二坐标轴的第三坐标轴(例如Z轴)。具体地说，X轴和Z轴可以在垂直面上，X轴和Y轴可以在水平面上，并且Y轴可以沿着模体的中心轴线。结合CT扫描仪110描述，计算模块520可以用第一坐标系来标记模体中多个标记物的位置。仅作为示例，使用第一坐标系标记所述模体的位置的过程是指基于模体的多个标记物与第一坐标系的原点(例如，模体的中心点)相对的位置，在第一坐标系中向模体中多个标记物分配一个或多个坐标的过程。

在一些实施例中，计算模块520可以基于CT系统100(或CT扫描仪110)来确定第二坐标系。如本申请中所使用的，第二坐标系也可以称为CT系统100的坐标系。第二坐标系的原点可以是光源115的旋转平面与旋转轴的交点。在一些实施例中，第二坐标系可以是国际电工委员会(IEC)固定坐标系。IEC固定坐标系是三维坐标系。IEC固定坐标系可以包括X_f轴，Y_f轴和Z_f轴。X_f轴、Y_f轴和Z_f轴可以根据光源115的旋转平面和/或旋转轴来定义。光源115的旋转轴垂直于所述旋转平面。具体地，光源115的旋转轴可以被定义为Y_f轴。X_f轴和Z_f轴在光源115的旋转平面上，所述Z_f轴指向垂直向上方向。具体地，当机架角为0度时，Z_f轴从CT系统100的中心指向光源115。根据包含Z_f轴和Y_f轴的右手坐标系可以确定X_f轴。

在一些实施例中，计算模块520可以确定与探测器112相关的第三坐标系。如本申请中所使用的，第三坐标系也可以称为CT系统100的图像坐标系。第三坐标系的原点可以是探测器112中的一个点。例如，该点可以是探测器112的中心点、探测器112的左上角点、探测器112的右上角点等。探测器112的左上角点或右上角点可以是从朝向机架111的角度看过去的，如图9所示的，所述Y轴的正方向。第三坐标系可以是二维的或三维的。仅作为示例，如图9所示，第三坐标系可以是由U轴和V轴限定的二维坐标系。在一些实施例中，当机架角为0度时，U轴和V轴可以分别平行于X_f轴和Y_f轴。结合CT扫描仪110描述，计算模块520可以利用第三坐标系来标记与模体相关的投影数据。

计算模块520可以基于第二坐标系、第三坐标系、投影数据和模体位置数据确定与CT系统100相关的投影矩阵。第二坐标系的多个投影矩阵可以是对应于多个机架角度的多个投影矩阵。例如，第二坐标系的多个投影矩阵可以是对应于第一机架角度的第二坐标系的第一投影矩阵、对应于第二机架角度的第二坐标系的第二投影矩阵、对应于第三机架角度的第二坐标系的第三投影矩阵等。在一些实施例中，第一机架角度、第二机架角度和第三机架角度可以不等间距。计算模块520可以基于对应于不等间距的机架角度的投影矩阵，生成对应于等间距的机架角度的投影矩阵。例如，计算模块520可以基于第二坐标系的第一投影矩阵和第二投影矩阵，通过插值的方法确定第二坐标系的对应于第四机架角度的第四投影矩阵。例如，第四机架角度、第一机架角度和第二机架角度是等间距的。

在一些实施例中，计算模块520可以和存储模块530相连接或通信。

存储模块530可以存储数据和/或信息。仅作为示例，存储模块530可以存储由计算模块520生成的标记物在第一坐标系中的标记物位置。

应当注意的是，对处理引擎140的上述描述仅仅是为了说明的目的，而非限制本申请的范围。对于本领域的技术人员，在本申请的教导下可以进行各种修正和改变。然而，各种修正和改变并没有脱离本申请的范围。例如，可以省略计算模块520，并且CT扫描仪110和/或终端130可以被配置为执行本申请中所描述的计算模块520的一个或多个功能。

图6是根据本申请的一些实施例示出的用于计算标记物位置的示例性流程600的流程图。所述过程或其一部分可以在如图3所示的计算系统或如图4所示的移动设备上实现。为了说明的目的，下面的描述参考图1和2示出的CT系统100和图9示出的CT扫描仪。如所描述的，CT系统100包括计算模块520(如图5所示)。

首先参考图9，在将模体700置于移动支架930，且移动支架930放置在床台114上。移动支架930是一个可以精密调节位置的支架。在一些实施例中，移动支架930为电动调节支架。可选的，移动支架930可通过控制单元进行调节，所述控制单元可以通过CT系统的处理引擎140实现，也可以为移动支架930配置单独的控制单元，在本申请中不做限定。经过调节后，模体700在三维空间中的位置将被改变，从而改变了模体700及其标记物702在第二坐标系下的位置。可以调节移动支架930，而使模体处在若干个不同的位置中。在此，调节的次数可以是1次或更多次，位置的数量相应地为2个或更多个。

在步骤602中，可以获取多个位置下与模体相关的投影数据。投影数据可以由获取模块510从CT系统100的一个或多个组件(例如，CT扫描仪110、存储器150等)获取。在一些实施例中，在模体处于各个位置时，当CT扫描仪110的光源处于一个或多个机架角度(例如，第一机架角度、第二机架角度、第三机架角度等)时，可以采集不同机架角度下的模体的投影数据。在一些实施例中，模体的投影数据可以存储在存储器150内，方便获取模块510获取。此处的多个位置的数量可以是2个或者更多个。此外，此处的多个位置可以是从移动支架930被调节而使模体处在的若干个位置中选取。选取的范围可以是任意的。例如，可以选择若干个位置中的一部分或者全部。

在步骤604中，处理投影数据以检测模体中的标记物在第三坐标系中的投影位置。计算模块520可以处理投影数据，例如根据模体700中标记物702与本体701的成像参数的不同来确定标记物在与探测器有关的第三坐标系中的投影位置(参考图7)。可以选择标记物的中心在第三坐标系中的坐标值作为其投影位置。

在步骤606中，可以获取模体在第二坐标系下多个位置中至少一对位置间的位置差。

在一些实施例中，所述模体所处的至少一对位置间的位置差可以由获取模块510从例如终端130获取。在一些实施例中，用户将调节移动支架930而确定的模体移动的距离(即不同位置间的位置差)输入终端130中。

在一些实施例中，所述模体所处的至少一对位置间的位置差可以由获取模块510从例如移动支架930获取。在这些实施例中，移动支架930能够记录调节前后的模体移动的距离(即调节前后位置间的位置差)，并通过网络输出给获取模块510。

在此，可以获取模体在第二坐标系下一对位置间的位置差，也可以获取模体在第二坐标系下两对或更多对位置间的位置差。获取的数量可以参考后续计算时未知数的数量。各对位置间，位置可以有一个是相同的。例如，使用第一位置和第二位置得到一个位置差。使用相同的第一位置和第三位置得到另一个位置差。

在此，位置差可包括多个坐标轴上的坐标值差，例如第二坐标系下X、Y及Z三个坐标轴下的坐标值差。

在步骤608中，根据模体的至少一对位置间的差值以及模体中的标记物在第三坐标系中的第一投影位置组，计算标记物在第一坐标系中的标记物位置。

在此，第一投影位置组包括模体在至少一对位置的每一位置处、多个机架角度中每一机架角度下的投影位置。具体地说，第一投影位置组可包括一对位置的一个位置处、多个机架角度中每一机架角度下的投影位置，第一投影位置组还可包括一对位置的另一个位置处、多个机架角度中每一机架角度下的投影位置。

在上述的步骤608中，可以先根据模体在第二坐标系下至少一对位置间的位置差以及第一投影位置组，确定每一机架角度下的投影矩阵；再根据标记物在第三坐标系中的第二投影位置组、以及此前确定的投影矩阵，计算标记物在第一坐标系中的标记物位置。在此，第二投影位置组可包括模体在第二坐标系下的其中一位置处，多个机架角度中每一机架角度下的投影位置。在此，模体在第二坐标系下的其中一位置的选取是多种多样的。例如，其中一位置可以是步骤606中用于计算位置差的一对(或多对)位置中的一个位置，相应的第二投影位置组是从第一投影数据组中选取；再如，其中一位置可以是步骤602中获取了的投影数据的多个位置中的一个位置，相应的第二投影位置组可以从已获取的投影数据中选取；又如，其中一位置还可以是其他位置。采用获取了的投影数据的位置的优势是，可以不必再进行投影数据的重新获取。

由于移动支架930的精密性，模体在第二坐标系的多个位置间的差值，将会被精确确定和记录，再结合每一机架角度下的标记物在第三坐标系中的投影位置，就可以计算得到每一机架角度下的投影矩阵和权重系数。进一步，根据各个角度下的投影矩阵和权重系数，以及各个机架角度下的标记物在第三坐标系中的投影位置，就可以计算标记物在第一坐标系中的标记物位置。

下面给出示例性的计算过程。

1)在机架角度为θ下，对于第i(i＝1～N)个标记物，在模体初始位置(S₀，第二坐标系下)处：

在式(1)中，P^θ是投影矩阵，[x_i y_i z_i 1]^T是模体内的第i个标记物在与成像系统有关的第二坐标系下的位置，

是第i个标记物在初始位置的权重系数，

是模体内第i个标记物在与探测器有关的第三坐标系下的位置。

模体在第j(j＝1～M)个移动位置((Δx^j,Δy^j,Δz^j))处：

两者相减：

在此，Δx^j,Δy^j,Δz^j是模体内各标记物在两个位置间的坐标差值，也等效于模体在两个位置间的坐标差值。因此，可以由所获取的模体在两个位置间的坐标差值，来得到模体内各标记物在两个位置间的坐标差值。

将N个标记物的方程式列在一起：

(a)对于多次模体位置移动，上述方程组共有3MN个方程组，且有MN+12个未知数(投影矩阵P^θ和对应的

在此，假设模体移动M次(位置分别为S₁～S_M)，共有N个小球(1～N)。

(b)可通过最小二乘法、粒子群等方法求解出所对应的投影矩阵P^θ和对应的

2)在不同机架角度下重复上述步骤，从而得到所有机架角度下的投影矩阵P^θ。

3)对于第i(i＝1～N)个标记物，在模体位于某一位置(如S₀～S_M中的一个位置)处时，其在不同机架角度下对应的投影位置分别为

因此可得到：

在上述公式(5)和(6)中，

表示投影图像的特征标记物中心位置，(x_i y_iz_i)表示第一坐标系下的标记物的三维坐标位置，λ_i表示权重系数(其表征射线穿越距离)。

变换上述方程组：

联立不同机架角度下的方程组，通过奇异值分解得到实际标记物在第一坐标系下的坐标(x_i y_i z_i)。

4)循环上述步骤直至计算出所有标记物位置。

在步骤(3)中，可利用投影数据和上述计算得到的投影矩阵得到标记物的坐标。此计算得到的标记物坐标对应的坐标原点(即计算时的模体坐标系原点)即为第二坐标系的坐标原点。假设模体的第一坐标系与第二坐标系的坐标原点相同，那么此时标记物的坐标也可以视为第一坐标系下的坐标。

通常情况下，针对模体会定义第一坐标系，可以利用上述计算得到的坐标值对应的第一坐标系与定义的第一坐标系之间的映射关系转换标记物坐标，从而确定标记物在定义的模体的第一坐标系下的三维坐标。

当要得到不同于第二坐标系的第一坐标系下的标记物坐标时，在替代实施例中，可以在步骤602获取所需的投影数据后，移动模体700，使其第一坐标系与第二坐标系重合。然后重新扫描模体，得到不同机架角度下的投影数据。利用重新扫描的投影数据进行步骤3)，得到的标记物坐标即是第一坐标系下的标记物坐标。在这一过程中，如果某一位置下的模体700的投影数据已经被扫描和采集过，则可以省略这一扫描和采集步骤。

本实施例的方法可以只需由CT系统的成像系统来执行，因此可以显著降低成本，并且能够消除潜在的金属伪影。相比之下，其他做法是通过工业CT扫描来获得小球在几何模体中的精确位置，这种做法的成本高昂，而且由于标记物通常由金属制成，还会存在明显的金属伪影(Metal Artifact)。

图6所示的流程可以在几何校正的过程中进行。例如，可以进行图6所示的过程，确定标记物在与模体有关的第一坐标系下的坐标。与此同时，还可以得到投影矩阵，作为几何校正表。其他实施例中，计算标记物位置的流程可以不在几何校正过程中进行，而是单独进行。

另外，根据本申请的实施例，还可以在模体出厂前预先计算标记物在模体中的位置，并送至使用场所。在将模体700置于移动支架930，且移动支架930放置在CT扫描仪110上。CT扫描仪110可以是CT系统100的一部分。在这些实施例中，CT系统100是扇形束CT或者锥形束CT。移动支架930是一个可以精密调节位置的支架。经过调节后，模体700在三维空间中的位置将被改变，从而改变了模体700及其标记物702在第二坐标系下的位置。可以多次调节移动支架930，而使模体处在多个不同的位置中。可以使用图4所示的处理引擎140来计算标记物位置。

应当注意的是，对所述流程图的上述描述仅仅是为了说明的目的，而非限制本申请的范围。对于本领域的技术人员，根据本申请可以进行各种修正和改变。然而，这些修正和和改变并没有脱离本申请的范围。例如，其存储的标记物位置操作可以被添加到流程500中。

图7是根据本申请的一些实施例示出的示例性模体700的横截面视图的示意图。图8是根据本申请的一些实施例示出的图7所示的模体700的透视图的示意图。如图7和/或图8所示。模体700可以包括主体701和一个或多个标记物702。所述标记物702可用于成像性能分析。

标记物702可以用于分析CT系统100的成像性能。可以基于标记物702用于分析的特定成像参数来选择标记物702的材料、形状、大小和定位。适用于标记物702的示例性金属材料包括钨、钢等中的一种或多种的组合。适用于标记物702的示例性形状包括球体、线状、具有各种横截面的形状等中的一种或多种的组合。适于标记物的示例性定位包括垂直的、水平的、倾斜的等等。可以采用一个或多个标记物702来分析成像性能的一个方面。例如，可以采用例如4个一组的标记物702来分析CT扫描仪110的线性。作为另一示例，可能需要至少8个标记物702来确定一个与CT系统100有关的投影矩阵。

主体701可以向标记物702提供机械支撑。标记物702可以嵌入或封闭在主体701中。与标记物702相比，所述主体701可以响应于由被分析的扫描仪的光源发射的X射线而不具有、具有可忽略的或降低的信号，因此可以在模体700的CT图像中将标记物702与主体701区分开来。在一些实施例中，主体701可以由低密度材料(例如，德尔林、聚苯乙烯等)制成。标记物702可以由高密度材料(例如，钨、钢等)制成。主体701可以是盘状或柱状物体。主体701的横截面可以是圆形、正方形、矩形、椭圆形或任何其它适当的形状。主体701可以是实心的或中空的。在一些实施例中，除了标记物702之外，主体701可以包括用于各种目的的其它部件或模块。例如，主体701可以包括壳体，用于保护模体700或其一部分和/或用于将模体700固定到床台114上。在一些实施例中，标记物702可以螺旋地分布在主体701中，或由主体701中两个对称的圆组成。应当注意的是，上述对模体700的描述仅仅是说明的目的，而非限制本申请的范围。

可以注意到，图7和8所示的模体700的附图和相关描述仅出于示范目的，并非是对模体700或其一部分(例如，主体701或标记物702)的外观、数量、类型、结构、材料、功能或用途加以限制。

图9是根据本申请的一些实施例示出的示例性CT扫描仪110的示意图。如图9所示，CT扫描仪110可以包括机架111、探测器112、床台114和光源115。机架111可以支撑探测器112和光源115。模体700放置在移动支架930上，且移动支架930放置在床114上以用于扫描。

光源115可以发射穿过模体700中标记物702的放射线(例如，X射线)930，产生与模体700相关的投影数据。在一些实施例中，投影数据可以由探测器112探测到。

在一些实施例中，光源115可围绕旋转轴旋转以被定位为各种机架角度，使得可以从多个方向扫描位于探测区域113中的模体700。仅作为示例，光源115和探测器112是可移动地或固定地附接到机架111。当机架围绕旋转轴以圆形路径旋转时，光源115和探测器112可以相应地旋转，并且可以从多个机架角度扫描模体700。如本申请中所使用的，机架角度与光源115相对于CT扫描仪110的位置相关。例如，机架角度可以是放射线930(例如，X射线)的中心轴线和CT扫描仪110的Z_f轴之间的角度。仅作为示例，如图9所示，在机架角度0°时扫描模体700。

移动支架930是一个可以精密调节三维位置的支架。经过调节后，模体700在三维空间中的位置将被改变，从而改变了模体700及其标记物930在第二坐标系下的位置。可以多次调节移动支架930，而使模体处在多个不同的位置中。在替代实施例中，如果床台114的移动精度足够精确且移动距离能够被记录，也可以直接将模体放在床台114上，此时床台114作为移动支架。

在一些实施例中，可以基于模体700来确定第一坐标系。第一坐标系的原点可以与模体700的中心点重合。第一坐标系可以包括X轴、Y轴和Z轴。具体地说，X轴和Z轴在垂直面上，X轴和Y轴在水平面上，且Y轴沿着模体700的中心轴线。

在一些实施例中，可以基于CT系统100(或CT扫描仪110)来确定第二坐标系。第二坐标系的原点可以是旋转平面与旋转轴的交点。第二坐标系可以是国际电工委员会(IEC)坐标系。如图9所示，第二坐标系可以包括X_f轴、Y_f轴和Z_f轴。旋转光源(或称为光源)115的旋转轴可以被定义为Y_f轴。X_f轴和Z_f轴在垂直面上，X_f轴和Y_f轴在水平面上。当机架角为0度时，Z_f轴可以从CT系统100的中心(或第二坐标系的原点)指向光源115。X_f可以根据包含Z_f轴和Y_f轴的右手坐标系来确定。在理想情况下，第二坐标系与如图9所示的第一坐标系重合，并且第二坐标系的原点与第一坐标系的原点一致。

在一些实施例中，可以确定与探测器112相关的第三坐标系。原点可以是，例如，从朝向机架的角度看过去的，所述探测器112的左上角点。第三坐标系可以是包括U轴和V轴的二维坐标系。例如，U轴和V轴可以分别平行于第二坐标系的X_f轴和反向Y_f轴。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述发明披露仅仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域技术人员可以理解，本申请的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们的任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可被称为“数据块”、“模块”、“引擎”、“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可能表现为位于一个或多个计算机可读介质中的计算机产品，该产品包括计算机可读程序编码。

同理，应当注意的是，为了简化本申请披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本申请一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (12)

1.一种确定模体中标记物位置的方法，适于确定标记物在第一坐标系下的标记物位置，所述方法包括以下步骤：

在将模体放置在成像系统的射线源和探测器之间时，对于所述模体所处的第二坐标系下多个位置中的每一位置：

获取所述模体在所述成像系统的多个机架角度下的投影图像；以及

对于每个机架角度下的投影图像，处理所述投影图像以检测所述模体中的标记物在第三坐标系下的投影位置；

获取所述模体所处的第二坐标系下所述多个位置中至少一对位置间的位置差；

根据所述模体所处的第二坐标系下所述至少一对位置间的位置差以及所述模体中的标记物在第三坐标系中的第一投影位置组，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置，其中所述第一投影位置组包括所述模体在所述至少一对位置的每一位置处、多个机架角度中每一机架角度下的投影位置；

其中所述第一坐标系与所述模体相关，所述第二坐标系与所述成像系统相关，所述第三坐标系与所述成像系统的探测器相关。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述模体所处的第二坐标系下所述至少一对位置间的位置差以及所述模体中的标记物在第三坐标系中的第一投影位置组，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置的步骤包括：

根据所述模体在所述第二坐标系下至少一对位置间的位置差以及所述第一投影位置组，确定每一机架角度下的投影矩阵；

根据所述标记物在所述第三坐标系中的第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在所述第一坐标系中的标记物位置，其中所述第二投影位置组包括所述模体在所述第二坐标系下的其中一位置处，多个机架角度中每一机架角度下的投影位置。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定每一机架角度下的投影矩阵的步骤包括：

根据所述模体所处的第二坐标系下所述多个位置的至少一对位置间的位置差，确定所述模体的多个标记物中的各个标记物在第二坐标系下所述至少一对位置间的标记物位置差；

在各个机架角度下，将所述各个标记物在第二坐标系下所述至少一对位置间的标记物位置差、所述各个标记物在第三坐标系中的投影位置、所述机架角度下的投影矩阵建立方程组；

联立所述各个标记物所对应的方程组；

求解联立方程组以确定各个机架角度下的投影矩阵。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一坐标系和所述第二坐标系重合。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述的标记物在第三坐标系中的第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置的步骤包括：

根据从所述第一投影位置组中选取的所述第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在所述第二坐标系中的标记物位置；

根据所述第一坐标系和所述第二坐标系的映射关系，将所述标记物在所述第二坐标系中的标记物位置转换为所述标记物在所述第一坐标系中的标记物位置。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述的标记物在第三坐标系中的第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置的步骤包括在所述模体被移动到使得所述第一坐标系与所述第二坐标系重合的情况下：

获取所述模体在所述成像系统的多个机架角度下的投影图像；

对于每个机架角度下的投影图像，处理所述投影图像以检测所述模体中的标记物在所述第三坐标系下的投影位置，作为所述第二投影位置组；

根据所述第二投影位置组、所述投影矩阵，计算所述标记物在第一坐标系中的标记物位置。

7.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，是在所述成像系统的几何校正过程中执行。

8.一种确定模体中标记物位置的系统，包括：

存储器，用于存储可由处理器执行的指令；

处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

9.一种成像系统，包括：

射线源；

与所述射线源相对的探测器；

移动支架，置于所述射线源和所述探测器之间；

存储器，用于存储可由处理器执行的指令；

处理器，用于执行所述指令以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.根据权利要求9所述的成像系统，其特征在于，所述移动支架为所述成像系统的床台。

11.根据权利要求9所述的成像系统，其特征在于，所述移动支架独立于所述成像系统。

12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其中当计算机指令被处理器执行时，执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

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