CN109171789A - 一种用于影像诊断设备的校准方法和校准系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种影像诊断设备校准方法，包括：移动该床台至多个实际位置并拍摄该多个实际位置对应的位置图像；根据该床台的多个该实际位置和对应的位置图像，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系；该对应关系用于根据拍摄装置拍摄的图像确定床台的实际位置。本发明提供的影像诊断设备的校准方法和校准系统，通过获得床台在多个实际位置的多个图像的方法，根据多个实际位置和对应的位置图像位置确定床台的实际位置和图像位置的对应关系。因此本发明的影像诊断设备的校准方法和校准系统具有校准过程简便快速，能够确保被检者的待扫查部位被机架所检测的特点。

Description

一种用于影像诊断设备的校准方法和校准系统

技术领域

本发明涉及影像诊断设备领域，尤其涉及一种用于影像诊断设备的校准方法和校准系统。

背景技术

CT、PET-CT、MR和PET-MR等影像诊断设备，由于能够较为快速的获得能够被检者的体内状况的清晰图像，因此越来越广泛的被用于各种疾病的检查中。以CT机为例，CT机一般具有机架和床台。机架中具有能够发射和接收射线的装置。这些装置发出射线并将接收到的射线信号转化为电信号用于生成图像。床台则用于承载被检者。一般而言，在被检者以趴、躺等姿势在床台上就位后，床台需要通过自身的移动将被检者的待扫查部位移动到适合被检测的区域。设置可移动床台的原因是多样的。一般而言被检者并不需要对全身都进行检查、为了获得较好的成像效果，机架被设计成环状并且较为狭窄因而较难进入，而被检者一般患有疾病，运动能力较弱，难以自主地进入被检测的区域。另一方面，可移动的床台也可以保证被检者的待扫查部位被检测到。

由于床台是可移动的，因此仅将被检者与床台进行相对定位往往不足以确保被检者的待扫查部位被检测。为了确保被检者的待扫查部位被检测到，各种定位方法被设计出来。例如，一些影像设备开始配备激光发射器。在使用这些影像设备时，可以先在被检者的待扫查部位画线，通过将激光发射器形成的光斑与待扫查部位的画线对准的方法确保被检者的待扫查部位被检测。然而，这种方法需要事先在被检者的待扫查部位画线，并在进行检查前进行手动对准，效率较低。

因此，有必要提供一种能够确保被检者的待扫查部位被检测的较为简便的方法。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种简便的确保被检者的待扫查部位被检测的影像诊断设备的校准方法和校准系统方法。

为了解决本发明的至少一部分技术问题，本发明提供一种影像诊断设备校准方法，该影像诊断设备包括可移动的床台和固定位置的拍摄装置，该拍摄装置用于拍摄床台的位置图像，该校准方法包括：移动该床台至多个实际位置并拍摄该多个实际位置对应的位置图像；根据该床台的多个该实际位置和对应的位置图像，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系；该对应关系用于根据拍摄装置拍摄的图像确定床台的实际位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该移动该床台至多个实际位置并拍摄该多个实际位置对应的位置图像包括：移动该床台至实际初始位置并拍摄在该实际初始位置的床台的初始图像；以预设步进长度多次移动该床台至多个实际步进位置，在每次移动后拍摄该床台的步进图像；根据该床台的初始位置、多个该实际步进位置、该初始图像和多个该步进图像确定该床台的实际位置和床台的图像位置的对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，该根据该床台的多个该实际位置和多个该位置图像，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系包括：根据该初始图像获得该床台在该初始图像中的初始图像位置；根据该步进图像获得该床台在该步进图像中的步进图像位置；根据该实际初始位置、该初始图像位置、该实际步进位置和该步进图像位置确定该床台的实际位置和图像位置的对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，该拍摄装置安装于该影像诊断设备的上方；该初始图像和该步进图像都包括该床台可到达的全部区域。

在本发明的至少一个实施方式中，该床台上具有至少一个识别特征，该初始图像和该步进图像中包括该识别特征中的至少一个；该初始图像位置为该初始图像中的该识别特征的位置，该步进图像位置为该步进图像中的该识别特征的位置，其中识别特征可以是图像标记特征，如十字标记、条形标记等，也可以是形状构造特征，如床台边缘的特定形状，床台的头托等。

在本发明的至少一个实施方式中，该床台上具有两个分别位于该床台两端的识别特征；该识别特征为十字标记和/或与该床台的长度方向垂直的横线。

在本发明的至少一个实施方式中，校准方法还包括：以显示单元显示移动提示信息；以输入单元接收移动指令；根据该移动指令该移动该床台至多个实际位置；以显示单元显示初始图像和位置提示信息；以输入单元接收该初始图像中的该识别特征的位置；以显示单元显示步进图像和位置提示信息；以输入单元接收该步进图像中的该识别特征的位置；获得该对应关系后以该显示单元显示校准成功提示。

在本发明的至少一个实施方式中，该影像诊断设备还包括对准模块，移动该床台至实际初始位置的步骤包括：将该床台移动至预设位置；启动所对准模块；根据该对准模块的对准结果移动该床台至该对准模块确定的该实际初始位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该影像诊断设备还包括机架，该对准模块包括设置在该机架上的配置为向该床台发出激光的激光发射器；

该床台上具有至少一个识别特征，该实际初始位置为该激光发射器在该床台上形成的光斑和至少一个该识别特征对准时该床台的位置。

在本发明的至少一个实施方式中，在多次移动该床台至多个实际步进位置的步骤中：将该床台自该实际初始位置向远离该机架的方向移动。

在本发明的至少一个实施方式中，获得该床台的实际位置和图像位置的对应关系的步骤包括：根据该实际初始位置、初始图像位置、该步进实际位置和该步进图像位置确定该床台的实际位置和图像位置的对应表；以该对应表直接获得该床台的各个实际位置和图像位置的对应关系，或对该对应表进行插值获得该床台的各个实际位置和图像位置的对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，以该预设步进长度多次移动该床台的步骤中水平移动该床台，该校准方法还包括：将该床台移动至预设的第一实际高度；拍摄该床台在该第一实际高度的第一高度图像；将该床台竖直移动至预设的第二实际高度；拍摄该床台在该第二实际高度的第二高度图像；获得该床台在该第一高度图像中的第一高度图像位置；获得该床台在该第二高度图像中的第二高度图像位置；根据该第一实际高度、第二实际高度、第一高度图像位置和该第二高度图像位置获得该床台的实际高度和高度图像位置的高度对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，该床台的上表面具有至少一个识别特征；该第一高度图像位置为该第一高度图像中的该识别特征的位置，该第二高度图像位置为该第二高度图像中的该识别特征的位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该床台的上表面具有两个识别特征；拍摄该第一高度图像包括：移动该床台至第一识别特征位于拍摄中心；拍摄该床台获得该第一高度图像；拍摄该第二高度图像包括：移动该床台至该第一识别特征位于该拍摄中心；拍摄该床台获得该第二高度图像；该第一高度图像位置为该第一高度图像中第二识别特征的位置，该第二高度图像位置为该第二高度图像中该第二识别特征的位置。

在本发明的至少一个实施方式中，在该影像诊断设备运行时，根据该床台的高度和该高度对应关系校正该床台的实际位置和图像位置的对应关系。

为解决本发明的至少一部分技术问题，本发明还提供一种一种医学成像方法，其特征在于，该方法包括：上述的影像诊断设备校准方法，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系；获得位置图像，该位置图像是承载患者的床台的图像；获得目标扫查区域，该目标扫查区域包括患者的待扫查部位；根据该位置图像和该目标扫查区域，移动床台至目标位置并扫描获得医学图像。

为解决本发明的至少一部分技术问题，本发明还提供一种用于影像诊断设备的校准系统，该影像诊断设备包括可以动的床台，该校准系统包括：拍摄装置，该拍摄装置设置于特定位置，配置为拍摄该床台可到达的全部区域的图像；工作台，连接该拍摄装置和该影像诊断设备，该工作台配置为：移动该床台至多个实际位置；自该拍摄装置获得在该实际位置的床台的位置图像；根据该床台的多个该实际位置和对应的位置图像，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系；该对应关系用于根据拍摄装置拍摄的图像确定床台的实际位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该工作台在移动该床台至多个实际位置和自该拍摄装置获得在该实际位置的床台的位置图像时：移动该床台至实际初始位置；自该拍摄装置获得在该实际初始位置的床台的初始图像；以预设步进长度多次移动该床台至多个实际步进位置，且在每次移动后拍摄该床台的步进图像。

在本发明的至少一个实施方式中，该工作台在获得床台的实际位置和位置图像的对应关系时：获得该床台在该初始图像中的初始图像位置；获得该床台在该步进图像中的步进图像位置；根据该实际初始位置、该初始图像位置、该实际步进位置和该步进图像位置确定该床台的实际位置和图像位置的对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，该拍摄装置是安装于该影像诊断设备的上方的拍摄装置；该初始图像和该步进图像包括该床台的全部可到达区域。

在本发明的至少一个实施方式中，该床台上具有至少一个识别特征，该初始图像和该步进图像中包括该床台的该识别特征中的至少一个；该工作台将该初始图像中的该识别特征的位置作为该初始图像位置，将该步进图像中的该识别特征的位置作为该步进图像位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该工作台包括图像识别模块；该工作台以自动图像识别的方式获得该初始图像中的该识别特征的位置和该步进图像中的该识别特征的位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该工作台还包括显示单元和输入单元；该显示单元配置为显示该初始图像和该步进图像；该输入单元配置为接收用户关于该初始图像中的该识别特征的位置和该步进图像中的该识别特征的位置的输入信息。

在本发明的至少一个实施方式中，还包括激光发射器，该激光发射器设置在该影像诊断设备的机架上且配置为向该床台发出激光；该床台上具有至少一个识别特征，该实际初始位置为该激光发射器在该床台上形成的光斑和至少一个该识别特征对准时该床台的位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该工作台配置为：根据该实际初始位置、初始图像位置、该步进实际位置和该步进图像位置该床台的实际位置和图像位置的对应表；对该对应表进行插值，获得该移动情况和图像位置的对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，该工作台配置为：移动该床台至预设的第一实际高度和第二实际高度；拍摄该床台在该第一实际高度的第一高度图像和第二高度图像；自该拍摄装置获得该床台在该第一高度图像中的第一高度图像位置和在该第二高度图像中分第二高度图像位置；

根据该第一实际高度、第二实际高度、第一高度图像位置和该第二高度图像位置获得该床台的实际高度和高度图像位置的高度对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，该床台的上表面具有两个识别特征；该工作台配置为：移动该床台至预设的第一实际高度并使第一识别特征位于该拍摄装置的拍摄中心；移动该床台至预设的第二实际高度并使该第一识别特征位于该拍摄中心；将该第一高度图像中第二识别特征的位置作为该第一高度图像位置，该第二高度图像中该第二识别特征的位置作为该第二高度图像位置。

在本发明的至少一个实施方式中，该工作台配置为在该影像诊断设备运行时，根据该床台的高度和该高度对应关系校正该床台的实际位置和图像位置的对应关系。

在本发明的至少一个实施方式中，该影像诊断设备包括CT、PET-CT、MR和PET-MR中的任意一种。

本发明提供的影像诊断设备的校准方法和校准系统，通过获得床台在多个实际位置的多个图像的方法，根据多个实际位置和对应的位置图像位置确定床台的实际位置和图像位置的对应关系。因此本发明的影像诊断设备的校准方法和校准系统具有校准过程简便快速，能够确保被检者的待扫查部位被机架所检测的特点。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是本发明的一个实施例中与校准系统适配的影像诊断设备的结构示意图；

图2是本发明的一个实施例的影像诊断设备的校准系统及处于第一状态下的影像诊断设备的结构示意图；

图3是本发明的一个实施例的影像诊断设备的校准系统及处于第二状态下的影像诊断设备的结构示意图；

图4是本发明的一个实施例的影像诊断设备的校准方法的流程示意图；

图5是本发明的一个实施例中与校准系统适配的影像诊断设备的俯视示意图；

图6是本发明的另一个实施例的影像诊断设备的校准方法的一部分可选的步骤的流程示意图；

图7是本发明的一个实施例中建立不同床高下的校正关系的方法的示意图。

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。

下面参考图1至图4来说明本发明的用于影像诊断设备的校准系统的一个实施例。首先参考图1，以CT机为例来说明一些实施例中与校准系统适配的影像诊断设备的基本结构。在当前的实施例中，CT机200包括床台21和机架22。其中床台21适于承载被检测者。床台21能够移动，使得被检者的待扫查部位被移动到适合被检测的位置，即图1中的位置23。在被检者的待扫查部位被移动到适合被检测的位置后，CT机200就能够对待扫查部位进行检查。例如，CT机200具有射线源221和探测器222。该射线源221向待扫查部位发射出射线，射线穿透被检者的待扫查部位后被探测器222接收。分析探测器222接收的射线就能获得被检者的待扫查部位的医学影像。影像诊断设备200还可以是PET-CT、MR和PET-MR中的任意一种。

参考图2和图3，影像诊断设备200的校准系统100包括拍摄装置11和工作台12。其中拍摄装置的示例为相机或者摄像机。该拍摄装置能够拍摄床台21所能到达的全部区域的图像。例如，在图2中，影像诊断设备200处于第一状态，此时影像诊断设备200的床台21位于最靠近机架22的位置，虚线111示出了拍摄装置11所能够拍摄的范围。拍摄装置11能够拍摄到床台21的所有未被遮挡的区域。在图3中影像诊断设备200处于第二状态，此时影像诊断设备200的床台21位于最远离机架22的位置，此时拍摄装置11能够拍摄到床台21的全部区域。

工作台12可以是任何能够对拍摄装置以及影像诊断设备200进行控制的设备。例如在当前的实施例中，工作台12为一个人电脑。在其他的实施例中，工作台12可以是工作站、服务器或者智能移动设备。工作台12与影像诊断设备200及摄装置11的连接方式既可以是如图2、3中的直接连接，也可以是通过网络连接等间接连接。

在一实施例中，工作台12控制影像诊断设备200和拍摄装置11，执行以下步骤：

工作台12通过向影像诊断设备200发出移动指令等方式，使得影像诊断设备200的床台21移动至多个实际位置，此处床台21的位置为实际的位置而非在图片中的位置，因而在后文中床台21的位置在后文中将被称为实际位置。在移动床台21的过程中还拍摄在多个实际位置的床台21的图像，为方便称呼，这些图像在后文中被称为位置图像。

工作台12根据床台21的多个实际位置和对应的位置图像，获得床台21的实际位置和位置图像的对应关系。

工作台12在获得对应关系后，将该对应关系运用于后续“根据拍摄装置11拍摄的图像确定床台21的实际位置”的过程中。

值得注意的是使得影像诊断设备200的床台21移动至多个实际位置的具体方法可以是多样的，例如可以先将影像诊断设备200的床台21移动某一位置，并将该位置作为初始位置，然后以预设步进长度多次移动床台21至多个实际步进位置。

另一方面根据床台21的多个实际位置和多个位置图像，获得床台21的实际位置和位置图像的对应关系的具体实现方法也可以是多样的。在一些实施例中，获得床台21的实际位置和位置图像的对应关系的具体方法进一步包括以下步骤：首先，根据初始图像获得床台在初始图像中的初始图像位置。然后根据步进图像获得床台在步进图像中的步进图像位置。最终根据实际初始位置、初始图像位置、实际步进位置和步进图像位置确定床台的实际位置和图像位置的对应关系。这些步骤可以是以工作台12进行的。

下面参考图4，对在另一实施例中工作台12控制影像诊断设备200和拍摄装置11所执行的步骤进行说明。在该另一实施例中，工作台12控制影像诊断设备200和拍摄装置11，执行以下步骤：

在步骤301中，工作台12通过向影像诊断设备200发出移动指令等方式，使得影像诊断设备200的床台21移动至实际初始位置。如图2所示，在当前的实施例中，这一实际初始位置是床台21的可移动范围内最靠近机架22的位置。在其他的实施例中，该实际初始位置也可以是其他位置，例如可移动范围内最远离机架22的位置。

这一步骤虽然被首先说明，但在这一步骤之前还可以有其他的步骤。例如，参考图4，在这一步骤之前还有一“开始”步骤。在该开始步骤中，校准系统100和影像诊断设备200完成自检等操作。

在步骤302中，拍摄装置11位于实际初始位置的床台21的初始图像。拍摄完成后，工作台12就能够自拍摄装置11获得该初始图像。

在步骤303中，以预设步进长度多次移动床台21至多个实际步进位置，且在每次移动床台21的步骤结束后，拍摄床台21的步进图像。该步骤可以以循环方式进行，继续参考图4，在一些实施例中，该步骤303可以包括以下步骤：

步骤331以预设步进长度第一次移动床台21至第一实际步进位置；

步骤332拍摄第一次移动床台21后的床台21第一步进图像；

步骤333以预设步进长度第二次移动床台21至第二实际步进位置；

步骤334拍摄第二次移动床台21后床台21的第二步进图像；

如此反复进行直至第N次移动床台21并获得第N步进图像后停止。参考图3，停止的时机可以是移动床台21的次数N达到预定次数或者床台21到达移动范围的尽头。

在步骤304中，获得床台21在初始图像中的初始图像位置。虽然这一步骤在图4中被绘示为在步骤303结束后才进行的，但事实上该步骤可以在其他时机进行。例如，在一些实施例中，在步骤3032结束后，工作台12实时的生成床台21在初始图像中的初始图像位置。

在步骤305中，获得床台21在每一步进图像中的步进图像位置。类似的，该步骤305也不一定需要在步骤304完成后进行，而是可以在其他时机进行的。在一些实施例中，每次获得步进图像后，工作台12实时的生成床台21在刚获得的步进图像中步进图像位置。

在步骤306中，工作台12根据实际初始位置、初始图像位置、实际步进位置和步进图像位置确定床台21的实际位置和图像位置的对应关系。由于实际初始位置和实际步进位置都是工作台12通过向影像诊断设备200发出信息，使得床台21到达的位置。所以工作台12可以获知床台21的实际初始位置和每个实际步进位置。在一些实施例中，工作台12，将实际初始位置设为零点，并以预设步进长度与移动次数的乘积作为当前的实际步进位置。另一方面，在前述步骤中，工作台12可以获得初始图像位置和步进图像位置。所以工作台可以根据这些信息确定床台21在整个可移动范围内的实际位置与图像中的位置的对应关系。

本实施例提供的影像诊断设备的校准系统校准方法，由于能够通过获得床台在实际初始位置的初始图像和位于至多个实际步进位置的步进图像的方法，结合实际初始位置和实际步进位置确定床台的实际位置和图像位置的对应关系。因此其校准过程程简便快速且具有较高的精度。因此，本实施例提供的影像诊断设备的校准系统和校准方法能够确保被检者的待扫查部位被机架所检测的特点。

此外，由于前述的实施例实现了对影像诊断设备的校准并获得了床台的实际位置和图像位置的对应关系，因此当检查者希望对被检查者的特定部位进行检查时，只要在被检者在床台上就位后，在拍摄装置拍摄的图片上以框选等方式进行输入。工作台12能够根据检查者的输入，结合在校准过程中获得的床台的实际位置和图像位置的对应关系，就能获得该输入对应的床台的实际位置，进而控制影像诊断设备200对检查者选中的部分进行检查。因此运用了本实施例的校准系统或应用了本实施例的校准方法的影像诊断设备可以使得检查过程的效率更高。

在一些实施例中，在完成了上述校准方法后，可以以如下方式进行医学成像。

自摄像装置11获得位置图像。该位置图像是摄像装置11拍摄的承载患者的床台21的图像。

获得目标扫查区域，该目标扫查区域包括患者的待扫查部位。这一扫查区域的获得方式可以是，医生在位置图像上进行框选操作，通过读取这一框选操作来获得的。

在获得位置图像和目标扫查区域后，由于在校准是获得了床台21的实际位置和位置图像的对应关系，因此可以利用这一对应关系反推出位置图像中的目标扫查区域对应的实际位置，并根据该对应的实际位置控制床台21移动至目标位置，从而实现对目标扫查区域的扫描，获得医学图像。

值得注意的是，前述实施例中所提及的影像诊断设备的校准系统的校准方法，虽然被描述为在图2-3所示的影像诊断设备的校准系统上实施，但这一方法也可以在其他的校准系统上实施。

此外，虽然本发明的用于影像诊断设备的校准系统和校准方法的一个实施例如上所述，但是在本发明的其他实施例中，用于影像诊断设备的校准系统和校准方法相对于上述实施例可以具有更多细节，并且在这些细节中的至少一部分中可以具有多样的变化。例如，预设步进长度的具体数值可以根据实际情况进行设置。当希望床台的实际位置和图像位置的对应关系具有较高的精度时，可以选择将预设步进长度设置为5毫米或者10毫米。反之如果希望校准的速度较快时，例如在每次开机时进行例行校准以检验当前应用的床台的实际位置和图像位置的对应关系是否仍然适用时，则可以将预设步进长度设置为较大的15毫米或者20毫米。下面以一些实施例对这些变化中的至少一部分进行说明。

如前一实施例所述的，初始位置的具体形式可以是多样的。相应的，在以预设步进长度多次移动床台21至多个实际步进位置的步骤中，移动床台21的方向和方式也可以是多样的。例如，在一些实施例中，床台21可以在水平面内进行二维移动，则需要在两个方向上以相同或者不同的预设步进长度多次移动床台21。在一些实施例中，参考图2，初始位置是床台21的可移动范围内最靠近机架22的位置且床台21在水平面内进行仅能一维移动。此时在以预设步进长度多次移动床台21至多个实际步进位置的步骤中，床台21自实际初始位置向远离机架22的方向移动。在另一些的实施例中，实际初始位置是床台21的可移动范围内最远离机架22的位置。在该实施例中，在以预设步进长度多次移动床台21至多个实际步进位置的步骤中，床台21向机架22的方向移动。

除初始位置的具体形式外，初始位置的确定方式也可以是多样的。例如，在一些实施例中，将床台21移动至最靠近机架22后所处的位置作为初始实际位置。参考图2，在一些实施例中，所述影像诊断设备还包括对准模块23。实际初始位置为该对准模块确定的位置。换言之，前述“移动床台至实际初始位置”的步骤可以进一步包括以下步骤：

在步骤A中，移动床台21至预设位置。该预设位置可以是与对准模块确定的位置较为接近的位置，参考图2预设位置是床台21移动至最靠近机架22的位置。

在步骤B中，启动对准模块23。在当前的实施例中，对准模块23为一设置在机架22上，并能够向床台21发出激光的激光发射器。

在步骤C中，根据对准模块23的对准结果移动床台21至对准模块23确定的实际初始位置。参考图2和图5，在当前的实施例中，床台21上具有一识别特征211。在准机构23启动后，激光发射器会在床台21上形成一光斑。以手动或者自动的方式移动床台21至光斑与该识别特征211对准。在光斑与该识别特征211对准时认为床台21已处于实际初始位置。

继续参考图2、3，在一些实施例中，在拍摄初始图像和步进图像时，拍摄装置11可以使用相同的拍摄参数来进行拍摄。这样的设置能够使得在确定床台21在整个可移动范围内的实际位置与图像中的位置的实际关系的步骤中无需考虑拍摄参数所带来的影响。

在一些实施例中，可以用一个安装在影像诊断设备200上方的拍摄装置11来拍摄初始图像和步进图像。进一步的，为了使得该拍摄装置11在拍摄初始图像和步进图像时能够保持拍摄参数不变，可以使得拍摄装置11始终拍摄床台21可到达的全部区域。换言之，使得初始图像和步进图像都包括床台21可到达的全部区域。

如何确定初始图像中的初始图像位置和步进图像中的步进图像位置的方法可以是多样的。在一些实施例中，床台21上具有专门制作的一个或者多个识别特征。参考图5，在一些实施例中，床台21的上表面具有两个识别特征。该两个识别特征分别是十字标记211、212。在另一些实施例中，以床台21的轮廓或者边角的位置作为初始图像中的初始图像位置和步进图像中的步进图像位置。而在另一些实施例中，识别特征为与床台21的长度方向垂直的横线。当然，以上几个例子只是对识别特征的举例。并且多个识别特征可以相同或者不同。例如，在一些实施例中，床台21的上表面具有两个识别特征。其中一个识别特征为十字标记，另一个识别特征则为与床台21的长度方向垂直的横线。即，识别特征可以是图像标记特征，如十字标记、条形标记等，也可以是形状构造特征，如床台边缘的特定形状，床台的头托等。

另一方面，虽然识别特征的尺寸也可以是多样的。前述的例子中，十字标记或横线的尺寸与床台21的尺寸相比较小。在一些其他的实施例中，识别特征的尺寸与床台21的尺寸相近或者相同。

为了提高十字标记被准确识别的概率，可以将床台21和两个十字标记211、212的颜色设置为具有较大的色差。例如可以将床台21的上表面的颜色设置为黑色并将两个十字标记211、212的颜色设置为白色(当然此时要掀开位于床台21上的床罩等杂物)。另一方面，为了在床台21处于任何位置时，图像中都至少具有一个十字标记，可以将两个十字标记211、212分别设置于床台21的两端。值得注意的是此处的“两端”应指床台21两个端部的一个区域，而不是指床台的两个端线。如图5所示的，十字标记211、212分别靠近床台21的两端的做法也应当被理解为“位于床台21两端”。

在当前的实施例中个，初始图像和步进图像中至少包括识别特征中的至少一个。换言之，在初始图像和步进图像中的一部分中，例如当床台21位于图2中所示的位置时，十字标记211可能会被机架22挡住，此时图像中可能仅具有十字标记212，而在图3和图5所示的状态下，图像中则会同时具有两个十字标记211、212。由于十字标记211、212与床台21的相对位置是固定的，因此可以将初始图像中的识别特征的位置作为初始图像位置，将步进图像中的识别特征的位置作为步进图像位置。

获得初始图像中的识别特征的位置和步进图像中的识别特征的位置的方式可以是多样的。参考图2、3，在一些实施例中，工作台12具有显示单元和输入单元。因此当工作台12在自拍摄装置11获得初始图像和步进图像后，能够以显示单元显示这些图像。操作者可以通过显示单元识别这些图像中的识别特征的位置，并以鼠标、触摸屏、键盘等输入单元以点选、触摸等方式进行输入。工作台12就可以根据用户的输入的信息确定初始图像中的识别特征的位置和步进图像中的识别特征的位置。

该显示单元和输入单元还可以具有更多的功能。在一些实施例中，显示单元和输入单元的功能包括：

在移动床台21至多个实际位置的步骤前，以显示单元显示移动提示信息，使得用户得知此事已经可以开始移动床台21。此后以输入单元接收移动指令；这些指令时用户用来控制影像诊断设备，将其床台21移动至多个实际位置的。换言之，在移动所述床台至多个实际位置的步骤中，影像诊断设备根据该移动指令所述移动床台21至多个实际位置；

在以显示单元显示初始图像后，可以以显示单元显示初始图像和位置提示信息，使得用户得知此时应当输入初始图像中的识别特征的位置。当用户进行输入时，以输入单元接收初始图像中的所述识别特征的位置。类似的，在以显示单元显示步进图像后，可以以显示单元显示步进图像和位置提示信息，并在用户进行输入时以输入单元接收所述步进图像中的所述识别特征的位置。此外，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系后，还可以以所述显示单元显示校准成功提示。

在一些实施例中，工作台12包括图像识别模块。该图像识别模块可以是专门的硬件，也可以是适于在通用处理器上运行的软件模块。当工作台12自拍摄装置11获得初始图像和步进图像后，可以通过运行该图像识别模块的办法确定初始图像中的识别特征的位置和步进图像中的识别特征的位置。例如，工作台12中可以存有一识别特征的模板(template)以及以能够运行模板匹配算法(template matching algorism)的软件。在获得初始图像和步进图像后，工作台12对该初始图像和步进图像以该识别特征的模板运行模板匹配算法，并利用该算法自动地识别出初始图像中的识别特征的位置和步进图像中的识别特征的位置。当然，上述一模板匹配算法识别出初始图像中的识别特征的位置和步进图像中的识别特征的位置仅是对“自动识别出初始图像中的识别特征的位置和步进图像中的识别特征的位置”的一种可选的方法的举例，在其他的例子中，还可以以其他的方式实现对识别特征的位置的识别。例如，在一些实施例中，使用经训练的神经网络来实现这一自动识别的过程。

除了上述例子中的手动和自动获得识别特征的位置的方法。在一些实施例中，获得识别特征的位置的方法还可以是手动与自动结合的。具体的，在一些实施例中，先以手动方式输入第一个识别特征例如是一白色条状标记(简称第一白条)的附近位置，然后根据这一输入自动的后的该白条中心ROI(2winx，2winy)，其中ROI表示感兴趣区域(Region OfInterest)。例如，利用梯度最大值的方法自动的获得白条中心的精确位置，然后截取白条的ROI图像作为template。默认床高下第二个识别特征(简称第二白条)，根据与第一白条的距离自动来让ROI移动到此第二白条附近，然后再找到精确位置。

根据实际初始位置、初始图像位置、实际步进位置和步进图像位置确定床台的实际位置和图像位置的对应关系的具体方式可以是多样的。例如，在一些实施例中，根据实际初始位置、初始图像位置、实际步进位置和步进图像位置先确定一床台21的实际位置和图像位置的对应表。在该表中包含在多个离散的点上床台21的实际位置和图像位置的对应关系。然后形成床台21的实际位置和图像位置的对应关系的曲线。

其中形成床台21的实际位置和图像位置的对应关系的曲线的具体方法可以是多样的。在一些实施例中，以床台21的实际位置和图像位置的对应表直接获得床台的各个实际位置和图像位置的对应关系。在另一些实施例中以插值法，例如保值样条插值，获得床台的各个实际位置和图像位置的对应关系。此外还可以采用其他方法获得床台的各个实际位置和图像位置的对应关系。例如可以简单地将多个离散的点以直线连接的方式形成床台21的实际位置和图像位置的对应关系的曲线。

虽然前述例子中，确定床台的实际位置和图像位置的对应关系后对影像诊断设备的校准过程就结束了。但在一些实施例中，影像诊断设备的校准方法还包含更多的步骤。下面参考图6，以一些实施例对影像诊断设备的校准系统及校准方法的一些更多的步骤进行说明。在该实施例中，步骤301-步骤306的步骤可以与前述任意一个实施例中的步骤相同，因此在此不再赘述。在以预设步进长度多次移动床台21至多个实际步进位置的步骤中，使得床台21在水平方向上运动。

在步骤307中，将床台21移动至预设的第一实际高度。该步骤可以以工作台向影像诊断设备200发送指令的方式实施。此处的第一实际高度可以是先在水平移动床台21时床台21的高度，因此在该步骤中，不改变床台21的高度也可以被理解为床台21“移动”至预设的第一实际高度。

在步骤308中，拍摄床台21在第一实际高度的第一高度图像。类似的，若在前述步骤中并未改变床台21的高度，则该第一高度图片也可以使用相应的初始图像或步进图片，由于初始图像、步进图片都由拍摄装置11拍摄获得，因此使用相应的初始图像或步进图片也应当被理解为“拍摄”床台21在第一实际高度的第一高度图像。

在步骤309中，将床台竖直移动至预设的第二实际高度。在这一步骤中，可以维持床台21在水平方向上的位置。

步骤310拍摄床台21在不同于第一高度的第二实际高度的第二高度图像。理论上第一高度和第二高度只要不同即可，但一般为获得较好的效果，可以将第一高度和第二高度设置为具有较大的高度差。例如第一高度和第二高度可以被设置为床台21所能够到达的最高高度和最低高度。

步骤311获得床台21在第一高度图像中的第一高度图像位置。这一步骤的具体实现形式可以是与获得初始图像位置、步进图像位置的方法相同或不同的。

步骤312获得床台21在第二高度图像中的第二高度图像位置。类似的，这一步骤的具体实现形式可以是与获得初始图像位置、步进图像位置的方法相同或不同的。

步骤313根据第一实际高度、第二实际高度、第一高度图像位置和第二高度图像位置获得床台的实际高度和高度图像位置的高度对应关系。

值得注意的是，上述步骤307至步骤313虽然被描述为具有比步骤301-步骤306更大的序号，但并不代表该步骤307至步骤313一定需要在步骤301-步骤306完成后实施，也不代表必须以步骤307至步骤313的顺序实施。例如在一实施例中，步骤307至步骤310可以在步骤306之前、步骤305之前甚至步骤304之前实施。

另一方面，虽然在上述步骤中床台21仅被移动至两个高度进行高度图片的拍摄，但在其他的一些实施例中，可以将床台移动至更多个高度，拍摄更多高度图片，并在获得床台的实际高度和高度图像位置的高度对应关系时使用自该些高度图片获得的高度位置。

与初始图像位置、步进图像位置类似的，获得床台21在第一高度图像中的第一高度图像位置和获得床台21在第二高度图像中的第二高度图像位置的具体方法可以是多样的。例如，可以以床台上表面的识别特征的位置作为第一高度图像位置和第二高度图像位置。

参考图3，在一些实施例中，床台的上表面具有两个识别特征。在拍摄第一高度图像时，先移动床台21并使得至第一识别特征211位于拍摄装置11拍摄中心位置(如虚线112所示的位置)。类似的，在拍摄第二高度图像时，也先移动床台21至第一识别特征211位于拍摄装置11拍摄中心位置(如虚线112所示的位置)。当然，若在将床台21自第一高度移动至第二高度的过程中保持其水平位置不变，则在拍摄第二高度图像时第一识别特征211自然位于拍摄装置11拍摄中心位置。这样的设置使得仅需一个识别特征的一个位置数据就能够完代表第一高度图像位置或第二高度图像位置。较小的数据量，使得后续的处理过程较为快速。

在根据第一实际高度、第二实际高度、第一高度图像位置和第二高度图像位置获得床台的实际高度和高度图像位置的高度对应关系后。可以以这一这一高度对应关系修正处于不同高度下的床台21的实际位置和图像位置的对应关系。在一些实施例中，在影像诊断设备200运行时，根据床台21的高度和高度对应关系对床台的实际位置和图像位置的对应关系进行校正，以保证在任何高度下，床台21的实际位置和图像位置都保持对应。

下面对一种可选的根据床台的高度和所述高度对应关系对床台的实际位置和图像位置的对应关系进行校正的具体方法进行说明。在获得床台的实际位置和图像位置的对应关系后，保持第一特征图像位于拍摄中心位置(即图像中心处)，记录第二特征图像在与不同的床台高度下的位置u(以下简称物距)。

以透镜成像公式可知

其中u,v,f分别是物距、像距以及焦距。假设拍摄装置11镜头和床平面平行，则其中物距与床高h的关系为

u_h＝H-h (2)

在公式(2)中H为镜头平面到地板的距离。假设焦距不变，成像系统的对应关系可以以如下公式(3)计算出来

建立床台的实际位置的实际坐标系和图像位置的图像坐标系。则在该坐标系下，第二特征图像在实际坐标系下的位置为(z，h)而该第二特征图像在的图像坐标系的位置则为U(z，h)。此时利用以上公式(3)则可以建立第二特征图像的像素坐标U(z，h)与其实际位置的(z，h)的对应关系：

在上述公式(4)中k是在图片坐标系中每一位置(每个像素)代表实际尺寸。焦距f,k等参数可以以从摄像头供应商获取、测量获得等方式获得。在此基础上，公式(4)可以进一步整理为：

在此基础上，利用第二特征图像在的图像坐标系的位置U(z，h)与第二特征图像在实际坐标系下的位置为(z，h)的值，以最小二乘法等拟合获得H,Z_law,U_law,f,k等5个参数。

在获得上述参数后，在影像诊断设备200运行时，只要获得实际当前床高h以及图像中的位置(例如以框选、点击等方式输入)U(z，h)，就可以获得实际位置z，然后再基于第二特征图像的实际位置Z_#2，就能获得了所有像素坐标U(z,h)与进床距离L(z,h)的校正表：

当然，以上的根据床台的高度和所述高度对应关系对床台的实际位置和图像位置的对应关系进行校正的具体方法只是一种可选的方案。在其他实施例中，根据床台的高度和所述高度对应关系对床台的实际位置和图像位置的对应关系进行校正的具体方法还可以有更多的变化。例如，可以利用上一步精确标定的某一高度下的像素与床码的校正表来修正在其他高度下的校正表。假设精确标定的高度为h₀，则根据公式(5)，第二特征图像在同样的实际位置z时，在不同高度下像素坐标U(z,h)的关系可以以如下公式计算：

通过上面的公式，即可根据已经标定床高h₀的校正表，修正其他床高下的在同样床码位置时的像素坐标，即可建立不同床高下的校正关系。

下面参考图7对另一个实施例中建立不同床高下的校正关系的方法进行说明。在该实施例中，与前述实施例中相同的步骤不再赘述。在将床台21移动至不同高度时，以预设步进遍历所有床高，并对每一床高下的床台21拍摄高度图像。在图7中仅绘示了三个高度下的床台21，分别以21a、21b和21c进行标示以便区分。该三个床台21a、21b和21c的尺寸不同并不代表升降过程中会改变床台21的实际尺寸，而是为了显示由于近大远小的原理，在床台21具有不同高度时，在高度图片中床台21的尺寸的变化。

在获得多个高度的床台21的高度图片后，由于拍摄每一高度图片时床台21的实际高度是可知的，且每一高度图片中的识别特征的位置也可以获得。因此能够获得如图7中虚线A、B所示的床台高度与图像位置之间的两条对应关系曲线。当然若床台21上具有更多的识别特征则可以获得更多的对应关系曲线。

在获得该对应关系曲线后，既可以以保形样条插值等方式，得到数量与床台长队对应的多个直线斜率，并与默认床码对应的横向像素组成与默认床码对应的横向像素与床高的直线方程，如图中7的多条点划线C。该些点划线的直线方程即为不同床高下的校正关系。当需要获知某一床高下某一图像位置的实际位置时，可以将该床高和图像位置代入相应的直线方程，并以此获得该床高下该图像位置的实际位置。本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (20)

1.一种影像诊断设备校准方法，其特征在于，所述影像诊断设备包括可移动的床台和固定位置的拍摄装置，所述拍摄装置用于拍摄床台的位置图像，所述校准方法包括：

移动所述床台至多个实际位置并拍摄所述多个实际位置对应的位置图像；

根据所述床台的多个所述实际位置和对应的位置图像，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系；

所述对应关系用于根据拍摄装置拍摄的图像确定床台的实际位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动所述床台至多个实际位置并拍摄所述多个实际位置对应的位置图像包括：

移动所述床台至实际初始位置并拍摄在所述实际初始位置的床台的初始图像；

以预设步进长度多次移动所述床台至多个实际步进位置，在每次移动后拍摄所述床台的步进图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述床台的多个所述实际位置和对应的位置图像，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系包括：

根据所述位置图像获得所述床台在所述位置图像中的图像位置；

根据所述多个实际位置和对应的图像位置确定所述床台的实际位置和图像位置的对应关系。

4.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述床台上具有至少一个识别特征，所述位置图像中包括所述识别特征中的至少一个；

所述图像位置为所述位置图像中的所述识别特征的位置。

5.根据权利要求4所述的校准方法，其特征在于，还包括：

以显示单元显示移动提示信息；

以输入单元接收移动指令；

根据所述移动指令移动所述床台至多个实际位置；

以显示单元显示位置图像和位置提示信息；

以输入单元接收所述位置图像中的所述识别特征的位置；

获得所述对应关系后以所述显示单元显示校准成功提示。

6.根据权利要求1所述校准方法，其特征在于，所述获得所述床台的实际位置和图像位置的对应关系的步骤包括：

根据所述多个实际位置和对应的图像位置确定所述床台的实际位置和图像位置的对应表；

以所述对应表直接获得所述床台的各个实际位置和图像位置的对应关系，或对所述对应表进行插值获得所述床台的各个实际位置和图像位置的对应关系。

7.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于，所述校准方法还包括：

将所述床台移动至预设的第一实际高度；

拍摄所述床台在所述第一实际高度的第一高度图像；

将所述床台竖直移动至预设的第二实际高度；

拍摄所述床台在所述第二实际高度的第二高度图像；

获得所述床台在所述第一高度图像中的第一高度图像位置；

获得所述床台在所述第二高度图像中的第二高度图像位置；

根据所述第一实际高度、第二实际高度、第一高度图像位置和所述第二高度图像位置获得所述床台的实际高度和高度图像位置的高度对应关系。

8.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于，所述床台的上表面具有两个识别特征；

拍摄所述第一高度图像包括：

移动所述床台至第一识别特征位于拍摄中心；

拍摄所述床台获得所述第一高度图像；

拍摄所述第二高度图像包括：

移动所述床台至所述第一识别特征位于所述拍摄中心；

拍摄所述床台获得所述第二高度图像；

所述第一高度图像位置为所述第一高度图像中第二识别特征的位置，所述第二高度图像位置为所述第二高度图像中所述第二识别特征的位置。

9.根据权利要求7所述的校准方法，其特征在于，在所述影像诊断设备运行时，根据所述床台的高度和所述高度对应关系校正所述床台的实际位置和图像位置的对应关系。

10.一种医学成像方法，其特征在于，所述方法包括：

权利要求1-9任意一项所述的影像诊断设备校准方法，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系；

获得位置图像，所述位置图像是承载患者的床台的图像；

获得目标扫查区域，所述目标扫查区域包括患者的待扫查部位；

根据所述位置图像和所述目标扫查区域，移动床台至目标位置并扫描获得医学图像。

11.一种用于影像诊断设备的校准系统，所述影像诊断设备包括可以动的床台，所述校准系统包括：

拍摄装置，所述拍摄装置设置于特定位置，配置为拍摄所述床台可到达的全部区域的图像；

工作台，连接所述拍摄装置和所述影像诊断设备，所述工作台配置为：

移动所述床台至多个实际位置；

自所述拍摄装置获得在所述实际位置的床台的位置图像；

根据所述床台的多个所述实际位置和对应的位置图像，获得床台的实际位置和位置图像的对应关系；所述对应关系用于根据拍摄装置拍摄的图像确定床台的实际位置。

12.根据权利要求11所述的校准系统，其特征在于，所述工作台在移动所述床台至多个实际位置和自所述拍摄装置获得在所述实际位置的床台的位置图像时：

移动所述床台至实际初始位置；

自所述拍摄装置获得在所述实际初始位置的床台的初始图像；

以预设步进长度多次移动所述床台至多个实际步进位置，且在每次移动后拍摄所述床台的步进图像。

13.根据权利要求11所述的校准系统，其特征在于，所述工作台在获得床台的实际位置和位置图像的对应关系时：

获得所述床台在所述位置图像中的图像位置；

根据所述多个实际位置和对应的图像位置确定所述床台的实际位置和图像位置的对应关系。

14.根据权利要求13所述的校准系统，其特征在于，所述床台上具有至少一个识别特征，所述位置图像中包括所述床台的所述识别特征中的至少一个；

所述工作台将所述位置图像中的所述识别特征的位置作为所述图像位置。

15.根据权利要求14所述的校准系统，其特征在于，所述工作台包括图像识别模块；

所述工作台以自动图像识别的方式获得所述位置图像中的所述识别特征的位置。

16.根据权利要求14所述的校准系统，其特征在于，所述工作台还包括显示单元和输入单元；

所述显示单元配置为显示所述位置图像；

所述输入单元配置为接收用户关于所述位置图像中的所述识别特征的位置的输入信息。

17.根据权利要求12所述的校准系统，其特征在于，所述工作台配置为：

根据所述实际位置和图像位置确定所述床台的实际位置和图像位置的对应表；

对所述对应表进行插值获得所述移动情况和图像位置的对应关系，或一所述对应表直接获得所述移动情况和图像位置的对应关系。

18.根据权利要求12所述的校准系统，其特征在于，所述工作台配置为：

移动所述床台至预设的第一实际高度和第二实际高度；

拍摄所述床台在所述第一实际高度的第一高度图像和第二高度图像；

自所述拍摄装置获得所述床台在所述第一高度图像中的第一高度图像位置和在所述第二高度图像中分第二高度图像位置；

根据所述第一实际高度、第二实际高度、第一高度图像位置和所述第二高度图像位置获得所述床台的实际高度和高度图像位置的高度对应关系。

19.根据权利要求18所述的校准系统，其特征在于，所述床台的上表面具有两个识别特征；

所述工作台配置为：

移动所述床台至预设的第一实际高度并使第一识别特征位于所述拍摄装置的拍摄中心；

移动所述床台至预设的第二实际高度并使所述第一识别特征位于所述拍摄中心；

将所述第一高度图像中第二识别特征的位置作为所述第一高度图像位置，所述第二高度图像中所述第二识别特征的位置作为所述第二高度图像位置。

20.根据权利要求18所述的校准系统，其特征在于，所述工作台配置为在所述影像诊断设备运行时，根据所述床台的高度和所述高度对应关系校正所述床台的实际位置和图像位置的对应关系。