CN109171793A - 一种角度检测和校正方法、装置、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种角度检测和校正方法、装置、设备和介质。其中，角度检测方法包括：在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；基于所述三维图像，确定所述CT机架相对所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间是否存在偏差。通过采用上述技术方案，避免了使用额外的水平尺，实现了对CT机架倾斜角度进行精准检测。

Description

一种角度检测和校正方法、装置、设备和介质

技术领域

本发明实施例涉及医学成像技术，尤其涉及一种角度检测和校正方法、装置、设备和介质。

背景技术

CT扫描过程中病床会随扫描部位移动(进床或出床)，为了使重建图像没有伪影，需要精确知道病床移动方向相对机架的角度。

目前主要通过水平尺对机架和病床进行机械调平，使机架和病床都处在相同的水平角度上，这样在重建时可以认为倾斜角度为零。在此基础上，在进行机架倾斜扫描时，可以通过机架倾斜编码器来获得倾斜角度。

在传统方法中，水平尺的精度通常较低，且要求机械设计中增加一个可以放置水平尺的基准面。同时倾斜编码器本身也可能需要校正，因此传统计算机架倾斜角度的方案准确性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种角度检测和校正方法、装置、设备和介质，以实现对CT机架倾斜角度进行精准检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种角度检测方法，用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，该方法包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述三维图像，确定则所述CT机架相对所述检查床之间倾斜角度与所述重建使用角度是否存在偏差。

第二方面，本发明实施例还提供了一种角度检测装置，用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，该装置包括：

扫描数据采集模块，用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

断层图像重建模块，用于根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

三维图像重建模块，用于根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

偏差检测模块，用于基于所述三维图像，确定所述CT机架相对所述检查床之间倾斜角度与所述重建使用角度是否存在偏差。

第三方面，本发明实施例还提供了一种角度校正方法，用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，该方法包括：

确定所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间的偏差的步骤，其包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像的错位信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

第四方面，本发明实施例还提供了一种角度校正装置，用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，该装置包括：

偏差确定模块，包括：

扫描数据采集单元，用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

断层图像重建单元，用于根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

三维图像重建单元，用于根据所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

偏差校正单元，用于基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像的错误信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

第五方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度检测方法。

第六方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差的角度校正方法。

第七方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度检测方法。

第八方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度校正方法。

本发明实施例提供的技术方案，通过利用至少两个不同扫描采集到的扫描数据进行图像重建，可得到不同扫描位置的断层图像。通过根据至少两个断层图像进行三维重建，可得到目标对象的三维图像。通过识别三维图像，可确定CT机架相对检查床之间倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差。相对于现有技术提供的机架倾斜角度偏差的测量方案，本发明实施例提供的技术方案不需要利用额外的机架倾斜编码器，通过识别图像即可确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差，其操作简单，实用性强，且提升了检测精度。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种角度检测方法的流程图；

图2a为本发明实施例提供的一种CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间存在偏差时Y-Z截面示意图；

图2b为本发明实施例一提供的一种CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间不存在偏差时Y-Z截面示意图；

图3为本发明实施例二提供的一种CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间偏差检测方法的流程图；

图4为本发明实施例二提供的一种CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间存在偏差时Y-Z截面图像中的目标对象示意图；

图5为本发明实施例三提供的一种角度校正方法的流程图；

图6为本发明实施例四提供的一种角度偏差检测装置的结构框图；

图7为本发明实施例五提供的一种校正装置的结构框图；

图8为本发明实施例六提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种角度检测方法的流程图，该方法可以由一种角度检测装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在控制检查床移动的控制设备中，用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差参见图1，本实施例的方法具体包括：

S110、在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到目标对象的扫描数据。

其中，目标对象可以为检查床上的物体，也可以为检查床本身。由于当CT机架倾斜角度存在偏差时，重建出的目标物体的三维图像存在错位，因此，为了保证提高偏差检测的准确性，目标对象为沿系统轴方向连续的对象。

其中，系统轴方向为检查床移动的方向。在系统轴方向预先设置有多个扫描位置。本实施例中，在检查床移动的过程中，球管一直处于放射射线的状态。当检查床移动至沿系统轴方向的至少两个不同扫描位置时，采集目标对象移动到至少两个位置的扫描数据。

S120、根据扫描数据进行图像重建，得到对应于不同扫描位置的断层图像。

如果将系统轴作为Z轴，将垂直于Z轴的水平方向作为X轴，垂直于Z轴的竖直方向作为Y轴，那么断层图像即为X-Y截面的图像。

S130、根据对应于不同扫描位置的至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像。

本实施例中，利用断层图像重建三维图像的方式可采用现有技术提供的三维图像的重建技术。本实施例提供的技术方案主要是在重建三维图像后，对三维图像进行识别，以确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

S140、基于三维图像，确定CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差。

可以理解的是，在理想情况下，如果CT机架垂直于水平面放置，且检查床平行于水平面放置，检查床的放置位置与CT机架的位置垂直时，CT机架相对于检查床的倾斜角度不存在偏差。此时，如果图像重建时也使用正确的重建角度，则重建后得到的三维图像在任意一个表面均是连续的，不存在错位。但如果CT机架相对于检查床的倾斜角度存在偏差，图像重建仍按照原来二者无偏差时的角度进行重建，则重建后得到的三维图像会存在错位。因此，通过识别目标对象的三维图像是否存在错位即可确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差。

需要说明的是，CT机架相对于检查床的倾斜角度可从如下两个角度去考虑：

(1)CT机架垂直于水平面放置，但检查床由于重力因素的影响向偏离系统中Z轴方向下沉，即检查床的位置与Z轴之间存在倾斜角度。同样地，当检查床平行于水平面放置，而CT机架的位置并非在垂直于水平面方向上，而是向Z轴倾斜，即机架所在位置与Y轴之间存在倾斜角度。对于上述任意一种倾斜角度所产生的偏差，该偏差反映在三维图像中为Y-Z截面的目标对象的边界在Y轴方向存在错位。

(2)如果CT机架垂直于水平面放置，但检查床向X轴方向倾斜，即检查床位置与X轴方向存在倾斜角度，或者检查床平行于水平面放置，但CT机架向X轴方向倾斜，即CT机架与X轴方向之间存在夹角，此时，由于CT机架相对于检查床的倾斜角度所产生的偏差反映在三维图像中即为X-Z截面的目标对象的边界在X轴方向存在错位。

其中，三维图像存在错位表示三维图像的某个表面或截面是不连续的。本实施例中，如果将系统轴方向作为Z轴，断层图像为X-Y截面图像，对于上述第一种情况，CT机架相对检查床之间倾斜角度与重建使用角度存在偏差影响的是Y-Z截面图像的连续性。对于上述第二种情况，该偏差影响的是X-Z截面图像的连续性。

示例性的，可直接识别三维图像各表面是否连续来确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在误差，如果各表面均连续，则说明CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间不存在误差，但只要识别出存在一个不连续的面，则说明CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间存在误差。下面具体以识别三维图像中由上述情况(1)所产生的偏差为例来进行说明。

可通过从三维图像中截取Y-Z截面的图像，通过识别该图像边界的连续性来确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在误差。图2a为本发明实施例提供的一种CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间存在偏差时Y-Z截面示意图。如图2a所示，Y-Z截面的边界1和边界2之间存在一个上升的台阶，即Y-Z截面的图像的边界不连续，此时，可说明CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间存在偏差。图2b为本发明实施例一提供的一种CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间不存在偏差时Y-Z截面示意图，如图2b所示，Y-Z截面的边界较为平整，与图2a相比，不存在台阶。示例性的，对于上述情况(2)中的偏差，其识别方式可以为截取三维图像中X-Z截面的图像，在该截面图像中识别目标对象的边界是否连续，如果连续，则上述情况(2)中的偏差不存在，如果不连续，则上述情况(2)中的偏差存在。

本发明实施例通过利用在至少两个不同扫描采集的扫描数据进行图像重建，可得到不同扫描位置的断层图像。通过根据至少两个断层图像进行三维重建，可得到目标对象的三维图像。通过识别三维图像，可确定CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差。相对于现有技术提供的机架-检查床倾斜角度偏差的测量方案，本发明实施例提供的技术方案不需要利用额外的机架倾斜编码器，通过识别图像即可确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差，其操作简单，实用性强，且提升了检测精度。

进一步的，在确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差的基础上，还可基于不同扫描位置之间的距离以及目标对象的三维图像来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

具体的，可从三维图像中得到边界不连续的截面，并构建该截面与扫描位置之间的数学关系，例如，三角函数关系，基于该关系，可确定CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。具体偏差的计算方式还可参照下述实施例提供的内容。

实施例二

图3为本发明实施例二提供的一种CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间偏差检测方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上进行了优化，将“基于三维图像，确定CT机架相对所述检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差”的步骤优化为：“获得三维图像与第一平面相交的截面图像，所述第一平面是经过系统轴并垂直于水平面的平面；判断截面图像中目标对象的边界是否连续”。本实施例中与上述实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。参见图3，本实施例提供的方法包括：

S210、在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到目标对象的扫描数据。

S220、根据扫描数据进行图像重建，得到对应于不同扫描位置的断层图像。

S230、根据对应于不同扫描位置的至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像。

S240、获得三维图像与第一平面相交的截面图像，

其中，所述第一平面可以是经过系统轴并垂直于水平面的平面，也可以是经过系统轴并平行于水平面的平面，还可以是垂直于系统轴的平面。

本实施例中，将系统轴方向作为Z轴，垂直于Z轴的竖直方向作为Y轴，垂直于Z轴的水平方向作为X轴，本实施例中的截面图像可以表示的是：在由Y轴和Z轴组成的Y-Z平面的图像，或者由X轴和Z轴组成的X-Z平面的图像，或者由X轴和Y轴组成的X-Y平面的图像，在本说明书附图中，以Y-Z平面的图像做示例性说明。

S250、判断截面图像中目标对象的边界是否连续，若是，则执行步骤S260；否则，执行步骤S270。

其中，目标对象边界的确定方法可以为：根据图像中各像素的CT值，确定图像中目标对象的边界。

具体的，由于目标对象的CT值已知，因此，可将截面图像中取值为目标对象CT值的二分之一的各像素点作为目标像素点，并将目标像素点所在的位置作为目标对象的边界。

S260、CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间不存在偏差。

S270、CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间存在偏差，继续执行步骤S280。

S280、根据不同扫描位置之间的距离以及截面图像中目标对象边界的错位位移来计算CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

其中，不同扫描位置可选择任意相邻的两个扫描位置，这两个相邻的扫描位置对应的截面图像中目标对象的两个边界也为两段相邻边界。通过相邻扫描位置之间的距离，以及目标对象的错位位移可计算CT机架相对检查床之间倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。也可以理解，不同扫描位置也可以为在连续的扫描距离上不相邻的两个扫描位置。

具体的，图4为本发明实施例二提供的一种CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间存在偏差时Y-Z截面图像中的目标对象示意图。如图4所示，倾斜角度偏差可通过不连续的边界1和边界2来计算。如图4所示，边界1和边界2的宽度ω与扫描床相邻扫描位置时移动的长度相对应，即均对应相邻扫描位置之间的距离。目标对象边界1和边界2在相邻扫描位置之间的错位位移Δ可通过识别截面图像得到。如图4所示，按照如下公式计算机架倾斜角度误差：

其中，θ为CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度；Δ为目标对象的边界在相邻两个扫描位置所产生的错位位移；ω为所述检查床相对所述CT机架在相邻两个扫描位置之间的移动长度。

示例性的，在对CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度计算时，并不局限于利用任意相邻两个扫描位置对应的截面图像中目标对象的两段相邻边界，对于任意三个或三个以上不同扫描位置及不同扫描位置对应的截面图像中目标对象的边界，随着所采用的扫描位置个数的增加，检查床在不同扫描位置之间移动的长度也相应地增加，扫描位置对应的目标对象边界的错位位移也随之而增加，并且检查床在不同扫描位置之间移动的长度、目标对象边界的错位位移与偏差角度之间也满足上述公式的三角函数关系。因此，根据上述公式可计算出倾斜角度偏差。例如，如果采用了三个不同的扫描位置，则检查床在这三个不同的扫描位置之间的移动长度为2ω，这三个扫描位置对应的截面图像中的目标对象的不连续边界的错位位移为2Δ，此时，CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度

综上所述，在计算偏差角度时，不论是采用相邻的两个扫描位置及对应的截面图像中目标对象边界的错位位移，还是采用任意三个或三个以上不同扫描位置及对应的截面图像中目标对象边界的错位位移，最后均可按照上述公式中相邻两个扫描位置ω及目标对象边界在相邻两个扫描位置处所产生的错位位移Δ之间的三角函数关系来计算。

本实施例在上述实施例的基础上，通过识别截面图像中目标对象边界由扫描位置不同产生的错位位移，并结合检查床在相邻扫描位置之间的移动长度可得到CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度，其计算方法简单，实用性强。

实施例三

图5为本发明实施例三提供的一种角度校正方法的流程图，该方法可以由一种角度校正装置来执行，该装置可以通过软件和/或硬件的方式实现，用于检校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。其中与上述实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。参见图5，本实施例的方法具体包括：

S310、在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到目标对象的扫描数据。

S320、根据扫描数据进行图像重建，得到对应于不同扫描位置的断层图像。

S330、根据不同扫描位置的至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像。

S340、基于不同扫描位置之间的距离以及目标对象的三维图像的错位信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

其中，三维图形的错位信息可通过识别三维图像与第一平面相交的截面图像的边界的连续性来确定。其中，第一平面是经过系统轴并垂直于水平面的平面或者经过系统轴并平行于水平面的平面或者是垂直于系统轴的平面。

进一步的，在计算出CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差之后，可将该偏差显示于人机交互界面，以供后续对该偏差进行校正。

本实施例中，在确定出机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差后，可根据CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差进行机械校正，该机械校正包括调整机架和病床的相对位置关系。

进一步的，在计算出机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差后，还可根据CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差进行软件校正，该软件校正包括调整图像重建参数。

本实施例在上述实施例的基础上，通过利用不同扫描位置之间的距离以及目标对象的三维图像的错位信息可计算出机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，并可根据计算出的偏差调整机架和检查床的相对位置关系，或可通过调整图像重建参数该偏差进行校正，使得后续再利用机架进行扫描时，能够得到精准的三维图像。

实施例四

图6为本发明实施例四提供的一种角度偏差检测装置的结构框图，如图6所示，该装置包括：扫描数据采集模块410、断层图像重建模块420、三维图像重建模块430、偏差检测模块440。

其中，扫描数据采集模块410，用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

断层图像重建模块420，用于根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

三维图像重建模块430，用于根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

偏差检测模块440，用于基于所述三维图像，确定所述CT机架相对所述检查床之间倾斜角度与所述重建使用角度是否存在偏差。

本发明实施例通过利用在至少两个不同扫描采集的扫描数据进行图像重建，可得到不同扫描位置的断层图像。通过根据至少两个断层图像进行三维重建，可得到目标对象的三维图像。通过识别三维图像，可确定CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差。相对于现有技术提供的机架-检查床倾斜角度偏差的测量方案，本发明实施例提供的技术方案不需要利用额外的机架倾斜编码器，通过识别图像即可确定CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间是否存在偏差，其操作简单，实用性强，且提升了检测精度。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括：

偏差计算模块，用于基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像来计算所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

在上述实施例的基础上，偏差检测模块具体用于：

获得所述三维图像与第一平面相交的截面图像，所述第一平面在一个例子中可以是经过系统轴并垂直于水平面的平面，也可以是经过系统轴并平行于水平面的平面或者是垂直于系统轴的平面；

判断所述截面图像中目标对象的边界是否连续，其中，所述截面图像可以为平行于第一平面的截面图像；

若所述截面图像中目标对象的边界不是连续的，则确定所述CT机架相对所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间存在偏差。

在上述实施例的基础上，若所述CT机架相对所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间存在偏差，则根据所述不同扫描位置之间的距离以及所述截面图像中目标对象的边界的错位位移来计算所述偏差。

在上述实施例的基础上，根据所述不同扫描位置之间的距离以及所述截面图像中目标对象的错位位移来计算所述偏差，包括：

按照如下公式计算所述偏差：

其中，θ为CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度；Δ为目标对象的边界在相邻两个扫描位置所产生的错位位移；ω为所述检查床相对所述CT机架在相邻两个扫描位置之间的移动长度。

在上述实施例的基础上，所述边界的确定方法为：根据所述图像中各像素的CT值，确定所述图像中所述目标对象的边界。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括：

第一校正模块，用于根据所述机架倾斜角度误差进行机械校正，所述机械校正包括调整机架和检查床的相对位置关系。

在上述实施例的基础上，所述装置还包括：

第二校正模块，用于根据所述机架倾斜角度误差进行软件校正，所述软件校正包括调整图像重建参数。

本发明实施例所提供的误差检测装置，可执行本发明任意实施例所提供的角度检测方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的角度检测方法。

实施例五

图7为本发明实施例五提供的一种校正装置的结构框图，如图7所示，用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，该装置包括：

偏差确定模块，该模块具体包括：

扫描数据采集单元510，用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

断层图像重建单元520，用于根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

三维图像重建单元530，用于根据所述不同扫描位置的断层图像的至少两个进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

偏差校正单元540，用于基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像的错位信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

本实施例在上述实施例的基础上，通过利用不同扫描位置之间的距离以及目标对象的三维图像的错位信息，可计算出机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，有助于后续再利用机架进行扫描时，能够得到精准的三维图像。

在上述实施例的基础上，该装置还包括：

显示模块，用于显示所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

在上述实施例的基础上，该装置还包括：

机械校正模块，用于根据所述CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差进行机械校正，所述机械校正包括调整机架和检查床的相对位置关系。

软件校正模块，用于根据所述CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差进行软件校正，所述软件校正包括调整图像重建参数。

本发明实施例所提供的角度校正装置可执行本发明任意实施例所提供的角度校正方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的角度校正方法。

实施例六

图8为本发明实施例六提供的一种设备的结构示意图。图8示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备12的框图。图8显示的设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，设备12以通用计算设备的形式表现。设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，存储器28，连接不同系统组件(包括存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图8未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图8中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备12交互的设备通信，和/或与使得该设备12能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，设备12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明任意实施例所提供的机架倾斜角度误差检测方法，该方法包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述三维图像，确定所述CT机架相对所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间是否存在偏差。

本发明实施例还提供了一种设备，其包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现本发明实施例所提供的用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差的角度校正方法，该方法包括：

确定所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间的偏差的步骤，其包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据所述不同扫描位置的至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像的错位信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器还可以实现本发明任意实施例所提供的角度校正方法的技术方案。该设备的硬件结构以及功能可参见实施例六的内容解释。

实施例七

本发明实施例七还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的机架倾斜角度误差检测方法，该方法包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述三维图像，确定所述CT机架相对所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间是否存在偏差。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

本发明实施例还提供了另一种计算机可读存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差的角度校正方法，该方法包括：

确定所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间的偏差的步骤，其包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据所述不同扫描位置的至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像的错位信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的应用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差方法中的相关操作。对存储介质的介绍可参见实施例七中的内容解释。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (18)

1.一种角度检测方法，用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，其特征在于，包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述三维图像，确定所述CT机架相对所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间是否存在偏差。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述角度检测方法还包括：

基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像来计算所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间是否存在偏差包括：

获得所述三维图像与第一平面相交的截面图像，所述第一平面是经过系统轴并垂直于水平面的平面或者经过系统轴并平行于水平面的平面或者是垂直于系统轴的平面；

判断所述截面图像中目标对象的边界是否连续；

若所述截面图像中目标对象的边界不是连续的，则确定所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间存在偏差。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：若所述CT机架相对所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间存在偏差，则根据所述不同扫描位置之间的距离以及所述截面图像中目标对象的边界的错位位移来计算所述偏差。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述不同扫描位置之间的距离以及所述截面图像中目标对象的边界的错位位移来计算所述偏差，包括：

按照如下公式计算所述偏差：

其中，θ为CT机架相对检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度；Δ为目标对象的边界在相邻两个扫描位置所产生的错位位移；ω为所述检查床相对所述CT机架在相邻两个扫描位置之间的移动长度。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述边界的确定方法为：根据所述图像中各像素的CT值，确定所述图像中所述目标对象的边界。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述机架倾斜角度误差进行机械校正，所述机械校正包括调整机架和检查床的相对位置关系。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：根据所述机架倾斜角度误差进行软件校正，所述软件校正包括调整图像重建参数。

9.一种角度校正方法，用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，其特征在于，包括：

确定所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与所述重建使用角度之间的偏差的步骤，其包括：

在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

根据所述不同扫描位置的至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像的错位信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

显示所述CT机架相对于所述检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差进行机械校正，所述机械校正包括调整机架和检查床的相对位置关系。

12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：

根据所述CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差进行软件校正，所述软件校正包括调整图像重建参数。

13.一种CT机架倾斜角度误差检测装置，用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，其特征在于，包括：

扫描数据采集模块，用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

断层图像重建模块，用于根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

三维图像重建模块，用于根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

偏差检测模块，用于基于所述三维图像，确定所述CT机架相对所述检查床之间倾斜角度与所述重建使用角度是否存在偏差。

14.一种角度校正装置，用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差，其特征在于，包括：

偏差确定模块，包括：

扫描数据采集单元，用于在检查床沿系统轴方向移动至至少两个不同扫描位置时，分别对目标对象扫描，采集到所述目标对象的扫描数据；

图像重建单元，用于根据所述扫描数据进行图像重建，得到对应于所述不同扫描位置的断层图像；

三维图像建立单元，用于根据对应于所述不同扫描位置的所述至少两个断层图像进行三维重建，得到目标对象的三维图像；

偏差校正单元，用于基于所述不同扫描位置之间的距离以及所述目标对象的三维图像的错位信息来计算CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差。

15.一种设备，特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-8中任一所述的用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度检测方法。

16.一种设备，特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，

当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求9-12中任一所述的用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差的角度校正方法。

17.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一所述的用于检测CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度检测方法。

18.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求9-12中任一所述的用于校正CT机架相对于检查床的倾斜角度与重建使用角度之间的偏差角度校正方法。