CN109549660B - 可携带式扫描仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种可携带式扫描仪，包括：可携带式扫描仪主体，包括三脚架安装板释放按钮、释放驱动器、三脚架安装板、发射警示灯、延迟发射设定按钮、遥控电缆插座和电池，三脚架安装板释放按钮与释放驱动器连接，释放驱动器与三脚架安装板连接，在操作人员的按压下，三脚架安装板释放按钮触发释放驱动器释放三脚架安装板，发射警示灯设置在三脚架安装板释放按钮的一侧，延迟发射设定按钮用于设定扫描射线的延迟发射倒计时时间，遥控电缆插座用于插入遥控电缆；危害度分析设备，用于基于结石区域和肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度。通过本发明，能够利用可携带式扫描仪有效识别人体的结石危害度。
Description
技术领域
本发明涉及射线扫描仪领域，尤其涉及一种可携带式扫描仪。
背景技术
射线扫描仪也被称为利用围绕被测对象扫描时得到的大量射线吸收数据来重建其断层图像的装置。当一束射线通过被测对象的一个断层时，沿射线路径的总的衰减系数为体素衰减系数的线积分，它可用一探测器进行测量。探测器将射线强度转换成电信号，经过数字化后由计算机处理。
通过围绕人体的脏器在不同角度上进行多次测量，计算出与人体某一层面上每个体素相关的吸收系数，并将该层面的二维吸收系数矩阵存储到计算机中，所显示的图像上每个象素的灰度即为层面上相应体素的吸收系数的量度，从而得到断层面上衰减系数的分布的信息。由于CT技术得到的是人体的脏器一个断层面的图像，因此称为断层照相。
发明内容
为了解决现有技术中射线扫描仪缺乏高精度的结石危害评估模式的技术问题，本发明提供了一种可携带式扫描仪。
本发明至少具有以下两个重要发明点：
(1)引入模糊度评估设备，分别对最近邻插值设备、双线性插值设备和三次多项式插值设备的插值效果进行评估，以选择插值后清晰度最高的插值图像进行后续图像处理；
(2)引入对象定位设备，与所述模糊度评估设备连接，用于分别基于结石成像特征和肾脏成像特征对目标插值图像执行特征分析，以分别获得所述目标插值图像中的结石区域和肾脏区域，还引入危害度分析设备，与所述对象定位设备连接，用于基于所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度。
根据本发明的一方面，提供了一种可携带式扫描仪，所述扫描仪包括：
可携带式扫描仪主体，包括三脚架安装板释放按钮、释放驱动器、三脚架安装板、发射警示灯、延迟发射设定按钮、遥控电缆插座和电池。
更具体地，在所述可携带式扫描仪中：所述三脚架安装板释放按钮与所述释放驱动器连接，所述释放驱动器与所述三脚架安装板连接。
更具体地，在所述可携带式扫描仪中：在操作人员的按压下，所述三脚架安装板释放按钮触发所述释放驱动器释放所述三脚架安装板。
更具体地，在所述可携带式扫描仪中：所述发射警示灯设置在所述三脚架安装板释放按钮的一侧，所述延迟发射设定按钮用于设定扫描射线的延迟发射倒计时时间，所述遥控电缆插座用于插入遥控电缆。
更具体地，在所述可携带式扫描仪中，还包括：
危害度分析设备，与对象定位设备连接，用于基于结石区域和肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度；最近邻插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；双线性插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行双线性插值处理，以获得并输出相应的双线性插值图像；三次多项式插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次多项式插值图像；模糊度评估设备，分别与所述最近邻插值设备、所述双线性插值设备和所述三次多项式插值设备连接，用于接收所述最近邻插值图像、所述双线性插值图像和所述三次多项式插值图像，并计算所述最近邻插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第一比值，计算所述双线性插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第二比值，计算所述三次多项式插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第三比值，并从所述第一比值、所述第二比值和所述第三比值中选择最小值对应的插值图像作为目标插值图像输出；对象定位设备，与所述模糊度评估设备连接，用于接收所述目标插值图像，并分别基于结石成像特征和肾脏成像特征对所述目标插值图像执行特征分析，以分别获得所述目标插值图像中的结石区域和肾脏区域；其中，在所述危害度分析设备中，基于所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度包括：所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度越高，确定的对应的结石危害度越高。
更具体地，在所述可携带式扫描仪中：所述模糊度评估设备、所述对象定位设备和所述危害度分析设备之间通过16位并行数据总线进行数据连接。
具体实施方式
下面将对本发明的可携带式扫描仪的实施方案进行详细说明。
射线扫描仪射线成像机利用射线束通过被测对象投影在探测器的阵列上，相比于传统平面成像，可以提取和处理更多的有效信息,获得更准确、分辨率更高的图像。
射线成像(x,γ等电磁辐射和其他粒子)是利用射线束通过被测对象(例如不同形状的工件﹑人体的器官等)投影在探测器的阵列上，通过电子学读出和计算机数据采集和分析系统，使被测对象的内部结构的图像重现在计算机屏幕上的一项综合性高新技术，他是建立在多学科交叉和渗透基础上的一个新的学科生长点，已广泛应用于生命科学﹑医学﹑材料科学﹑工业﹑国防﹑交通﹑安检等领域。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种可携带式扫描仪，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的可携带式扫描仪包括：
可携带式扫描仪主体，包括三脚架安装板释放按钮、释放驱动器、三脚架安装板、发射警示灯、延迟发射设定按钮、遥控电缆插座和电池。
接着，继续对本发明的可携带式扫描仪的具体结构进行进一步的说明。
在所述可携带式扫描仪中：所述三脚架安装板释放按钮与所述释放驱动器连接，所述释放驱动器与所述三脚架安装板连接。
在所述可携带式扫描仪中：在操作人员的按压下，所述三脚架安装板释放按钮触发所述释放驱动器释放所述三脚架安装板。
在所述可携带式扫描仪中：所述发射警示灯设置在所述三脚架安装板释放按钮的一侧，所述延迟发射设定按钮用于设定扫描射线的延迟发射倒计时时间，所述遥控电缆插座用于插入遥控电缆。
在所述可携带式扫描仪中，还包括：
危害度分析设备，与对象定位设备连接，用于基于结石区域和肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度；
最近邻插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；
双线性插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行双线性插值处理，以获得并输出相应的双线性插值图像；
三次多项式插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次多项式插值图像；
模糊度评估设备，分别与所述最近邻插值设备、所述双线性插值设备和所述三次多项式插值设备连接，用于接收所述最近邻插值图像、所述双线性插值图像和所述三次多项式插值图像，并计算所述最近邻插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第一比值，计算所述双线性插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第二比值，计算所述三次多项式插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第三比值，并从所述第一比值、所述第二比值和所述第三比值中选择最小值对应的插值图像作为目标插值图像输出；
对象定位设备，与所述模糊度评估设备连接，用于接收所述目标插值图像，并分别基于结石成像特征和肾脏成像特征对所述目标插值图像执行特征分析，以分别获得所述目标插值图像中的结石区域和肾脏区域；
其中，在所述危害度分析设备中，基于所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度包括：所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度越高，确定的对应的结石危害度越高。
在所述可携带式扫描仪中：所述模糊度评估设备、所述对象定位设备和所述危害度分析设备之间通过16位并行数据总线进行数据连接。
在所述可携带式扫描仪中，还包括：
逐层滤波设备，位于所述模糊度评估设备和所述对象定位设备之间，用于接收所述目标插值图像，获取所述目标插值图像当前的分辨率以作为图像分辨率，在所述图像分辨率小于等于预设分辨率阈值时，对所述目标插值图像整体执行中值滤波处理以获得中值滤波图像，并对所述中值滤波图像整体执行小波滤波处理以获得逐层滤波图像；还用于在所述图像分辨率大于所述预设分辨率阈值时，基于所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述目标插值图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的中值滤波处理以获得中值滤波分块，将获得的各个中值滤波分块拼接以获得中间处理图像，还基于所述中间处理图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述中间处理图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同维度的小波基执行相应的小波滤波处理以获得小波滤波分块，将获得的各个小波滤波分块拼接以获得逐层滤波图像，并将所述逐层滤波图像替换所述目标插值图像发送给所述对象定位设备。
在所述可携带式扫描仪中：所述逐层滤波设备由分辨率解析子设备、模式选择子设备、精细处理子设备和简单处理子设备；
其中，在所述逐层滤波设备中，所述模式选择子设备分别与所述分辨率解析子设备、所述精细处理子设备和所述简单处理子设备连接。
在所述可携带式扫描仪中：在所述逐层滤波设备中，所述模式选择子设备用于在所述图像分辨率小于等于预设分辨率阈值时，发出第一控制信号，还用于在所述图像分辨率大于预设分辨率阈值时，发出第二控制信号。
在所述可携带式扫描仪中：所述精细处理子设备在接收到所述第二控制信号时被启动，用于基于所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述目标插值图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的中值滤波处理以获得中值滤波分块，将获得的各个中值滤波分块拼接以获得中间处理图像，还基于所述中间处理图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述中间处理图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同维度的小波基执行相应的小波滤波处理以获得小波滤波分块，将获得的各个小波滤波分块拼接以获得逐层滤波图像。
另外，所述精细处理子设备执行的小波滤波处理中，“小波”就是小的波形。所谓“小”是指他具有衰减性；而称之为“波”则是指它的波动性，其振幅正负相间的震荡形式。与Fourier变换相比，小波变换是时间(空间)频率的局部化分析，他通过伸缩平移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化，最终达到高频处时间细分，低频处频率细分，能自动适应时频信号分析的要求，从而可聚焦到信号的任意细节，解决了Fourier变换的困难问题，成为继Fourier变换以来在科学方法上的重大突破。有人把小波变换称为“数学显微镜”。小波分析的应用是与小波分析的理论研究紧密地结合在一起地。他已经在科技信息产业领域取得了令人瞩目的成就。电子信息技术是六大高新技术中重要的一个领域，他的重要方面是图像和信号处理。现今，信号处理已经成为当代科学技术工作的重要部分，信号处理的目的就是：准确的分析、诊断、编码压缩和量化、快速传递或存储、精确地重构(或恢复)。从数学地角度来看，信号与图像处理可以统一看作是信号处理(图像可以看作是二维信号)，在小波分析地许多分析的许多应用中，都可以归结为信号处理问题。对于其性质随时间是稳定不变的信号，处理的理想工具仍然是傅立叶分析。但是在实际应用中的绝大多数信号是非稳定的，而特别适用于非稳定信号的工具就是小波分析。
采用本发明的可携带式扫描仪，针对现有技术中射线扫描仪缺乏高精度的结石危害评估模式的技术问题，通过引入模糊度评估设备，分别对最近邻插值设备、双线性插值设备和三次多项式插值设备的插值效果进行评估，以选择插值后清晰度最高的插值图像进行后续图像处理；尤为关键的是，还引入对象定位设备，与所述模糊度评估设备连接，用于分别基于结石成像特征和肾脏成像特征对目标插值图像执行特征分析，以分别获得所述目标插值图像中的结石区域和肾脏区域，还引入危害度分析设备，与所述对象定位设备连接，用于基于所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度；从而解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种可携带式扫描仪，其特征在于，包括：
可携带式扫描仪主体，包括三脚架安装板释放按钮、释放驱动器、三脚架安装板、发射警示灯、延迟发射设定按钮、遥控电缆插座和电池；
所述三脚架安装板释放按钮与所述释放驱动器连接，所述释放驱动器与所述三脚架安装板连接；
在操作人员的按压下，所述三脚架安装板释放按钮触发所述释放驱动器释放所述三脚架安装板；
所述发射警示灯设置在所述三脚架安装板释放按钮的一侧，所述延迟发射设定按钮用于设定扫描射线的延迟发射倒计时时间，所述遥控电缆插座用于插入遥控电缆；
危害度分析设备，与对象定位设备连接，用于基于结石区域和肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度；
最近邻插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行最近邻插值处理，以获得并输出相应的最近邻插值图像；
双线性插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行双线性插值处理，以获得并输出相应的双线性插值图像；
三次多项式插值设备，与所述可携带式扫描仪主体连接，用于接收射线扫描图像，并对所述射线扫描图像执行三次多项式插值处理，以获得并输出相应的三次多项式插值图像；
模糊度评估设备，分别与所述最近邻插值设备、所述双线性插值设备和所述三次多项式插值设备连接，用于接收所述最近邻插值图像、所述双线性插值图像和所述三次多项式插值图像，并计算所述最近邻插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第一比值，计算所述双线性插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第二比值，计算所述三次多项式插值图像的模糊度到所述射线扫描图像的模糊度的比值以作为第三比值，并从所述第一比值、所述第二比值和所述第三比值中选择最小值对应的插值图像作为目标插值图像输出；
对象定位设备，与所述模糊度评估设备连接，用于接收所述目标插值图像，并分别基于结石成像特征和肾脏成像特征对所述目标插值图像执行特征分析，以分别获得所述目标插值图像中的结石区域和肾脏区域；
其中，在所述危害度分析设备中，基于所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度确定对应的结石危害度包括：所述结石区域和所述肾脏区域的重叠程度越高，确定的对应的结石危害度越高。
2.如权利要求1所述的可携带式扫描仪，其特征在于：
所述模糊度评估设备、所述对象定位设备和所述危害度分析设备之间通过16位并行数据总线进行数据连接。
3.如权利要求2所述的可携带式扫描仪，其特征在于，所述扫描仪还包括：
逐层滤波设备，位于所述模糊度评估设备和所述对象定位设备之间，用于接收所述目标插值图像，获取所述目标插值图像当前的分辨率以作为图像分辨率，在所述图像分辨率小于等于预设分辨率阈值时，对所述目标插值图像整体执行中值滤波处理以获得中值滤波图像，并对所述中值滤波图像整体执行小波滤波处理以获得逐层滤波图像；还用于在所述图像分辨率大于所述预设分辨率阈值时，基于所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述目标插值图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的中值滤波处理以获得中值滤波分块，将获得的各个中值滤波分块拼接以获得中间处理图像，还基于所述中间处理图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述中间处理图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同维度的小波基执行相应的小波滤波处理以获得小波滤波分块，将获得的各个小波滤波分块拼接以获得逐层滤波图像，并将所述逐层滤波图像替换所述目标插值图像发送给所述对象定位设备。
4.如权利要求3所述的可携带式扫描仪，其特征在于：
所述逐层滤波设备由分辨率解析子设备、模式选择子设备、精细处理子设备和简单处理子设备；
其中，在所述逐层滤波设备中，所述模式选择子设备分别与所述分辨率解析子设备、所述精细处理子设备和所述简单处理子设备连接。
5.如权利要求4所述的可携带式扫描仪，其特征在于：
在所述逐层滤波设备中，所述模式选择子设备用于在所述图像分辨率小于等于预设分辨率阈值时，发出第一控制信号，还用于在所述图像分辨率大于预设分辨率阈值时，发出第二控制信号。
6.如权利要求5所述的可携带式扫描仪，其特征在于：
所述精细处理子设备在接收到所述第二控制信号时被启动，用于基于所述图像分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述目标插值图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同强度的中值滤波处理以获得中值滤波分块，将获得的各个中值滤波分块拼接以获得中间处理图像，还基于所述中间处理图像的分辨率距离所述预设分辨率阈值的远近将所述中间处理图像平均分割成相应块大小的各个分块，对每一个分块，基于该分块的像素值方差选择对应的不同维度的小波基执行相应的小波滤波处理以获得小波滤波分块，将获得的各个小波滤波分块拼接以获得逐层滤波图像。
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