CN109727297B - 医学图像重建方法、系统、可读存储介质和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种医学图像重建方法、系统、可读存储介质和设备，属于医疗影像技术领域，获取医学扫描数据，根据所述医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，如此可以消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证重建的全重建图像的展示效果。
Description
技术领域
本发明涉及医疗影像技术领域，特别是涉及一种医学图像重建方法、系统、可读存储介质和设备。
背景技术
随着医疗影像技术的不断发展，利用医疗设备对病患进行扫描检测的技术越来越成熟，利用扫描得到的数据可以进行医学图像的重建，得到病患不同部位的医学图像。例如，CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线并转为数字信号，输入计算机进行图像重建得到用于诊断的医学图像。
目前，在进行医学图像重建时，一般是根据人体定位像手动设置图像第一重建中心和重建视野，存在不准确的缺陷，而且，在对某些特定部位进行扫描操作时，如胸腹等部位，扫描得到的数据量大，以此为基础进行全面的图像重建过程耗时较长，若设置的图像重建中心和重建视野不合适，严重影响图像的展示效果。
发明内容
基于此，有必要针对传统的图像重建中心和重建视野的设置不准确导致影响图像展示效果的问题，提供一种医学图像重建方法、系统、可读存储介质和设备。
一种医学图像重建方法，包括以下步骤：
获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像；
根据预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值；
根据第一重建中心、第一重建视野参数值以及医学扫描数据重建全重建图像。
根据上述的医学图像重建方法，获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，如此可以消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证重建的全重建图像的展示效果。
在其中一个实施例中，根据医学扫描数据重建预重建图像的步骤包括以下步骤：
对医学扫描数据进行降采样后进行重建，获得分辨率小于等于预设值的预重建图像。
在其中一个实施例中，根据预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取预重建图像的图像质心，根据图像质心获取第一重建中心；
获取预重建图像中的目标像素点，根据目标像素点的位置获取预重建图像的初始视野参数值，根据初始视野参数值确定第一重建视野参数值；其中，目标像素点的像素值大于或等于像素阈值。
在其中一个实施例中，获取预重建图像的图像质心的步骤包括以下步骤：
获取垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，分别获取不同预重建图像的像素值总和，选取像素值总和最大的预重建图像为目标图像；
根据目标图像中的行像素值和列像素值获取图像质心。
在其中一个实施例中，获取预重建图像中的目标像素点，根据目标像素点的位置获取预重建图像的初始视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取目标图像中的多个目标像素点，分别获取各目标像素点与图像质心之间的距离值，从各距离值中选取最大值，根据最大值获取初始视野参数值。
在其中一个实施例中，根据图像质心获取第一重建中心的步骤包括以下步骤：
获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数，根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数和图像质心获取第一重建中心；
根据初始视野参数值确定第一重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
根据预设视野参数值、像素行数和初始视野参数值获取第一重建视野参数值。
在其中一个实施例中，医学图像重建方法还包括以下步骤：
识别预重建图像中的器官部位，获取器官部位的最大像素范围，根据最大像素范围获取器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值；
根据第二重建中心、第二重建视野参数值以及医学扫描数据重建器官部位的全重建图像。
在其中一个实施例中，获取器官部位的最大像素范围的步骤包括以下步骤：
对器官部位的图像像素赋予预设像素值，在预重建图像中沿正行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一列数；
在预重建图像中沿反行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二列数；
在预重建图像中沿正列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一行数；
在预重建图像中沿反列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二行数；
针对垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，获取第一列数和第二列数中的最大值和最小值，以及第一行数和第二行数中的最大值和最小值，根据两个最大值和两个最小值获取最大像素范围。
在其中一个实施例中，根据最大像素范围获取器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取对应列数的最大值和最小值的第一平均值，获取对应行数的最大值和最小值的第二平均值；
获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数；
根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数、第一平均值和第二平均值获取第二重建中心；
获取对应列数的最大值和最小值的第一差值，获取对应行数的最大值和最小值的第二差值，获得第一差值和第二差值中的较大值；
根据预设视野参数值、像素行数和较大值获取第二重建视野参数值。
一种医学图像重建系统，包括：
预重建单元，用于获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像；
控制处理单元，用于根据预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值；
图像重建单元，用于根据第一重建中心、第一重建视野参数值以及医学扫描数据重建全重建图像。
根据上述的医学图像重建系统，预重建单元获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，控制处理单元利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，如此可以消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证图像重建单元重建的全重建图像的展示效果。
在其中一个实施例中，预重建单元对医学扫描数据进行降采样后进行重建，获得分辨率小于等于预设值的预重建图像。
在其中一个实施例中，控制处理单元获取预重建图像的图像质心，根据图像质心获取第一重建中心；获取预重建图像中的目标像素点，根据目标像素点的位置获取预重建图像的初始视野参数值，根据初始视野参数值确定第一重建视野参数值；其中，目标像素点的像素值大于或等于像素阈值。
在其中一个实施例中，控制处理单元获取垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，分别获取不同预重建图像的像素值总和，选取像素值总和最大的预重建图像为目标图像；根据目标图像中的行像素值和列像素值获取图像质心。
在其中一个实施例中，控制处理单元获取目标图像中的多个目标像素点，分别获取各目标像素点与图像质心之间的距离值，从各距离值中选取最大值，根据最大值获取初始视野参数值。
在其中一个实施例中，控制处理单元获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数，根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数和图像质心获取第一重建中心；根据预设视野参数值、像素行数和初始视野参数值获取第一重建视野参数值。
在其中一个实施例中，医学图像重建系统还包括识别处理单元；
识别处理单元用于识别预重建图像中的器官部位，获取器官部位的最大像素范围，根据最大像素范围获取器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值；
图像重建单元还用于根据第二重建中心、第二重建视野参数值以及医学扫描数据重建器官部位的全重建图像。
在其中一个实施例中，识别处理单元对器官部位的图像像素赋予预设像素值，在预重建图像中沿正行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一列数；在预重建图像中沿反行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二列数；在预重建图像中沿正列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一行数；在预重建图像中沿反列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二行数；针对垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，获取第一列数和第二列数中的最大值和最小值，以及第一行数和第二行数中的最大值和最小值，根据两个最大值和两个最小值获取最大像素范围。
在其中一个实施例中，识别处理单元获取对应列数的最大值和最小值的第一平均值，获取对应行数的最大值和最小值的第二平均值；获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数；根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数、第一平均值和第二平均值获取第二重建中心；获取对应列数的最大值和最小值的第一差值，获取对应行数的最大值和最小值的第二差值，获得第一差值和第二差值中的较大值；根据预设视野参数值、像素行数和较大值获取第二重建视野参数值。
一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的医学图像重建方法的步骤。
上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证重建的全重建图像的展示效果。
一种用于医学图像重建的数据处理设备，包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器执行可执行程序时实现上述的医学图像重建方法的步骤。
上述用于医学图像重建的数据处理设备，通过在处理器上运行可执行程序，可以实现根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证重建的全重建图像的展示效果。
附图说明
图1为一个实施例中的医学图像重建方法的流程示意图；
图2为另一个实施例中的医学图像重建方法的流程示意图；
图3为一个实施例中的医学图像重建系统的结构示意图；
图4为另一个实施例中的医学图像重建系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，本发明实施例所涉及的术语“第一\第二”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本申请提供的医学图像重建方法，可以应用于各种医学仪器采集数据后进行图像重建的应用环境中，适用于各种医学成像系统，例如CT成像系统、PET(Positron EmissionTomography，正电子发射计算机断层扫描)成像系统、MR(Magnetic Resonance，核磁共振)成像系统等。
参见图1所示，为本发明一个实施例的医学图像重建方法的流程示意图。该实施例中的医学图像重建方法包括以下步骤：
步骤S110：获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像；
在本步骤中，医学扫描数据是指医学仪器对人体进行检测时，通过扫描人体部位得到的扫描数据，对医学扫描数据进行计算处理后，可以重建得到预重建图像，预重建预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化；
步骤S120：根据预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值；
在本步骤中，预重建图像和全重建图像相关，根据预重建图像的性质属性可以得到全重建图像的参数，如第一重建中心和第一重建视野参数值等；
步骤S130：根据第一重建中心、第一重建视野参数值以及医学扫描数据重建全重建图像。
在本步骤中，第一重建中心确定全重建图像的基本位置，第一重建视野参数值限定全重建图像的范围，在得到全重建图像的基本位置和范围后结合医学扫描数据可以在合适的位置重建全重建图像，使全重建图像得以准确有效地显示。
在本实施例中，获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，如此可以消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证重建的全重建图像的展示效果。
需要说明的是，在重建预重建图像和全重建图像时，可以采用不同的图像算法对医学扫描数据进行处理。
在一个实施例中，如图2所示，根据医学扫描数据重建预重建图像的步骤包括以下步骤：
对医学扫描数据进行降采样后进行重建，获得分辨率小于等于预设值的预重建图像。
在本实施例中，在重建预重建图像之前，对医学扫描述数据进行降采样处理，即降低采样频率，减少数据量，在分辨率小于等于预设值的条件下，可以快速得到重建图像，缩短图像处理过程的耗时，预设值可以根据需要进行调整设置。
在一个实施例中，根据预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取预重建图像的图像质心，根据图像质心获取第一重建中心；
获取预重建图像中的目标像素点，根据目标像素点的位置获取预重建图像的初始视野参数值，根据初始视野参数值确定第一重建视野参数值；其中，目标像素点的像素值大于或等于像素阈值。
在本实施例中，可以利用预重建图像的图像质心得到第一重建中心，使图像的重点区域尽量靠近中心；预重建图像中的像素点中有部分像素点是图像中的非重点区域，其相应的像素值较低，在确定预重建图像的初始视野参数值时，可以用像素值大于等于阈值的目标像素点所在的区域位置来确定，将图像的重点区域以较好的视野呈现。
进一步的，在CT图像重建中，像素阈值可以是空气的CT值；在其他类型的图像重建中，像素阈值可以根据图像类型进行设置。
在一个实施例中，获取预重建图像的图像质心的步骤包括以下步骤：
获取垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，分别获取不同预重建图像的像素值总和，选取像素值总和最大的预重建图像为目标图像；
根据目标图像中的行像素值和列像素值获取图像质心。
在本实施例中，预重建图像一般是二维图像，在重建过程中，可以得到垂直于图像平面的轴向上的不同图像，在获取图像质心时，可以先选取不同预重建图像中的目标图像，目标图像的像素值总和最大，该目标图像中所包含的重要信息最多，利用目标图像中的行像素值和列像素值获取的图像质心更加符合实际图像呈现的需要。
进一步的，在实际应用中，不同的预重建图像可以表示为Image(ii，jj，kk)，ii＝1，…，M；jj＝1，…，N；kk＝1，…，Q；ii表示图像中的行，jj表示图像中的列，kk表示垂直于图像平面的轴向(可以表示为Z方向)参数；M、N、Q表示具体的数值，其中M＝N；
目标图像是Z方向上的基准图像，对所有的预重建图像进行像素值统计，具体的，根据计算预重建图像中的像素值总和，确定I(kk)中的最大值，对应的预重建图像Image(ii，jj，kk0)作为目标图像。
图像质心是针对图像域而言，在确定目标图像后，可以根据以下公式计算：
图像质心的位置为(Mcentroid，Ncentroid)。
在一个实施例中，获取预重建图像中的目标像素点，根据目标像素点的位置获取预重建图像的初始视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取目标图像中的多个目标像素点，分别获取各目标像素点与图像质心之间的距离值，从各距离值中选取最大值，根据最大值获取初始视野参数值。
在本实施例中，初始视野参数值与图像质心的位置有关，可以从目标图像中获取多个目标像素点，得到目标像素点与图像质心的距离值，选择其中的最大值并以此得到初始视野参数值，可以在确定的初始视野范围内涵盖全部的目标像素点，使全重建图像信息更加准确。
进一步的，可以确定像素阈值为threshold，比如可将像素阈值设置为空气的CT值；从目标图像Image(ii，jj，kk0)选出所有大于或等于像素阈值的像素点Image(ii1，jj1，kk0)，计算其与图像质心的距离，具体如下：
选取Distance(ii1,jj1)中的最大值MaxDistance，则重建对应的初始视野参数值为2*MaxDistance。
在一个实施例中，根据图像质心获取第一重建中心的步骤包括以下步骤：
获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数，根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数和图像质心获取第一重建中心；
根据初始视野参数值确定第一重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
根据预设视野参数值、像素行数和初始视野参数值获取第一重建视野参数值。
在本实施例中，图像质心和初始视野参数值是针对图像域而言的，在实际应用中，一般是图像系统坐标表示，在预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数等参数的作用下，可以将图像质心转化为图像系统坐标下的数据，即第一重建中心；在预设视野参数值和像素行数等参数的作用下，可以将初始视野参数值转化为图像系统坐标下的数据，即第一重建视野参数值，以便于后续全重建图像的重建。
需要说明的是，预设视野参数值是预重建图像生成时已知的参数值，预重建图像中心实际图像系统坐标为[Rx,Ry]，预设视野参数值为Yfov。预重建图像大小为M&N，每个预重建图像pixel对应实际物理大小为Yfov/M，全重建图像的第一重建中心系统坐标为[Fx,Fy]，具体如下：
全重建图像的第一重建视野参数值为Ffov＝2*MaxDistance*Yfov/M。
在一个实施例中，医学图像重建方法还包括以下步骤：
识别预重建图像中的器官部位，获取器官部位的最大像素范围，根据最大像素范围获取器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值；
根据第二重建中心、第二重建视野参数值以及医学扫描数据重建器官部位的全重建图像。
在本实施例中，在得到预重建图像后，可以对其中的器官部位进行识别，获取器官部位的最大像素范围，进而得到器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值，并结合医学扫描数据重建器官部位的全重建图像，使器官部位的全重建图像能着重显示。
进一步的，在识别预重建图像中的器官部位时，可以采用神经网络算法进行识别，识别的器官部位是医生感兴趣的器官部位。
在一个实施例中，获取器官部位的最大像素范围的步骤包括以下步骤：
对器官部位的图像像素赋予预设像素值，在预重建图像中沿正行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一列数；
在预重建图像中沿反行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二列数；
在预重建图像中沿正列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一行数；
在预重建图像中沿反列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二行数；
针对垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，获取第一列数和第二列数中的最大值和最小值，以及第一行数和第二行数中的最大值和最小值，根据两个最大值和两个最小值获取最大像素范围。
在本实施例中，对器官部位的图像像素赋予预设像素值，可以在扫描预重建图像时准确找到器官部位的图像像素；在扫描预重建图像时，可以从正行向、反行向、正列向和反列向分别进行逐条扫描，在正行向扫描时可以得到第一列数，在反行向扫描时可以得到第二列数，在正列向扫描时可以得到第一行数，在反列向扫描时可以得到第二行数，将这四种数据结合起来就能得到器官部位的像素范围，由于垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像中，同一器官部位的像素范围有所不同，选取不同预重建图像中第一列数和第二列数中的最大值和最小值，以及第一行数和第二行数中的最大值和最小值，以行和列的最大值和最小值确定最大像素范围，可以覆盖所有预重建图像中的器官部位的位置，在全重建图像中全面呈现器官部位。
进一步的，将预重建图像中器官部位的像素值设置为1，其他区域的像素值设置为0，可得到二值化的器官部位图像Iorgan(ii，jj，kk)
得到每幅预重建图像中非零像素的最大和最小行和列值；可采用下述方法：
对第kk幅图进行扫描：
从每行的第一个像素开始(正行向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的列值，即jj11，…，jj1M；
从每行的最后一个像素开始(反行向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的列值jj21，…，jj2M；
从每列的第一个像素开始(正列向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的行值ii11，…，ii1N；
从每列的最后一个像素开始(反列向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的行值ii21，…，ii2M；
若任意一行或任意一列中找不到相应的列值或行值，则跳过，继续扫描下一行或下一列。
取上述ii和jj的最大值和最小值：Maxii_kk，Maxjj_kk，Minii_kk，Minjj_kk；
取所有预重建图像中的ii和jj的最大值和最小值：Maxii，Maxjj；Minii，Minjj。
在一个实施例中，根据最大像素范围获取器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取对应列数的最大值和最小值的第一平均值，获取对应行数的最大值和最小值的第二平均值；
获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数；
根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数、第一平均值和第二平均值获取第二重建中心；
获取对应列数的最大值和最小值的第一差值，获取对应行数的最大值和最小值的第二差值，获得第一差值和第二差值中的较大值；
根据预设视野参数值、像素行数和较大值获取第二重建视野参数值。
在本实施例中，利用对应列数的最大值和最小值的第一平均值，以及对应行数的最大值和最小值的第二平均值，可以确定器官部位的图像域中心，在预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数等参数的作用下，可以将器官部位的图像域中心转化为图像系统坐标下的数据，即第二重建中心；根据对应列数的最大值和最小值的第一差值，以及对应行数的最大值和最小值的第二差值，获得第一差值和第二差值中的较大值，该较大值可以反映器官部位的视野范围，在预设视野参数值和像素行数等参数的作用下，可以将该较大值转化为图像系统坐标下的数据，即第二重建视野参数值，以便于后续器官部位的全重建图像的重建。
进一步的，对应列数的最大值和最小值分别为：Maxjj和Minjj；对应行数的最大值和最小值分别为：Maxii和Minii；器官部位的图像域中心为器官部位的图像域视野参数值为(Maxii-Minii)与(Maxjj-Minjj)中的最大值；
预设视野参数值是预重建图像生成时已知的参数值，预重建图像中心实际图像系统坐标为[Rx,Ry]，预设视野参数值为Yfov。预重建图像大小为M&N，每个预重建图像pixel对应实际物理大小为Yfov/M，器官位置的全重建图像的第二重建中心系统坐标为[Fx`，Fy`]，具体如下：
器官部位的全重建图像的第二重建视野参数值为Ffov`＝2*(Maxii-Minii)*Yfov/M或者2*(Maxjj-Minjj)*Yfov/M。
在一个实施例中，上述医学图像重建方法可应用在CT成像系统中，对CT扫描数据进行降采样后进行重建，获得分辨率小于等于预设值的预重建图像，不同的预重建图像可以表示为Image(ii，jj，kk)，ii＝1，…，M；jj＝1，…，N；kk＝1，…，Q；ii表示图像中的行，jj表示图像中的列，kk表示垂直于图像平面的轴向(可以表示为Z方向)参数；M、N、Q表示具体的数值，其中M＝N；
目标图像是Z方向上的基准图像，对所有的预重建图像进行像素值统计，具体的，根据计算预重建图像中的像素值总和，确定I(kk)中的最大值，对应的预重建图像Image(ii，jj，kk0)作为目标图像。
图像质心是针对图像域而言，在确定目标图像后，可以根据以下公式计算：
图像质心的位置为(Mcentroid，Ncentroid)。
确定像素阈值为threshold，比如可将像素阈值设置为空气的CT值；从目标图像Image(ii，jj，kk0)选出所有大于或等于像素阈值的像素点Image(ii1，jj1，kk0)，计算其与图像质心的距离，具体如下：
选取Distance(ii1,jj1)中的最大值MaxDistance，则重建对应的初始视野参数值为2*MaxDistance。
预设视野参数值是预重建图像生成时已知的参数值，预重建图像中心实际图像系统坐标为[Rx,Ry]，预设视野参数值为Yfov。预重建图像大小为M&N，每个预重建图像pixel对应实际物理大小为Yfov/M，全重建图像的第一重建中心系统坐标为[Fx,Fy]，具体如下：
全重建图像的第一重建视野参数值为Ffov＝2*MaxDistance*Yfov/M。
为了能更好地观察器官部位，还可以对器官部位进行图像重建。
识别预重建图像中的器官部位，将预重建图像中器官部位的像素值设置为1，其他区域的像素值设置为0，可得到二值化的器官部位图像Iorgan(ii，jj，kk)
得到每幅预重建图像中非零像素的最大和最小行和列值；可采用下述方法：
对第kk幅图进行扫描：
从每行的第一个像素开始(正行向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的列值，即jj11，…，jj1M；
从每行的最后一个像素开始(反行向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的列值jj21，…，jj2M；
从每列的第一个像素开始(正列向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的行值ii11，…，ii1N；
从每列的最后一个像素开始(反列向)，判断是否为1，并记录下第一个为1的像素的行值ii21，…，ii2M；
若任意一行或任意一列中找不到相应的列值或行值，则跳过，继续扫描下一行或下一列。
取上述ii和jj的最大值和最小值：Maxii_kk，Maxjj_kk，Minii_kk，Minjj_kk；
取所有预重建图像中的ii和jj的最大值和最小值：Maxii，Maxjj；Minii，Minjj。
对应列数的最大值和最小值分别为：Maxjj和Minjj；对应行数的最大值和最小值分别为：Maxii和Minii；器官部位的图像域中心为器官部位的图像域视野参数值为(Maxii-Minii)与(Maxjj-Minjj)中的最大值；
预设视野参数值是预重建图像生成时已知的参数值，预重建图像中心实际图像系统坐标为[Rx,Ry]，预设视野参数值为Yfov。预重建图像大小为M&N，每个预重建图像pixel对应实际物理大小为Yfov/M，器官位置的全重建图像的第二重建中心系统坐标为[Fx`，Fy`]，具体如下：
器官部位的全重建图像的第二重建视野参数值为Ffov`＝2*(Maxii-Minii)*Yfov/M或者2*(Maxjj-Minjj)*Yfov/M。
根据上述医学图像重建方法，本发明实施例还提供一种医学图像重建系统，以下就医学图像重建系统的实施例进行详细说明。
参见图3所示，为一个实施例的医学图像重建系统的结构示意图。该实施例中的医学图像重建系统包括：
预重建单元210，用于获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像；
控制处理单元220，用于根据预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值；
图像重建单元230，用于根据第一重建中心、第一重建视野参数值以及医学扫描数据重建全重建图像。
在本实施例中，预重建单元210获取医学扫描数据，根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，控制处理单元220利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，如此可以消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证图像重建单元230重建的全重建图像的展示效果。
在一个实施例中，预重建单元210对医学扫描数据进行降采样后进行重建，获得分辨率小于等于预设值的预重建图像。
在一个实施例中，控制处理单元220获取预重建图像的图像质心，根据图像质心获取第一重建中心；获取预重建图像中的目标像素点，根据目标像素点的位置获取预重建图像的初始视野参数值，根据初始视野参数值确定第一重建视野参数值；其中，目标像素点的像素值大于或等于像素阈值。
在一个实施例中，控制处理单元220获取垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，分别获取不同预重建图像的像素值总和，选取像素值总和最大的预重建图像为目标图像；根据目标图像中的行像素值和列像素值获取图像质心。
在一个实施例中，控制处理单元220获取目标图像中的多个目标像素点，分别获取各目标像素点与图像质心之间的距离值，从各距离值中选取最大值，根据最大值获取初始视野参数值。
在一个实施例中，控制处理单元220获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数，根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数和图像质心获取第一重建中心；根据预设视野参数值、像素行数和初始视野参数值获取第一重建视野参数值。
在一个实施例中，医学图像重建系统还包括识别处理单元240；
识别处理单元240用于识别预重建图像中的器官部位，获取器官部位的最大像素范围，根据最大像素范围获取器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值；
图像重建单元230还用于根据第二重建中心、第二重建视野参数值以及医学扫描数据重建器官部位的全重建图像。
在一个实施例中，识别处理单元240对器官部位的图像像素赋予预设像素值，在预重建图像中沿正行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一列数；在预重建图像中沿反行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二列数；在预重建图像中沿正列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一行数；在预重建图像中沿反列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二行数；针对垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，获取第一列数和第二列数中的最大值和最小值，以及第一行数和第二行数中的最大值和最小值，根据两个最大值和两个最小值获取最大像素范围。
在一个实施例中，识别处理单元240获取对应列数的最大值和最小值的第一平均值，获取对应行数的最大值和最小值的第二平均值；获取预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数；根据中心位置、预设视野参数值、像素行数、像素列数、第一平均值和第二平均值获取第二重建中心；获取对应列数的最大值和最小值的第一差值，获取对应行数的最大值和最小值的第二差值，获得第一差值和第二差值中的较大值；根据预设视野参数值、像素行数和较大值获取第二重建视野参数值。
本发明实施例的医学图像重建系统与上述医学图像重建方法一一对应，在上述医学图像重建方法的实施例阐述的技术特征及其有益效果均适用于医学图像重建系统的实施例中。
一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，可执行程序被处理器执行时实现上述的医学图像重建方法的步骤。
上述可读存储介质，通过其存储的可执行程序，可以实现根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证重建的全重建图像的展示效果。
一种用于医学图像重建的数据处理设备，包括存储器和处理器，存储器存储有可执行程序，处理器执行可执行程序时实现上述的医学图像重建方法的步骤。
上述用于医学图像重建的数据处理设备，通过在处理器上运行可执行程序，可以实现根据医学扫描数据重建预重建图像，预重建图像的重建过程比全重建图像的重建过程快速且简化，预重建图像可以较快得到，利用预重建图像可以得到第一重建中心和第一重建视野参数值，该第一重建中心和第一重建视野参数值与全重建图像相适应，消除最终的全重建图像的重建中心和重建视野不准确的缺陷，从而保证重建的全重建图像的展示效果。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例用于医学图像重建的数据处理方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中，如实施例中，该程序可存储于计算机系统的存储介质中，并被该计算机系统中的至少一个处理器执行，以实现包括如上述医学图像重建方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成。所述的程序可以存储于可读取存储介质中。该程序在执行时，包括上述方法所述的步骤。所述的存储介质，包括：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (11)
1.一种医学图像重建方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取医学扫描数据，根据所述医学扫描数据重建预重建图像；
根据所述预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值；
根据所述第一重建中心、所述第一重建视野参数值以及所述医学扫描数据重建所述全重建图像；
所述根据所述医学扫描数据重建预重建图像的步骤包括以下步骤：
对所述医学扫描数据进行降采样后进行重建，获得分辨率小于等于预设值的预重建图像。
2.根据权利要求1所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述根据所述预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取所述预重建图像的图像质心，根据所述图像质心获取所述第一重建中心；
获取所述预重建图像中的目标像素点，根据所述目标像素点的位置获取所述预重建图像的初始视野参数值，根据所述初始视野参数值确定所述第一重建视野参数值；其中，所述目标像素点的像素值大于或等于像素阈值。
3.根据权利要求2所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述获取所述预重建图像的图像质心的步骤包括以下步骤：
获取垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，分别获取不同预重建图像的像素值总和，选取像素值总和最大的预重建图像为目标图像；
根据所述目标图像中的行像素值和列像素值获取所述图像质心。
4.根据权利要求3所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述获取所述预重建图像中的目标像素点，根据所述目标像素点的位置获取所述预重建图像的初始视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取所述目标图像中的多个目标像素点，分别获取各所述目标像素点与所述图像质心之间的距离值，从各距离值中选取最大值，根据所述最大值获取所述初始视野参数值。
5.根据权利要求2所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述根据所述图像质心获取所述第一重建中心的步骤包括以下步骤：
获取所述预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数，根据所述中心位置、所述预设视野参数值、所述像素行数、所述像素列数和所述图像质心获取所述第一重建中心；
所述根据所述初始视野参数值确定所述第一重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
根据所述预设视野参数值、所述像素行数和所述初始视野参数值获取所述第一重建视野参数值。
6.根据权利要求1所述的医学图像重建方法，其特征在于，还包括以下步骤：
识别所述预重建图像中的器官部位，获取所述器官部位的最大像素范围，根据所述最大像素范围获取所述器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值；
根据所述第二重建中心、所述第二重建视野参数值以及所述医学扫描数据重建所述器官部位的全重建图像。
7.根据权利要求6所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述获取所述器官部位的最大像素范围的步骤包括以下步骤：
对所述器官部位的图像像素赋予预设像素值，在所述预重建图像中沿正行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一列数；
在所述预重建图像中沿反行向进行扫描，获取各像素行中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二列数；
在所述预重建图像中沿正列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第一行数；
在所述预重建图像中沿反列向进行扫描，获取各像素列中第一个预设像素值对应的像素点所在的第二行数；
针对垂直于图像平面的轴向上的不同预重建图像，获取第一列数和第二列数中的最大值和最小值，以及第一行数和第二行数中的最大值和最小值，根据两个最大值和两个最小值获取所述最大像素范围。
8.根据权利要求7所述的医学图像重建方法，其特征在于，所述根据所述最大像素范围获取所述器官部位的重建图像的第二重建中心和第二重建视野参数值的步骤包括以下步骤：
获取对应列数的最大值和最小值的第一平均值，获取对应行数的最大值和最小值的第二平均值；
获取所述预重建图像的中心位置、预设视野参数值、像素行数和像素列数；
根据所述中心位置、所述预设视野参数值、所述像素行数、所述像素列数、所述第一平均值和所述第二平均值获取所述第二重建中心；
获取对应列数的最大值和最小值的第一差值，获取对应行数的最大值和最小值的第二差值，获得所述第一差值和所述第二差值中的较大值；
根据所述预设视野参数值、所述像素行数和所述较大值获取所述第二重建视野参数值。
9.一种医学图像重建系统，其特征在于，包括：
预重建单元，用于获取医学扫描数据，根据所述医学扫描数据重建预重建图像；
控制处理单元，用于根据所述预重建图像获取全重建图像的第一重建中心和第一重建视野参数值；
图像重建单元，用于根据所述第一重建中心、所述第一重建视野参数值以及所述医学扫描数据重建全重建图像；
所述预重建单元还用于对所述医学扫描数据进行降采样后进行重建，获得分辨率小于等于预设值的预重建图像。
10.一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，所述可执行程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任意一项所述的医学图像重建方法的步骤。
11.一种医学图像重建设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有可执行程序，其特征在于，所述处理器执行所述可执行程序时实现权利要求1至8中任意一项所述的医学图像重建方法的步骤。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101263398A (zh) * | 2005-07-08 | 2008-09-10 | 威斯康星校友研究基金会 | 用于欠采样mri的约束逆投影重建方法 |
| CN102525523A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-04 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 图像浏览器及ct设备 |
| CN102842141A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-12-26 | 东南大学 | 一种旋转x射线造影图像迭代重建方法 |
| CN104794744A (zh) * | 2014-01-16 | 2015-07-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种医学图像的多平面重建成像方法 |
| CN105769197A (zh) * | 2015-01-13 | 2016-07-20 | 西门子公司 | 用于拍摄磁共振图像数据组的方法和磁共振设备 |
| WO2017114473A1 (en) * | 2015-12-31 | 2017-07-06 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Methods and systems for image processing |
| CN107146266A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-09-08 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种图像重建方法、装置、医学成像系统及存储媒介 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013205830B4 (de) * | 2013-04-03 | 2024-05-29 | Siemens Healthineers Ag | Verfahren und Bilddatenerzeugungseinrichtung zur Erzeugung von Bilddaten eines sich bewegenden Objekts, Magnetresonanzanlage und Computerprogrammprodukt |
| US9240071B2 (en) * | 2013-08-05 | 2016-01-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Three-dimensional X-ray imaging |
| US20180271466A1 (en) * | 2017-03-22 | 2018-09-27 | Dieter Krotz | Mixed mode image generation |
-
2018
- 2018-12-29 CN CN201811635934.7A patent/CN109727297B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101263398A (zh) * | 2005-07-08 | 2008-09-10 | 威斯康星校友研究基金会 | 用于欠采样mri的约束逆投影重建方法 |
| CN102525523A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-04 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | 图像浏览器及ct设备 |
| CN102842141A (zh) * | 2012-07-03 | 2012-12-26 | 东南大学 | 一种旋转x射线造影图像迭代重建方法 |
| CN104794744A (zh) * | 2014-01-16 | 2015-07-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种医学图像的多平面重建成像方法 |
| CN105769197A (zh) * | 2015-01-13 | 2016-07-20 | 西门子公司 | 用于拍摄磁共振图像数据组的方法和磁共振设备 |
| WO2017114473A1 (en) * | 2015-12-31 | 2017-07-06 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Methods and systems for image processing |
| CN107146266A (zh) * | 2017-05-05 | 2017-09-08 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种图像重建方法、装置、医学成像系统及存储媒介 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| X射线非完整扫描情况下的缺陷检测研究;张顺利;张定华;程云勇;李小林;;核电子学与探测技术(第03期);359-363 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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