CN110037719B - 能量成像方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种能量成像方法、装置、设备及存储介质。该方法包括：获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与正弦波形对应的目标谐波；将目标谐波叠加在正弦波形上，得到目标切换波形；基于目标切换波形对目标对象进行能量成像。本发明实施例的技术方案，保留了同时同源同向的数据域能量成像的特点，可以有效提高能谱区分度，并且具有控制实现难度低、抗扰动能力强的优点。

Description

能量成像方法、装置、设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及X射线成像技术领域，尤其涉及一种能量成像方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着医学成像技术的多样化发展，基于常规的电子计算机断层扫描技术得到的体素的密度图像，已经无法满足物质区分的医学应用需求。在此基础上，可以实现体素物质区分的能量成像技术应运而生。

其中，管电压快速切换作为一种重要的能量成像技术，通过在高能电压和低能电压之间快速切换，可以实现同时同源同向的数据域能量成像，是一种非常有吸引力的能量成像技术。在这种能量成像过程中，理想的管电压的切换波形应当为矩形波，因为矩形波的高低能电压的能谱区分度最高，成像质量最好。

然而，受实际物理条件的限制，高压发生器和高压输出电缆存在一定的寄生电容，这些寄生电容使得管电压在高能电压和低能电压之间切换的过程中，存在着上升过渡时间和下降过渡时间，这将降低管电压的切换波形的能谱区分度，使得成像质量不佳。

发明内容

本发明实施例提供了一种能量成像方法、装置、设备及存储介质，可以有效提高管电压的切换波形的能谱区分度。

第一方面，本发明实施例提供了一种能量成像方法，可以包括：

获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与正弦波形对应的目标谐波；

将目标谐波叠加在正弦波形上，得到目标切换波形；

基于目标切换波形对目标对象进行能量成像。

可选的，在上述方法的基础上，该方法还可包括：

确定目标谐波的目标频率以及各次目标谐波的目标幅值。

可选的，确定目标谐波的目标频率，可以包括：

根据能量成像中的机架旋转速度以及高压发生器的控制性能，确定目标谐波的最高频率；

根据最高频率和预设的控制难易系数，确定目标谐波的目标频率，其中，目标频率的数量为至少一个。

可选的，根据能量成像中的机架旋转速度以及高压发生器的控制性能，确定目标谐波的最高频率，可以包括：

根据能量成像中的高压发生器的控制性能，确定目标谐波的最高电压频率，并根据能量成像中的机架旋转速度和最高电压频率，确定目标谐波的最高频率。

可选的，确定各次目标谐波的目标幅值，可以包括：

根据高压发生器的输出电容和电流，确定高压发生器的最大下降速度，并根据最大下降速度和目标频率，确定各次目标谐波的目标幅值。

可选的，目标切换波形中的极大值可以为管电压的高能电压。

可选的，目标谐波可以包括奇数次目标谐波。

第二方面，本发明实施例还提供了一种能量成像装置，该装置可以包括：

波形获取模块，用于获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与正弦波形对应的目标谐波；

波形叠加模块，用于将目标谐波叠加在正弦波形上，得到目标切换波形；

能量成像模块，用于基于目标切换波形对目标对象进行能量成像。

第三方面，本发明实施例还提供了一种设备，该设备可以包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器实现本发明任意实施例所提供的能量成像方法。

第四方面，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，该计算机程序被处理器执行时实现本发明任意实施例所提供的能量成像方法。

本发明实施例的技术方案，通过在管电压的正弦波形上叠加与该正弦波形对应的目标谐波，可以有效降低控制系统的实现难度，同时提高目标切换波形的能谱区分度，以便于提高能量成像的图像质量。上述技术方案保留了同时同源同向的数据域能量成像的特点，可以有效提高能谱区分度，并且具有控制实现难度低、抗扰动能力强的优点。

附图说明

图1是本发明实施例中的理想的管电压的切换波形的示意图；

图2a是本发明实施例中的管电压的上升沿等效电路的示意图；

图2b是本发明实施例中的管电压的下降沿等效电路的示意图；

图3a是本发明实施例中的管电压的梯形波形的示意图；

图3b是本发明实施例中的管电压的正弦波形的示意图；

图3c是本发明实施例中的管电压的三角波形的示意图；

图4a是本发明实施例中的大电流时的梯形波形的能谱区分度的示意图；

图4b是本发明实施例中的小电流时的梯形波形的能谱区分度的示意图；

图4c是本发明实施例中的正弦波形的能谱区分度的示意图；

图4d是本发明实施例中的三角波形的能谱区分度的示意图；

图5是本发明实施例一中的一种能量成像方法的流程图；

图6a是本发明实施例一中的一种能量成像方法的目标切换波形的示意图；

图6b是本发明实施例一中的一种能量成像方法中的叠加30％的三次目标谐波和20％的五次目标谐波后的目标切换波形的能谱区分度的示意图；

图6c是本发明实施例二中的一种能量成像方法中的叠加26.5％的三次目标谐波后的目标切换波形的能谱区分度的示意图；

图7是本发明实施例二中的一种能量成像方法的流程图；

图8是本发明实施例二中的一种能量成像方法中的各次目标谐波的目标幅值的确定过程的示意图；

图9是本发明实施例三中的一种能量成像装置的结构框图；

图10是本发明实施例四中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。

在介绍本发明实施例之前，先对本发明实施例的应用场景进行说明：能量成像技术中的高压发生器输出的管电压kV需要在高能电压kV_h和低能电压kV_l之间快速切换，其中，高能电压通常在120-150KV之间，低能电压通常在70-100KV之间。理想的管电压的切换波形应当为如图1所示的矩形波形，此时的切换波形的能谱区分度最高。一个高能投影(高能view)和一个低能投影(低能view)的组合可以认为是一个能量投影(T_view)，该能量投影的持续时间通常为几百微秒左右。

在此基础上，一方面，管电压由低能电压上升到高能电压的等效电路即上升沿等效电路可以如图2a所示。由于管电压的上升速度同时受到输出电容、电流大小、逆变电路的响应速度和通流能力的限制，如果想要实现快速且近乎无超调的管电压上升，这对高压发生器的控制性能有极其高的要求，控制实现难度很大。如果完全关掉逆变电路，管电压由高能电压下降到低能电压的等效电路即下降沿等效电路可以如图2b所示，此时，管电压的下降速度依然会受到输出电容和电流大小的限制。

另一方面，如果想要实现非连续变化的管电压的切换波形，在不同时段内需要采用不同的控制器结构和控制参数以实现不同的控制性能。这将导致控制器结构的复杂化、实现难度化、鲁棒性和稳定性较低的问题；如果再考虑到负载和输入源的扰动，实现难度更会显著提高。如果采用连续变化的管电压的切换波形，控制器的实现难度可以大幅降低，甚至是采用常规的比例-积分-微分控制器(PID)即可实现，因而鲁棒性和稳定性较好，同时抗负载和输入源扰动的能力也更强。然而，连续变化的管电压的切换波形容易降低能谱区分度，这将显著影响能量成像技术对体素的物质区分的能力。

在上述应用场景的基础上，经过试验验证认为，在实际物理条件的限制下，可以实现同时同源同向的数据域能量成像的管电压的切换波形可以包括梯形波形(如图3a所示)、正弦波形(如图3b所示)以及三角波形(如图3c所示)。

其中，梯形波形可以认为是对矩形波形的一种近似，该梯形波形在大电流时的时间区分度和能谱区分度较好。然而，梯形波形是一种非连续变化的管电压的切换波形，这将导致上文所述的控制器结构的复杂化、实现难度化、鲁棒性和稳定性较低的问题。而且，随着电流的减小，梯形波形中的管电压的过渡时间会增加，这将降低能谱区分度。相对于梯形波形，正弦波形完全是连续变化的管电压的切换波形，控制实现难度将明显降低，而且能谱区分度为固定值，但该固定值将显著低于矩形波形的能谱区分度。相对于正弦波形，三角波形的变化规律简单，采用滞环控制即可实现，控制实现难度要明显降低，而且能谱区分度也为固定值，但该固定值可能会低于正弦波形的能谱区分度。

为了更好地理解上述内容，示例性的，如果高能电压为140KV，低能电压为80KV，以高能view的时间段内的管电压的平均值kV_{h_mean}和低能view的时间段内的管电压的平均值kV_{l_mean}的差值，即kV_{h_mean}-kV_{l_mean}的数值结果作为能谱区分度的评价标准，则各种切换波形的能谱区分度可以参见图4a-4d。

具体的，矩形波形的kV_{h_mean}＝140kV，kV_{l_mean}＝80kV，能谱区分度为60kV；大电流时的梯形波形的kV_{h_mean}＝131kV，kV_{l_mean}＝89kV，能谱区分度为42kV；小电流时的梯形波形的kV_{h_mean}＝129kV，kV_{l_mean}＝91kV，能谱区分度为38kV；正弦波形的kV_{h_mean}＝129kV，kV_{l_mean}＝91kV，能谱区分度为38kV；三角波形的kV_{h_mean}＝125kV，kV_{l_mean}＝95kV，能谱区分度为30kV。

由此可知，梯形波形在大电流时才可以提供相对较高的能谱区分度，但该梯形波形的控制实现难度大，控制鲁棒性和稳定性都较差；正弦波形和三角波形的控制实现难度虽然相对较低，但其可以提供的能谱区分度一般，相较而言，正弦波形的能谱区分度高于三角波形。因此，为了同时实现较低的控制实现难度和较高的能谱区分度，可以尝试在正弦波形的基础上进行改进。

实施例一

图5是本发明实施例一中提供的一种能量成像方法的流程图。本实施例可适用于能量成像的情况，尤其适用于同时实现较低的控制实现难度和较高的能谱区分度的能量成像的情况。该方法可以由本发明实施例提供的能量成像装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在设备上。

参见图5，本发明实施例的方法具体包括如下步骤：

S110、获取能量成像中的管电压的正弦波形，以及，与正弦波形对应的目标谐波，并将目标谐波叠加在正弦波形上，得到目标切换波形。

其中，获取到的管电压的正弦波形可以作为基波，与该管电压的正弦波形对应的目标谐波可以认为是待叠加的正弦波形。目标谐波的目标频率可以是基波频率的整数倍数，目标谐波的目标幅值可以小于基波幅值。如果将目标谐波叠加在管电压的正弦波形上，可以提高目标切换波形的能谱区分度，即目标切换波形的能谱区分度高于上述管电压的正弦波形。

可选的，目标谐波可以包括奇数次目标谐波，这是因为理想的矩形波形可以由各个奇数次目标谐波构成。该奇数次目标谐波的目标频率即为基波频率的奇数倍数，该奇数次目标谐波可以是三次目标谐波、五次目标谐波、七次目标谐波等等，其中，三次目标谐波的目标频率是基波频率的三倍，五次目标谐波的目标频率是基波频率的五倍，以此类推。如果将奇数次目标谐波叠加在管电压的正弦波形上，可以使得目标切换波形和矩形波形的相似度更高，即可以使得目标切换波形的能谱区分度更高，进而可以提高能量成像的图像质量。

S120、基于目标切换波形对目标对象进行能量成像。

其中，在能量成像技术中，高压发生器给球管阴极灯丝提供加热电流，以将灯丝加热到高温而产生热电子；与此同时，高压发生器按照目标切换波形的数值特性在球管阴阳极间施加同等数值的管电压，热电子在阴阳极间的强电场力的作用下，轰击阳极靶盘，产生X射线；该X射线可以穿透目标对象并被探测器接收后即可用于能量成像。此时，目标切换波形的能谱区分度与矩形波形相似，可以对目标对象进行能量成像，较好地实现体素的物质区分的效果。

为了更好地理解上述步骤的具体实现过程，以图4c所示为例：如果在正弦波形的基础上，同时叠加30％的三次目标谐波和20％的五次目标谐波，则目标切换波形的示意图可以如图6a和图6b所示，如果kV_h＝140kV，kV_l＝80kV，则目标切换波形的kV_{h_mean}＝134kV，kV_{l_mean}＝86kV，能谱区分度为48kV，明显高于正弦波形的38kV的能谱区分度。其中，30％的三次目标谐波意味着目标谐波的目标幅值是基波幅值的30％。

本发明实施例的技术方案，通过在管电压的正弦波形上叠加与该正弦波形对应的目标谐波，可以有效降低控制系统的实现难度，同时提高目标切换波形的能谱区分度，以便于提高能量成像的图像质量。上述技术方案保留了同时同源同向的数据域能量成像的特点，可以有效提高能谱区分度，并且具有控制实现难度低、抗扰动能力强的优点。

实施例二

图7是本发明实施例二中提供的一种能量成像方法的流程图。本实施例以上述各技术方案为基础进行优化。在本实施例中，上述方法具体还可以包括：确定目标谐波的目标频率以及各次目标谐波的目标幅值。其中，与上述各实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。

如图7所示，本实施例的方法具体可以包括如下步骤：

S210、获取能量成像中的管电压的正弦波形，并确定与正弦波形对应的目标谐波的目标频率以及各次目标谐波的目标幅值，将目标谐波叠加在正弦波形上，得到目标切换波形。

其中，从物理可实现的角度考虑，可以叠加在正弦波形上的目标谐波的目标频率并非是任意的，因为目标频率受到高压发生器的控制性能的限制，可叠加的目标谐波的目标频率是有限的。另外，在相同的投影数的情况下，机架旋转速度越快，基波频率越高，则可叠加的目标谐波的目标频率也越高，控制器跟踪难度也越高。因此，实际上可以叠加在正弦波形上的目标谐波的目标频率需要根据机架旋转速度和高压发生器的控制性能综合确定。

进一步地，管电压在由高能电压下降到低能电压的过程中受到物理因素的限制，目标切换波形的下降速度不能超过硬件电路能够实现的最大下降速度。而且，各次目标谐波的目标幅值的数值差异可能直接影响目标切换波形的能谱区分度，例如，当分别基于30％的三次目标谐波和26.5％的三次目标谐波得到的目标切换波形的能谱区分度就可能存在差异。因此，应当结合目标频率以及硬件电路能够实现的最大下降速度确定各次目标谐波的最佳的目标幅值，使得目标切换波形的能谱区分度最好。

S220、基于目标切换波形对目标对象进行能量成像。

本发明实施例的技术方案，通过确定与正弦波形对应的目标谐波的目标频率以及各次目标谐波的目标幅值，使得目标谐波在物理上可现实，且基于该目标谐波得到的目标切换波形的能谱区分度最好。

一种可选的技术方案，确定目标谐波的目标频率，具体可以包括：根据能量成像中的机架旋转速度以及高压发生器的控制性能，确定目标谐波的最高频率；根据最高频率和预设的控制难易系数，确定目标谐波的目标频率，其中，目标频率的数量为至少一个。

其中，可以根据能量成像中的机架旋转速度以及高压发生器的控制性能，确定目标谐波的最高频率，其是高压发生器可以追踪的最高频率。可选的，可以根据能量成像中的高压发生器的控制性能，即根据高压发生器的控制器的性能估计该高压发生器所能追踪的最高电压频率。进而可以根据能量成像中的机架旋转速度和最高电压频率确定目标谐波的最高频率，这是因为根据机架旋转速度可以确定基波频率，则根据基波频率和最高电压频率可以确定最高频率，其中，最高频率应当小于等于最高电压频率且是基波频率的整数倍数。

然而，随着目标谐波的频率的增高，控制实现难度逐渐增加，但是该目标谐波对能谱区分度的改进在逐渐降低。实际上，只叠加三次目标谐波时的能谱区分度的改进效果不错且控制实现难度最低；如果在此基础上再叠加五次目标谐波，能谱区分度的改进效果明显但控制实现难度显著增加。因此，在确定目标谐波的最高频率后，可以根据最高频率和预设的控制难易系数，确定目标谐波的目标频率，而且目标频率的数量可以为一个或多个。其中，上述控制难易系数可以是高压发生器针对于不同的目标频率的目标谐波的控制难易系数。示例性的，如果根据最高频率可以确定可叠加的目标谐波包括三次目标谐波、五次目标谐波和七次目标谐波，但是七次目标谐波的控制实现难度过大，因此，最终确定的目标频率即为三次目标谐波和五次目标谐波分别对应的目标频率。

在上述技术方案的基础上，确定各次目标谐波的目标幅值，具体可以包括：根据高压发生器的输出电容和电流，确定高压发生器的最大下降速度，并根据最大下降速度和目标频率，确定各次目标谐波的目标幅值。

其中，因为目标切换波形的下降速度不能超过硬件电路能够实现的最大下降速度，即目标切换波形的下降速度不能超过高压发生器所能追踪的最大下降速度，因此需要根据高压发生器的输出电容和电流确定高压发生器的最大下降速度。进而，可以根据最大下降速度和目标频率确定各次目标谐波的目标幅值，特别是可以确定各次目标谐波的最佳的目标幅值。可选的，最佳的目标幅值可以使得目标切换波形中的极大值为管电压的高能电压，和/或，目标切换波形中的极小值为管电压的低能电压，此时的能谱区分度最好。

具体的，为了可以更好地理解各次目标谐波的目标幅值的确定过程，以叠加三次目标谐波为例：如图8所示，假若正弦波形的幅值V₁即基波幅值V₁和三次目标谐波的目标幅值A₃是未知量，则目标切换波形的表达式可以为kV_ref＝V₁sinωt+A₃V₁sin3ωt，由此可以确定目标切换波形的极大值点1对应的时间点T_max1以及极大值点2对应的时间点T_max2。将T_max1和T_max2代回上述表达式可以得到极大值点1对应的管电压kV_max1的表达式和极大值点2对应的管电压kV_max2的表达式。当kV_max1＝kV_max2＝kV_h时，即可求解出基波幅值V₁和目标幅值A₃。上述技术方案得到的各次目标谐波的目标幅值可以使得目标切换波形的能谱区分度最高，而且管电压的高能电压不会超过理论上可以实现的最高电压数值，从而保证球管的使用安全。

由上可知，如果目标谐波的最高频率相同，目标频率可能不同，进而各次目标谐波的目标幅值可能不同。示例性的，以图6b和图6c为例，图6b是叠加有30％的三次目标谐波和20％的五次目标谐波后的目标切换波形的能谱区分度的示意图，图6c是叠加有26.5％的三次目标谐波后的目标切换波形的能谱区分度的示意图。即，如果kV_{h_mean}＝140kV，kV_{l_mean}＝80kV，当如图6b所示的情况，目标切换波形的kV_{h_mean}＝134kV，kV_{l_mean}＝86kV，能谱区分度为48kV；当如图6c所示的情况，目标切换波形的kV_{h_mean}＝133kV，kV_{l_mean}＝87kV，能谱区分度为46kV。相较于图6b，虽然图6c会略微降低能谱区分度，但是更低的目标频率使得控制实现难度显著降低。因此，能谱区分度和控制实现难度是一对需要平衡的因素，可以根据实际的应用情况进行选择。

实施例三

图9为本发明实施例三提供的能量成像装置的结构框图，该装置用于执行上述任意实施例所提供的能量成像方法。该装置与上述各实施例的能量成像方法属于同一个发明构思，在能量成像装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述能量成像方法的实施例。参见图9，该装置具体可包括：波形获取模块310，波形叠加模块320和能量成像模块330。

其中，波形获取模块310，用于获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与正弦波形对应的目标谐波；

波形叠加模块320，用于将目标谐波叠加在正弦波形，得到目标切换波形；

能量成像模块330，用于基于目标切换波形对目标对象进行能量成像。

可选的，在上述装置的基础上，该装置还可包括：

目标谐波确定模块，用于确定目标谐波的目标频率以及各次目标谐波的目标幅值。

可选的，目标谐波确定模块，具体可以包括：

最高频率确定单元，用于根据能量成像中的机架旋转速度以及高压发生器的控制性能，确定目标谐波的最高频率；

目标频率确定单元，用于根据最高频率和预设的控制难易系数，确定目标谐波的目标频率，其中，目标频率的数量为至少一个。

可选的，最高频率确定单元，具体可以用于：

根据能量成像中的高压发生器的控制性能，确定目标谐波的最高电压频率，并根据能量成像中的机架旋转速度和最高电压频率，确定目标谐波的最高频率。

可选的，目标谐波确定模块，具体可以用于：

根据高压发生器的输出电容和电流，确定高压发生器的最大下降速度，并根据最大下降速度和目标频率，确定各次目标谐波的目标幅值。

可选的，目标切换波形中的极大值可以为管电压的高能电压。

可选的，目标谐波可以包括奇数次目标谐波。

本发明实施例三提供的能量成像装置，通过各个模块的相互配合可以有效降低控制系统的实现难度，同时提高目标切换波形的能谱区分度，以便于提高能量成像的图像质量。上述装置保留了同时同源同向的数据域能量成像的特点，可以有效提高能谱区分度，并且具有控制实现难度低、抗扰动能力强的优点。

本发明实施例所提供的能量成像装置可执行本发明任意实施例所提供的能量成像方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

值得注意的是，上述能量成像装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

实施例四

图10为本发明实施例四提供的一种设备的结构示意图，如图10所示，该设备包括存储器410、处理器420、输入装置430和输出装置440。设备中的处理器420的数量可以是一个或多个，图10中以一个处理器420为例；设备中的存储器410、处理器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或其它方式连接，图10中以通过总线450连接为例。

存储器410作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的能量成像方法对应的程序指令/模块(例如，能量成像装置中的波形获取模块310，波形叠加模块320和能量成像模块330)。处理器420通过运行存储在存储器410中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的能量成像方法。

存储器410可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器410可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器410可进一步包括相对于处理器420远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与装置的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。

实施例五

本发明实施例六提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，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一种能量成像方法，该方法包括：

获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与正弦波形对应的目标谐波；

将目标谐波叠加在正弦波形上，得到目标切换波形；

基于目标切换波形对目标对象进行能量成像。

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能量成像方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。依据这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

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 (10)

1.一种能量成像方法，其特征在于，包括：

获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与所述正弦波形对应的目标谐波，所述管电压的正弦波形是连续变化的管电压的切换波形，以使控制实现难度低；其中，所述管电压的正弦波形为基波，所述目标谐波为待叠加的正弦波形；

将所述目标谐波叠加在所述正弦波形上，得到目标切换波形；

基于所述目标切换波形对目标对象进行能量成像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

确定所述目标谐波的目标频率以及各次所述目标谐波的目标幅值，其中，所述目标频率为所述目标谐波的频率，所述目标幅值为所述目标谐波的幅值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标谐波的目标频率，包括：

根据能量成像中的机架旋转速度以及高压发生器的控制性能，确定所述目标谐波的最高频率；

根据所述最高频率和预设的控制难易系数，确定所述目标谐波的目标频率，其中，所述目标频率的数量为至少一个，所述控制难易系数为所述高压发生器针对于不同的目标频率的目标谐波进行控制的难易系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据能量成像中的机架旋转速度以及高压发生器的控制性能，确定所述目标谐波的最高频率，包括：

根据能量成像中的高压发生器的控制性能，确定所述目标谐波的最高电压频率，并根据能量成像中的机架旋转速度和所述最高电压频率，确定所述目标谐波的最高频率。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述确定各次所述目标谐波的目标幅值，包括：

根据所述高压发生器的输出电容和电流确定所述高压发生器的最大下降速度，根据所述最大下降速度和所述目标频率确定各次所述目标谐波的目标幅值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标切换波形中的极大值为所述管电压的高能电压。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标谐波包括奇数次目标谐波。

8.一种能量成像装置，其特征在于，包括：

波形获取模块，用于获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与所述正弦波形对应的目标谐波，所述管电压的正弦波形是连续变化的管电压的切换波形，以使控制实现难度低；其中，所述管电压的正弦波形为基波，所述目标谐波为待叠加的正弦波形；

波形叠加模块，用于将所述目标谐波叠加在所述正弦波形上，得到目标切换波形；

能量成像模块，用于基于所述目标切换波形对目标对象进行能量成像。

9.一种能量成像设备，其特征在于，所述设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，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下操作：

获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与所述正弦波形对应的目标谐波，所述管电压的正弦波形是连续变化的管电压的切换波形，以使控制实现难度低；其中，所述管电压的正弦波形为基波，所述目标谐波为待叠加的正弦波形；

将所述目标谐波叠加在所述正弦波形上，得到目标切换波形；

基于所述目标切换波形对目标对象进行能量成像。

10.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现如下操作：

获取能量成像中的管电压的正弦波形以及与所述正弦波形对应的目标谐波，所述管电压的正弦波形是连续变化的管电压的切换波形，以使控制实现难度低；其中，所述管电压的正弦波形为基波，所述目标谐波为待叠加的正弦波形；

将所述目标谐波叠加在所述正弦波形上，得到目标切换波形；

基于所述目标切换波形对目标对象进行能量成像。

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