CN110495899B - 确定几何形状校准的方法和设备和确定关联数据的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于确定几何形状校准的方法和设备以及用于确定关联数据的方法。本发明的目的是，改进成像设备的几何形状校准，其中在穿过3D校准体模之后射在2D探测器上，以创建3D校准体模的2D透射图像。对此，在用于确定几何形状校准的方法中执行用于确定关联数据的方法。3D校准体模具有带有多个校准元件的校准对象，所述校准对象设置成，使得基于空间设置的描述符是投影不变的。根据描述符，在2D透射图像中描绘的校准元件能够与校准对象的校准元件关联，使得基于所述关联和校准元件在三维空间中的设置以及基于2D透射图像，确定几何形状校准。

Description

确定几何形状校准的方法和设备和确定关联数据的方法

技术领域

本发明涉及透射成像的领域并且尤其涉及一种用于确定用于成像设备的几何形状校准的方法，一种用于确定用于成像设备的几何形状校准的设备，一种用于确定几何形状校准和用于确定用于几何形状校准的关联数据的3D校准体模，以及一种用于确定用于成像设备的几何形状校准的关联数据的方法。

背景技术

在透射成像中，为了创建透射图像，引导辐射穿过要检查的对象并且在穿过要检查的对象之后射在2D探测器上。这种透射成像特别从计算机断层扫描术中已知。在此，成像设备是计算机断层扫描仪，所述计算机断层扫描仪作为辐射源通常具有X射线源并且借助于其2D探测器检测，(X射线)辐射因要检查的对象如何改变，尤其吸收。在计算机断层扫描系统中，存在趋向更为开放的和从而尤其更为灵活的系统的趋势。因此，略微与在传统的计算机断层扫描系统中不同的当前的具有机器人臂的C形臂移动，在所述机器人臂上安置有辐射源和2D探测器，围绕要检查的对象。以所述方式，不需要任何刚性管并从而这种系统通常需要更少的空间并且能够更灵活地使用——这例如在介入使用时或在工业中的各种部件的材料检查中是特别重要的。然而，这种系统的几何形状通常——例如由于机械限制——不是完美的圆弧或者不是完美的螺线和/或不那么精确地已知。

在成像系统中，其准确的几何形状和/或成像特性——例如由于机械限制和/或其运行方式——并不是准确已知的，然而这以可复现的方式成像要检查的对象，能够执行几何形状的校准。因此，例如计算机断层扫描系统的辐射源和2D探测器借助C形臂能够以可复现的方式围绕要检查的对象运动和从而创建可复现的影像，即尤其具有可复现的错误。通过几何形状校准，能够补偿所述可复现的错误。这种几何形状校准所需要的用于几何形状校准的数据——简称为几何形状校准——通常通过为每个帧专门记录已知的并且精确地制成的测试对象(所谓的3D校准体模)——即3D校准体模的各视角和其相应的2D透射图像——来确定。典型地，这种3D校准体模具有多个精确定位的金属球，如例如出自N.K.Strobel等人的“Improving 3-D Image Quality of X-Ray C-Arm Imaging Systemsby Using Properply Designed Pose Determination Systems for Calibrating theProjection Geometry(Proceedings of SPIE)”中的PDS2。

要注意的是，在2D透射图像中，在3D校准体模中通常使用的金属球全部视作为是相同的，即尤其在计算机断层扫描术中，仅其在X射线辐射中的阴影是可见的，使得其彼此间不能够区分。在通常使用的用于几何形状校准的算法中，限制于3D校准体模以及专门匹配于此的轨迹——即尤其用于特定的视角的轨道和从而出自2D探测器和/或辐射源的不同位置的相应的3D校准体模的2D透射图像。也限制于如下空间扩展，对于所述空间扩展存在这种校准体模。

发明内容

存在如下需求：改进几何形状校准并且在此尤其使3D校准体模的制造容易和/或更灵活地设计，和/或减少在几何形状校准和其执行时的限制。

本发明分别通过一种用于确定用于成像设备的关联数据的方法、一种用于确定用于成像设备的几何形状校准和关联数据的3D校准体模、一种用于确定用于成像设备的几何形状校准的方法和通过一种用于确定用于成像设备的几何形状校准的设备实现所述目的。本发明的有利的实施方式、改进方案和变型形式尤其是实施例的主题。

本发明的第一方面涉及一种用于确定用于成像设备的关联数据的方法，其中在透射成像中，辐射在穿过3D校准体模之后射在2D探测器上，以创建3D校准体模的2D透射图像。3D校准体模具有至少一个校准对象，所述校准对象具有预定数量的物理校准元件，所述物理校准元件在空间中设置成，使得基于空间设置的描述符在透射成像的条件下是投影不变的。在此，在一些变型形式中，描述符此外能够基于，物理校准元件中的一个或多个构成为，使得所述物理校准元件——即使在2D成像图像中——不同于其余的物理校准元件。方法具有如下内容。在方法中，提供2D透射图像，在所述2D透射图像中示出3D校准体模的至少一个校准对象。此外，在方法中识别在2D透射图像中示出的物理校准元件，以确定在2D透射图像中识别出的校准元件和其2D布置。在方法中，确定识别出的校准元件的子集，所述子集的校准元件的数量分别对应于至少一个校准对象的物理校准元件的预定的数量。为各子集分别计算关于校准元件的描述符。最后，确定关联数据，这通过如下方式进行：将每个子集的识别出的校准元件与至少一个校准对象的物理校准元件相关联，针对所述物理校准元件，计算出的描述符和关于物理校准元件的描述符彼此偏差最小。

在本发明的范围中，将“校准元件”理解成校准对象和/或3D校准体模的至少一部分，其中这部分构成为并且尤其具有如下材料，使得辐射受校准元件影响并且在2D透射图像中产生校准元件的图像。在X射线辐射作为辐射——例如在计算机断层扫描术中——的情况下，校准元件能够由金属制成。校准元件也能够成形为具有特定的空间扩展的球。

在本发明的意义上，将用于校准对象的“描述符”理解成至少一个信息，所述信息表征所述校准对象。在此，所述信息能够包括所述校准对象的校准元件的空间设置的特性。与用于所述校准对象的信息的——即描述符的——表征力的程度相关地，也提及弱描述符或强描述符。在此，弱描述符能够具有用于不同的校准对象的相同的信息，由此不能够实现校准对象的单义的标识。相反地，强描述符能够构成为，即信息能够选择为，使得——尤其在有限数量和类型的校准对象的情况下——校准对象分别经由其强描述符(单义地)标识。

确定关联数据的优点尤其能够在于，在2D透射图像中识别出的校准元件能够与3D校准体模的至少一个校准对象的物理校准元件相关联，由此能够为几何形状校准——即尤其为确定几何形状校准——使用来自计算机视觉的算法。这种来自计算机视觉的算法假设，在图像中被成像的对象能够与其物理对象相关联。但是因为通常在透射成像中使用的校准元件全部具有至少基本上相同的影像，即尤其在2D透射图像中至少基本上相同，来自计算机视觉的算法不能够直接应用。更确切地说，确定关联数据才能够实现将所述算法转用到透射成像中的几何形状校准。根据在透射成像的条件下投影不变的描述符，校准对象或3D校准体模的至少一个校准对象——至少统计学地——与相应的视角、即尤其与至少一个校准对象到2D透射图像上的投影不变地标识。因此，能够有利地实现至少一个校准对象和其影像在2D透射图像中的关联，借此尤其也能够将至少一个校准对象的校准元件与其相应的影像相关联。由此，尤其不再限制于少量精确地生产的校准体模和相应的轨迹，所述轨迹能够实现将校准体模的元件与其相应的影像在相应的轨迹的视角下关联。在没有所述限制的条件下，3D校准体模尤其能够匹配于要检查的对象——例如通过将多个校准对象分布地设置在空间中和/或靠近要检查的对象的预期的图像边缘处——由此能够实现对于所述要检查的对象的更精确的校准。

在一些实施方式中，3D校准体模具有多个校准对象，其中至少一个校准对象和其他校准对象分别是多个校准对象的一部分。此外，多个校准对象中的校准对象分别具有预定数量的物理校准元件，所述物理校准元件空间设置成，使得基于空间设置的描述符在透射成像的条件下是投影不变的，其中所述描述符是强描述符。这种强描述符的优点尤其能够在于，多个校准对象中的校准对象基于强描述符——所述强描述符因此是用于所述多个校准对象的强描述符——能够(尤其单义地)标识。

在3D校准体模具有多个校准对象的一些实施方式中，方法能够针对多个校准对象中的校准对象的物理校准元件相应地实施。此外，方法包括：基于强描述符标识多个校准对象中的各个校准对象。

在方法的为此至少一个校准对象具有四个物理校准元件的一些实施方式中，所述物理校准元件至少基本上沿着第一直线空间设置，描述符能够具有识别出的校准元件至少基本上沿着2D直线的布置以及用于识别出的校准元件相互间的间距的交比。在方法中，在确定子集时确定如下子集，在所述子集中相应的子集中的四个识别出的校准元件在2D透射图像中至少基本上沿着2D直线设置。此外，各子集的描述符分别借助于用于四个识别出的校准元件相互间的间距的交比来计算。所述描述符的优点尤其能够在于，所述描述符具有两个信息——即校准元件在透射图像中沿着2D直线或在3-D校准体模中沿着3-D直线设置，并且具有交比，所述交比分别是投影不变的并且所述交比首先根据沿着直线的设置能够实现有效划分成子集和随后——只要3D校准体模的校准对象选择成，使得校准对象的交比不同——能够实现校准对象和其校准元件的区分和从而标识，并且因此尤其能够实现将物理校准对象与其在2D透射图像中的影像关联。交比也能够选择成，使得所述交比对于不同的校准对象是不同的，使得——至少直至一定程度——在生产校准对象时的偏差、即尤其关于其校准元件的间距的偏差是可容许的，因为在与用于所述校准对象和其交比的理想的间距有偏差时，具体的交比与其他校准对象的交比相比同理想的交比偏差也更少。

在一些有利的变型形式中，交比是强描述符。

在方法的为此至少一个校准对象或其他校准对象具有七个物理校准元件的一些实施方式中，其中一个校准元件位于第一直线上和位于第二直线上，所述第一直线和第二直线不平行，并且其中各三个另外的校准元件至少基本上沿着第一或第二直线空间地布置，描述符一方面能够具有四个识别出的校准元件至少基本上沿着第一2D直线的布置，以及用于这四个校准元件相互间的间距的第一交比，并且另一方面具有四个识别出的校准元件沿着第二2D直线的布置以及用于所述校准元件相互间的间距的第二交比，所述第二2D直线与第一2D直线在其中一个校准元件中相交。此外，在确定子集时确定如下子集，所述子集具有七个识别出的校准元件，其中四个校准元件沿着第一2D直线并且四个校准元件在2D透射图像中沿着第二3D直线设置。此外，在方法中各子集的描述符分别还借助于用于四个识别出的校准元件沿着第一2D直线的间距的第一交比和借助于用于四个校准元件沿着第二2D直线的间距的交比来计算。尤其通过在两个直线的交点中的校准元件，能够有利地确定校准元件的顺序。在具有包含多个信息的描述符的一些有利的变型形式中，所述信息的第一部分能够隐含地给出。在此，在一些有利的变型形式中，描述符的信息的第二部分能够与第一部分的存在相关或者是必要的，以确定第二部分。因此，尤其如果校准元件沿着直线设置时，那么限定交比。因此，在一些有利的变型形式中，交比能够与此相关地确定为描述符，使得校准元件沿着直线设置。

在一些实施方式中，交比能够在三维空间中、即尤其为3D校准体模和为其物理校准元件如下确定：

给出四个沿着直线设置的校准元件a、b、c和d的矢量。

借此作为沿着直线的单位矢量得出：

并且作为沿着直线的(相对)间距得出：

并且作为交比得出：

在二维空间中，能够相应地确定交比。在此，在三维空间中确定的用于物理校准元件的交比的值对应于在二维空间中确定的用于相应的在2D透射图像中识别出的校准元件的值，因为交比是投影不变的。

在一些实施方式中，交比的值能够与校准元件的顺序相关，即尤其与如下内容相关，将校准元件中的哪些校准元件与矢量a相关联等。因此，在四个校准元件的情况下，能够得出六个排列和相应地六个值，即：

在一些有利的变型形式中，为了确定关联数据计算全部六个值。

在一些实施方式中，方法还能够包括：校准元件的顺序针对每个子集借助于用于所述顺序的预定的标准来确定。以所述有利的方式能够将与至少一个校准对象关联的子集的识别出的校准元件分别与其相应的物理校准元件单义地关联。

在一些有利的变型形式中，用于顺序的预定的标准能够是两个直线的交点，沿着所述直线设置至少一个校准对象的校准元件。

在在方法中确定校准元件的顺序的一些实施方式中，描述符能够具有所述顺序。以所述有利的方式，描述符具有其他信息，所述其他信息能够实现在两个校准对象之间进行区分，即使当所述校准对象除了顺序——至少关于描述符的信息——至少基本上相同时也如此。

替选地或附加地，在确定校准元件的顺序的一些实施方式中，所述顺序能够用于，使描述符的其他信息与顺序中的可能的排列或相应的校准对象的校准元件的布置无关。因此，例如在用于校准对象的交比的情况下，与如下内容相关地得出不同的值：校准对象的校准元件中的哪个校准元件与第一、第二、第三或第四位置相关联，由此得出不同的间距。通过确定特定的顺序，能够确定特定的顺序和从而确定用于校准元件的特定的排列或其位置的交比的特定值，由此所述交比的值对于校准对象变为单义的。

在一些实施方式中，至少一个校准对象或其他校准对象能够具有至少一个不同的校准对象，所述校准对象相对于其余的校准对象在区分标准方面不同。在一些有利的变型形式中，不同的校准元件能够区别在于，所述校准元件具有较大的或较小的空间扩展。在一些有利的变型形式中，区分标准也能够在于，不同的校准元件以不同的方式散射或吸收辐射。以所述有利的方式，不同的校准元件能够与其余的校准元件——即至少与空间上设置在不同的校准元件附近并从而类似地、尤其伪仿射地成像的其余校准元件——在2D透射图像中根据区分标准来区分。

在方法中确定校准元件的顺序并且至少一个校准对象或其他校准对象具有至少一个不同校准元件的一些实施方式中，方法还具有如下内容。为各识别出的校准元件，分别确定在2D透射图像上的区分标准。为各子集确定，相应的子集的识别出的校准元件是否相对于其余的校准元件通过其相应的区分标准区分或者相应的子集的哪些识别出的校准元件相对于其余的校准元件通过其相应的区分标准区分。在此尤其假设，子集的校准元件也空间地至少基本上彼此相邻地设置。在此，在一些有利的变型形式中，预定的用于顺序的标准基于区分标准。替选地或附加地，在一些有利的变型形式中，描述符能够具有至少一个不同的校准元件在校准元件的顺序之内的位置。以所述有利的方式，根据至少一个不同的校准元件能够确定校准元件的顺序。要不然借助至少基本上相同的特性也能够根据至少一个不同的校准元件的位置来区分校准对象。

在一些实施方式中，3D校准体模具有其他校准对象，所述其他校准对象具有预定数量的物理校准元件，所述物理校准元件对应于至少一个校准对象的物理校准元件空间设置和/或构成为，使得关于其他校准对象的描述符不同于关于至少一个校准对象的描述符。

在方法的为此3D校准体模具有其他校准对象的一些实施方式中，能够针对其他校准对象的物理校准元件相应地实施该方法。在此，只要用于至少一个校准对象和其他校准对象的预定数量的物理校准元件是相同的，那么将该子集的识别出的校准元件与至少一个校准对象的物理校准元件或其他校准对象的物理校准元件与如下内容相关地关联：用于所述子集的计算出的描述符是否与至少一个校准对象的描述符或其他校准对象的描述符偏差更少。以所述有利的方式，3D校准体模能够具有其他校准元件和/或其他校准对象，使得总体上得出更大数量的校准元件，由此能够提高几何形状校准的质量。

在一些实施方式中，方法此外包括：提供关联数据。在一些有利的变型形式中，关联数据在此借助于数据接口输出。以所述有利的方式，关联数据能够用于确定几何形状校准和/或在确定几何形状校准之前检查。

在一些实施方式中，方法此外包括：基于关联数据进行基于标记的3D/3D配准。在一些有利的变型形式中，替选地或附加地，为了几何形状校准，借助于3D校准体模表征尤其患者的或要检查的对象的一个或多个透射图像。尤其通过一个描述符/多个描述符的投影不变性，(为出自不同视角的透射图像)通过3D配准能够实现根据3D配准的单义的关联。此外，在一些有利的变型形式中，校准对象或元件能够灵活地设置并且这样灵活地创建不同的3D配准。

在一些实施方式中，要检查的对象或其一部分也能够根据3D校准体模表征，尤其根据3D配准。以所述有利的方式，能够表征对象的和特别有利的对象的特定部分的位置，由此尤其能够实现在透射图像中找出要检查的对象的部分和/或能够实现确定其空间位置。

在本发明的意义上，透射成像尤其包括X线透视检查。

在执行X线透视检查的一些实施方式中，患者或其要检查的对象或区域或部分借助于3D校准体模、例如有利地通过3D配准表征。

在一些实施方式中，方法此外能够具有为各子集分别计算第一错误值，所述第一错误值表征在为所述子集计算的描述符和至少一个校准对象或其他校准对象的描述符之间的偏差。此外，将所述子集中的一个子集的识别出的校准元件与至少一个校准对象或其他校准对象的物理校准元件根据如下内容相关联：相应的第一错误值是否小于第一边界值。

在一些实施方式中，在识别出的校准元件的不同地确定的子集的情况下重复执行上述方法。尤其地，在一些有利的变型形式中，能够执行所谓的RANSAC算法，使得该方法迭代地执行并且识别出的校准元件与物理校准元件的关联适配地进行，并且在此尤其分别使第一错误值和/或总错误值最小化，所述总错误值包括第一错误值。重复执行的优点尤其能够在于，能够降低关联时的错误，由此尤其能够改进随后的几何形状校准的质量。通过应用RANSAC进行适配关联的优点尤其能够在于，RANSAC是统计算法，由此即使在关联数据中有错误的情况下和/或即使在弱描述符的情况下也至少能够为识别出的校准元件的真实的子集确定正确的关联，即尤其正确的最小关联。因此，RANSAC算法的应用尤其能够提高方法的鲁棒性。在一些有利的变型形式中，几何形状校准已经能够基于这种最小关联执行。

本发明的第二方面涉及一种用于确定用于成像设备的几何形状校准和关联数据的3D校准体模。在成像设备中，在透射成像时，辐射在穿过3D校准体模之后射在2D探测器上，用于创建3D校准体模的2D透射图像。3D校准体模具有至少一个校准对象，所述校准对象具有预定数量的物理校准元件，所述物理校准元件空间设置成，使得基于空间设置的描述符在透射成像的条件下是投影不变的。整体上，3D校准体模具有至少七个物理校准元件。在此，物理校准元件具有如下材料，所述材料对于辐射是不透明的和/或所述材料吸收或散射辐射。

本发明的第一方面的已经在上文中提到的可能的优点、实施方式或变型形式相应地也适用于根据本发明的3D校准体模。尤其地，通过总计至少七个物理校准元件——在适合的空间设置、即常规的空间设置、没有例如共面性的情况下——几何形状校准、即尤其投影矩阵能够基于所述至少七个物理校准元件和其在2D透射图像中的二维影像有利地确定。

在一些实施方式中，至少一个校准对象的物理校准元件的预定数量是四个，使得在共线设置——即沿着直线设置——的情况下，交比尤其能够称作为强描述符或描述符的一部分。

在一些实施方式中，3D校准体模具有其他校准对象，所述其他校准对象具有预定数量的物理校准元件，所述物理校准元件对应于至少一个校准对象的物理校准元件空间设置和/或对应于至少一个校准对象的物理校准元件构成为，使得关于其他校准对象的描述符不同于关于至少一个校准对象的描述符。以所述有利的方式，两个校准对象和其校准元件能够彼此区分。

在一些有利的实施方式中，至少一个校准对象或其他校准对象能够构成为销，在所述销中固定地模制有校准元件并且校准元件沿着直线设置。

替选地或附加地，至少一个校准对象或其他校准对象在一些实施方式中能够构成为用于校准元件的保持设备，使得校准元件能够设置在不同的空间位置中，尤其沿着直线设置。

相应地，在一些实施方式中，各个校准对象——即尤其至少一个校准对象和/或其他校准对象——固定地模制在3D校准体模的形状中或者3D校准体模构成为柔性框架，使得校准对象能够柔性地固定在所述框架上。在此，固定的模制有利地提高3D校准体模的鲁棒性，而构成为框架能够实现更灵活的应用。

在校准对象或其至少一些具有四个沿着直线设置的校准元件的一些实施方式中，3D校准体模具有至少三个这种校准对象，尤其销。以所述有利的方式已经能够确定几何形状校准，只要所述校准对象的校准元件不共面地设置。因此，尤其仅需要小总数的用于几何形状校准的校准元件。

尤其通过将销用作为校准对象和/或通过将柔性的框架用作为3D校准体模，能够使3D校准体模的形状、大小和/或校准元件的数量匹配于分别要检查的对象，针对所述对象要执行几何形状校准。在此，例如校准对象能够沿着用于螺旋轨迹的长柱形设置，所述螺旋轨迹应容纳长的对象。校准体模的空间扩展也能够通过相应地设置其校准对象而匹配于要检查的对象的大小，使得对于大的对象将校准对象彼此远离地间隔开，而对于小的要检查的对象，将校准对象彼此靠近地设置。确定用于几何形状校准的数据的质量也能够通过如下方式进一步的提高：校准体模具有其他校准对象或其他校准元件，所述其他校准元件不一定必须与校准对象和相应地与一个描述符相关联。通过这种3D校准体模也能够对于任意方向和/或与优选方向无关地提高确定用于几何形状校准的数据的质量。

具有小的预定数量的校准元件、如小于50个、小于30个、小于20个、小于15个或不大于七个校准元件的校准对象与具有多于这些校准元件的校准体模或校准对象相比能够更简单地和/或以更高的精度生产。

本发明的第三方面涉及一种用于确定用于成像设备的几何形状校准的方法。在成像设备中，在透射成像时，辐射在穿过3D校准体模之后射在2D探测器上，用于创建3D校准体模的2D透射图像。在此，3D校准体模根据本发明的第二方面构成。方法具有如下内容。提供2D透射图像，在所述2D透射图像中示出3D校准体模的至少一个校准对象。借助于根据本发明的第一方面的方法，在2D透射图像中识别校准元件并且将其与3D校准体模的物理校准元件相关联。此外，在方法中，提供用于几何形状校准的3D布置数据，所述3D布置数据表征物理校准元件的3D布置。最后，基于3D布置数据，基于与物理校准元件相关联的并且在2D透射图像中识别出的校准元件和基于识别出的校准元件的2D布置，确定用于2D透射图像的几何形状校准的投影数据，尤其投影矩阵。

本发明的上述方面的已经在上文中提到的可能的优点、实施方式或变型形式相应地也适用于根据本发明的用于确定几何形状校准的方法。

在一些实施方式中，提供3D布置数据，其中预先确定所述3D布置数据并且由用于关于3D校准体模的3D布置数据的数据存储设备接收。以所述有利的方式，在预定的——即尤其预先已知的和/或在方法之前或作为方法的一部分物理测量的——用于使用的校准体模的3D布置数据的情况下，有效地执行对投影数据的确定和从而对几何形状校准的确定，和/或如果仅存在2D透射图像，那么已经执行对投影数据的确定和从而对几何形状校准的确定。

在一些实施方式中，尤其在3D布置数据未知的实施方式中，几何形状校准具有3D布置数据和投影数据。为了确定几何形状校准，提供关于3D校准体模的附加的视角的一个或更多个附加的2D透射图像。此外，借助于根据本发明的第一方面的方法，分别将在附加的2D透射图像中识别出的校准元件与3D校准体模的物理校准元件关联。最后，提供——尤其首先未知的——3D布置数据并且确定各2D透射图像的几何形状校准的相应的投影数据，这通过如下方式实现：将3D布置数据建模，使得借助所述3D布置数据，将用于相应的2D透射图像的相应的子集的识别出的校准元件的计算出的描述符与物理校准元件的相应的描述符之间的偏差最小化。以所述有利的方式，能够确定几何形状校准，即尤其能够确定3D布置数据和投影数据，尤其投影矩阵，而不必事先已知3D布置数据。由此，尤其能够提高几何形状校准的质量，因为所述几何形状校准能够与校准元件的3D布置的之前的和可能有错误(尤其物理的)测量无关地执行。以所述有利的方式，也能够简化和/或更灵活地设计几何形状校准的确定，因为校准元件的精确的、预先已知的空间设置并不关键。更确切地说，3D校准体模的校准元件在执行方法之前或在其开始时——尤其与要检查的对象相关地——空间设置，其中在方法中确定精确的空间设置，并且从而确定3D布置数据。

在一些实施方式中，方法包括：确定第二错误值，所述第二错误值表征分别在识别处的校准元件之一在相应的2D透射图像中的2D布置中和基于3D布置数据关于投影数据计算出的2D布置的偏差。在此，在一些有利的变型形式中，能够借助于第二错误值量化几何形状校准的质量。在具有第一错误值和第二错误值的一些实施方式中，基于第一错误值和第二错误值计算总错误，尤其作为其绝对值的和。

在计算第一或第二错误值和/或总错误值的一些实施方式中，迭代地执行该方法，以便使这些错误值中的至少一个错误值最小化。在一些有利的变型形式中，该方法能够作为RANSAC算法实现，使得尤其使相应的错误最小化。

在一些实施方式中，为了确定几何形状校准，迭代地执行迭代最近点算法(ICP算法)，跟着欧式反回投影错误尤其所谓的光束法平差的非线性最小化。以所述方式能够以尤其高的质量——即尤其以尤其高的精确——确定几何形状校准，其中尤其为有效的执行也能够利用具有这种算法的计算机视觉中的经验。

在一些实施方式中，为了确定几何形状校准，首先迭代地作为第一步骤执行RANSAC算法并且随后作为第二步骤执行非线性最小化欧式反向投影错误，尤其所谓的光束法平差。以所述方式能够将几何形状校准首先鲁棒地随后以特别高的质量确定，其中尤其为有效的执行和/或高的鲁棒性也能够利用具有这种算法的计算机视觉中的经验。

在一些实施方式中，将在2D透射图像中识别出的校准元件在至少一个第一和第二2D透射图像之间借助于自动计算对极几何彼此关联。以所述有利的方式，几何形状校准的质量能够提高和/或在其确定时的效率提高，即尤其减小为此需要的计算性能和/或计算时间。

本发明的第四方面涉及一种用于确定用于成像设备的几何形状校准的设备。在成像设备中，在透射成像时，辐射在穿过3D校准体模之后射在2D探测器上，用于创建3D校准体模的2D透射图像。在此，3D校准体模根据本发明的第二方面构成。设备具有数据处理设备、数据存储设备和数据接口。在此，数据接口设计成，从成像设备接收2D透射图像。最后，设备设计成，执行根据本发明的第三方面的方法。

本发明的上述方面的已经在上文中提到的可能的优点、实施方式或变型形式相应地也适用于根据本发明的用于确定几何形状校准的设备。

本发明的另一方面涉及一种可校准的成像系统，所述成像系统具有根据本发明的第四方面的设备和成像设备。在此，在一些变型形式中，成像设备能够构成为计算机断层扫描系统或构成为计算机断层扫描系统的成像部分和/或系统构成为计算机断层扫描系统，所述系统设计成，执行根据本发明的第三方面的方法。

本发明的上述方面的已经在上文中提到的可能的优点、实施方式或变型形式相应地也适用于根据本发明的另一方面的可校准的成像系统。

其他优点、特征和应用可能性从下面对实施例的详细描述中和/或附图中得出。

附图说明

下面参照附图根据有利的实施例详细阐述本发明。实施例的相同的元件或构件基本上通过相同的附图标记表示，如果这没有另作说明或者没有从上下文中得出其他内容。

对此部分示意地示出：

图1示出根据一个实施方式的3D校准体模；

图2示出根据一个实施方式的用于3D校准体模的多个校准对象；

图3示出根据一个实施方式的用于3D校准体模的其他校准对象；

图4示出根据一个实施方式的用于确定用于成像设备的关联数据的方法的流程图；

图5示出根据一个实施方式的用于确定用于成像设备的几何形状校准的方法的流程图；

图6示出根据一个实施方式的用于确定用于成像设备的几何形状校准的设备；和

图7示出根据一个实施方式的可校准的成像系统。

具体实施方式

附图是本发明的不同实施方式和/或实施例的示意图。在附图中示出的元件和/或构件不一定按照比例地示出。更确切地说，不同的在图中示出的元件和/或构件描绘成，使得其功能和/或其目的对于本领域技术人员可理解。

在附图中示出的在功能单元和元件之间的连接和耦合也能够作为间接的连接或耦合实现。尤其地，数据连接能够有线地或无线地、即尤其作为无线电连接构成。出于概览性也能够不示出特定的连接，例如电连接，例如与能量供给的电连接。

在图1中示意地示出根据本发明的一个实施方式的3D校准体模10。

在一个实施例中，3D校准体模10具有多个校准对象100、110、120，即至少具有至少一个校准对象100和另外的校准对象110和/或总计三个校准对象。每个校准对象100、110、120分别具有四个物理校准元件102、104、106、108或112、114、116、118或122、124、126、128，所述物理校准元件分别沿着直线空间设置，以及分别具有保持设备101或111或121。

有利地，在一些变型形式中，校准对象关于其相应的校准元件空间设置所沿的直线彼此歪斜地设置。

物理校准元件102、104、106、108、112、114、116、118、122、124、126、128具有如下材料，所述材料将用于透射成像的辐射散射，或者尤其由所述材料制造。保持设备101、111、121由一种或多种材料制造，使得当物理校准元件由相应的保持设备保持时，所述材料至少不显著干扰辐射被物理校准元件的散射。尤其地，保持设备对此能够由如下材料制造，所述材料至少基本上不散射辐射。

在一些变型形式中，保持设备101、111、121能够由辐射可穿透的塑料制造，并且尤其由其构成，以及物理校准元件由金属或金属和塑料的混合物制造或者由其构成，使得散射辐射。

如在图1中示出的那样，物理校准元件108、114、122中的每个校准元件与校准对象100、110、120的其余物理校准元件区分。在此，所述校准元件108、114、122区分为，使得所述校准元件相对于其他物理校准元件不同地散射或吸收辐射，例如尤其更少地散射。在由金属和塑料的混合物制造的物理校准元件的情况下，对此在一些变型形式中针对具有较小的散射的校准元件108、114、122在混合比方面使用较低的金属份额和较高的塑料份额。

在一些变型形式中，附加地或替选地，也能够改变物理校准元件的大小，并且例如针对具有较小的散射或吸收的校准元件使用较小的尺寸，即较小的空间扩展。相反地，例如针对具有较大的散射或吸收的校准元件能够使用较大的尺寸，即较大的空间扩展。

在一些变型形式中，保持设备101、111、121构成为柱体或半柱体，并且分别具有至少四个容纳区域，各针对相应的校准对象的四个物理校准元件中的一个。

在一些有利的变型形式中并且如在图1中示出的那样，相对于其余的校准元件不同的校准元件108、114、122在其沿着相应的直线空间设置时能够关于物理校准元件的顺序定位在第一、第二、第三(未示出)或第四位置上。因此，例如校准对象100、110分别在其校准元件之间具有至少基本上相同的间距，即在校准元件102和校准元件104之间的间距对应于在校准元件112和114之间的间距，在校准元件102和106之间的间距对应于在校准元件112和116之间的间距，以及在校准元件102和108之间的间距对应于在校准元件112和118之间的间距，然而两个校准对象100、110的区别在于，校准对象100的校准元件108设置在第四位置上，而校准对象110的校准元件114设置在第二位置上。以所述方式，否则至少基本上相同的校准对象能够彼此区分和/或能够确定相应的校准对象的校准元件的顺序。

用于校准对象的另一区分可能性是不同的空间设置，即尤其其相应的校准元件的不同的空间间距。因此，例如校准对象120的校准元件相同地间隔开，而校准对象100的校准元件之间的间距是不同的。

作为用于相应的校准对象100、110、120的描述符，尤其通过沿着直线分别设置四个校准元件，基于相应的校准元件相互间的间距能够确定交比。在此，相应的描述符尤其能够具有其他特征，尤其校准元件沿着直线的布置和/或校准元件沿着直线的顺序。

所述交比在借助于成像设备进行透射成像时是投影不变的，在所述成像设备中，辐射在穿过3D校准体模10之后射到2D探测器上，以创建3D校准体模10的2D透射图像。这种透射成像关于将相应的三维对象、即在此尤其3D校准体模映射到2D透射图像上能够具有不同的变换，尤其刚体变换，相似变换，仿射变换，伪仿射变换，或通常为投影变换。使用交比作为描述符或描述符的一部分的优点因此尤其能够在于，所述交比关于变换是投影不变的，使得所述交比与相应的具体的变换无关地在透射成像时确定并且在此提供保持相等的——即不变的——值，由此相应的校准对象经由其描述符、即尤其经由用于所述校准对象的交比的相应的值来标识。因此，这样标识的校准对象的校准元件能够与其在2D透射图像中的相应的映射相关联和/或反之亦然，其中在一些变型形式中会需要的是，确定相应的校准对象的校准元件的顺序，并且有利地例如借助于用于所述校准元件的区分标准来确定。

图2示意地示出根据本发明的一个实施方式的用于3D校准体模的根据多个实施方式的多个校准对象140、141、142、……、160。

在一个实施例中，校准对象140-160分别具有四个校准元件132、134、136、138。校准元件132、134、136、138至少基本上由如下材料构成，所述材料吸收辐射。此外，(用于相应的校准对象140-160)的相应的校准元件132的空间扩展与其余的校准元件134、136、138相比分别具有更大的空间扩展。如果在图2中从左向右观察用于相应的校准对象的校准元件，那么通过其空间扩展区分的校准元件132设置在第一位置上。

相应地，图3示出根据本发明的一个实施方式的用于3D校准体模的根据多个实施方式的其他校准对象170、171、……、190。

在一个实施例中，所述校准对象170-190也分别具有四个校准元件132、134、136、138。图3中的校准对象与图2中的校准对象的区别在于，图3中的校准元件134相对于其他校准元件132、136、138是不同的，尤其具有更大的空间扩展，并且所述相应的校准元件134设置在第二位置上。

在描述符、尤其交比的情况下，图2和图3中的校准对象之间的所述区别的特征在于，用于在第一位置上具有不同校准元件的校准对象的交比以正值编码，而用于在第二位置上具有不同校准元件的校准对象的交比以负值编码。

对于在图2中示出的校准对象，作为用于描述符的交比的经编码的值得出如下内容：

对于在图3中示出的校准对象，作为用于描述符的交比的经编码的值得出如下内容：

有利地，在此在一些变型形式中，3D校准体模具有如下校准对象，所述校准对象的交比的值至少关于其符号不同，使得各个校准对象尤其根据其描述符能够单义地关联，尤其因此存在强描述符。

在图4中，示出根据本发明的一个实施方式的用于确定用于成像设备的关联数据的方法200的流程图。在这种成像设备中，为了在透射成像中创建3D校准体模的2D透射图像，辐射在穿过3D校准体模之后射在2D探测器上。在此，3D校准体模根据本发明的一个实施方式构成，并且尤其能够对应于根据图1、2或3的校准体模。

在一个实施方式中，方法200具有方法步骤220、222、224、226、228、230、232、234、236、238和240。方法200在方法开始202中开始并且在方法结束204中结束，其中一个或多个方法步骤、尤其一系列方法步骤和优选全部方法能够重复地执行。

在方法步骤220中，提供2D透射图像，在所述2D透射图像中示出3D体模的至少一个校准对象。

在方法步骤222中，为了确定在2D透射图像中识别出的校准元件和其2D布置，识别在2D透射图像中示出的物理校准元件。

在一些变型形式中，校准元件能够构成为球或珠。在一些变型形式中，在2D透射图像中示出的物理校准元件尤其当其是球形的或珠形的情况下也借助于所谓的“斑点检测器(Blob Detector)”来识别。在此，在一些变型形式中，空间地或在2D透射图像中，分别识别出的校准元件的二维扩展也能够被确定为区分标准，尤其借助于这种“斑点检测器”。

在3D校准体模的至少一个校准对象具有带有较大的空间扩展的校准元件的一些变型形式中，能够确定2D透射图像中的空间扩展或二维扩展——至少相对于至少同一子集的其他校准元件——经由两次应用的所谓的“快速辐射对称变换”和移除具有过小的扩展和/或过分靠近其他校准元件的校准元件，能够确定具有较大的扩展的校准元件的2D布置和具有较小的扩展的校准元件的2D布置。

在方法步骤224中，确定识别出的校准元件的子集，使得子集中的校准元件的数量分别对应于至少一个校准对象的物理校准元件的预定的数量。尤其地，在其校准元件沿着直线设置的校准对象的情况下，在此还能够确定子集，使得各一个子集的识别出的校准元件在2D透射图像中也沿着直线设置。

在方法步骤226中，描述符分别关于各子集的校准元件计算。在至少一个校准对象的校准元件沿着直线设置并且校准对象具有至少四个和尤其刚好四个校准元件的一些变型形式中，描述符或其一部分能够经由交比如在上文中描述的那样确定。

因为交比尤其能够与分别在相应的子集之内的校准元件的顺序相关，即尤其针对子集之内的不同排列得出用于交比的不同的值，那么能够有利的是，校准元件的顺序借助于用于至少一个校准对象的各个校准元件的区分标准来确定。

在一些变型形式中，尤其为了确定校准元件的顺序，在方法步骤228中，将校准元件的扩展确定为在2D透射图像上用于各识别出的校准元件的区分标准。

在方法步骤230中，基于此确定如下校准元件，所述校准元件相对于所述子集的其余校准元件通过更大的扩展来区分。

在方法步骤232中，借助于区分标准、即尤其借助于在2D透射图像中的扩展确定用于每个子集的校准元件的顺序，使得例如相应的子集排列成，使得在基于其扩展与所述子集的其余校准元件区分的所识别出的校准元件的外部地点处，所述校准元件处于第一位置上并且所述不同的校准元件当其处于内部地点中时——即其他校准元件沿着直线更靠外——处于第二位置上。在此，在一些变型形式中，假设将3D校准体模伪仿射地映射到2D透射图像上，使得在该映射下尤其维持沿着直线的布置或顺序。

对确定顺序替选地或附加地，也能够将其他预先已知的数据用于单义地确定描述符，或者迭代地应用该方法，使得尤其为全部可能的排列或排列的至少主要部分确定可能的描述符。

在一些变型形式中，在方法步骤234中，提供(物理)校准对象的描述符，这通过如下方式实现：所述描述符由数据存储设备接收。替选地或附加地，在一些变型形式中，通过迭代地执行该方法在优化的范围中——例如借助于RANSAC算法——确定所述描述符。

在方法步骤236中，分别为各子集计算第一错误值，所述第一错误值表征在针对所述子集计算的描述符和至少一个校准对象的描述符之间的偏差。在迭代地执行该方法的一些变型形式中，在此形成所述第一错误的总错误并且所述第一错误针对至少一个校准对象和其他校准对象和/或针对2D透射图像和其他透射图像来优化。

在方法步骤238中，确定关联数据，这通过如下方式实现：将子集之一的识别出的校准元件与至少一个校准对象的物理校准元件与如下内容相关地关联：相应的第一错误值小于第一边界值。在一些变型形式中，在此所述第一边界值能够是预先确定的。替选地或附加地，在一些变型形式中，所述第一边界值能够是动态的并且与关于多个所述子集的第一错误值相关，使得尤其在多个校准对象的情况下，校准元件的关联被优化和从而尤其基于第一错误值的总错误被最小化。

这种迭代的优化在一些变型形式中能够有利地借助于所谓的RANSAC算法来执行，其中尤其方法步骤224-236和尤其在使用多个2D透射图像时也重复方法步骤238，并且针对不同的特定子集迭代地执行，尤其直至总错误低于用于总错误的预定的边界值或者已经执行特定数量的迭代或者统计上在继续迭代的情况下预期没有明显更小的总错误。

最后，在方法步骤240中提供关联数据。在一些变型形式中，在此能够借助于数据接口输出关联数据。

所述方法和这样确定的关联数据的优点尤其能够在于，在2D图像中识别出的校准元件能够与至少一个校准对象的物理校准元件关联，由此尤其能够解决所谓的一致性问题，和从而能够将来自计算视觉的算法转用于透射成像以确定映射特性和/或投影特性，和从而尤其能够用于确定几何形状校准。

在图5中示出根据本发明的一个实施方式的用于确定用于成像设备的几何形状校准的方法300的流程图。在成像设备中，在透射成像时辐射在穿过3D校准体模之后射到2D探测器上，以创建3D校准体模的2D透射图像，所述3D校准体模根据本发明的3D校准体模的一个实施方式并且尤其根据关于上述附图的实施方式构成。

在一个实施例中，方法300具有方法步骤320、322、324、326、328、330、332、340和370以及方法条件310、312和314。方法300在方法步骤302中开始并且在方法步骤304中结束，其中一个或多个方法步骤、尤其一系列方法步骤和优选整个方法能够重复地执行。

在方法步骤320中，提供2D透射图像，在所述2D透射图像中示出3D校准体模的至少一个校准对象。

在方法步骤322中，执行根据本发明的一个实施方式并且尤其根据关于图4的实施方式的用于确定关联数据的方法，以便在2D透射图像中识别校准元件并且与3D校准体模的物理校准元件相关联。

在方法条件310中检查，方法是否应针对2D透射图像执行，或者方法是否也应针对附加的2D透射图像执行。

如果情况如此——这在流程图中通过<y>符号表示——那么在方法步骤330中提供一个或多个附加的关于3D校准体模的附加视角的2D透射图像。此外，在方法步骤332中，将3D校准体模的物理校准元件与根据方法开始322分别在相应的附加的2D透射图像中识别出的校准元件相关联。

如果情况并非如此——即方法仅应针对2D透射图像执行，如在图5中通过<n>符号表示的那样——那么不执行方法步骤330和332。

在方法步骤324中，提供用于几何形状校准的3D布置数据，所述3D布置数据表征物理校准元件的3D布置。在此，根据方法步骤312区分，3D设置是否是预先已知的和/或存储的。

如果情况如此，那么3D布置数据在方法步骤326中由用于关于3D校准体模的3D布置数据的数据存储设备接收。如果情况不如此——通过<n>符号表示——那么借助方法条件310检查，是否存在附加的2D透射图像。如果情况不是如此，那么在方法步骤370中输出错误信号，所述错误信号表征不足够的数据，借此尤其能够停止或结束方法或者重新——例如借助其他数据/2D透射图像——执行。

如果存在附加的2D透射图像，那么执行方法步骤334。

在方法步骤334中，并行地根据一个替选的方法步骤324提供3D布置数据和根据一个替选的方法步骤328确定投影数据，这通过如下方式实现：将3D布置数据建模，使得借助所述3D布置数据将在用于相应的2D透射图像的相应的子集的识别出的校准元件的所计算的描述符与物理校准对象的相应的描述符之间的偏差最小化，其中在方法条件314下检查，是否存在足够的最小化，并且如果情况不如此，则重新执行从方法步骤322开始的方法步骤以及从方法步骤332开始的方法步骤。

在一些变型形式中，这种最小化能够有利地借助于RANSAC算法执行。

这种迭代方法的优点尤其能够在于，3D校准体模的校准元件的3D布置不必是预先已知的，而是能够通过迭代方法本身确定。以所述有利的方式，能够实现提高的精度和/或能够避免用于校准元件的3D布置的预先已知的值和数据的相关性，所述校准元件本身会具有不确定性。为了进一步地确定几何形状校准，即尤其3D布置数据，在3D校准体模的校准元件和在2D透射图像中识别出的校准元件之间的关联，以及相应的投影矩阵，那么能够提供其他数据，尤其缩放因数。

只要预先已知3D布置数据，即满足方法条件312，那么在方法步骤326之后在方法步骤328中基于3D布置数据、与物理校准元件关联的并且在2D透射图像中识别出的校准元件和识别出的校准元件的2D布置针对2D透射图像确定几何形状校准的投影数据，即尤其投影矩阵。在此，在一些变型形式中，为了优化同样能够重复地执行方法。在此，然而不必确定3D布置数据，使得能够实现更快的收敛。

最后，在方法步骤340中，将关于借助于所述方法确定的几何形状校准的数据、即每个2D透射图像的每个投影矩阵借助于数据接口输出。根据所述几何形状校准，能够从要检查的对象的2D透射图像中重建关于所述要检查的对象的三维数据，其中尤其地，能够计算出相应的成像设备的成像错误。

图6示意地示出根据本发明的一个实施方式的用于确定用于成像设备的几何形状校准的设备30，在所述设备中在透射成像时辐射在穿过3D校准体模之后射到2D探测器上，用于创建3D校准体模的2D透射图像。在此，3D校准体模根据本发明的一个实施方式并且尤其根据关于图1、2和3之一的实施方式构成。

在一个实施例中，设备30具有数据处理设备34、数据存储设备36和数据接口32。在此，数据接口32设计用于接收成像设备的2D透射图像。此外，设备30设计用于，执行根据本发明的一个实施方式并且尤其根据关于图5的实施方式的用于确定用于成像设备的几何形状校准的方法。

在图7中示意地示出根据本发明的一个实施方式的可校准的成像系统。

在一个实施例中，系统1具有成像设备20和用于确定几何形状校准的设备30。用于确定几何形状校准的设备30根据本发明的一个实施方式并且尤其根据关于图6的实施方式构成。在一些变型形式中，成像设备20能够构成为计算机断层扫描设备。

在一些变型形式中，系统1此外能够具有根据本发明的一个实施方式并且尤其根据关于图1、2、3的实施方式的3D校准体模10。在其他变型形式中，系统1能够不具有3D校准体模10，但是设计成，在提供3D校准体模10之后接收3D校准体模的一个或多个2D透射图像。

在一个实施例中，成像设备20具有用于产生辐射的辐射源21和2D探测器23。在此，辐射源21和2D探测器23能够沿着保持设备26——尤其构成为所谓的C形臂——设置。此外，3D校准体模10能够设置到承载设备28，例如台上。在借助于成像设备20执行透射成像时，创建3D校准体模10的2D透射图像，这通过如下方式进行：出自辐射源21的辐射在穿过3D校准体模10之后射在2D探测器23上。

为了提供记录的2D透射图像，成像设备20、尤其2D探测器23具有数据接口，所述数据接口构成为，构成与用于确定几何形状校准的设备30的数据接口32的数据连接。

尽管尤其参照附图详细描述实施例，但应指出的是，多个变型形式是可能的。此外要指出的是，示例性的实施方案仅为如下实例，所述实例不应以任何方式限制保护范围、应用和构造。更确切地说，为本领域技术人员通过上述描述提供用于实现至少一个实施例的指南，其中多种变型形式、尤其描述的组成部分的功能和/或设置的替选的或附加的特征和/或变型形式能够根据本领域技术人员的期望执行，而在此不偏离于在独立权利要求中分别规定的主题以及其法律上的等价形式和/或脱离其保护范围。

Claims (10)

1.一种用于确定用于成像设备(20)的几何形状校准的方法(300)，其中在透射成像中，辐射在穿过3D校准体模(10)之后射在2D探测器(23)上，用于创建所述3D校准体模(10)的2D透射图像，其中所述3D校准体模(10)具有至少一个校准对象(100)，所述校准对象具有预定数量的物理校准元件(102，104，106，108)，所述物理校准元件空间设置成，使得基于空间设置的描述符在透射成像的条件下是投影不变的，其中所述物理校准元件(112，114，116，118)具有如下材料，所述材料对于辐射是不透明的和/或所述材料吸收或散射辐射，

其中所述方法具有：

-提供(320)所述2D透射图像，在所述2D透射图像中示出所述3D校准体模的至少一个校准对象；

-将在所述2D透射图像中识别出的校准元件与所述3D校准体模的物理校准元件关联(322)；

-提供(324)用于几何形状校准的3D布置数据，所述3D布置数据表征所述物理校准元件的3D布置；和

-基于所述3D布置数据、与所述物理校准元件相关联的并且在所述2D透射图像中识别出的校准元件和识别出的校准元件的2D布置为所述2D透射图像确定(328)所述几何形状校准的投影数据；

其中所述关联(322)具有：

-识别(222)在所述2D透射图像中示出的物理校准元件(102，104，106，108)，用于确定在所述2D透射图像中识别出的校准元件和其2D布置；

-确定(224)识别出的校准元件的子集，所述子集的校准元件的数量分别对应于所述至少一个校准对象(100)的物理校准元件(102，104，106，108)的预定的数量；

-针对各子集分别计算(226)关于所述校准元件的描述符；和

-通过如下方式确定(238)关联数据：将每子集的识别出的校准元件与所述至少一个校准对象(100)的下述物理校准元件(102，104，106，108)相关联，对于所述物理校准元件而言，计算出的描述符和关于所述物理校准元件的描述符彼此偏差最小；

和其中所述方法(300)还具有：

-提供(330)关于所述3D校准体模的附加的视角的一个或多个附加的2D透射图像；

-将在相应的附加的2D透射图像中识别出的校准元件与所述3D校准体模的物理校准元件相应地关联(332)；和

-提供(324)所述3D布置数据并且为各2D透射图像通过如下方式确定(328)几何形状校准的相应的投影数据：将所述3D布置数据建模(334)，使得借助所述3D布置数据，使在用于相应的2D透射图像的相应的子集的识别出的校准元件的计算出的描述符与所述物理校准元件的相应的描述符之间的偏差最小化。

2.根据权利要求1所述的方法(300)，

对此所述3D校准体模(10)具有多个校准对象，其中所述至少一个校准对象(100)和其他校准对象(110，120)分别是所述多个校准对象的一部分，并且其中所述多个校准对象中的校准对象分别具有预定数量的物理校准元件，所述物理校准元件空间设置成，使得基于空间设置的描述符在透射成像的条件下是投影不变的，并且其中所述描述符是强描述符，所述多个校准对象分别经由所述强描述符单义地标识；其中：

-针对所述多个校准对象中的校准对象的物理校准元件相应地执行所述关联(322)；和所述关联(322)具有：

-基于所述强描述符标识所述多个校准对象中的各个校准对象。

3.根据权利要求1或2所述的方法(300)，

为此所述至少一个校准对象(100)具有四个物理校准元件(102，104，106，108)，所述物理校准元件至少沿着第一直线空间设置，其中：

所述描述符具有识别出的校准元件至少沿着2D直线的布置以及用于识别出的校准元件相互间的间距的交比；

-在确定(224)所述子集时确定如下子集，在所述子集中相应的子集的四个识别出的校准元件在所述2D透射图像中至少沿着2D直线设置；和

-还分别借助于用于四个识别出的校准元件相互间的间距的交比来计算各子集的所述描述符。

4.根据权利要求1或2所述的方法(300)，

为此所述至少一个校准对象(100)或其他校准对象(110)具有七个物理校准元件，其中一个物理校准元件位于第一直线上和位于第二直线上，所述第一直线和所述第二直线不平行，并且其中各三个其他的物理校准元件至少沿着所述第一直线或所述第二直线空间设置，其中：

所述描述符具有四个识别出的校准元件至少沿着第一2D直线的布置以及用于这四个校准元件相互间的间距的第一交比，和四个识别出的校准元件沿着第二2D直线的布置以及用于所述校准元件相互间的间距的第二交比，所述第二2D直线在所述校准元件中的一个中与所述第一2D直线相交，

在确定子集时确定如下子集：所述子集具有七个识别出的校准元件，其中在所述2D透射图像中四个校准元件沿着第一2D直线设置并且四个校准元件沿着第二2D直线设置；和

各子集的所述描述符还分别借助于用于四个识别出的校准元件沿着所述第一2D直线的间距的第一交比和借助于用于四个校准元件沿着所述第二2D直线的间距的交比来计算。

5.根据权利要求1或2所述的方法(300)，

其中所述关联(322)此外具有：

-所述校准元件(102，104，106，108)的顺序针对每个子集借助于用于所述顺序的预定的标准来确定(232)；

并且其中所述描述符具有所述顺序。

6.根据权利要求5所述的方法(300)，为此所述至少一个校准对象(100)或其他校准对象(110)具有至少一个不同的校准元件(108；114)，所述校准元件相对于其余校准元件(102，104，106；112，116，118)关于区分标准区分，其中所述关联(322)还具有：

-为各识别出的校准元件(102，104，106，108；112，114，116，118)在2D透射图像上分别确定(228)区分标准；

-为各子集确定(230)：相应的子集的识别出的校准元件(102，104，106，108；112，114，116，118)是否相对于其余的校准元件(102，104，106；112，116，118)通过其相应的区分标准区分和相应的子集的识别出的校准元件(102，104，106，108；112，114，116，118)中的哪些校准元件相对于其余的校准元件(102，104，106；112，116，118)通过其相应的区分标准来区分；

并且其中用于所述顺序的预定的标准基于所述区分标准和/或所述描述符具有至少一个不同的校准元件(108；114)在所述校准元件的顺序之内的位置。

7.根据权利要求1或2所述的方法(300)，

对此所述3D校准体模(10)具有其他校准对象(110)，所述其他校准对象具有预定数量的物理校准元件(112，114，116，118)，所述物理校准元件对应于所述至少一个校准对象(100)的所述物理校准元件(102，104，106，108)空间设置和/或构成为，使得关于其他校准对象(110)的描述符与关于所述至少一个校准对象(100)的描述符不同，其中

针对所述其他校准对象(110)的物理校准元件(112，114，116，118)相应地执行所述关联(322)；和

只要用于所述至少一个校准对象和所述其他校准对象的物理校准元件的预定数量是相同的，那么将所述子集的识别出的校准元件与所述至少一个校准对象的物理校准元件或所述其他校准对象的物理校准元件与如下内容相关地关联：用于所述子集的计算出的描述符是否与所述至少一个校准对象的描述符或所述其他校准对象的描述符偏差较小。

8.根据权利要求1或2所述的方法(300)，其中所述关联(322)此外具有：

-为各子集分别计算(236)第一错误值，所述第一错误值表征在为所述子集计算出的描述符和所述至少一个校准对象或其他校准对象的描述符之间的偏差；

并且其中与如下内容相关地，将所述子集之一的识别出的校准元件与所述至少一个校准对象或所述其他校准对象的物理校准元件关联：相应的第一错误值是否小于第一边界值。

9.根据权利要求1或2所述的方法(300)，

其中在识别出的校准元件的不同确定的子集的情况下重复地执行所述关联(322)。

10.根据权利要求1所述的方法(300)，

其中所述几何形状校准的投影数据是投影矩阵。