CN110946597A - X射线摄影设备和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种X射线摄影设备和方法。该X射线摄影设备包括：X射线管，其在X射线摄影范围内投射X射线；X射线图像生成单元，其生成X射线图像；图像获取单元，其获取预定情况发生时的光学摄影图像，所述光学摄影图像上具有受检对象的图像；识别单元)，其识别所述光学摄影图像上的受检对象的关键点；定位单元，其根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围之间的关系，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。本发明可以减小标注左右侧向所需的注意力，从而提高效率，并降低人工标注的错误。

Description

X射线摄影设备和方法
技术领域
本发明涉及X射线摄影图像的标注。
背景技术
在X射线医学摄影中，对于成对的器官，例如手、膝盖，需要标注左右，因为从X射线摄影图像上难以识别器官的左右侧向(laterality)。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种X射线摄影设备和方法。
根据本发明的第一方面，提供一种X射线摄影设备，包括：X射线管，其在X射线摄影范围内投射X射线；X射线图像生成单元，其生成X射线图像；图像获取单元，其获取预定情况发生时的光学摄影图像，所述光学摄影图像上具有受检对象的图像；识别单元)，其识别所述光学摄影图像上的受检对象的关键点；定位单元，其根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围之间的关系，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
在一实施例中，所述预定情况是所述受检对象的检查姿势基本确定。
在一实施例中，所述识别单元通过机器学习方法识别所述光学摄影图像上的受检对象的关键点。
在一实施例中，所述关键点至少包括右肩、左踝、右肘、左膝、右腕、左胯、右胯、左肩、右膝、左肘、右踝和左腕。
在一实施例中，所述定位单元根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围的中心之间的距离，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
在一实施例中，所述X射线摄影设备包括建议单元、接收单元和合成单元，所述建议单元通过可感知的消息向用户建议所述定位单元确定的左右侧向，所述接收单元接收对建议的左右侧向的反馈，所述合成单元根据所述反馈在所述X射线图像上标注所述左右侧向。
在一实施例中，所述X射线摄影设备包括合成单元，所述合成单元在所述X射线图像上标注所述定位单元确定的左右侧向。
在一实施例中，所述关键点中的一部分包括位于所述X射线摄影范围内的关键点。
在一实施例中，所述关键点中的一部分包括与所述X射线摄影范围内的关键点左右侧向相反的关联关键点。
根据本发明的第二方面，提供一种X射线摄影方法，包括：在X射线摄影范围内投射X射线；X射线图像生成单元，其生成X射线图像；获取预定情况发生时的光学摄影图像，所述光学摄影图像上具有受检对象的图像；识别所述光学摄影图像上的受检对象的关键点；根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围之间的关系，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
在一实施例中，所述预定情况是所述受检对象的检查姿势基本确定。
在一实施例中，所述识别所述光学摄影图像上的受检对象的关键点包括通过机器学习方法识别所述光学摄影图像上的受检对象的关键点。
在一实施例中，所述关键点至少包括右肩、左踝、右肘、左膝、右腕、左胯、右胯、左肩、右膝、左肘、右踝和左腕。
在一实施例中，所述根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围之间的关系，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向包括根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围的中心之间的距离，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
在一实施例中，所述的X射线摄影方法包括：通过可感知的消息向用户建议所确定的左右侧向；接收对建议的左右侧向的反馈；根据所述反馈在所述X射线图像上标注所述左右侧向。
在一实施例中，所述的X射线摄影方法包括在所述X射线图像上标注所述确定的左右侧向。
本发明可以减小标注左右侧向所需的注意力，从而提高效率，并降低人工标注的错误。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为根据本发明的第一实施例的X射线摄影设备的示意图。
图2为根据本发明的第一实施例和第二实施例的光学摄影图像的示意图。
图3和图4为根据本发明的第一实施例和第二实施例的X射线图像的示意图。
图5为根据本发明的第二实施例的X射线摄影方法的示意图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
Figure BDA0001813419780000031
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为根据本发明的第一实施例的X射线摄影设备100的示意图。如图1所示，X射线摄影设备100用于对受检对象106进行X射线摄影，其包括X射线管102、X射线图像生成单元108、图像获取单元112、识别单元114和定位单元116。图像获取单元112获取预定情况发生时的光学摄影图像113。图2为根据本发明的第一实施例的光学摄影图像113的示意图。如图2所示，光学摄影图像113上具有受检对象106的图像。如图1和2所示，X射线管102在X射线摄影范围124内投射X射线，X射线摄影范围124由准直器(未图示)确定。穿过受检对象106的X射线到达探测器104，入射粒子的能量被转化为电信号，X射线图像生成单元108根据该电信号生成X射线图像。
在本实施例中，X射线摄影设备100包括摄像机110，其输出光学摄影图像流(或视频)，图像获取单元112在预定情况发生时从该图像流中获取光学摄影图像113。预定情况是受检对象的检查姿势基本确定，可以是X射线管102曝光，或者光学摄影图像流中的一组连续光学摄影图像在预定时间内保持稳定。
在其他实施例中，图像获取单元112也可以是一个在X射线管102曝光时拍摄照片的相机。
识别单元114通过诸如机器学习等惯用方法识别光学摄影图像113上的受检对象106的关键点。若采用机器学习，需要一组标注关键点的图像，然后使用这些图像训练模型。在本发明中，关键点定义如下：
代号 关键点 代号 关键点 代号 关键点
A 右肩 G 左踝 M 脖子
B 右肘 H 左膝 N 右耳
C 右腕 I 左胯 O 左耳
D 右胯 J 左肩 P 头顶
E 右膝 K 左肘 Q 鼻子
F 右踝 L 左腕
从上表可见，除表示头顶的关键点P和表示鼻子的关键点Q之外，其他的关键点都有左右侧向的信息，而且都有与本身的左右侧向相反的关联关键点，例如关键点E是右膝，它有表示左膝的关键点H作为关联关键点。
在获取光学摄影图像113后，可以调用该模型来处理光学摄影图像113，这样就能以一定的置信值识别出关键点。图2示出了本实施例中识别出的关键点A至P。
定位单元116根据关键点中的一部分与X射线摄影范围124之间的关系，例如关键点中的一部分与X射线摄影范围124的中心126之间的距离，确定X射线图像上需要标注的左右侧向。X射线摄影范围124也可称为X射线视野，其中心126的位置可以通过中国专利申请201710334647.1中的方法确定。
不同器官，选择的关键点也不同。在本发明中，关键点分组如下：
Figure BDA0001813419780000041
Figure BDA0001813419780000051
如图2所示，关键点M、A、D、I和J在X射线摄影范围124内，据此可以判断拍摄的是胸部，因此可以选择关键点A和J，比较它们和X射线摄影范围124的中心126之间的距离。若距离相等或差别不大，则可确定应在X射线图像左侧标注左侧的关键点J所对应的左右侧向，即左，或者在X射线图像右侧标注右侧的关键点A所对应的左右侧向，即右。
在其他实施例中，若是将X射线摄影范围124偏移至单侧，例如右膝，那么关键点D、E、F在X射线摄影范围124内，而关键点G、H、I不在X射线摄影范围124内。在这种情况下，定位单元116可以根据关键点D、E、F的左右侧向(右)，直接确定需要在X射线图像上标注这些关键点所对应的左右侧向，即右。或者，定位单元116可以将X射线摄影范围124内的关键点D、E、F和与它们左右侧向相反的关联关键点I、H、G一起考虑，比较它们与X射线摄影范围124的中心126之间的距离，从而确定需要在X射线图像上标注的左右侧向，即右。
如图1所示，在本实施例中，X射线摄影设备100还可包括建议单元118、接收单元120和合成单元122。建议单元118通过可感知的消息向用户建议定位单元116确定的左右侧向，可感知的消息包括在显示器上的对话框或文本，或者扬声器中发出的声音。接收单元120接收对建议的左右侧向的反馈，用户可以根据提示和自己的判断进行操作。合成单元122根据该反馈在X射线图像上标注左右侧向。例如，若用户作出肯定的反馈，则将建议的左右侧向标注于X射线图像，若用户作出否定的反馈，则将与建议的左右侧向相反的左右侧向标注于X射线图像。
图3为根据本发明的第一实施例的X射线图像的示意图，其左侧标注了“L”，表示“左”。图4为根据本发明的第一实施例的另一X射线图像的示意图，其右侧标注了“R”，表示“右”。
在其他实施例中，X射线摄影设备100也可不包括建议单元118、接收单元120。合成单元122在X射线图像上直接标注定位单元116确定的左右侧向。
图5为根据本发明的第二实施例的X射线摄影方法200的示意图。X射线摄影方法200和X射线摄影设备100具有对应关系，用于对受检对象进行X射线摄影。如图5所示，X射线摄影方法200包括步骤S206、步骤S208、步骤S212、步骤S214和步骤S216。在步骤S212中，获取预定情况发生时的光学摄影图像113。图2为根据本发明的第二实施例的光学摄影图像113的示意图。如图2所示，光学摄影图像113上具有受检对象106的图像。如图2和5所示，在步骤S206中，X射线管102在X射线摄影范围124内投射X射线，X射线摄影范围124由准直器(未图示)确定。在步骤S208中，生成X射线图像。
在本实施例中，步骤S212可用于在预定情况发生时从摄像机输出的光学图像流中获取光学摄影图像113。预定情况是受检对象的检查姿势基本确定，可以是X射线管102曝光，或者光学摄影图像流中的一组连续光学摄影图像在预定时间内保持稳定。
在步骤S214中，通过诸如机器学习等惯用方法识别光学摄影图像113上的受检对象的关键点。若采用机器学习，需要一组标注关键点的图像，然后使用这些图像训练模型。关键点的定义如上文所示。
在步骤S216中，根据关键点中的一部分与X射线摄影范围124之间的关系，例如关键点中的一部分与X射线摄影范围124的中心126之间的距离，确定X射线图像上需要标注的左右侧向。
X射线摄影方法200还可包括步骤S218、步骤S220和步骤S222。
在步骤S218中，通过可感知的消息向用户建议所确定的左右侧向。
在步骤S220中，接收对建议的左右侧向的反馈；
在步骤S222中，根据反馈在X射线图像上标注左右侧向。
在其他实施例中，也可省略步骤S218、步骤S220。在这种情况下，在步骤S222中，直接在X射线图像上标注步骤S216中确定的左右侧向。
本发明可以减小标注左右侧向所需的注意力，从而提高效率，并降低人工标注的错误。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种X射线摄影设备(100)，包括：
X射线管(102)，其在X射线摄影范围(124)内投射X射线；
X射线图像生成单元(108)，其生成X射线图像；
图像获取单元(112)，其获取预定情况发生时的光学摄影图像(113)，所述光学摄影图像(113)上具有受检对象(106)的图像；
识别单元(114)，其识别所述光学摄影图像(113)上的受检对象的关键点；
定位单元(116)，其根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围(124)之间的关系，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
2.如权利要求1所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，所述预定情况是所述受检对象(106)的检查姿势基本确定。
3.如权利要求1所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，所述识别单元(114)通过机器学习方法识别所述光学摄影图像(113)上的受检对象的关键点。
4.如权利要求1所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，所述关键点至少包括右肩、左踝、右肘、左膝、右腕、左胯、右胯、左肩、右膝、左肘、右踝和左腕。
5.如权利要求1所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，所述定位单元(116)根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围(124)的中心(126)之间的距离，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
6.如权利要求1所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，包括建议单元(118)、接收单元(120)和合成单元(122)，所述建议单元(118)通过可感知的消息向用户建议所述定位单元(116)确定的左右侧向，所述接收单元(120)接收对建议的左右侧向的反馈，所述合成单元(122)根据所述反馈在所述X射线图像上标注所述左右侧向。
7.如权利要求1所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，包括合成单元(122)，所述合成单元(122)在所述X射线图像上标注所述定位单元(116)确定的左右侧向。
8.如权利要求1所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，所述关键点中的一部分包括位于所述X射线摄影范围(124)内的关键点。
9.如权利要求8所述的X射线摄影设备(100)，其特征是，所述关键点中的一部分包括与所述X射线摄影范围(124)内的关键点左右侧向相反的关联关键点。
10.一种X射线摄影方法(200)，包括：
在X射线摄影范围(124)内投射X射线；
X射线图像生成单元(108)，其生成X射线图像；
获取预定情况发生时的光学摄影图像(113)，所述光学摄影图像(113)上具有受检对象(106)的图像；
识别所述光学摄影图像(113)上的受检对象的关键点；
根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围(124)之间的关系，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
11.如权利要求10所述的X射线摄影方法(200)，其特征是，所述预定情况是所述受检对象(106)的检查姿势基本确定。
12.如权利要求10所述的X射线摄影方法(200)，其特征是，所述识别所述光学摄影图像(113)上的受检对象的关键点包括通过机器学习方法识别所述光学摄影图像(113)上的受检对象的关键点。
13.如权利要求10所述的X射线摄影方法(200)，其特征是，所述关键点至少包括右肩、左踝、右肘、左膝、右腕、左胯、右胯、左肩、右膝、左肘、右踝和左腕。
14.如权利要求10所述的X射线摄影方法(200)，其特征是，所述根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围(124)之间的关系，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向包括根据所述关键点中的一部分与所述X射线摄影范围(124)的中心(126)之间的距离，确定所述X射线图像上需要标注的左右侧向。
15.如权利要求10所述的X射线摄影方法(200)，其特征是，包括：
通过可感知的消息向用户建议所确定的左右侧向；
接收对建议的左右侧向的反馈；
根据所述反馈在所述X射线图像上标注所述左右侧向。
16.如权利要求10所述的X射线摄影方法(200)，其特征是，包括在所述X射线图像上标注所述确定的左右侧向。
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