CN112924911B - 磁共振系统中线圈信息的获取方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种磁共振系统中线圈信息的获取方法及装置。本发明实施例通过利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息，利用可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息，利用受检者未进入扫描腔体前获取的深度图像和可见光图像自动地获得磁共振系统中的线圈信息，不需要人工干预，提高了获取的线圈信息的准确性，并且提高了获得线圈信息的处理效率。

Description

磁共振系统中线圈信息的获取方法及装置

技术领域

本发明涉及医学图像处理技术领域，尤其涉及一种磁共振系统中线圈信息的获取方法及装置。

背景技术

磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)是现代医学影像学的主要成像方式之一，具有软组织分辨率高、无放射性伤害以及成像参数多样化等优点，在临床诊断上应用广泛。磁共振成像的基本工作原理是基于磁共振现象，利用射频脉冲激发人体中的氢原子核，并采用梯度场进行空间编码，然后用接收线圈接收磁共振信号，最终利用傅里叶变换重建出磁共振图像。

常规磁共振成像采用多通道阵列线圈进行信号采集。多通道阵列线圈由多个信号接收单元(以下称线圈单元)组成，每个线圈单元通过线缆引出到连接器，并通过连接器接入磁共振系统进行信号采集。在采用多通道阵列线圈进行成像的过程中，为了获得更高的信噪比，一方面需要将线圈尽可能靠近成像区域，另一方面需要选择距离成像区域最近的线圈单元进行成像，否则将导致信号减弱，信噪比降低。

而要选择合适的线圈单元，首先需要获得包括各个线圈单元的位置信息的线圈信息，以为线圈选择提供基础。相关技术中，由操作技师人为确定线圈信息，这种方式受到人为判断因素的影响，因此获取的线圈信息的准确率较低。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明提供了一种磁共振系统中线圈信息的获取方法及装置，提高获取的线圈信息的准确性。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种磁共振系统中线圈信息的获取方法，包括：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种磁共振系统中线圈信息的获取装置，包括：

识别模块，用于利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

校正模块，用于在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

信息获得模块，用于利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括：内部总线，以及通过内部总线连接的存储器、处理器和外部接口；其中，

所述存储器，用于存储磁共振系统中线圈信息的获取逻辑对应的机器可读指令；

所述处理器，用于读取所述存储器上的所述机器可读指令，并执行如下操作：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像。

根据本发明实施例的第四方面，提供一种磁共振系统，包括：

可见光相机，用于采集受检者的可见光图像；

深度相机，用于采集受检者的深度图像；

磁共振设备，用于对受检者进行磁共振扫描，获得目标阵列线圈中各个线圈单元输出的磁共振信号；

磁共振系统中线圈信息的获取装置，用于获取目标阵列线圈中的目标线圈信息或姿态信息，并基于所述目标线圈信息或姿态信息确定所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元，其中，所述目标线圈信息或姿态信息是前述任一项所述的磁共振系统中线圈信息的获取方法获取的；

控制台设备，用于根据所述目标线圈单元输出的磁共振信号进行成像，得到磁共振图像。

本发明实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明实施例，通过利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息，利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息，利用受检者未进入扫描腔体前获取的深度图像和可见光图像自动地获得磁共振系统中的线圈信息，不需要人工干预，提高了获取的线圈信息的准确性，并且提高了获得线圈信息的处理效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1是磁共振系统的结构示意图。

图2是线圈阵列的示意图。

图3是线圈单元与成像区域位置关系示意图。

图4是柔性线圈的摆放场景示例图。

图5是本发明实施例提供的磁共振系统中线圈信息的获取方法的流程示例图。

图6是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机的安装位置示意图。

图7是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机的成像视野示意图。

图8是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机与患者床板的标定场景的侧视图。

图9是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机与患者床板的标定场景的俯视图。

图10是本发明实施例提供的磁共振系统中线圈信息的获取装置的功能方块图。

图11是本发明实施例提供的电子设备的一个硬件结构图。

图12是本发明实施例提供的坐标转换示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本发明实施例使用的术语是仅仅出于描述特定本发明实施例的目的，而非旨在限制本发明实施例。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本发明实施例可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是磁共振系统的结构示意图。如图1所示，磁共振系统包括磁体、梯度线圈、射频发射线圈和接收线圈，其中，梯度线圈的功率由梯度控制单元通过梯度功放进行控制，射频发射线圈的功率由射频控制单元通过射频功放进行控制，线圈接口单元控制接收线圈中线圈单元的切换，即控制哪些线圈单元的信号被接收单元所接收。

图2是线圈阵列的示意图。如图2所示，阵列线圈包括多个线圈单元，每个线圈单元通过线缆引出到连接器，对应一组采集信号。需要用哪个线圈单元对应的采集信号进行成像，就可以通过图1中的线圈接口单元控制切换到哪个线圈单元。

图2中，阵列线圈包括8个线圈单元，该8个线圈单元的排列方式为2行4列，即2×4，本文中将这种阵列线圈中线圈单元的排列组成方式称为线圈类型。例如，图2中阵列线圈的线圈类型为2×4。

图3是线圈单元与成像区域位置关系示意图。如图3所示，虚线框内为成像区域，线圈单元1、2、5、6对成像区域贡献很大，但线圈单元4和8则主要贡献了噪声，因此实际成像时应选择线圈单元1、2、5、6而不选线圈单元4和8。

随着技术和临床应用的发展，业内出现了一种柔性线圈，该线圈的电子元器件焊接在柔性印刷电路板上，外部也由柔性绝缘材料包裹，在使用时可以旋转、弯曲、折叠、组合而紧贴身体部位，很好地解决了固定形状线圈由于扫描部位形状、大小的不同而导致的无法紧贴成像区域的问题，从而获得更高的信噪比。更进一步，柔性线圈可与不同的身体部位(如腹部、膝关节、踝关节、腕关节等)适型匹配，应用范围更广而成为通用线圈。

图4是柔性线圈的摆放场景示例图。如图4所示，图4的(a)图中柔性线圈标准位置摆放用于扫描腹部；图4的(b)图中把柔性线圈旋转90°摆放用于扫描心脏；图4的(c)图中把柔性线圈包裹膝关节进行扫描。但灵活的应用也带来了复杂性，给操作技师提出了更高的要求。操作技师人为确定线圈信息的相关技术中，需要操作技师在大脑中构建磁共振系统、患者和线圈的三维模型；然后，操作技师要根据这个模型中的相对位置关系，选择与扫描区域对应的线圈单元。这个过程的复杂性增加了磁共振系统操作的难度和工作强度，甚至会导致错误发生。并且，由于这种方式受到人为判断因素的影响，因此获取的线圈信息的准确率较低。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种磁共振系统中线圈信息的获取方法。

下面通过实施例对本发明的磁共振系统中线圈信息的获取方法进行详细说明。

在执行如下图5所示的实施例前，可以做好如下准备工作：

(1)在磁共振扫描间中安装深度相机和可见光相机(例如可见光相机、红外相机等)，例如，可以将深度相机和可见光相机安装于扫描间的天花板上。可见光相机的成像平面和所述深度相机的成像平面均平行于水平面。在一个示例中，可见光相机的成像平面和深度相机的成像平面位于同一平面。在另一个示例中，可见光相机的成像平面和深度相机的成像平面位于不同平面，此时，可以根据可见光相机和深度相机的位置差异，对采集的可见光图像和深度图像进行消除视差处理，得到同一的图像坐标系下的可见光图像和深度图像。且受检者(也称为患者)所在的床板(即患者床板)也平行于水平面，从而可见光相机和所述深度相机的成像平面平行于患者床板。

图6是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机的安装位置示意图。如图6所示，深度相机和可见光相机均位于患者(即受检者)上方，且平行于患者床板。在系统时，可以利用水平仪确保患者床、深度相机、可见光相机处于水平位置；通过调节可见光相机的安装位置使可见光相机所拍摄可见光图像的中线与患者床的中线重合。

图7是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机的成像视野示意图。如图7所示，从深度相机和可见光相机的成像视野，可以拍摄到患者、所有接收线圈、患者床托板、患者床板、磁体(部分)、扫描腔体(部分)。

(2)磁共振系统中预先存储线圈标识与线圈类型的对应关系。

(3)磁共振系统中预先存储图像坐标系与磁共振系统坐标系的对应关系。下面对该对应关系的获取过程进行说明。

请参见图8和图9。图8是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机与患者床板的标定场景的侧视图。图9是本发明实施例提供的深度相机和可见光相机与患者床板的标定场景的俯视图。图像坐标系与磁共振系统坐标系的对应关系的获取过程如下：

a，在患者床上确定至少1个标识点，标识点数量越多，标定结果越精确。标识点可以是患者床自身的部件，也可以是标定过程中绘制、粘贴或放置在患者床板或患者床托板上的物体。

如图8和图9所示，患者床板上有n个标识点。

b，通过深度相机获取深度图像，通过可见光相机获取可见光图像。根据深度相机与可见光相机之间的位置差异，对深度图像和可见光图像分别进行消除视差处理，得到统一的图像坐标系下的深度图像和可见光图像。其中，消除视差的算法可以参见相关技术中的描述，此处不再赘述。

c，建立可见光图像的图像坐标系与患者床坐标系之间的位置映射关系。通过在可见光图像上手动标识或自动识别标识点，得到标识点在可见光图像上的坐标集合P＝{P₁、P₂、……P_n}。通过在病床上测量标识点的几何位置，得到标识点在患者床坐标系上的坐标集合P’＝{P’₁、P’₂、……P’_n}。再通过拟合或解析的方法可得可见光图像上的像素点到患者床坐标系之间的映射K，如公式(1)所示：

K：P→P’ (1)

d，由患者床的控制系统获取患者床坐标系P’到磁共振系统坐标系P”之间的映射L，如公式(2)所示：

L：P→P” (2)

根据公式(1)和公式(2)，获得图像坐标系与磁共振系统坐标系的对应关系M，如公式(3)所示：

M：P’→P” (3)

(4)磁共振系统中预先存储识别算法与线圈类型的对应关系。

图5是本发明实施例提供的磁共振系统中线圈信息的获取方法的流程示例图。如图5所示，本实施例中，磁共振系统中线圈信息的获取方法可以包括：

S501，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息。

S502，在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息。

S503，利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息。

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像。

在一个示例中，可以在扫描前的准备阶段、所述受检者未进入扫描腔体前(例如图6所示)采集受检者的可见光图像和深度图像，进而基于可见光图像和深度图像，利用本发明实施例的方法获得目标线圈信息。因此，本发明实施例能够在磁共振系统开始扫描之前就获取目标线圈信息。

其中，所述可见光图像由位于所述受检者上方的可见光相机采集，所述深度图像由位于所述受检者上方的深度相机采集，所述可见光相机和所述深度相机的成像平面平行于水平面。

本实施例中，姿态信息所指示的姿态可以是平铺、折叠、包裹等。其中，设定姿态可以包括平铺。

本实施例中，目标阵列线圈的数量可以为一个或多个。因此，当需要获取多个目标阵列线圈的线圈信息时，本实施例可以一次性完成所有目标阵列线圈的线圈信息的获取，效率高。

在一个示例中，步骤S503中，利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息，可以包括：

根据所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，将校正后的第一线圈信息中的位置信息转换为所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息；

根据所述目标阵列线圈的线圈类型，获取目标阵列线圈的结构信息；

根据所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息、所述目标阵列线圈的结构信息以及所述方向信息，确定目标阵列线圈中的各个线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息。

其中，位置信息可以是目标阵列线圈上设定点的位置坐标，例如目标阵列线圈的中心点的坐标。

其中，第一线圈信息中的位置信息是图像坐标系中的位置信息。

其中，可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系可以预先存储在磁共振系统中。

由于目标阵列线圈放置在患者身上，而患者自身存在一定厚度，因此直接将第一线圈信息中的位置信息利用图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系进行转换，得到的磁共振系统坐标系的位置信息与真实信息之间会存在一定的误差。而本实施例中，利用深度图像对第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息的位置信息，再将校正后的第一线圈信息的位置信息利用图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系进行转换，可以校正上述误差，得到更精确的目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息，从而提高基于目标阵列线圈在磁共振系统坐标系的位置信息确定的目标线圈信息的准确性。

举例说明。假设第一线圈信息中的位置信息为目标阵列线圈的中心点的坐标P_c，该中心点在深度图像中对应的像素值为d_c，则利用d_c对P_c进行校正，校正后中心点的坐标为P_c’。将代入前述的公式(3)，即可得到目标阵列线圈的中心点在磁共振系统坐标系中的坐标P_c”。

这里，进一步通过附图对第一线圈的位置信息的校正过程进行说明。请参见图12，图12是本发明实施例提供的坐标转换示意图。在图12中，对于A点来说，实际测量中得到的A点在图像坐标系中的坐标为点B的坐标，即点B的坐标信息为第一线圈信息中的位置信息，但A点在图像坐标系中的真实坐标应为点C的坐标。

根据可见光相机采集的可见光图像，可以获得图12中|DB|的长度，由深度相机采集的深度图像可以获得|OD|和|OA|的长度，由此可以获得|OD|和|OA|的夹角∠DOB，∠DOB＝arctan(|DB|/|OD|)，根据三角函数关系可以得到：|DC|＝|OA|*sin∠DOB，点D的坐标可以从可见光图像中获得，因此根据点D的坐标和|DC|的长度可以得到点C的坐标。

本实施例中，阵列线圈的结构信息可以包括各个线圈单元的形状信息(例如正方形)、尺寸信息(例如正方形的线圈单元的边长)以及各个线圈单元的中心点与阵列线圈的中心点之间的距离信息等。

本实施例中，磁共振系统中可以预先存储各线圈类型与结构信息的对应关系，基于该对应关系，可以获取目标阵列线圈的结构信息。

在将校正后的第一线圈信息中的位置信息转换为目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息，并获取到目标阵列线圈的结构信息，本实施例进一步根据目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息、目标阵列线圈的结构信息以及第一线圈信息中的方向信息，确定目标阵列线圈中的各个线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息。

例如，在姿态为平铺、方向为旋转90度(例如预先设定水平方向为0度，旋转角度为基于0度线顺时针方向旋转的角度)的情况下，获得了2×4阵列线圈(各个线圈单元均为大小相同的正方形，如图2所示)的中心点坐标(磁共振系统坐标系)、该中心点与各阵列线圈中各个线圈单元的中心点距离以及线圈单元的边长时，就可以根据几何关系，计算得到各正方形的线圈单元的顶点的坐标，进而确定正方形各边的位置，由此获得磁共振坐标系中2×4阵列线圈中的各个线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息。其中，每个线圈单元可以对应一个编号，同一阵列线圈中不同线圈单元的编号不同。各线圈单元的位置信息可以与对应的线圈单元编号对应存储。

在一个示例中，所述设定姿态包括平铺姿态，所述方法还可以包括：

根据所需扫描的感兴趣区域对应的位置信息和所述目标阵列线圈中的线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息，确定所述目标阵列线圈的线圈单元中与所述感兴趣区域重叠的目标线圈单元。

由于目标线圈单元与感兴趣区域重叠，因此扫描过程中目标线圈单元所输出的数据是对成像有贡献的有用数据，从而可以采集目标线圈单元所输出的数据进行成像，这样能够减少无用的噪声数据的干扰，提高成像质量。

在一个示例中，步骤S501中，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，可以包括：

根据所述线圈类型，在所述可见光图像中定位目标阵列线圈所在的区域图像；

获取所述区域图像与预设的各姿态模板的相似度；

根据相似度最大的姿态模板对应的姿态确定所述第一线圈信息中的姿态信息。

其中，相似度可以采用相关技术中的相似度算法计算得到，此处不再赘述。

本实施例中，对于每种姿态，可以预先设置对应的姿态模板。当定位出目标阵列线圈所在的区域图像后，本实施例可以分别获取区域图像与每个姿态模板的相似度，根据相似度最大的姿态模板确定姿态信息。

例如，假设姿态模板1对应的姿态为平铺，姿态模板2对应的姿态为折叠，姿态模板3对应的姿态为包裹。当获得的区域图像1与姿态模板1、姿态模板2和姿态模板3的相似度分别为20％、35％、95％时，可以确定目标阵列线圈的姿态为相似度95％的姿态模板3对应的姿态，即包裹。

在上述基础上，在设定姿态包括平铺的情况下，所述方法还可以包括：

将所述相似度最大的姿态模板进行旋转，直至与所述区域图像重合；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板对应的旋转角度确定第一线圈信息中的方向信息；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板的中心位置确定第一线圈信息中的位置信息。

例如，假设图2中的阵列线圈上面一行线圈单元的编号从左至右依次为1、2、3、4，下面一行线圈单元的编号从左至右依次为5、6、7、8，设定编号为1、5的线圈单元在左、编号为4、8的线圈单元在右时阵列线圈的方向为0度，当该姿态模板从0度位置沿顺时针方向旋转90度时与阵列线圈所在的区域图像重合时(此时编号为1、5的线圈单元在上、编号为4、8的线圈单元在下)，可以确定阵列线圈的方向为90度，并且确定阵列线圈的中心点坐标等于重合时姿态模板的中心点坐标。

在一个示例中，步骤S501中，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，可以包括：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标检测网络对所述可见光图像进行目标检测，获得所述目标检测网络输出的目标阵列线圈检测结果，所述目标阵列线圈检测结果包括目标检测框，所述检测框具有位置信息和方向信息；

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别网络对所述目标检测框对应的图像区域进行目标识别，获得姿态信息。

本实施例中，识别算法可以包括检测网络和识别网络。其中，检测网络和识别网络可以采用神经网络实现。在使用前，需要对检测网络和识别网络进行训练，得到训练好的检测网络和识别网络，应用于本实施例中。

其中，每种线圈类型分别对应一个检测网络和一个识别网络。每种线圈类型对应的检测网络和识别网络可以分别进行训练，训练好后与线圈类型对应存储，例如线圈类型1对应检测网络a和识别网络b。

其中，检测网络和识别网络的训练过程可以如下：

检测网络的训练过程：

获取可见光图像的第一样本图像，所述第一样本图像的标注信息指示包含或者不包含指定线圈类型的目标阵列线圈，例如，标注信息“1”指示包含，标注信息“0”指示不包含。

将所述第一样本图像输入至所述检测网络，根据所述检测网络所输出的目标阵列线圈检测结果与标注信息之间的差异，调整所述检测网络的参数。重复上述过程直至满足收敛条件(例如差异小于预设阈值或达到预设迭代次数)。

识别网络的训练过程：

获取包含指定线圈类型的目标阵列线圈的第二样本图像，所述第二样本图像的标注信息指示所述目标阵列线圈的姿态类型，例如标注信息指示平铺姿态，或者折叠姿态，或者包裹姿态。

将所述第二样本图像输入至所述识别网络，根据所述识别网络所输出的姿态识别结果与标注信息之间的差异，调整所述识别网络的参数。重复上述过程直至满足收敛条件(例如差异小于预设阈值或达到预设迭代次数)。

在一个示例中，所述方法还包括：

在所述姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

在本实施例中，当姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态时，直接将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

在姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，可以认为目标阵列线圈的所有线圈单元均与感兴趣区域重叠，此时所有线圈单元采集的数据都是对成像有贡献的有用数据，因此将所有线圈单元选择为目标线圈单元。并且本实施例的方案不需要执行上述实施例中的步骤S502和步骤S503，能够节约处理时间，提高处理速度。

需要说明的是，在第一线圈信息中的姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态时，可以直接将第一线圈信息中的位置信息和方向信息设为默认值或无效值，以指示在选择目标线圈单元时不需要考虑第一线圈信息中的位置信息和方向信息。

当可见光图像中有多个目标阵列线圈(该多个目标阵列线圈的线圈类型可以相同也可以不同)时，对于每一种线圈类型，可以分别利用该线圈类型对应的识别算法，从可见光图像中识别出第一线圈信息。

本发明实施例提供的磁共振系统中线圈信息的获取方法，通过利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息，利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息，利用受检者未进入扫描腔体前获取的深度图像和可见光图像自动地获得磁共振系统中的线圈信息，不需要人工干预，提高了获取的线圈信息的准确性，并且提高了获得线圈信息的处理效率。

并且，本发明实施例提供的磁共振系统中线圈信息的获取方法还具有如下有益技术效果：

第一，整个过程是在患者准备阶段完成的，因此磁共振系统在开始扫描之前就获取所有的线圈信息，不存在“空窗期”。

第二，不需要进行磁共振信号采集，从而不会增加扫描时间。

第三，不仅可以获取接收线圈的位置信息，还可以准确判断出线圈的摆放的姿态，如平铺、旋转、折叠、包裹等，为更加准确的自动线圈选择成为可能。

第四，能够一次性完成多个阵列线圈的识别，效率高。

第五，不需要在线圈上添加标识和电子识别系统，从而能够避免在磁共振扫描中引入噪声，影响成像质量。

第六，整个过程自动进行，不需要人工干预，方便快捷。

基于上述的方法实施例，本发明实施例还提供了相应的装置、设备及存储介质实施例。

图10是本发明实施例提供的磁共振系统中线圈信息的获取装置的功能方块图。如图10所示，本实施例中，磁共振系统中线圈信息的获取装置可以包括：

识别模块1010，用于利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

校正模块1020，用于在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

信息获得模块1030，用于利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像。

在一个示例中，信息获得模块1030可以具体用于：

根据所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，将校正后的第一线圈信息中的位置信息转换为所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息；

根据所述目标阵列线圈的线圈类型，获取目标阵列线圈的结构信息；

根据所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息、所述目标阵列线圈的结构信息以及所述方向信息，确定目标阵列线圈中的各个线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息。

在一个示例中，所述设定姿态包括平铺姿态，所述装置还包括：

第一选择单元，用于根据所需扫描的感兴趣区域对应的位置信息和所述目标阵列线圈中的线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息，确定所述目标阵列线圈的线圈单元中与所述感兴趣区域重叠的目标线圈单元。

在一个示例中，识别模块1010可以具体用于：

根据所述线圈类型，在所述可见光图像中定位目标阵列线圈所在的区域图像；

获取所述区域图像与预设的各姿态模板的相似度；

根据相似度最大的姿态模板对应的姿态确定所述第一线圈信息中的姿态信息。

在一个示例中，所述装置还包括：

旋转模块，用于将所述相似度最大的姿态模板进行旋转，直至与所述区域图像重合；

方向确定模块，用于根据重合时所述相似度最大的姿态模板对应的旋转角度确定第一线圈信息中的方向信息；

位置确定模块，用于根据重合时所述相似度最大的姿态模板的中心位置确定第一线圈信息中的位置信息。

在一个示例中，识别模块1010可以具体用于：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标检测网络对所述可见光图像进行目标检测，获得所述目标检测网络输出的目标阵列线圈检测结果，所述目标阵列线圈检测结果包括目标检测框，所述检测框具有位置信息和方向信息；

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别网络对所述目标检测框对应的图像区域进行目标识别，获得姿态信息。

在一个示例中，所述装置还可以包括：

第二选择模块，用于在所述姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

本发明实施例还提供了一种电子设备。图11是本发明实施例提供的电子设备的一个硬件结构图。如图11所示，电子设备包括：内部总线1101，以及通过内部总线连接的存储器1102，处理器1103和外部接口1104，其中，

所述存储器1102，用于存储磁共振系统中线圈信息的获取逻辑对应的机器可读指令；

所述处理器1103，用于读取存储器1102上的机器可读指令，并执行所述指令以实现如下操作：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像。

在一个示例中，利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息，包括：

根据所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，将校正后的第一线圈信息中的位置信息转换为所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息；

根据所述目标阵列线圈的线圈类型，获取目标阵列线圈的结构信息；

根据所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息、所述目标阵列线圈的结构信息以及所述方向信息，确定目标阵列线圈中的各个线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息。

在一个示例中，所述设定姿态包括平铺姿态，所述方法还包括：

根据所需扫描的感兴趣区域对应的位置信息和所述目标阵列线圈中的线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息，确定所述目标阵列线圈的线圈单元中与所述感兴趣区域重叠的目标线圈单元。

在一个示例中，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，包括：

根据所述线圈类型，在所述可见光图像中定位目标阵列线圈所在的区域图像；

获取所述区域图像与预设的各姿态模板的相似度；

根据相似度最大的姿态模板对应的姿态确定所述第一线圈信息中的姿态信息。

在一个示例中，还包括：

将所述相似度最大的姿态模板进行旋转，直至与所述区域图像重合；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板对应的旋转角度确定第一线圈信息中的方向信息；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板的中心位置确定第一线圈信息中的位置信息。

在一个示例中，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，包括：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标检测网络对所述可见光图像进行目标检测，获得所述目标检测网络输出的目标阵列线圈检测结果，所述目标阵列线圈检测结果包括目标检测框，所述检测框具有位置信息和方向信息；

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别网络对所述目标检测框对应的图像区域进行目标识别，获得姿态信息。

在一个示例中，还包括：

在所述姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

本发明实施例还提供一种磁共振系统，包括：

可见光相机，用于采集受检者的可见光图像；

深度相机，用于采集受检者的深度图像；

磁共振设备，用于对受检者进行磁共振扫描，获得目标阵列线圈中各个线圈单元输出的磁共振信号；

磁共振系统中线圈信息的获取装置，用于获取目标阵列线圈中的目标线圈信息或姿态信息，并基于所述目标线圈信息或姿态信息确定所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元，其中，所述目标线圈信息或姿态信息是根据前述任一项所述的磁共振系统中线圈信息的获取方法获取的；

控制台设备，用于根据所述目标线圈单元输出的磁共振信号进行成像，得到磁共振图像。

在一个示例中，所述磁共振设备包括所述磁共振系统中线圈信息的获取装置；或者，所述控制台设备包括所述磁共振系统中线圈信息的获取装置。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述程序被处理器执行时实现如下操作：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像。

在一个示例中，利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息，包括：

根据所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，将校正后的第一线圈信息中的位置信息转换为所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息；

根据所述目标阵列线圈的线圈类型，获取目标阵列线圈的结构信息；

根据所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息、所述目标阵列线圈的结构信息以及所述方向信息，确定目标阵列线圈中的各个线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息。

在一个示例中，所述设定姿态包括平铺姿态，所述方法还包括：

根据所需扫描的感兴趣区域对应的位置信息和所述目标阵列线圈中的线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息，确定所述目标阵列线圈的线圈单元中与所述感兴趣区域重叠的目标线圈单元。

在一个示例中，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，包括：

根据所述线圈类型，在所述可见光图像中定位目标阵列线圈所在的区域图像；

获取所述区域图像与预设的各姿态模板的相似度；

根据相似度最大的姿态模板对应的姿态确定所述第一线圈信息中的姿态信息。

在一个示例中，还包括：

将所述相似度最大的姿态模板进行旋转，直至与所述区域图像重合；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板对应的旋转角度确定第一线圈信息中的方向信息；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板的中心位置确定第一线圈信息中的位置信息。

在一个示例中，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，包括：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标检测网络对所述可见光图像进行目标检测，获得所述目标检测网络输出的目标阵列线圈检测结果，所述目标阵列线圈检测结果包括目标检测框，所述检测框具有位置信息和方向信息；

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别网络对所述目标检测框对应的图像区域进行目标识别，获得姿态信息。

在一个示例中，还包括：

在所述姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

对于装置和设备实施例而言，由于其基本对应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本说明书方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种磁共振系统中线圈信息的获取方法，其特征在于，包括：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像；所述可见光图像由可见光相机获取，所述深度图像由深度相机获取；

在所述姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息，包括：

根据所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，将校正后的第一线圈信息中的位置信息转换为所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息；

根据所述目标阵列线圈的线圈类型，获取目标阵列线圈的结构信息；

根据所述目标阵列线圈在磁共振系统坐标系中的位置信息、所述目标阵列线圈的结构信息以及所述方向信息，确定目标阵列线圈中的各个线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设定姿态包括平铺姿态，所述方法还包括：

根据所需扫描的感兴趣区域对应的位置信息和所述目标阵列线圈中的线圈单元在磁共振系统坐标系中的位置信息，确定所述目标阵列线圈的线圈单元中与所述感兴趣区域重叠的目标线圈单元。

4.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，包括：

根据所述线圈类型，在所述可见光图像中定位目标阵列线圈所在的区域图像；

获取所述区域图像与预设的各姿态模板的相似度；

根据相似度最大的姿态模板对应的姿态确定所述第一线圈信息中的姿态信息。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

将所述相似度最大的姿态模板进行旋转，直至与所述区域图像重合；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板对应的旋转角度确定第一线圈信息中的方向信息；

根据重合时所述相似度最大的姿态模板的中心位置确定第一线圈信息中的位置信息。

6.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，包括：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标检测网络对所述可见光图像进行目标检测，获得所述目标检测网络输出的目标阵列线圈检测结果，所述目标阵列线圈检测结果包括目标检测框，所述检测框具有位置信息和方向信息；

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别网络对所述目标检测框对应的图像区域进行目标识别，获得姿态信息。

7.一种磁共振系统中线圈信息的获取装置，其特征在于，包括：

识别模块，用于利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

校正模块，用于在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

信息获得模块，用于利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像；所述可见光图像由可见光相机获取，所述深度图像由深度相机获取；

目标线圈单元确定模块，用于在所述姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：内部总线，以及通过内部总线连接的存储器、处理器和外部接口；其中，

所述存储器，用于存储磁共振系统中线圈信息的获取逻辑对应的机器可读指令；

所述处理器，用于读取所述存储器上的所述机器可读指令，并执行如下操作：

利用与目标阵列线圈的线圈类型对应的目标识别算法，对包含受检者以及目标阵列线圈的可见光图像进行识别，得到所述目标阵列线圈的第一线圈信息，所述第一线圈信息包括方向信息、姿态信息、位置信息；

在所述姿态信息满足设定姿态的情况下，根据所述受检者的深度图像对所述第一线圈信息中的位置信息进行校正，得到校正后的第一线圈信息；

利用所述可见光图像的图像坐标系与磁共振系统坐标系的映射关系，根据校正后的第一线圈信息得到目标线圈信息；

其中，所述可见光图像和所述深度图像是在所述受检者未进入扫描腔体前获取的所述受检者的图像；所述可见光图像由可见光相机获取，所述深度图像由深度相机获取；

在所述姿态信息指示折叠姿态或包裹姿态的情况下，将目标阵列线圈的所有线圈单元确定为所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元。

9.一种磁共振系统，其特征在于，包括：

可见光相机，用于采集受检者的可见光图像；

深度相机，用于采集受检者的深度图像；

磁共振设备，用于对受检者进行磁共振扫描，获得目标阵列线圈中各个线圈单元输出的磁共振信号；

磁共振系统中线圈信息的获取装置，用于获取目标阵列线圈中的目标线圈信息或姿态信息，并基于所述目标线圈信息或姿态信息确定所需扫描的感兴趣区域对应的目标线圈单元，其中，所述目标线圈信息或姿态信息是根据权利要求1～6任一项所述的方法获取的；

控制台设备，用于根据所述目标线圈单元输出的磁共振信号进行成像，得到磁共振图像。

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