CN113520426A - 同轴度测量方法、医疗设备机架调整方法、设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种同轴度测量方法、医疗设备机架调整方法、设备和介质，通过控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据，并对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心，然后根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。其中，该同轴度测量方法中多个视角表示医疗设备机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角，该方法可以使得测量的医疗设备机架的同轴度更加精确。且极大地简化了医疗设备机架同轴度的测量过程，提高了测量效率。

Description

同轴度测量方法、医疗设备机架调整方法、设备和介质

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种同轴度测量方法、医疗设备机架调整方法、设备和介质。

背景技术

电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)是利用精确准直的X线束、γ射线、超声波等，与灵敏度极高的探测器一同围绕人体的某一部位作一个接一个的断面扫描，具有扫描时间快，图像清晰等特点，可用于多种疾病的检查。

在CT成像时，CT机架以旋转轴为旋转中心，在旋转轴的垂直平面上旋转。当CT机架在旋转过程中，因设计或装配问题出现CT机架和转子不同步的情况时，就会导致最终成像的CT图像产生伪影或者断层，因此，CT设备的旋转稳定性是获得无形变图像的基础。保证CT设备的旋转稳定性可以通过测量CT机架同轴度的方式实现，CT机架的同轴度是指CT机架和转子相对基准的中心轴线的定位公差，通常测量CT机架同轴度主要采用机械的方式，例如，通过机械的一些精度的测量方式测量机架旋转一周的轨迹，该测量方式常见的如打表操作，其是通过转动机架查看对应抵住机架的探测器指针的波动振幅等。

然而，现有的CT机架同轴度测量方式需要拆除外罩等外部罩壳等附件，测量过程非常复杂，导致测量过程耗时较长且测量结果精度较低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够简化CT机架同轴度测量过程，提高测量效率和测量结果精度的同轴度测量方法、医疗设备机架调整方法、设备和介质。

第一方面，本申请实施例提供一种同轴度测量方法，该方法包括：

控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据；

对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心；其中，多个视角表示医疗设备机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角；

根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。

在其中一个实施例中，上述对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心，包括：

从原始投影数据中，提取在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标；像素坐标中横坐标表示沿医疗设备机架中的探测器的方向，纵坐标表示垂直探测器的方向；

根据在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，和医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在多个视角下测量模体的质心。

在其中一个实施例中，上述从原始投影数据中，提取在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，包括：

根据原始投影数据，获取在多个视角下测量模体的投影分布图像；

将多个视角下的投影分布图像中测量模体的二维质心的图像坐标，确定为对应视角下测量模体的二维质心的像素坐标。

在其中一个实施例中，上述探测器尺寸包括探测器的排数和探测器的像素大小；

上述根据在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，和医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在多个视角下测量模体的质心，包括：

根据(y-N/2)*z确定在多个视角下测量模体的质心；

其中，y表示多个视角下测量模体的二维质心的纵坐标；N表示探测器的排数；z表示探测器的像素大小。

在其中一个实施例中，上述根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度，包括：

根据多个视角下测量模体的质心，生成质心曲线；

求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值；幅值用于表征同轴度。

在其中一个实施例中，在上述控制医疗设备对测量模体进行扫描之前，该方法还包括：

通过扫描测量模体的正位片和侧位片，调整测量模体在医疗设备机架的扫描孔径中的位姿信息，得到目标位姿信息；

根据目标位姿信息，将测量模体放置在医疗设备机架扫描孔径中。

在其中一个实施例中，上述对原始投影数据进行分析之前，该方法还包括：

对原始投影数据进行预处理，预处理用于矫正原始投影数据中存在的噪声数据。

在其中一个实施例中，上述测量模体为金属球体或者金属针体。

第二方面，本申请实施例提供一种医疗设备机架调整方法，该方法包括：

通过上述第一方面中任一项的同轴度测量方法，获取目标医疗设备机架的同轴度；

若同轴度大于预设阈值，确定需要对目标医疗设备机架进行调整；

根据同轴度对目标医疗设备机架进行调整。

第三方面，本申请实施例提供一种同轴度测量装置，该装置包括：

获取模块，用于控制电子计算机断层扫描医疗设备对测量模体进行扫描，获取所述测量模体的原始投影数据；

分析模块，用于对所述原始投影数据进行分析，获取设备期间在多个视角下所述测量模体的质心；其中，多个视角表示医疗设备机架在设备期间不同旋转角度对应的视角；

确定模块，用于根据所述多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述第一方面或第二方面中任一项实施例的方法步骤。

第五方面，本申请实施例提供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上述第一方面或第二方面中任一项实施例的方法步骤。

本申请实施例提供的一种同轴度测量方法、医疗设备机架调整方法、设备和介质，通过控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据，并对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心，然后根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。其中，该同轴度测量方法中多个视角表示医疗设备机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角，由于是根据多个视角下测量模体的质心，分析了医疗设备机架在旋转过程的稳定性的变化情况，再根据医疗设备机架在旋转过程的稳定性的变化情况就可以进一步确定出医疗设备机架的同轴度，这样，结合医疗设备机架实际的旋转期间的稳定性确定医疗设备机架的同轴度，使得测量的医疗设备机架的同轴度更加精确。且，整个同轴度测量过程中，只需用到一个测量模体，该测量模体要求简单，很容易从周围获取，测量过程中无需拆除医疗设备的外围部件，也不需要额外的机械测量工具，极大地简化了医疗设备机架同轴度的测量过程，提高了测量效率。同理，当医疗设备是CT设备时，就可以实现测量的CT机架的同轴度更加精确以及简化CT机架同轴度的测量过程，提高测量效率的效果。

附图说明

图1为一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的应用环境图；

图1a为一个实施例中客户端或服务端的内部结构图；

图2为一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的流程示意图；

图4为另一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的流程示意图；

图5为一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的流程图；

图6为另一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的流程示意图；

图7为另一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的流程示意图；

图8为另一个实施例中提供的一种同轴度测量方法的流程示意图；

图9为另一个实施例中提供的一种文件查询过程的流程图；

图10为一个实施例中提供的一种质心曲线的示意图；

图11为一个实施例中提供的一种同轴度测量装置的结构框图；

图12为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例提供的同轴度测量方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境包括计算机设备和医疗设备，其中，计算机设备中运行控制医疗设备运行的控制系统，例如，以医疗设备是电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)设备为例，计算机设备中运行有CT扫描控制系统，用于控制CT设备对人体进行扫描，并将扫描收集到的信息数据进行贮存，对信息数据进行运算处理，重建出人体组织的断层图像。该计算机设备通过网络与CT设备进行通信。其中，计算机设备可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。

其中，计算机设备的内部结构均可参见图1a所示，图1a中的处理器用于提供计算和控制能力。存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。数据库用于存储同轴度测量方法过程的相关数据。该网络接口用于与外部的其他设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种同轴度测量方法。

本申请实施例提供一种同轴度测量方法、医疗设备机架调整方法、设备和介质，能够简化医疗设备机架同轴度测量过程，提高测量效率和测量结果精度。下面将通过实施例并结合附图具体地对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是，本申请提供的一种同轴度测量方法，下述实施例中的执行主体为计算机设备(医疗设备的控制系统运行在该计算机设备中)，其中，其执行主体还可以是同轴度测量装置，其中该装置可以通过软件、硬件或者软硬件结合的方式实现成为计算机设备的部分或者全部。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种同轴度测量方法，以该方法应用于图1中的应用环境为例进行说明，本实施例涉及的是计算机设备通过控制医疗设备对测量模体进行扫描之后，得到测量模体的原始投影数据，然后对原始投影数据进行分析，得到在扫描期间多个视角下测量模体的质心，然后根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度的具体过程；该实施例包括以下步骤：

S101，控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据。

其中，测量模体为用于进行同轴度测量的任一实体物体。可选地，该测量模体可以是金属球体或者金属针体，例如，金属球体为一个金属球，金属针体为PIN针。在实际应用中，该测量模体还可以是其他形状或者形态的物体，例如，金属方体、金属不规则体等等，本申请实施例对此不作限定。

为了避免测量模体在扫描过程中会产生伪影、重影等，导致同轴度测量结果不够准确，在选择测量模体时，可以选择预设尺寸的，例如，以金属球体为例，测量模体为一个金属球，金属球可以选择直接为3-10mm之间。

其中，医疗设备包括但不限于是CT设备、对CT设备组装的设备、正电子发射计算机断层显像(positron emission tomography PET)-CT设备、滑环技术的CT设备等等，所有与CT设备组合在一起的多模态的医疗设备，例如放射线治疗(Radiation Therapy，RT)-CT等均适用，本申请实施例对此不作限定。

那么，基于此，为了清楚简洁的说明，本申请实施例中将以CT设备为例进行说明。在采用测量模体进行同轴度测量时，需要将测量模体放置在CT机架的旋转中心，而放置测量模体需要一个支撑机构，例如，需要一个支撑机构来完成金属球的放置，保证金属球在扫描期间不会移动、晃动。那么，为了避免支撑机构在扫描过程中也产生伪影、重影等，导致同轴度测量结果不够准确，在选择支撑机构时，支撑机构的材料需要保证对CT设备发射的射线(X射线)的吸收尽可能的小。对于支撑机构的材料本申请不做具体限定。

在控制CT设备对测量模体进行扫描时，需要将测量模体放置在CT机架的旋转中心，即CT机的扫描孔径中，请参见图3所示，示意出将金属球放置在CT机扫描孔径范围内。

在放置好测量模体之后，且要设置好扫描范围，保证扫描时可以扫描到测量模体，然后开始控制CT设备开始进行扫描，以得到测量模体的原始投影数据。例如，在CT机扫描孔径范围内放置好金属球，并设置好轴扫范围，然后控制CT设备对金属球进行一次轴扫，即可得到金属球的原始投影数据。

可选地，可通过CT轴扫方式对测量模体进行扫描。其中，CT轴扫方式指的是每扫描一次，CT机架旋转中心转一圈(360度)。可选地，对测量模体进行扫描可通过平扫的方式进行。其中，平扫指的是不注射含碘对比剂的扫描。

其中，原始投影数据指的就是测量模体在扫描时探测器接收到的射线能量值，其原理是，CT机架球管发出X射线到测量模体，测量模体本身会吸收一部分能量值，剩下的能量被探测器接收，而探测器接收的数据即为测量模体的原始投影数据。可以理解的是，该原始投影数据经过一系列算法处理后可以生成测量模体的CT扫描图像。

S102，对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心；其中，多个视角表示医疗设备机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角。

在获取到测量模体的原始投影数据之后，开始对原始投影数据进行分析，以得到扫描期间在多个视角下测量模体的质心。

仍以CT设备为例，其中，多个视角表示CT机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角，例如，对测量模体进行一次CT轴扫，即CT机架旋转一圈360度，那么一个视角就是某一个角度对应的视角。请参见图4所示，示意出一种划分多个视角的示意图，该示例中，将360分为36个10度，那么一个视角就是10度对应的视角，360度被划分为36个视角。相当于，轴扫期间，一共划分为36个视角，需要获取到该36个视角下每个视角的测量模体的质心。

其中，对原始投影数据分析的过程不限于是通过预先训练的神经网络模型，或者算法模型，直接将原始投影数据作为神经网络模型或者算法模型的输入，然后神经网络模型或者算法模型的输出结果就是多个视角下测量模体的质心。例如，将原始投影数据输入至神经网络模型中，得到36个视角下每个视角的测量模体的质心，即36个测量模体的质心。

S103，根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。

在得到多个视角下测量模体的质心之后，计算机设备开始根据该多个视角下测量模体的质心，计算医疗设备机架的同轴度。

同轴度表示的是医疗设备架子和转子相对基准中心轴线的定位公差。例如，CT设备，则CT机架的同轴度是指CT机架和转子相对基准的中心轴线的定位公差。

可以理解的是，由于多个视角是将轴扫一圈划分成不同的视角，这样就可以通过多个视角下测量模体的质心，反映出医疗设备机架旋转到不同位置时，对扫描结果带来的影响。也即是说，多个视角下测量模体的质心是基于测量模体的原始投影数据获取的，而原始投影数据是通过医疗设备机架旋转一圈得到的，那么根据多个视角下测量模体的质心，就可以分析出医疗设备机架在旋转过程的稳定性的变化情况，例如，是否因为旋转时医疗设备机架与转子未同步使得某个视角下的投影数据出现较大的变化。通过这些分析，可以确定出医疗设备机架的同轴度。

示例地，仍以CT设备为例，在基于多个视角下测量模体的质心确定CT机架的同轴度时，也可以预先训练专用的神经网络或者算法模型，以实现快速而准确地，从多个视角下测量模体的质心的变化中，确定出CT机架的同轴度。或者，还可以将多个视角下测量模体的质心绘制成曲线，通过对曲线进行分析，确定出是否存在某一视角下投影数据出现较大变化，进而根据变换幅度确定出CT机架的同轴度。本申请实施例对确定CT机架的同轴度的过程不作限定，只要是基于多个视角下测量模体的质心确定的即可。

本实施例提供的同轴度测量方法，通过控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据，并对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心，然后根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。其中，该同轴度测量方法中多个视角表示医疗设备机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角，由于是根据多个视角下测量模体的质心，分析了医疗设备机架在旋转过程的稳定性的变化情况，再根据医疗设备机架在旋转过程的稳定性的变化情况就可以进一步确定出医疗设备机架的同轴度，这样，结合医疗设备机架实际的旋转期间的稳定性确定医疗设备机架的同轴度，使得测量的医疗设备机架的同轴度更加精确。且整个同轴度测量过程中，只需用到一个测量模体，该测量模体要求简单，很容易从周围获取，测量过程中无需拆除医疗设备的外围部件，也不需要额外的机械测量工具，极大地简化了医疗设备机架同轴度的测量过程，提高了测量效率。同理，当医疗设备是CT设备时，就可以实现测量的CT机架的同轴度更加精确以及简化CT机架同轴度的测量过程，提高测量效率的效果。

在上述实施例的基础上，提供一种实施例，该实施例涉及的是计算机设备对原始投影数据进行分析获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心的过程，如图5所示，该实施例包括以下步骤：

S201，从原始投影数据中，提取在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标；像素坐标中横坐标表示沿医疗设备机架中的探测器的方向，纵坐标表示垂直探测器的方向。

其中，在上述实施例中，已经举例说明多个视角的划分依据，那么，仍以划分成36个视角，每个视角的度数为10度为例，从测量模体的原始投影数据中，提取该36个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，也就是要提取36个二维质心的像素坐标。这里提取得到的像素坐标中横坐标表示沿医疗设备机架(CT机架)中的探测器的方向，纵坐标表示垂直探测器的方向。

可选地，在一个实施例中，根据原始投影数据，获取在多个视角下测量模体的投影分布图像；将多个视角下的投影分布图像中测量模体二维质心的图像坐标，确定为对应视角下测量模体的二维质心的像素坐标。

将每个视角下的原始投影数据生成对应的投影分布图像，从该视角的投影分布图像中计算测量模体的二维质心，其中，计算测量模体的二维质心的方式包括但不限于是权重法，高斯拟合法等，本实施例对此不作限定。

请参见图6所示，图6以测量模体是金属球为例，示意出一个视角下金属球的投影分布图像，在图6中，中心位置的像素点A即为该视角下金属球的二维质心。图7为图6沿横轴的截面图即为该视角下金属球沿垂直探测器方向的高斯分布曲线。然后从该金属球的投影分布图像中，计算像素点A的图像坐标，该像素点A的图像坐标即为该视角下金属球的二维质心的像素坐标，表示为(x,y)，单位为像素数，其中，x表示沿医疗设备机架(CT机架)中的探测器的方向的坐标，y表示垂直探测器的方向的坐标。

S202，根据在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，和医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在多个视角下测量模体的质心。

在确定各个视角下，测量模体的二维质心的像素坐标之后，结合CT机架中的探测器尺寸，确定对应视角下测量模体的质心。其中，测量模体的质心为测量模体沿垂直探测器方向的质心。

请参见图8所示，为探测器示意图，探测器尺寸包括探测器的排数和探测器的像素大小，不同规格的探测器像素大小和探测器排数不相同。考虑到多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标是二维的，那么结合探测器的尺寸可以将二维质心映射为三维质心，探测器的排数相当于宽度，像素大小相当于长度；即得到各视角下测量模体沿垂直探测器方向的测量模体的质心，该测量模体的质心的单位为mm。

可选地，在一个实施例中，根据(y-N/2)*z确定在多个视角下测量模体的质心；其中，y表示多个视角下测量模体的二维质心的纵坐标；N表示探测器的排数；z表示探测器的像素大小。其中，(y-N/2)*z为结合探测器立体空间信息和探测器在扫描过程中接收的射线能量时的方位信息(即测量模体的原始投影数据)，生成的从测量模体的二维质心转换为三维测量模体的质心的之间的映射关系。基于该映射关系可计算出对应视角下为测量模体沿垂直探测器方向的质心。

例如，一个视角下，测量模体的二维坐标为y_n，那么该视角下计算出的测量模体的质心为y'_n＝(y_n-N/2)*z。依照此过程，依次计算出每个视角下测量模体的质心，得到每个视角下测量模体沿垂直探测器方向的质心。

本申请实施例中，通过从原始投影数据中，提取在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标；然后根据在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，和医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在多个视角下测量模体的质心。由于从测量模体的二维质心确定出各视角下测量模体沿垂直探测器的方向上的二维坐标，然后结合探测器的空间尺寸，确定出测量模体沿垂直探测器方向的三维质心，该三维质心即为测量模体的质心，使得在确定测量模体的质心的过程中充分考虑了探测器的空间信息，保证了各个视角下测量模体的质心的准确性。

下面提供一个实施例，该实施例涉及的是根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度的过程，即以通过绘制质心曲线的方式为例，对上述S103步骤的具体过程进行说明，如图9所示，该实施例包括以下步骤：

S301，根据多个视角下测量模体的质心，生成质心曲线。

本实施例是基于已经获取得到了多个视角下测量模体的质心，那么将这些测量模体的质心映射到以横坐标为视角，纵坐标为测量模体的质心的坐标轴中，然后将各个测量模体的质心进行平滑连接，可生成一条质心曲线。可以理解的是，一开始获取多个视角下测量模体的质心时，视角划分的数量越多，该质心曲线越能准确地反映测量模体的质心的变化规律。请参见图10，为一个示例中生成的质心曲线的示意图。

S302，求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值；幅值用于表征同轴度。

基于生成的质心曲线，求取该质心曲线中最高点和最低点之间的幅值，该幅值可以表征同轴度。请参见图10，可以明显的看出该示例中，质心曲线存在两个周期。然后求取该质心曲线的最高点和最低点之间的幅值，其中，求取方式可以是求取曲线的最大最小值差，或者求取质心曲线二倍频的幅值。其中，求取曲线的最大最小值差可以是采用matlab对曲线进行拟合，然后求取极值，基于求取的极值确定最大最小值差；而求取二倍频的幅值可以是通过傅里叶变换的方法进行求取。本申请实施例对求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值的具体方式包括不限于通用工程数学方法等，对此不作限定。

由于该质心曲线是多个视角下测量模体的质心的曲线，其反映测量模体的质心的变化规律，所以曲线的最大值和最小值反映的即为医疗设备机架旋转过程中因稳定性问题生成的数据之间最大的差异，而该差异可以表征医疗设备机架的同轴度，即差异越大，同轴度越低(差)；差异越小，表示医疗设备机架越稳定，那么同轴度就越高(好)。

本申请实施例中通过多个视角下测量模体的质心，生成质心曲线，然后求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值；通过幅值表征医疗设备机架同轴度，由于该质心曲线是多个视角下测量模体的质心的曲线，其反映测量模体的质心的变化规律，所以通过具体的测量模体的质心的变化规率确定同轴度表征值，可以使得得到的医疗设备机架同轴度更加精确。

为了提高同轴度测量的精度，在整个测量过程中的部分环节可以增加数据调整或者预处理操作，以保证测量过程中每个步骤都是在非常精准且无干扰的模式下进行的。

则在一个实施例中，可对放置测量模体的环节对测量模体的摆放进行调整。则在上述在控制医疗设备对测量模体进行扫描之前，该方法还包括：通过扫描测量模体的正位片和侧位片，调整测量模体在医疗设备机架的扫描孔径中的位姿信息，得到目标位姿信息；根据目标位姿信息，将测量模体放置在医疗设备机架扫描孔径中。

具体地，以医疗设备是CT设备为例，将测量模体放置在CT机扫描孔径范围内，然后通过扫描测量模体的正位片(正对着扫描)调整测量模体使测量模体位于CT扫描视野中心，再扫描测量模体的侧位片(扫描侧面)调整测量模体使测量模体位于CT扫描视野中心，最终调整完成后得到测量模体的目标位姿信息。其中，位姿信息包括位置和姿态信息，例如，当测量模体是PIN针时，需确定出PIN针的姿态信息。

根据得到的目标位姿信息，将测量模体放置在CT机架扫描孔径中，以执行后续获取测量模体的原始投影数据的过程。使得根据测量模体在CT机架扫描孔径中的目标位姿信息，来放置目测量模体，保证了摆放的测量模体可以全面的被扫描到，从而保证了测量模体的原始投影数据的精确性。

在另外一个实施例中，可对原始投影数据分析之前对其中的噪声数据进行预处理。则在上述对原始投影数据进行分析之前，该方法还包括：对原始投影数据进行预处理，预处理用于矫正原始投影数据中存在的噪声数据。

由于获得的测量模体的原始投影数据中或多或少均会包含一些噪声数据，例如，探测器的响应不均匀，空气噪声引起的响应不均匀，或者，医疗设备坏通道引起的响应不均匀等。因此，为了提高原始投影数据的精确性，需要对原始投影数据进行一些必要的前处理，以使得原始投影数据的背景均匀且近似为零。其中，前处理包括但不限于空气矫正，用于空气噪声引起的响应不均匀，坏通道矫正，用于医疗设备坏通道引起的响应不均匀等。

可参见上述图6中，中心位置的像素A为某视角下的金属球的二维质心的投影图像，那么除了中心位置的像素A，周围的可能都是伪影、重影等噪声信息，需要去除，以提高测量模体投影图像的精确度，从而保证后续测量的医疗设备机架同轴度的精确度，

另外，在上述任一个同轴度测量方法实施例的基础上，还提供了一种医疗设备机架调整方法，该实施例包括：通过上述任一个同轴度测量方法，获取目标医疗设备机架的同轴度；若同轴度大于预设阈值，确定需要对目标医疗设备机架进行调整；根据同轴度对目标医疗设备机架进行调整。

其中，获取目标医疗设备机架的同轴度的过程不再赘述，可参见前述任一个同轴度测量方法的说明。需要说明的是，前述同轴测量方法获取的是表征同轴度的值，本申请实施例中为表达简洁将其称为同轴度。在获取到了目标医疗设备机架的同轴度，将该同轴度与预设阈值进行比较，若同轴度大于预设阈值，表示医疗设备机架在旋转期间不够稳定，其可能会影响到最终医疗设备扫描图像的质量，所以确定需要对目标医疗设备机架进行调整；但若同轴度小于等于预设阈值，表示医疗设备机架在旋转期间的稳定性较好，不需要对目标医疗设备机架进行调整。

对目标医疗设备机架进行调整时，可根据确定的表征同轴度的具体数值进行调整，例如，可以对同轴度的具体数值和调整方式之间设置多种对应关系，在实际调整过程中，直接根据预设的对应关系，确定出调整方式，然后执行该调整方式，完成对医疗设备机架的调整。这样，在进行医疗设备正式扫描之前，基于该同轴度对医疗设备机架进行调整，以保证得到的扫描图像无重影、伪影等形变产生，保证医疗设备扫描图像的高质量。

如图11所示，以测量模体是金属球、医疗设备是CT设备为例，提供一种CT机架调整方法。该实施例包括：

S1、通过扫描金属球的正位片和侧位片，调整金属球在CT机架的扫描孔径中的位姿信息，得到目标位姿信息。

其中，以定位片(扫描包括正位片和侧位片)，可以精确地判断当前的金属球的模体是否在合理位置，并且获得对应的位置信息。

S2、根据目标位姿信息，将金属球放置在CT机架扫描孔径中。

S3、控制CT设备对金属球进行扫描，获取金属球的原始投影数据。

S4、对原始投影数据进行预处理，预处理用于矫正原始投影数据中存在的噪声数据。

S5、根据原始投影数据，获取在多个视角下金属球的投影分布图像。

S6、将多个视角下的投影分布图像中金属球的二维质心的图像坐标，确定为对应视角下金属球的二维质心的像素坐标。

S7、根据(y-N/2)*z确定在多个视角下金属球的质心；其中，y表示多个视角下金属球的二维质心的纵坐标；N表示探测器的排数；z表示探测器的像素大小。

S8、根据多个视角下金属球的质心，生成质心曲线。

S9、求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值；幅值用于表征同轴度。

S10、若同轴度大于预设阈值，确定需要对目标CT机架进行调整。

S11、根据同轴度对目标CT机架进行调整。

本实施例提供的CT机架调整方法中各步骤，其实现原理和技术效果与前面各同轴度测量方法和CT机架调整方法实施例中类似，在此不再赘述。图11实施例中各步骤的实现方式只是一种举例，对各实现方式不作限定，各步骤的顺序在实际应用中可进行调整，只要可以实现各步骤的目的即可。

应该理解的是，虽然上述实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，上述实施例中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图12所示，提供了一种同轴度测量装置，该装置包括：获取模块10、分析模块11和确定模块12，其中：

获取模块10，用于控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据；

分析模块11，用于对原始投影数据进行分析，获取设备期间在多个视角下测量模体的质心；其中，多个视角表示医疗设备机架在设备期间不同旋转角度对应的视角；

确定模块12，用于根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。

在一个实施例中，上述分析模块11包括：

提取单元，用于从原始投影数据中，提取在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标；像素坐标中横坐标表示沿医疗设备机架中的探测器的方向，纵坐标表示垂直探测器的方向；

确定单元，用于根据在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，和医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在多个视角下测量模体的质心。

在一个实施例中，上述提取单元，具体用于根据原始投影数据，获取在多个视角下测量模体的投影分布图像；将多个视角下的投影分布图像中测量模体的二维质心的图像坐标，确定为对应视角下测量模体的二维质心的像素坐标。

在一个实施例中，上述探测器尺寸包括探测器的排数和探测器的像素大小；

上述确定单元，具体用于根据(y-N/2)*z确定在多个视角下测量模体的质心；其中，y表示多个视角下测量模体的二维质心的纵坐标；N表示探测器的排数；z表示探测器的像素大小。

在一个实施例中，上述确定模块12包括：

生成单元，用于根据多个视角下测量模体的质心，生成质心曲线；

求取单元，用于求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值；幅值用于表征同轴度。

在一个实施例中，该装置还包括：

姿态确定模块，用于通过扫描测量模体的正位片和侧位片，调整测量模体在医疗设备机架的扫描孔径中的位姿信息，得到目标位姿信息；

模体放置模块，用于根据目标位姿信息，将测量模体放置在医疗设备机架扫描孔径中。

在一个实施例中，该装置还包括：预处理模块，用于对原始投影数据进行预处理，预处理用于矫正原始投影数据中存在的噪声数据。

在一个实施例中，上述测量模体为金属球体或者金属针体。

在一个实施例中，本申请实施例提供一种医疗设备机架调整装置，该装置包括：

同轴度获取模块，用于获取目标医疗设备机架的同轴度；

调整模块，用于若同轴度大于预设阈值，确定需要对目标医疗设备机架进行调整；根据同轴度对目标医疗设备机架进行调整。

关于同轴度测量装置和医疗设备机架调整装置的具体限定可以参见上文中对于同轴度测量方法和医疗设备机架调整方法的限定，在此不再赘述。上述同轴度测量装置和医疗设备机架调整装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如参见上述图1a所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种同轴度测量方法或医疗设备机架调整方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图1a中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据；

对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心；其中，多个视角表示医疗设备机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角；

根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。

在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

从原始投影数据中，提取在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标；像素坐标中横坐标表示沿医疗设备机架中的探测器的方向，纵坐标表示垂直探测器的方向；

根据在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，和医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在多个视角下测量模体的质心。

在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

根据原始投影数据，获取在多个视角下测量模体的投影分布图像；

将多个视角下的投影分布图像中测量模体的二维质心的图像坐标，确定为对应视角下测量模体的二维质心的像素坐标。

在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

根据(y-N/2)*z确定在多个视角下测量模体的质心；

其中，y表示多个视角下测量模体的二维质心的纵坐标；N表示探测器的排数；z表示探测器的像素大小。

在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

根据多个视角下测量模体的质心，生成质心曲线；

求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值；幅值用于表征同轴度。

在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

通过扫描测量模体的正位片和侧位片，调整测量模体在医疗设备机架的扫描孔径中的位姿信息，得到目标位姿信息；

根据目标位姿信息，将测量模体放置在医疗设备机架扫描孔径中。

在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

对原始投影数据进行预处理，预处理用于矫正原始投影数据中存在的噪声数据。

在一个实施例中，上述测量模体为金属球体或者金属针体。

在一个实施例中，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

通过上述实施例的同轴度测量方法，获取目标医疗设备机架的同轴度；

若同轴度大于预设阈值，确定需要对目标医疗设备机架进行调整；

根据同轴度对目标医疗设备机架进行调整。

上述实施例提供的一种计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取测量模体的原始投影数据；

对原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下测量模体的质心；其中，多个视角表示医疗设备机架在扫描期间不同旋转角度对应的视角；

根据多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。

在一个实施例中，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

从原始投影数据中，提取在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标；像素坐标中横坐标表示沿医疗设备机架中的探测器的方向，纵坐标表示垂直探测器的方向；

根据在多个视角下测量模体的二维质心的像素坐标，和医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在多个视角下测量模体的质心。

在一个实施例中，该处理器计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据原始投影数据，获取在多个视角下测量模体的投影分布图像；

将多个视角下的投影分布图像中测量模体的二维质心的图像坐标，确定为对应视角下测量模体的二维质心的像素坐标。

在一个实施例中，该处理器计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据(y-N/2)*z确定在多个视角下测量模体的质心；

其中，y表示多个视角下测量模体的二维质心的纵坐标；N表示探测器的排数；z表示探测器的像素大小。

在一个实施例中，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

根据多个视角下测量模体的质心，生成质心曲线；

求取质心曲线中最高点和最低点之间的幅值；幅值用于表征同轴度。

在一个实施例中，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

通过扫描测量模体的正位片和侧位片，调整测量模体在医疗设备机架的扫描孔径中的位姿信息，得到目标位姿信息；

根据目标位姿信息，将测量模体放置在医疗设备机架扫描孔径中。

在一个实施例中，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

对原始投影数据进行预处理，预处理用于矫正原始投影数据中存在的噪声数据。

在一个实施例中，上述测量模体为金属球体或者金属针体。

在一个实施例中，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

通过上述实施例的同轴度测量方法，获取目标医疗设备机架的同轴度；

若同轴度大于预设阈值，确定需要对目标医疗设备机架进行调整；

根据同轴度对目标医疗设备机架进行调整。

上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。

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流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上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。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种同轴度测量方法，其特征在于，所述方法包括：

控制医疗设备对测量模体进行扫描，获取所述测量模体的原始投影数据；

对所述原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下所述测量模体的质心；

根据所述多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度。

2.根据权利要求1所述的同轴度测量方法，其特征在于，所述对所述原始投影数据进行分析，获取扫描期间在多个视角下所述测量模体的质心，包括：

从所述原始投影数据中提取在所述多个视角下所述测量模体的二维质心的像素坐标；

根据在所述多个视角下所述测量模体的二维质心的像素坐标，和所述医疗设备机架中的探测器尺寸，确定在所述多个视角下所述测量模体的质心。

3.根据权利要求2所述的同轴度测量方法，其特征在于，所述从所述原始投影数据中，提取在多个视角下所述测量模体的二维质心的像素坐标，包括：

根据所述原始投影数据，获取在所述多个视角下所述测量模体的投影分布图像；

将所述多个视角下的投影分布图像中测量模体的二维质心的图像坐标，确定为对应视角下所述测量模体的二维质心的像素坐标。

4.根据权利要求1-3任一项所述的同轴度测量方法，其特征在于，所述根据所述多个视角下测量模体的质心，确定医疗设备机架的同轴度，包括：

根据所述多个视角下测量模体的质心，生成质心曲线；

求取所述质心曲线中最高点和最低点之间的幅值或者基于傅里叶变换的方法求取二倍频的幅值。

5.根据权利要求1-3任一项所述的同轴度测量方法，其特征在于，在所述控制医疗设备对测量模体进行扫描之前，所述方法还包括：

通过扫描所述测量模体的正位片和侧位片，调整所述测量模体在所述医疗设备机架的扫描孔径中的位姿信息，得到目标位姿信息；

根据所述目标位姿信息，将所述测量模体放置在所述医疗设备机架扫描孔径中。

6.根据权利要求1-3任一项所述的同轴度测量方法，其特征在于，所述对所述原始投影数据进行分析之前，所述方法还包括：

对所述原始投影数据进行去噪处理。

7.根据权利要求1-3任一项所述的同轴度测量方法，其特征在于，所述测量模体为金属球体或者金属针体。

8.一种医疗设备机架调整方法，其特征在于，所述方法包括：

通过所述权利要求1-7中任一项所述的同轴度测量方法，获取目标医疗设备机架的同轴度；

若所述同轴度大于预设阈值，确定需要对所述目标医疗设备机架进行调整；

根据所述同轴度对所述目标医疗设备机架进行调整。

9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

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权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。

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