CN113633303B - 辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质，辅助图像分割装置包括：人体模型获取模块和人形墙；所述人形墙，被配置为获取人体覆盖区域；人体模型获取模块根据所述人形墙获取到的人体覆盖区域，计算人体模型参数，并将包括人体轮廓及人体部位厚度的人体模型参数发送至成像控制装置。本发明提供的辅助图像分割装置能够获取人体模型参数，能够使得射线成像系统更加准确地调节辐射剂量和限束器开口，从而降低人体接收到不必要射线的风险，能够提高射线成像系统的成像质量。

Description

辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及医疗设备成像技术领域，尤其是涉及一种辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质。

背景技术

DR系统，即直接数字化X射线摄影系统，是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、限束器、影像监示器等组成，是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像，是一种广义上的直接数字化X线摄影。当前DR系统拍摄患者(人体、受检者)时，很多时候需要使用到AEC(Automatic Exposure Control，自动曝光控制)功能，AEC是根据电离室的三个场，判定当前剂量是否满足需求。如果当前辐射剂量太大，可以按照自动剂量调节算法自动降低辐射剂量，以避免受检者接受过多的射线辐射；反之，则可以自动增加辐射剂量，以保证图像质量。但是，在实际的工作中，辐射剂量的计算有时会出现不准确的情况，大致原因如下：

1、电离室的场没有被患者覆盖，造成剂量偏低导致X摄像不能穿透全部组织，厚组织和比重大的组织吸收全部X射线，无法形成影像。

2、电离室正好被患者脊柱，或者高衰减物体遮挡，造成整体剂量偏大，导致散射射线增多，图像灰雾度增大，不仅图像清晰度下降，而且导致患者接收到不必要的射线辐射，对身心健康造成不必要的伤害。

因此，需要将人体和背景区分开，以减少人体接收到不必要射线辐射的伤害，同时提高成像质量，以达到最佳的成像效果。然而，由于平板探测器和球管的物理特性，会造成平板探测器的灰度不平均，如图1所示，图中左侧灰度达到13000，而右侧只有4000，由于灰度上的差异过大，往往会导致人体和背景分割算法无法正确分割出人体以及人体部位的厚度。

因此，如何提供一种能够准确的确定人体区域的辅助图像分割装置，以克服现有技术中存在的上述缺陷，日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

需要说明的是，公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质，以减少人体接收到不必要射线辐射的伤害，提高射线成像系统的成像质量。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种辅助图像分割装置，用于射线成像系统，所述射线成像系统包括：平板探测器和成像控制装置；所述辅助图像分割装置包括：人形墙和人体模型获取模块；其中，所述人形墙，设置在所述平板探测器朝向人体的一侧；所述人体模型获取模块与所述成像控制装置连接；

所述人形墙，被配置为获取人体覆盖区域；

所述人体模型获取模块，被配置为根据所述所述人形墙获取到的人体覆盖区域，计算人体模型参数，并将所述人体模型参数发送至所述成像控制装置；其中，所述人体模型参数包括人体轮廓及人体部位的厚度。

可选地，所述人形墙包括人形墙本体和由若干个压力棒形成的压力棒阵列，每个所述压力棒固定设置在所述人形墙本体上，且所述压力棒能够沿第一方向往复移动或产生形变；

当所述压力棒远离所述平板探测器的一端受到外力时，所述压力棒能够根据其受到的外力大小沿所述第一方向产生相对应的形变量和/或获取施加在其上的压力值；其中，所述第一方向为所述平板探测器所在平面的法线方向。

可选地，所述人形墙设置在所述平板探测器和人体之间，且所述人形墙在所述平板探测器上的投影区域覆盖所述人体在所述平板探测器上的投影区域。

可选地，所述人形墙的压力棒与所述平板探测器的成像单元存在预设映射关系。

可选地，所述人形墙的压力棒远离所述平板探测器的一端还设置一电流探测器，所述电流探测器被配置为分辨施加在其上的人体对象和非人体对象。

为了实现本发明的第二个目的，本发明还提供了一种射线成像系统，所述射线成像系统包括平板探测器、限束器、成像控制装置和上述任一项所述的辅助图像分割装置；

其中，所述成像控制装置连接所述平板探测器、所述限束器和所述辅助图像分割装置；

所述辅助图像分割装置设置在所述平板探测器朝向人体的一侧；

所述成像控制装置，被配置为接收所述辅助图像分割装置发送的人体模型参数，并用于根据所述平板探测器的成像单元的布局和所述人体模型参数，控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量；所述成像控制装置，还用于根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量，控制所述平板探测器进行曝光，获取人体图像。

为了实现本发明的第三个目的，本发明还提供了一种成像方法，所述成像方法基于上述任一项所述的射线成像系统，所述成像方法包括：

控制人体向所述人形墙施加外力以得到其在所述人形墙上的人体3D打印图像；并根据所述人体3D打印图像，以得到所述述压力棒沿第一方向产生的形变量；

将所有所述压力棒的位置信息及该压力棒对应的形变量转换为电信号；

根据所述电信号，计算人体模型参数，并将所述人体模型参数发送至所述成像控制装置；其中，所述人体模型参数包括人体轮廓及人体部位的厚度；

根据所述平板探测器的成像单元的布局和所述人体模型参数，控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量；根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量，控制所述平板探测器进行曝光，获取人体图像。

可选地，在所述控制人体向所述人形墙施加外力以得到其在所述人形墙上的人体3D打印图像之前，还包括：

将所述人形墙设置在所述人体和所述平板探测器之间，并将所述人形墙的所述压力棒复位。

为了实现本发明的第四个目的，本发明还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并上述任一项所述的成像方法。

为了实现本发明的第五个目的，本发明供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项所述的成像方法。

与现有技术相比，本发明提供的辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质，具有以下有益效果：

本发明提供的辅助图像分割装置包括：人形墙和人体模型获取模块；其中，所述人形墙，设置在所述平板探测器朝向人体的一侧；所述人体模型获取模块与所述成像控制装置连接；所述人形墙，被配置为获取人体覆盖区域；所述人体模型获取模块，被配置为根据所述所述人形墙获取到的人体覆盖区域，计算人体模型参数，并将所述人体模型参数发送至所述成像控制装置；其中，所述人体模型参数包括人体轮廓及人体部位的厚度。由此，本发明提供的辅助图像分割装置，能够获取人体轮廓从而准确地分割人体与非人体区域、还能够获取人体部位的厚度，从而使得成像控制装置的辐射剂量调节更加合理、准确，减少人体接收到不必要射线辐射的伤害，同时，也使得成像控制装置能够更加准确地控制限束器的开口，从而提高射线成像系统的成像质量。

进一步地，本发明提供的辅助图像分割装置，所述人形墙包括人形墙本体和由若干个所述压力棒形成的压力棒阵列。由此，本发明提供的辅助图像分割装置不仅成本低廉，易于控制；且所述压力棒之间彼此独立，便于维护，鲁棒性好；进一步地，所述辅助图像分割装置模块化设计，便于与现有的射线成像系统集成，易于实施。

更进一步地，本发明提供的辅助图像分割装置，对射线成像系统的平板探测器没有任何限制，由此，本发明提供的辅助图像分割装置，能够适用于不同的射线成像系统和图像类型，适用范围广。

附图说明

图1为现有技术中图像灰度不平均的示意图；

图2为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的结构示意图；

图3为本发明实施例二提供的射线成像系统的结构示意图；

图4为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的其中一种人形墙示意图；

图5为图4中人形墙的沿垂直于第一方向的横截面示意图；

图6为本发明实施例一的其中一种实施方式提供的辅助图像分割装置的人形墙与射线成像系统的平板探测器的位置关系侧面示意图；

图7为本发明实施例一的又一种实施方式提供的辅助图像分割装置的人形墙与射线成像系统的平板探测器的位置关系侧面示意图；

图8为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的人形墙与人体在平板探测器上的投影示意图；

图9为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的人形墙的压力棒与射线成像系统的平板探测器的成像单元的其中一种对应关系示意图；

图10为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的人形墙的压力棒与射线成像系统的平板探测器的成像单元的另一种对应关系示意图；

图11为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的人形墙的压力棒与射线成像系统的平板探测器的成像单元的再一种对应关系示意图；

图12为本发明实施例二提供的射线成像系统的限束器的截面示意图；

图13为本发明实施例三提供的成像方法的流程示意图；

图14为本发明再一实施例提供的电子设备的结构示意图；

其中，附图标记说明如下：

100-平板探测器、100a-成像单元、200-成像控制装置、210-限束器控制模块、220-剂量控制模块、230-总控模块、300-辅助图像分割装置、400-人体、500-限束器、510-限束器开口；

310-人形墙、311-压力棒、320-人体模型获取模块；

A1-人体投影区域、A2-人形墙投影区域；

1-处理器；2-通信接口；3-存储器；4-通信总线。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图对本发明提出的辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当了解，说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构，并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及，在以下说明的实施方式中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在本说明书中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

需要特别说明的是，如本领域的技术人员所理解地，随着医学数字成像技术的发展，CR(Computed Radiography，X射线计算机射线照相)系统、DR(Digital Radiography,数字化X射线摄影)系统和CT(Computed Tomography，X射线计算机断层摄影)系统等射线成像系统在医院诊断中被广泛应用。为了便于理解和说明，本文以DR系统为例对本发明提出的辅助图像分割装置进行说明，很显然，根据本发明提供的辅助图像分割装置所揭示的内容，本领域的技术人员可以不经过任何创造性的劳动就能够将本发明提供的辅助图像分割装置用于CR系统，或其他的射线成像系统，为了避免赘述，本文不一一说明，但均在本发明的保护范围之内。

在具体介绍本发明提供的辅助图像分割装置之前，为了便于理解本发明，对DR图像系统的基本原理简要描述如下：

DR图像系统采用数字平板探测器(即DR平板探测器)作为成像载体，其控制台计算机控制射线发生装置，通过球管发射预设辐射剂量的射线，所述射线经由限束器开口照射、并透过人体照射DR平板探测器的成像单元(平板探测器由若干个成像单元组成，即光电转换层)，形成图像电信号，其控制台利用计算机数字化处理，使图像电信号经过采样、模/数转换(analog to digit，A/D)后直接进入图像采集控制台的计算机中进行存储、分析和保存。

本发明的核心思想在于，针对现有技术中射线成像系统存在的成像质量差、以及存在着人体会接收到不必要的射线辐射剂量的缺陷，提供一种辅助图像分割装置，以减少人体接收到不必要射线辐射的伤害，并提高射线成像系统的成像质量。

为了实现上述思想，本发明的发明人经过大量的实践和不断深入的研究发现，造成该问题的根本原因在于射线成像系统在对限束器边缘及人体的轮廓、人体部位检测时，由于光线环境、相互遮挡等不预期因素的存在，现有技术中的人体分割算法不仅无法准确地将人体与周围事物进行分割，而且无法获取人体部位的厚度，导致设定辐射剂量和设定限束器开口的大小存在误差。由此，基于上述研究，本发明提供了一种辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质。

实施例一

本实施例提供了一种辅助图像分割装置，用于射线成像系统。具体地，请参见图2和图3，其中，图2为本实施例提供的辅助图像分割装置的结构示意图；图3为本发明实施例二提供的射线成像系统的结构示意图。从图2和图3可以看出，所述射线成像系统包括平板探测器100和成像控制装置200；所述辅助图像分割装置300包括人形墙310和人体模型获取模块320；其中，所述人形墙310设置在所述平板探测器100朝向人体400的一侧；所述人体模型获取模块320与所述成像控制装置200连接。

具体地，所述人形墙310，被配置为获取人体覆盖区域所述人体模型获取模块320，被配置为根据所述人形墙获取到的人体覆盖区域，计算人体模型参数，并将所述人体模型参数发送至所述成像控制装置200；其中，所述人体模型参数包括人体轮廓及人体部位的厚度。

较佳地，所述人形墙310有若干个压力棒311组成，相应地，所述人形墙310被配置为获取人体覆盖区域包括：所述人形墙310将所述压力棒311根据所述压力棒311受到的外力产生形变量和/或施加在其上的压力值、以及该压力棒311的位置信息转换为电信号，并将所述电信号发送至所述人体模型获取模块320；所述人体模型获取模块320，被配置为根据所述人形墙所述获取到的人体覆盖区域，计算人体模型参数，包括：所述人体模型获取模块320，被配置为根据所述电信号，计算人体模型参数；所述人体轮廓根据具有形变量和/或发送压力值的所述压力棒311的位置信息计算得到。

在其中一种实施方式中，所述人体模型获取模块320根据所述压力棒311的形变量以及预先标定的人体部位的厚度和对应位置的压力棒形变量之间的对应关系，所述人体模型获取模块320按照计算得到所述压力棒311对应的人体部位的厚度。

较佳地，在又一实施方式中，所述压力棒311可以配置压力传感器(图中未标示)，所述压力传感器将接收到的压力值转换为电信号传递给所述人体模型获取模块320，所述人体模型获取模块320根据施加在所述压力棒311上的压力值以及预先标定的人体部位的厚度和压力值之间的对应关系，所述人体模型获取模块320按照计算得到所述压力棒311对应的人体部位的厚度。

特别地，如本领域技术人员可以理解地，本发明并不限制所述压力棒311的具体材质，可以为PMMA(有机玻璃)，金属等任何材质。

如此配置，本发明提供的辅助图像分割装置300，能够获取人体轮廓从而准确地分割人体与非人体区域、以及人体部位的厚度，从而使得成像控制装置的辐射剂量调节更加合理、准确，减少人体接收到不必要射线辐射的伤害同时，也使得成像控制装置能够更加准确地控制限束器的开口，从而提高射线成像系统的成像质量。进一步地，本发明提供的辅助图像分割装置300，对射线成像系统的平板探测器100没有任何限制，由此，本发明提供的辅助图像分割装置300，能够适用于不同的射线成像系统和图像类型，鲁棒性高。

优选地，在其中一种示例性实施方式中，请参见图4和图5，其中，图4为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的其中一种人形墙示意图；

图5为图4中人形墙的沿垂直于第一方向的横截面示意图。从图4和图5可以看出，所述人形墙310包括人形墙本体(图中未标示)和由若干个所述压力棒311形成的压力棒阵列，每个所述压力棒311固定设置在所述人形墙本体上，且所述压力棒311能够沿所述第一方向往复移动或产生形变。如图4所示，较佳地，在其中一种实施方式中，所述压力棒311在往复移动时，所述压力棒311的长度并没有发生变化，仅仅是其相对于所述人形墙本体发生位移。很显然地，这仅是较佳实施方式的描述，在其他的实施方式中，所述压力棒311也可以为可伸缩的压力棒，远离所述平板探测器100的一端可伸缩移动，另一端固定设置在所述人形墙本体上。

当所述压力棒311远离所述平板探测器100的一端受到外力时，所述压力棒311能够根据其受到的外力大小沿所述第一方向产生相对应的形变量和/或获取施加在其上的压力值；其中，所述第一方向为所述平板探测器所在平面的法线方向

当所述压力棒311远离所述平板探测器100的一端受到外力时，所述压力棒311能够根据其受到的外力大小沿所述第一方向移动相对应的距离。

特别地，如本领域技术人员可以理解地，本发明并不限制所述人形墙310与所述平板探测器100之间的距离：在其中一种实施方式中，请参见图6，所述人形墙310可以可拆卸地贴合在所述平板探测器100的表面，所述压力棒311为可伸缩的压力棒；在又一实施方式中，请参见图7，所述人形墙310和所述平板探测器100之间也可以具有一定的间隙。在实际应用中，应根据实际情况设置。

本发明提供的辅助图像分割装置300，所述人形墙310包括人形墙本体和由若干个所述压力棒311形成的压力棒阵列。由此，本发明提供的辅助图像分割装置300不仅成本低廉，易于控制；且所述压力棒311之间彼此独立，便于维护，鲁棒性好；进一步地，所述辅助图像分割装置300模块化设计，便于与现有的射线成像系统集成，易于实施。

优选地，在其中一种示例性实施方式中，请参见图8，图8为本发明实施例一提供的辅助图像分割装置的人形墙与人体在平板探测器上的投影示意图。从图8可以看出，所述人形墙310设置在所述平板探测器100和人体400之间，且所述人形墙310在所述平板探测器100上的投影区域覆盖所述人体400在所述平板探测器100上的投影区域。如此配置，本发明提供的辅助图像分割装置，人体400的投影区域A1只需位于所述人形墙在所述平板探测100上的投影区域A2内，就能使得所述辅助图像分割装置300能够检测到人体400的完整轮廓，从而很好地区分人体覆盖区域A1和非人体覆盖区域A2，以节约所述压力棒311的数量，降低成本。较佳地，所述人形墙310与所述平板探测器100的大小相同，即：所述人形墙310覆盖所述平板探测器100朝向人体400一侧的表面，由此，只要人体400位于所述平板探测器100前方，而不必考虑所述人形墙310是否位于所述人体覆盖区域A1，就能检测出人体400的完整轮廓，能够提高拍摄效率。进一步地，所述压力棒311沿所述第一方向的移动距离≥人体部位的最大厚度，由此，在获取人体400的射线图像时，能够获取到人体部位的准确厚度，从而能够更加精准地进行拍摄剂量的调节。

优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述人形墙的压力棒311与所述平板探测器100的成像单元100a存在预设映射关系。为了便于理解和描述，以所述人形墙与所述平板探测器100的大小相同(所述人形墙覆盖所述平板探测器100朝向人体400一侧的表面)为例进行说明。具体地，请参见图9，图10和图11，其中，图9、图10和图11分别为辅助图像分割装置的人形墙的压力棒与射线成像系统的平板探测器的成像单元的对应关系示意图。如图9所示，所述人形墙的一个压力棒311对应所述平板探测器100的多个成像单元100a；在又一种实施方式中，如图10所示，所述人形墙的压力棒311与所述平板探测器100的成像单元100a一一对应；在另外的一种实施方式中，如图11所示，所述人形墙的多个压力棒311对应所述平板探测器100的一个成像单元100a。如本领域的技术人员可以理解地，以上虽然以压力棒311规则阵列布局、所述成像单元100a也是规则阵列布局为例，但规则布局并非本发明的限制，仅是示例性描述。另外，本发明并不限制所述压力棒311的截面形状，可以为矩形、圆形、椭圆形等规则形状也可以为不规则形状，所述的映射关系为所述压力棒311横截面的中心位置与所述平板探测器100的成像单元之间的对应关系。在其他的实施方式中，所述压力棒311也可以以其他的方式布局：比如，与人体400对应的区域的压力棒311的横截面面积小于位于非人体覆盖区域的压力棒311的横截面面积，不再一一赘述。

优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述人形墙310的压力棒311远离所述平板探测器100的一端还设置一电流探测器(图中未标示)，所述电流探测器被配置为分辨施加在其上的人体对象和非人体对象。由于人体是一个类似电容的物质，在所述电流探测器接触到人体400后，电流就会减少，所述压力棒311上的电流探测器就会检测到接触到了人体400；如果是非人体对象，则所述电流探测器就检测不到人体信息。如此可以确认哪些压力棒311是真的接触到了人体。由此，在获取人体模型参数时，仅需考虑人体311施加压力的压力棒311(人体覆盖区域)的形变量和/或压力值，忽略非人体施加的压力值和/或产生位移的压力棒311的电信号；从而能够避免因误操作导致的压力棒311发生的位移和/或压力值，从而更精准地获取人体轮廓和人体部位的厚度信息。

实施例二

本实施例提供了一种射线成像系统。具体地，请继续参见图2，从图2可以看出，本实施例提供的射线成像系统包括平板探测器100、限束器500、成像控制装置200和实施例一中任一实施方式所述的辅助图像分割装置300。其中，所述成像控制装置200连接所述平板探测器100、所述限束器500和所述辅助图像分割装置300；所述辅助图像分割装置300设置在所述平板探测器100朝向人体400的一侧。

具体地，所述成像控制装置200，被配置为接收所述辅助图像分割装置300发送的人体模型参数，并用于根据所述平板探测器100的成像单元100a的布局和所述人体模型参数，控制所述限束器500的开口和所述射线成像系统的辐射剂量。所述成像控制装置200，还用于根据所述限束器500的开口以及所述辐射剂量，控制所述平板探测器100进行曝光，获取人体图像。

如此配置，本发明提供的射线成像系统，能够根据人体模型参数，不仅能够准确地调节辐射剂量，减少人体接收到不必要射线辐射的伤害；而且能够更加准确地控制限束器的开口，从而提高射线成像系统的成像质量。

如本领域技术人员所理解地，有关射线成像系统的以上描述仅就与辅助图像分割装置300相关部分进行示例性说明，而非射线成像系统仅包括以上示例性实施方式中的部件。比如，在其他的实施方式中，所述限束器500也可以成为束光器、遮光器等。限束器500可以安装在射线发生装置(图中未示出)的射线出口，以用于遮去不必要的射线：限束器500可以将射线照射限制在一定范围内，以使人体400(如患者)的正常组织和要害器官免受照射。在一些实施方式中，所述射线成像系统还包括机架(图中未示出)，所述机架可以用于支撑平板探测器100和射线发生装置、辅助图像分割装置300等。本文中的人体400泛指受检者，所述受检者可以包括患者、模体或其他被扫描的物体。射线发生装置可以向扫描对象发射射线(比如X射线)。

由于本实施例提供的射线成像系统与实施例一提供的辅助图像分割装置的基本原理类似，因此介绍的相对简略，更进一步地详细描述可参见实施例一中的相关内容。

优选地，在其中一种示例性实施方式中，所述限束器500包括多叶片限束器。请参见图12，图12为本发明实施例二提供的射线成像系统的限束器的截面示意图。从图12可以看出，该实施方式中的多叶片限束器包括若干个横向可移动的叶片以及若干个纵向可移动的叶片，通过控制各个横向叶片和纵向叶片的位置，能够调节限束器开口510的大小和形状。比如，如果拍摄人体手部的射线图像，根据所述人体模型参数，通过移动所述横向叶片和所述纵向叶片的相对位置，将所述限束器开口510的形状调节为手型；如果拍人体腿部的脚部的射线图像，根据所述人体模型参数，通过移动所述横向叶片和所述纵向叶片的相对位置，将所述限束器开口510的形状调节为脚型。由此及彼，可知：本发明提供的射线成像系统能够根据成像的人体部位的轮廓不同，调节所述限速器开口510的形状，不一一示例。

与现有技术中，单叶片的限束器的开口多为矩形，在射线口会出现多余的射线(比如X射线)，而这些射线会产生散射，让患者多接收到不必要射线的伤害相比，本发明提供的射线成像系统，其多叶片限束器的结构，能够进一步降低人体400接收不必要射线辐射的可能性。

优选地，在其中一种实施方式中，所述成像控制装置200包括电连接的限束器控制模块210、剂量控制模块220和总控模块230。其中，所述限束器控制模块210与所述限束器500连接，所述剂量控制模块220与所述平板探测器100连接；所述辅助图像分割装置300的人体模型获取模块320与所述总控模块230连接；所述总控模块230，被配置为根据所述平板探测器100的成像单元的布局和所述人体模型参数，获取人体摆位信息和人体部位的厚度，并将所述人体摆位信息发送至所述限束器控制模块210和所述剂量控制模块220；所述限束器控制模块210，被配置为根据所述人体摆位信息，控制所述限束器500的开口；所述剂量控制模块220，被配置为根据所述人体部位的厚度，调节所述射线成像系统的辐射剂量。

具体地，在一些实施例中，所述人体模型参数为人体所在的图像区域以及人体部位的厚度。所述射线成像系统对人体部位进行成像。比如在一些实施例中，人体部位可以是受检者的组织、器官和/或身体部位。具体地，组织可以包括但不限肌肉组织、神经组织、骨组织、上皮组织等；器官可以包括但不限心脏、肝脏、肺部、胃部、肾部等：身体部位可以包括但不限于头、手、手臂、脚、小腿、大腿、腹部、胸部等。本发明提供的射线成像系统，根据所述人体模型参数，能够获得人体摆位信息和人体部位的厚度；再根据所述压力棒311与成像单元100a的映射关系，可以确定人体部位对应的成像单元100a，根据待成像人体部位对应的成像单元100a(通常情况下有多个)，从而使得所述射线成像系统能够调节所述射线成像系统的辐射剂量和所述限束器开口510的大小和形状。

进一步地，在其中一种实施方式中，所述限束器控制模块210、所述剂量控制模块220和/或所述人体模型获取模块320可以集成到所述总控模块230，所述总控模块230可以以软件或者硬件的方式实现，较佳地，以可在电子设备上执行的程序为较佳实施方式，比如集成到所述射线成像系统的控制台计算机中。

由于本实施例提供的射线成像系统与实施例一提供的辅助图像分割装置属于同一发明构思，因此，至少具有相同的有益效果，在此，不再一一赘述。

实施例三

本实例提供了一种基于实施例二中任一实施方式所述的射线成像系统的成像方法，请参见图13，图13为本实施例提供的成像方式的流程示意图。从图13可以看出，所述成像方法包括：

S10：向所述人形墙施加外力以得到压力棒沿第一方向的形变量和/或获取施加在其上的压力值；其中，所述第一方向为所述平板探测器所在平面的法线方向；

S20：将所述压力棒对应的形变量和所述压力值中的至少一项、以及该压力棒的位置信息转换为电信号；

S30：根据所述电信号，计算人体模型参数，并将所述人体模型参数发送至所述成像控制装置；其中，所述人体模型参数包括人体轮廓及人体部位的厚度；

S40：根据所述平板探测器的成像单元的布局和所述人体模型参数，控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量。

具体地，根据所述成像单元与所述压力棒的映射关系，将所述人体模型参数的压力棒位置信息(人形墙坐标系)转换为平板探测器所在的坐标系，获得用于曝光的所述平板探测器的成像单元的集合。

S50：根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量，控制所述平板探测器进行曝光，获取人体图像。

与现有技术中仅仅通过算法检测限束器边缘和人体轮廓相比，本发明提供的成像方法，能够根据人体模型参数，不仅能够准确地调节辐射剂量，减少人体接收到不必要射线辐射的伤害；而且能够更加准确地控制限束器的开口，从而提高射线成像系统的成像质量。

优选地，在步骤S10所述向所述人形墙310施加外力以得到压力棒311沿第一方向的形变量和/或获取施加在其上的压力值之前，还包括：

S01：将所述人形墙310设置在所述人体400和所述平板探测器100之间，并将所述人形墙310的所述压力棒311复位。

特别地，如本领域技术人员所能理解地，对于同一个射线成像系统，在进行人体部位成像时，步骤S01可以仅执行一次，也可以在每次成像前执行，具体情况依据所述辅助图像分割装置300与所述射线成像系统的集成情况确定。比如，在射线成像系统出厂时，已经集成了辅助图像分割装置300，与此相适应，后续在对人体或人体部位进行成像时就无需执行步骤S01。

由此可见，本发明提供的成像方法能够适用于不同的射线成像系统和图像类型，且控制方法简单，易于实施，鲁棒性高。

应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的系统和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

基于同一发明构思，本发明还提供一种电子设备，请参考图14，图14示意性地给出了本发明一实施方式提供的电子设备的方框结构示意图。如图14所示，所述电子设备包括处理器1和存储器3，所述存储器3上存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器1执行时，实现上文所述的成像方法。

如图14所示，所述电子设备还包括通信接口2和通信总线4，其中所述处理器1、所述通信接口2、所述存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。所述通信总线4可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture，EISA)总线等。该通信总线4可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。所述通信接口2用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

本发明中所称处理器1可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器1是所述电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分。

所述存储器3可用于存储所述计算机程序，所述处理器1通过运行或执行存储在所述存储器3内的计算机程序，以及调用存储在存储器3内的数据，实现所述电子设备的各种功能。

所述存储器3可以包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

本发明的再一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的成像方法的步骤。

本发明实施方式的可读存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

需要说明的是，可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

综上，上述实施例对本发明提出的辅助图像分割装置、系统、成像方法、电子设备及介质的不同构型进行了详细说明，当然，上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型，本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种辅助图像分割装置，用于射线成像系统，所述射线成像系统包括：平板探测器和成像控制装置；其特征在于，所述辅助图像分割装置包括：人形墙和人体模型获取模块；

所述人形墙，被配置为获取人体覆盖区域；所述人形墙包括人形墙本体和由若干个压力棒形成的压力棒阵列；其中，每个所述压力棒固定设置在所述人形墙本体上，且所述压力棒能够沿第一方向往复移动或产生形变，所述第一方向为所述平板探测器所在平面的法线方向；

所述人体模型获取模块，被配置为根据所述人形墙获取到的人体覆盖区域，计算人体模型参数，并将所述人体模型参数发送至所述成像控制装置；其中，所述人体模型参数包括人体轮廓及人体部位的厚度；所述压力棒对应的人体部位的厚度根据所述压力棒的形变量以及预先标定的人体部位的厚度和对应位置的压力棒形变量之间的对应关系计算得到。

2.根据权利要求1所述的辅助图像分割装置，其特征在于，当所述压力棒远离所述平板探测器的一端受到外力时，所述压力棒能够根据其受到的外力大小沿第一方向产生相对应的形变量和/或施加在其上的压力值。

3.根据权利要求1所述的辅助图像分割装置，其特征在于，所述人形墙设置在所述平板探测器和人体之间，且所述人形墙在所述平板探测器上的投影区域覆盖所述人体在所述平板探测器上的投影区域。

4.根据权利要求1所述的辅助图像分割装置，其特征在于，所述人形墙的压力棒与所述平板探测器的成像单元存在预设映射关系。

5.根据权利要求1所述的辅助图像分割装置，其特征在于，所述人形墙的压力棒远离所述平板探测器的一端还设置一电流探测器，所述电流探测器被配置为分辨施加在其上的人体对象和非人体对象。

6.一种射线成像系统，其特征在于，包括平板探测器、限束器、成像控制装置和权利要求1-5任一项所述的辅助图像分割装置；

其中，所述成像控制装置连接所述平板探测器、所述限束器和所述辅助图像分割装置；

所述辅助图像分割装置设置在所述平板探测器朝向人体的一侧；

所述成像控制装置，被配置为接收所述辅助图像分割装置发送的人体模型参数，并用于根据所述平板探测器的成像单元的布局和所述人体模型参数，控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量；还用于根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量，控制所述平板探测器进行曝光，获取人体图像。

7.一种成像方法，其特征在于，基于权利要求6所述的射线成像系统，所述成像方法包括：

向所述人形墙施加外力以得到所述压力棒沿第一方向的形变量和/或获取施加在其上的压力值；其中，所述第一方向为所述平板探测器所在平面的法线方向；

将所述压力棒对应的形变量和所述压力值中的至少一项、以及该压力棒的位置信息转换为电信号；

根据所述电信号，计算人体模型参数，并将所述人体模型参数发送至所述成像控制装置；其中，所述人体模型参数包括人体轮廓及人体部位的厚度；

根据所述平板探测器的成像单元的布局和所述人体模型参数，控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量；根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量，控制所述平板探测器进行曝光，获取人体图像。

8.根据权利要求7所述的成像方法，其特征在于，在所述向所述人形墙施加外力以得到压力棒沿第一方向的形变量和/或获取施加在其上的压力值之前，还包括：

将所述人形墙设置在所述人体和所述平板探测器之间，并将所述人形墙的所述压力棒复位。

9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器以及存储设备，所述处理器适于实现各指令，所述存储设备适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求7至8任一项所述的成像方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求7至8中任一项所述的成像方法。