CN113687434A - 一种安检ct图像重建的物体扫描位置确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法及装置,属于安检CT技术领域,解决了现有安检CT扫描物体位置确定方法不准确,导致物体图像重建的数据量大,且扫描物体的完整性较差的问题。方法包括:当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,并进行处理判断过程,确定物体进入角度范围和物体离开角度范围;每次探测器数据的处理判断过程:基于探测器数据和空扫数据得到探测器投影数据;对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据;基于探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围;基于物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置。
Description
技术领域
本发明涉及安检CT成像技术领域,尤其涉及一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法及装置。
背景技术
目前的基于X射线计算机断层成像技术(CT)的安检系统,是通过重建物体多角度下的投影数据,获取扫描物体的内部结构信息,需要判断出安检CT扫描物体的位置,来减小重建的数据量。目前的安检系统通常设置有一组或多组设置在安检通道内不同高度的光障装置(对射式光电开关)来得到物体的扫描位置。光障装置包括光障发送模块和光障接收模块,由光障状态来判断物体的进入或离开,若光障从无遮挡进入到遮挡状态,安检系统则认为有物体进入,从而开始后续的安检处理,例如开启X射线,探测器开始采集图像;若光障从遮挡状态进入到无遮挡状态则认定物体已完全通过光障所在区域。
然而,由于安检的物体形状往往多种多样,设置在固定高度的光障无法判断出其他高度位置是否还有物体,例如平躺的轮式行李箱的轮子所处高度高于设置在安检通道底部的光障,会造成延时判定物体进入或者提前判定物体离开,在安检重建图像上有可能表现为缺少物体的一部分,即扫描不完整,出现切包现象。目前的安检系统为解决切包问题,在接到光障信号后,采集数据过程中通常会设定固定的提前量和延后量来尽量避免切包情况,但这种方法不可避免的增大了扫描单个物品的数据处理量,也不能完全避免切包。
综上,目前安检CT图像重建中的物体位置确定方法,难以得到准确的物体扫描位置,使得物体图像重建的数据量大,并且现有的方法扫描物体的完整性较差。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明实施例旨在提供一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,用以解决现有安检CT图像重建中物体扫描位置确定方法不准确,导致物体图像重建的数据量大,且现有的方法扫描物体的完整性较差的问题。
本发明实施例提供了一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,包括以下步骤:
采集不包含物体的探测器空扫数据;
当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,并进行处理判断过程,确定物体进入角度范围和物体离开角度范围;其中,
每次探测器数据的处理判断过程包括:
基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据;
对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据;
基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围;
基于物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置。
进一步地,所述抽取角度集合是根据安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度;其中,将探测器旋转一周作为一个采集周期,抽取角度集合中的抽取角度从小至大排列。
进一步地,所述当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,包括:
当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号,探测器数据包括第一探测器进入数据和第二探测器进入数据,具体为:
基于抽取角度集合中的抽取角度从前至后依次获取物体进入安检CT的第一探测器进入数据,同时获取各抽取角度在当前探测器采集周期内后一采集角度的第二探测器进入数据;其中,若当前抽取角度在当前探测器采集周期不存在后一采集角度,则采集下一采集周期的第一个采集角度作为当前抽取角度的后一采集角度;
当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号,探测器数据包括第一探测器离开数据和第二探测器离开数据,具体为:
基于抽取角度集合中的抽取角度从后至前依次获取物体离开安检CT的第一探测器离开数据,同时获取各抽取角度在当前探测器采集周期内前一采集角度的第二探测器离开数据;其中,若当前抽取角度在当前探测器采集周期不存在前一采集角度,则采集上一采集周期的最后一个采集角度作为当前抽取角度的前一采集角度。
进一步地,所述基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据,包括:
获取空扫数据中与探测器数据相应采集角度的空扫角度数据;
将该空扫角度数据减去探测器数据,得到探测器投影数据;
其中,空扫数据为安检CT内不存在物体时探测器在一个采集周期内各个采集角度的探测器数据。
进一步地,所述对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据,具体为:
基于第一阈值对探测器投影数据进行二值化处理,得到第一投影数据;
对所述第一投影数据进行低通滤波,得到第二投影数据;
基于设定的第二阈值对所述第二投影数据进行二值化处理,得到第三投影数据;
将第三投影数据中各排对应的各探测单元数据进行累加,得到探测器一维投影数据。
进一步地,所述基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围,包括:
当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号,所述探测器一维投影数据包括第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据,基于第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据确定物体进入角度范围;
当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号,所述探测器一维投影数据包括第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据,基于第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据确定物体离开角度范围。
进一步地,所述基于第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据确定物体进入角度范围,具体为:
若当前第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据中均存在大于等于设定的第三阈值的数据,则当前抽取角度存在物体,物体进入角度范围为当前抽取角度与上一抽取角度之间;
否则,当前抽取角度不存在物体或数据异常,获取下一抽取角度的探测器数据重新进行判断;
其中,若当前采集周期不存在下一抽取角度,则获取下一采集周期的探测器数据重新进行判断。
进一步地,所述基于第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据确定物体离开角度范围,具体为:
若当前第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据中数据均小于设定的第三阈值,则获取下一抽取角度的探测器数据继续进行判断:
若下一抽取角度的第一探测器一维投影离开数据或第二探测器一维投影离开数据中存在大于等于设定的第三阈值的数据,则在当前抽取角度存在物体或数据异常,物体离开角度范围为当前抽取角度与下一抽取角度之间;
否则,下一抽取角度不存在物体,获取下一抽取角度重新进行判断;
否则,当前抽取角度存在物体或数据异常,获取下一采集周期的探测器数据重新进行判断。
其中,若当前采集周期不存在下一抽取角度,则获取上一采集周期的探测器数据进行判断。
本发明实施例还提供了一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定装置,包括:
空扫数据获取模块,用于采集不包含物体的探测器空扫数据;
物体角度确定模块,用于当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,并进行处理判断过程,确定物体进入角度范围和物体离开角度范围;其中,每次探测器数据的处理判断过程包括:基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据;对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据;基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围;
物体扫描位置确定模块,用于基于物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置。
进一步地,所述抽取角度集合是根据安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度;其中,将探测器旋转一周作为一个采集周期。
与现有技术相比,本发明至少可实现如下有益效果之一:
本发明提供的一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,
1、通过基于抽取角度集合依次获取探测器数据并进行处理判断,确定物体进入或离开安检CT的角度范围,能够得到安检CT扫描物体更加准确的位置信息,使得后续进行图像重建时,重建数据量小,并且能够提高物体的完整性;
2、通过安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度,作为抽取角度集合,考虑物体在探测器一个采集周期至少占有若干范围内角度,进而使得只采集若干采集角度的探测器数据就可进行准确的判断,减少处理和判断的数据量,使得角度范围确定更快速,进而提高图像重建的速度;
3、通过将采集的不包含物体的探测器空扫数据与含有物体的探测器做差,排除了安检系统中输送带、坏像素等因素的影响,使得采集的数据更加准确,进一步保证后续确定物体进入角度和物体离开角度的准确性。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例提供的用于安检CT图像重建的物体位置确定方法流程示意图;
图2为安检CT的结构示意图。
附图标记:
1-CT射线源;2-CT滑环;3-CT探测器;4-物体;5-传动带;6-传动带电机;7-运动控制计算机;8-滑环电机;9-数据处理计算机。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理,并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明的一个具体实施例,公开了一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,如图1所示,包括以下步骤:
S1、采集不包含物体的探测器空扫数据。
具体地,步骤S1中采集不包含物体的探测器空扫数据具体为:在安检通道内不包含物体,射线源开启时,采集沿设定的旋转间隔角度转动一周采集的亮场数据作为空扫数据,其中,探测器包括若干排探测单元。
更具体地,可根据实际需要设定旋转间隔角度,可以设定为0.5度、1度等。
优选地,在射线源关闭时,采集不包含物体的暗场数据,基于采集的亮场数据和暗场数据获取探测器的增益系数,完成数据的校正,得到校正的亮场数据作为空扫数据。可以理解的是,根据增益系数对亮场数据进行校正,能够消除射线照射下由于射线分布差异和后端电子学模块间不一致性导致的射线响应不一致,从而导致的探测器不同探测单元之间存在的不一致性,使得得到的空扫数据更加准确。
S2、当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,并进行处理判断过程,确定物体进入角度范围和物体离开角度范围;其中,
每次探测器数据的处理判断过程包括:
基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据;
对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据;
基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围。
可以理解的,在进行处理判断时,是基于抽取角度集合中的抽取角度依次进行的,在当前抽取角度的探测器数据判断完成之后,再根据处理判断结果继续获取下一抽取角度或者停止处理判断过程。
实施时,所述抽取角度集合是根据安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度;其中,将探测器旋转一周作为一个采集周期,抽取角度集合中的抽取角度从小至大排列。
具体地,当安检CT的螺距小于等于2,探测器一个采集周期内采集角度的总个数为t时,抽取角度集合包括探测器一个采集周期的第一个、第1+floor(t/2)个和最后一个采集角度;其中,floor()表示向下取整。
需要说明的是,安检CT螺距小于等于2时选取的上述三个采集角度,是基于下述推导得到的:
安检CT采用的螺距h定义为:
式中,s为在探测器一个采集周期物体(行李)的移动位移,M为安检CT探测器排数,d为单排探测器沿传送带方向的单元大小,Dsd、Dso分别为射线源到探测器中心点、旋转中心点的距离。
假定物体移动过程中始终经过旋转中心点,则半个采集周期后物体移动位移为:
此时,探测器扫描视野所对应的沿传送带方向的大小为:
则当螺距h≤2,有w≤zfov;
在一般情况下,安检CT采用的螺距小于2,并且上述的假定条件可以满足,此外,物体(行李)是具有一定尺寸的,所以扫描的单个物体所跨越的采集角度个数至少为一个采集周期采集角度数目的一半。由此,选取探测器一个采集周期的第一个、第1+floor(t/2)个和最后一个采集角度作为抽取角度集合。
因此,在判断物体所在采集角度时,不需要对一个采集周期内所有采集角度都进行判断,只需对间隔一定角度的若干个角度进行判断。
具体地,对于螺距h>2的情况下,同样可以得到一个采集周期内物体至少占有若干范围内角度的结论,选取间隔小于该范围的采集角度进行判断。示例性,螺距h>2的情况下,若采集角度的间隔是1度,则每间隔60度,选取一个采集角度,构成抽取角度集合。
优选地,还可以选取其他的采集角度添加至抽取角度集合中,以增大后续判断的准确性。
实施时,所述当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,包括:
当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号,探测器数据包括第一探测器进入数据和第二探测器进入数据,具体为:
基于抽取角度集合中的抽取角度从前至后依次获取物体进入安检CT的第一探测器进入数据,同时获取各抽取角度在当前探测器采集周期内后一采集角度的第二探测器进入数据;其中,若当前抽取角度在当前探测器采集周期不存在后一采集角度,则采集下一采集周期的第一个采集角度作为当前抽取角度的后一采集角度。
当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号,探测器数据包括第一探测器离开数据和第二探测器离开数据,具体为:
基于抽取角度集合中的抽取角度从后至前依次获取物体离开安检CT的第一探测器离开数据,同时获取各抽取角度在当前探测器采集周期内前一采集角度的第二探测器离开数据;其中,若当前抽取角度在当前探测器采集周期不存在前一采集角度,则采集上一采集周期的最后一个采集角度作为当前抽取角度的前一采集角度。
可以理解的,在物体进入安检CT时,基于抽取角度集合中的抽取角度从前至后获取数据进行判断,在物体离开安检CT时,基于抽取角度集合中的抽取角度从后至前依次数据进行判断,有助于加快判断的流程,减少判断的数据量。
具体地,安检CT系统包括光障装置,光障装置包括光障发送模块和光障接收模块,其分别设置在安检通道入口一侧的两端,通过光障装置控制探测器数据的采集。当物体进入安检CT时,光障接收模块收不到光障发送模块的脉冲信号时,即光障装置由通畅状态变为阻挡状态,光障被触发生成物体进入安检CT的触发信号;当物体离开安检CT时,光障接收模块重新收到光障发送模块的脉冲信号时,即光障装置由阻挡状态变为通畅状态,光障被触发生成物体离开安检CT的触发信号。其中,物体进入和离开安检CT,指的是物体进入和离开安检CT探测器扫描区。
应该注意的是,安检CT中光障装置与探测器有一定的间隔,可根据光障装置的触发信号设置采集数据的时间,保障采集的物体数据完整;并且光障被物体进入触发至物体离开触发期间,探测器一直进行数据的采集,用于进行图像重建。
示例性地,探测器包括36排探测单元,每排包括700个探测单元,各采集角度采集的数据量为36×700。
实施时,所述基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据,包括:
获取空扫数据中与探测器数据相应采集角度的空扫角度数据;
将该空扫角度数据减去探测器数据,得到探测器投影数据;
其中,空扫数据为安检CT内不存在物体时探测器在一个采集周期内各个采集角度的探测器数据。
示例性地,探测器包括36排探测单元,每排包括700个探测单元,探测器旋转一周,每间隔1度采集一次探测器数据,则空扫数据的数据量为36×700×360,空扫角度数据的数据量为36×700。
可以理解的,空扫角度数据减去探测器数据后,得到m×M的二维数据T,其中,m为单排数据的探测器单元个数,M为探测器排数。
优选地,在空扫角度数据减去探测器数据后,将其中小于零的数据置为零,排除错误数据的干扰。
优选地,使用步骤S1中获取的增益系数和暗场数据对获取的探测器数据进行校正后,与校正后的空扫角度数据做后续处理,能够进一步消除干扰,提高数据的准确性。
可以理解的,通过将采集的不包含物体的探测器空扫数据与含有物体的完整数据的探测器数据做差,排除了安检系统中输送带、坏像素等因素的影响,使得采集的数据更加准确,进一步保证后续确定物体进入角度范围和物体离开角度范围的准确性。
实施时,所述对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据,具体为:
S21、基于第一阈值对探测器投影数据进行二值化处理,得到第一投影数据。
更具体地,第一阈值是考虑到射线源与探测器波动情况下数据的差异,通过统计不存在物体时亮场数据波动设定的。
S22、对所述第一投影数据进行低通滤波,得到第二投影数据。
具体地,步骤S22为对所述第一投影数据进行低通滤波,光滑第一投影数据中的边缘毛刺。
S23、基于设定的第二阈值对所述第二投影数据进行二值化处理,得到第三投影数据。
具体地,基于设定的第二阈值对所述第二投影数据进行二值化处理,去除第一投影数据中的边缘毛刺,得到第三投影数据。
优选地,采用3×3的全1卷积核进行低通滤波,将第二阈值设定为数值8。可以理解的,卷积核为全1矩阵,数据卷积后的最大值为9,将第二阈值设定为8,可以更好的去除数据中的边缘毛刺。
S24、将第三投影数据中各排对应的各探测单元数据进行累加,得到探测器一维投影数据。可以理解的,将得到长度为M的一维向量,向量中各数据表示探测器各排中物体所占探测器单元个数。
优选地,步骤S21可放置在步骤S23之后。
实施时,所述基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围,包括:
当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号,所述探测器一维投影数据包括第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据,基于第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据确定物体进入角度范围;
当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号,所述探测器一维投影数据包括第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据,基于第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据确定物体离开角度范围。
具体实施时,所述基于第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据确定物体进入角度范围,具体为:
若当前第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据中均存在大于等于设定的第三阈值的数据,则当前抽取角度存在物体,物体进入角度范围为当前抽取角度与上一抽取角度之间;
否则,当前抽取角度不存在物体或数据异常,获取下一抽取角度的探测器数据重新进行判断;
其中,若当前采集周期不存在下一抽取角度,则获取下一采集周期的探测器数据重新进行判断。
具体实施时,所述基于第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据确定物体离开角度范围,具体为:
若当前第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据中数据均小于设定的第三阈值,则获取下一抽取角度的探测器数据继续进行判断:
若下一抽取角度的第一探测器一维投影离开数据或第二探测器一维投影离开数据中存在大于等于设定的第三阈值的数据,则在当前抽取角度存在物体或数据异常,物体离开角度范围为当前抽取角度与下一抽取角度之间;
否则,下一抽取角度不存在物体,获取下一抽取角度重新进行判断;
否则,当前抽取角度存在物体或数据异常,获取下一采集周期的探测器数据重新进行判断。
其中,若当前采集周期不存在下一抽取角度,则获取上一采集周期的探测器数据进行判断。
S3、基于物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置。
具体地,得到物体进入角度范围和物体离开角度范围可根据具体需求选择范围内采集角度作为具体的物体进入角度和物体离开角度,进而确定了安检CT扫描的数据中物体的起始位置和结束的位置,从而确定了安检CT中扫描物体的位置。示例性的,可以选择物体进入角度范围和物体离开角度范围的中心位置的采集角度作为物体进入角度和物体离开角度。
优选的,可选择物体进入角度范围中的最小的采集角度作为物体进入角度确定扫描物体的起始位置,可选择物体离开角度范围中的最大的采集角度作为物体离开角度确定扫描物体的结束位置,可保证扫描物体的完整性。
应当注意的是,在获取当前物体的物体进入角度和物体离开角度之后,随后再继续根据光障信号开启下一个物体扫描位置的确认。
优选地,步骤S3中确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置后,通过获取物体不同位置的断层数据,重建出物体图像,具体如下:
图2为本实施例中安检CT的结构示意图,安检CT包括CT射线源1、CT滑环2、CT探测器3、物体4、传送带5、传送带电机6、运动控制计算机7、滑环电机8、数据处理计算机9。
安检CT重建图像的三维数据的过程如下:首先将物体(行李)4置于传送带5上,在传送带电机6的带动下,后随传送带5保持匀速行进,进入CT扫描区进行扫描;滑环电机8控制CT滑环2匀速转动,CT射线源1发出X射线束透射物体4,CT探测器3接收透射过物体4的衰减信号,并不断将接收到的信号传入数据处理计算机9中,数据处理计算机9中根据采集的数据计算得到的物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定待重建物体的起始位置和结束位置,进而获取物体不同位置的断层数据,后将所有断层构成的三维数据在屏幕上做三维显示,实现图像的重建。
与现有技术相比,本发明提供的一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法通过基于抽取角度集合依次获取探测器数据并进行处理判断,确定物体进入或离开安检CT的角度范围,能够得到安检CT扫描物体更加准确的位置信息,使得后续进行图像重建时,重建数据量小,并且能够提高物体的完整性;通过安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度,作为抽取角度集合,考虑物体在探测器一个采集周期至少占有若干范围内角度,进而使得只采集若干采集角度的探测器数据就可进行准确的判断,减少处理和判断的数据量,使得角度范围确定更快速,进而提高图像重建的速度。
实施例2
本发明的一个具体实施例,公开了一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定装置,包括:
空扫数据获取模块,用于采集不包含物体的探测器空扫数据;
物体角度确定模块,用于当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,并进行处理判断过程,确定物体进入角度范围和物体离开角度范围;其中,每次探测器数据的处理判断过程包括:基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据;对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据;基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围;
物体扫描位置确定模块,用于基于物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置。
实施时,所述抽取角度集合是根据安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度;其中,将探测器旋转一周作为一个采集周期。
本发明实施例的具体实施过程参见上述方法实施例即可,本实施例在此不再赘述。
由于本实施例与上述方法实施例原理相同,所以本装置也具有上述方法实施例相应的技术效果。
本领域技术人员可以理解,实现上述实施例方法的全部或部分流程,可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中,所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,包括以下步骤:
采集不包含物体的探测器空扫数据;
当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,并进行处理判断过程,确定物体进入角度范围和物体离开角度范围;其中,
每次探测器数据的处理判断过程包括:
基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据;
对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据;
基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围;
基于物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置。
2.根据权利要求1所述的用于安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述抽取角度集合是根据安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度;其中,将探测器旋转一周作为一个采集周期,抽取角度集合中的抽取角度从小至大排列。
3.根据权利要求2所述的安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,包括:
当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号,探测器数据包括第一探测器进入数据和第二探测器进入数据,具体为:
基于抽取角度集合中的抽取角度从前至后依次获取物体进入安检CT的第一探测器进入数据,同时获取各抽取角度在当前探测器采集周期内后一采集角度的第二探测器进入数据;其中,若当前抽取角度在当前探测器采集周期不存在后一采集角度,则采集下一采集周期的第一个采集角度作为当前抽取角度的后一采集角度;
当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号,探测器数据包括第一探测器离开数据和第二探测器离开数据,具体为:
基于抽取角度集合中的抽取角度从后至前依次获取物体离开安检CT的第一探测器离开数据,同时获取各抽取角度在当前探测器采集周期内前一采集角度的第二探测器离开数据;其中,若当前抽取角度在当前探测器采集周期不存在前一采集角度,则采集上一采集周期的最后一个采集角度作为当前抽取角度的前一采集角度。
4.根据权利要求1所述的安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据,包括:
获取空扫数据中与探测器数据相应采集角度的空扫角度数据;
将该空扫角度数据减去探测器数据,得到探测器投影数据;
其中,空扫数据为安检CT内不存在物体时探测器在一个采集周期内各个采集角度的探测器数据。
5.根据权利要求4所述的安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据,具体为:
基于第一阈值对探测器投影数据进行二值化处理,得到第一投影数据;
对所述第一投影数据进行低通滤波,得到第二投影数据;
基于设定的第二阈值对所述第二投影数据进行二值化处理,得到第三投影数据;
将第三投影数据中各排探测器对应的各探测单元数据进行累加,得到探测器一维投影数据。
6.根据权利要求3和5所述的安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围,包括:
当接收的信号为物体进入安检CT时的触发信号,所述探测器一维投影数据包括第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据,基于第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据确定物体进入角度范围;
当接收的信号为物体离开安检CT时的触发信号,所述探测器一维投影数据包括第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据,基于第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据确定物体离开角度范围。
7.根据权利要求6所述的安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述基于第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据确定物体进入角度范围,具体为:
若当前第一探测器一维投影进入数据和第二探测器一维投影进入数据中均存在大于等于设定的第三阈值的数据,则当前抽取角度存在物体,物体进入角度范围为当前抽取角度与上一抽取角度之间;
否则,当前抽取角度不存在物体或数据异常,获取下一抽取角度的探测器数据重新进行判断;
其中,若当前采集周期不存在下一抽取角度,则获取下一采集周期的探测器数据重新进行判断。
8.根据权利要求7所述的安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述基于第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据确定物体离开角度范围,具体为:
若当前第一探测器一维投影离开数据和第二探测器一维投影离开数据中数据均小于设定的第三阈值,则获取下一抽取角度的探测器数据继续进行判断:
若下一抽取角度的第一探测器一维投影离开数据或第二探测器一维投影离开数据中存在大于等于设定的第三阈值的数据,则在当前抽取角度存在物体或数据异常,物体离开角度范围为当前抽取角度与下一抽取角度之间;
否则,下一抽取角度不存在物体,获取下一抽取角度重新进行判断;
否则,当前抽取角度存在物体或数据异常,获取下一采集周期的探测器数据重新进行判断。
其中,若当前采集周期不存在下一抽取角度,则获取上一采集周期的探测器数据进行判断。
9.一种安检CT图像重建的物体扫描位置确定装置,其特征在于,包括:
空扫数据获取模块,用于采集不包含物体的探测器空扫数据;
物体角度确定模块,用于当接收到物体触发信号时,开始基于抽取角度集合依次获取探测器数据,并进行处理判断过程,确定物体进入角度范围和物体离开角度范围;其中,每次探测器数据的处理判断过程包括:基于探测器数据和空扫数据,得到探测器投影数据;对探测器投影数据进行处理后得到探测器一维投影数据;基于所述探测器一维投影数据确定物体进入角度范围或物体离开角度范围;
物体扫描位置确定模块,用于基于物体进入角度范围和物体离开角度范围,确定安检CT进行图像重建的物体扫描位置。
10.根据权利要求9所述的安检CT图像重建的物体扫描位置确定方法,其特征在于,所述抽取角度集合是根据安检CT的螺距和探测器一个采集周期内采集角度的总个数选取的若干个探测器采集角度;其中,将探测器旋转一周作为一个采集周期。
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