CN113837997A - Ct图像拍摄系统及标定板 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种CT图像拍摄系统，包括：X射线源，X射线源能够向目标对象发射锥形束X射线；X射线探测器，X射线探测器在两个以上的预设成像角度对经过目标对象的X射线进行探测以获得X射线强度数据；彩色相机装置，彩色相机装置在两个以上的预设成像角度分别对目标对象进行拍摄以获得目标对象的两个以上的表面区域彩色图像；以及处理装置。本公开还提供一种标定板。

Description

CT图像拍摄系统及标定板
技术领域
本公开涉及医学影像技术领域。本公开尤其涉及一种CT图像拍摄系统及标定板。
背景技术
传统的牙科正侧位片拍摄目的是通过X光的穿透性，了解到患者牙齿等部位可能存在的问题，从而起到辅助医生治疗的目的。
随着科技与时代的进步，人们的要求也随之越来越高，例如正畸等被越来越多的人所选择，对正侧位片的需求也变得越来越高。
传统的正侧位片图像里仅仅只能够看到骨头和软组织等信息，对于非相关专业的患者来说，难以从正侧位片中收获到直观的信息，医生与患者讲解也会有所不便。
如果能够有一台彩色相机，在患者进行正侧位片CT拍摄时，同步采集患者面部的彩色数据，并将结果融合渲染到之前采集到的CT正侧位片中，将为医生和患者提供更全面、更直观的信息，极大的方便医生与患者的沟通，例如：医生可以给患者直观的展示某颗生长歪的牙齿对面部轮廓的影响。甚至，如果再搭配上人工智能等技术，医生可以方便的展示如果将某颗牙齿矫正到某个位置或者拔出某个智齿后，会对患者形象产生什么样的影响。如何将真实三维空间中的彩色信息准确的融合到二维正侧位片中，将三维数据到二维平面的完美融合是亟需解决的技术问题。
现有技术中使用外置相机固定位置直接拍摄，并简单的贴图到正侧位片上固定的位置。现有的拍摄融合方案简单直接，相机系统与正侧位片系统基本独立，仅仅只是在正侧面固定角度额外拍摄了一张图像，将其中的脸部信息直接贴图到采集到的正侧位CT图像中的固定位置，实际上并没有实现三维坐标到二维坐标的配准与转换。这种做法只能够提供一个参考图像，误差较大。
发明内容
为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种CT图像拍摄系统及标定板。
本公开的CT图像拍摄系统及标定板通过以下技术方案实现。
根据本公开的一个方面，提供一种CT图像拍摄系统，包括：
X射线源，所述X射线源能够向目标对象发射锥形束X射线；
X射线探测器，所述X射线探测器在两个以上的预设成像角度对经过所述目标对象的X射线进行探测以获得X射线强度数据；
彩色相机装置，所述彩色相机装置在所述两个以上的预设成像角度分别对所述目标对象进行拍摄以获得所述目标对象的两个以上的表面区域彩色图像；以及，
处理装置，所述处理装置基于所述X射线探测器获得的X射线强度数据生成所述目标对象的CT体数据，所述处理装置基于所述CT体数据中所述目标对象的表面区域的坐标信息与各个所述表面区域彩色图像中所述目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系，将所述表面区域彩色图像的色彩信息对应至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域，以获得CT图像。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，所述X射线源与所述彩色相机装置的相对位置固定，且所述X射线源与所述彩色相机装置的连线与所述CT图像拍摄系统的转动轴线平行。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，还包括支撑装置，所述支撑装置对所述X射线源、X射线探测器以及彩色相机装置进行支撑。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，所述两个以上的预设成像角度处于第一预设角度范围或者第二预设角度范围。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，所述投影关系通过以下步骤获得：
将标定板置于CT图像拍摄系统的重建视野之中，所述标定板上设置有通过刻痕或刻槽形成的棋盘格；
在所述两个以上的预设成像角度对经过所述标定板的X射线进行探测以获得所述标定板的CT体数据，在所述两个以上的预设成像角度分别对所述标定板进行拍摄以获得所述标定板的两个以上的彩色图像；
从所述标定板的CT体数据中获取所述标定板的棋盘格的各个角点在重建坐标系中的三维坐标，从所述标定板的两个以上的彩色图像中分别获取所述棋盘格的各个角点的二维坐标；以及，
基于所述重建坐标系中所述棋盘格的各个角点的三维坐标以及各个彩色图像中所述棋盘格的各个角点的二维坐标，分别建立投影关系。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，从所述标定板的CT体数据中获取所述标定板的棋盘格的各个角点在重建坐标系中的三维坐标，包括：
从所述标定板的CT体数据中获取所述标定板的表面的坐标位置，基于所述标定板的表面点的坐标获取所述标定板的表面点所在的共同平面，以所述共同平面作为XY平面、以垂直于XY平面的轴线作为Z轴建立标定坐标系，将所述标定板的表面点的坐标由重建坐标系转换至所述标定坐标系，基于所述刻痕或刻槽的Z坐标为负获取所述刻痕或刻槽的位置，基于所述刻痕或刻槽的位置拟合刻痕或刻槽的直线，以获得所述棋盘格的各个角点在所述标定坐标系中的三维坐标，将所述棋盘格的各个角点在所述标定坐标系中的三维坐标变换至所述重建坐标系。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，获取所述标定板的表面点所在的共同平面，包括：
对所述标定板的表面点的三维坐标进行平面拟合，以获得所述共同平面。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，所述Z轴由所述标定板的中心指向外。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，从所述标定板的两个以上的彩色图像中分别获取所述棋盘格的各个角点的二维坐标，包括：
使用角点检测算法获取彩色图像中棋盘格的各个角点的二维坐标。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，将所述表面区域彩色图像的色彩信息融合至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域，以获得CT图像，包括：
将每个所述表面区域彩色图像中所述目标对象的表面区域的各个像素点的色彩值对应至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域的相应体素点，以获得CT图像。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，两个以上的预设成像角度为四个预设成像角度。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，所述色彩信息通过RGB值表示。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，所述彩色相机装置为经过标定和畸变矫正的彩色相机装置，在获取所述投影关系时，融合所述彩色相机装置的内参数和畸变参数，所述内参数和畸变参数通过所述标定和畸变矫正获得。
根据本公开的至少一个实施方式的CT图像拍摄系统，所述处理装置通过执行计算机程序的方式基于所述X射线探测器获得的X射线强度数据生成所述目标对象的CT体数据，所述处理装置通过执行计算机程序的方式基于所述CT体数据中所述目标对象的表面区域的坐标信息与各个所述表面区域彩色图像中所述目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系，将所述表面区域彩色图像的色彩信息对应至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域，以获得CT图像。
根据本公开的另一个方面，提供一种标定板，用于上述任一项所述的CT图像拍摄系统的二维相机坐标系和三维重建坐标系的标定，包括：
标定板基体，所述标定板基体为平面板；以及，
棋盘格，所述棋盘格以刻痕或刻槽的方式形成在所述标定板基体上。
附图说明
附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
图1是本公开的一个实施方式的CT图像拍摄系统的结构示意图。
图2为本公开的一个实施方式的CT图像拍摄系统的处理装置获取精确配准的表面纹理渲染的正(侧)位CT图像的图像融合方法的流程图。
图3为本公开的一个实施方式的投影关系获取方法的流程示意图。
图4示例性地示出了本公开的标定板上的棋盘格图案。
图5示出了采用处理系统的硬件实现方式的处理装置的结构示意图。
附图标记说明
100 射线源
200 射线探测器
202 投影关系获取模块
300 彩色相机装置
400 处理装置
404 体数据获取模块
406 色彩信息融合模块
408 融合图像输出模块
410 总线
420 处理器
430 存储器
440 其他电路
500 支撑装置
501 转动轴
501 支撑装置具有转动轴
502 支撑臂
600 运动控制系统
1000 CT图像拍摄系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上“、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
图1是本公开的一个实施方式的CT图像拍摄系统的结构示意图。
首先参考图1，根据本公开的一个实施方式的CT图像拍摄系统1000，包括：
X射线源100，X射线源100能够向目标对象发射锥形束X射线；
X射线探测器200，X射线探测器200在两个以上的预设成像角度对经过目标对象的X射线进行探测以获得X射线强度数据；
彩色相机装置300，彩色相机装置300在两个以上的预设成像角度分别对目标对象进行拍摄以获得目标对象的两个以上的表面区域彩色图像；以及，
处理装置400，处理装置400基于X射线探测器200获得的X射线强度数据生成目标对象的CT体数据，处理装置400基于CT体数据中目标对象的表面区域的坐标信息与各个表面区域彩色图像中目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系，将表面区域彩色图像的色彩信息对应至CT体数据中目标对象的表面区域，以获得CT图像。
其中，目标对象可以是人体的部位，例如包括面部、牙齿的部位。
其中，CT体数据中目标对象的表面区域即目标对象的外表区域，例如脸部表面、唇部表面、鼻部表面等。
如图1所示，本公开的CT图像拍摄系统还包括支撑装置500，支撑装置具有转动轴501和支撑臂502.
如图1所示，CT图像拍摄系统1000的支撑装置500对X射线源100、X射线探测器200以及彩色相机装置300进行支撑。
优选地，支撑装置500可以是包括两个支撑臂502的机架装置，两个支撑臂502相对地设置，X射线源100和彩色相机装置300设置在第一支撑臂上，X射线探测器200设置在第二支撑臂上。
其中，支撑装置500还包括转动轴501，通过转动轴501的转动带动X射线源100、X射线探测器200以及彩色相机装置300的共同转动。
本公开的CT图像拍摄系统1000还可以包括运动控制系统600，通过运动控制系统600对支撑装置500的转动轴501的转动进行控制。
运动控制系统600可以使用现有技术中的运动控制系统，本公开并不意图对运动控制系统600的结构进行特别限定。
本公开的CT图像拍摄系统1000使得目标对象(患者)在拍摄CBCT图像的同时，采集到经过上述处理装置400处理之后获得的精确配准的表面纹理渲染的正(侧)位CT图像，能够直观清楚地获取正(侧)位CT图像中目标对象的面部轮廓，对正畸等有直接地辅助作用。常规地CBCT系统均不能实现本公开的CT图像拍摄系统的上述功能。现有技术中常规的CBCT系统仅是简单地拍摄一张图片，将其直接贴到生成的二维正(侧)位CT图像中，其精确程度和显示效果均较差。
本公开的CT图像拍摄系统，能够实现二维到三维坐标点对点的配准。
图2示出了本公开的CT图像拍摄系统1000的处理装置400获取精确配准的表面纹理渲染的正(侧)位CT图像的图像融合方法S100。
如图2所示，图像融合方法S100包括：
S102、基于X射线探测器获得的X射线强度数据生成目标对象的CT体数据；
S104、基于CT体数据中目标对象的表面区域的坐标信息与各个表面区域彩色图像中目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系；以及，
S106、将表面区域彩色图像的色彩信息对应至CT体数据中目标对象的表面区域，以获得CT图像。
对于本公开的CT图像拍摄系统1000，优选地，X射线源100与彩色相机装置300的相对位置固定，且X射线源100与彩色相机装置300的连线与CT图像拍摄系统1000的转动轴501所在的轴线平行。
根据本公开的优选实施方式，X射线源100与CT图像拍摄系统1000的转动轴501所在的轴线之间的距离等于或基本等于彩色相机装置300与CT图像拍摄系统1000的转动轴501所在的轴线之间的距离。
对于本公开的CT图像拍摄系统1000，优选地，上文描述的两个以上的预设成像角度处于第一预设角度范围或者第二预设角度范围。
优选地，在第一预设角度范围，CT图像拍摄系统1000执行正位片CT图像拍摄，在第二预设角度范围，CT图像拍摄系统1000执行侧位片CT图像拍摄，其中，第一预设角度范围和第二预设角度范围可以相同也可以不相同，例如可以均是30度范围，该视角能够满足例如CBCT系统的正侧位片拍摄。
例如，在30度的角度范围内，可以每隔15度，彩色相机装置300拍摄一张彩色图片，也可以每隔10度彩色相机装置300拍摄一张彩色图片。
其中，对于上文描述的投影关系，优选地，通过以下投影关系获取方法S200获得。
如图3所示，投影关系获取方法S200包括：
S202、将标定板置于CT图像拍摄系统1000的重建视野之中，标定板上设置有通过刻痕或刻槽形成的棋盘格；
S204、在两个以上的预设成像角度对经过标定板的X射线进行探测以获得标定板的CT体数据，在两个以上的预设成像角度分别对标定板进行拍摄以获得标定板的两个以上的彩色图像；
S206、从标定板的CT体数据中获取标定板的棋盘格的各个角点在重建坐标系中的三维坐标，从标定板的两个以上的彩色图像中分别获取棋盘格的各个角点的二维坐标；以及，
S208、基于重建坐标系中棋盘格的各个角点的三维坐标以及各个彩色图像中棋盘格的各个角点的二维坐标，分别建立投影关系。
即获得两组以上的投影关系，每个彩色图像中棋盘格的各个角点的二维坐标与重建坐标系中棋盘格的各个角点的三维坐标建立一组投影关系。
其中，投影关系获取方法S200中描述的预设成像角度与上文描述的图像融合方法S100中的预设成像角度一致。
图4示例性地示出了标定板上的棋盘格图案。
根据本公开的优选实施方式的CT图像拍摄系统1000，上文描述的从标定板的CT体数据中获取标定板的棋盘格的各个角点在重建坐标系中的三维坐标，包括：
从标定板的CT体数据中获取标定板的表面的坐标位置，基于标定板的表面点的坐标获取标定板的表面点所在的共同平面，以共同平面作为XY平面、以垂直于XY平面的轴线作为Z轴建立标定坐标系，将标定板的表面点的坐标由重建坐标系转换至标定坐标系，基于刻痕或刻槽的Z坐标为负获取刻痕或刻槽的位置，基于刻痕或刻槽的位置拟合刻痕或刻槽的直线，以获得棋盘格的各个角点在标定坐标系中的三维坐标，将棋盘格的各个角点在标定坐标系中的三维坐标变换至重建坐标系。
本公开为了将彩色图像的每个像素点的色彩信息(例如RGB值)与体数据中相应的体素点一一对应，设计了上述标定板的特定结构以及上述基于标定板的投影关系获取方法。
其中，标定板在形成棋盘格时，刻痕或者刻槽的深度和宽度均为1mm左右，棋盘格的边长10mm左右，优选地，将刻痕或刻槽涂黑，以保证对比度需求。将标定板放置在重建视野之内，并将正面(具有棋盘格的表面)对准选定的正(侧)位拍摄视角中心。
本领域技术人员也可以对棋盘格的大小进行合适地调整。
优选地，标定板为表面经过平整处理的标定板。
对于上述各个实施方式的CT图像拍摄系统1000，优选地，上文描述的获取标定板的表面点所在的共同平面，包括：
对标定板的表面点的三维坐标进行平面拟合，以获得共同平面。
优选地，上文描述的Z轴由标定板的中心指向外。
对于上述各个实施方式的CT图像拍摄系统1000，优选地，从标定板的两个以上的彩色图像中分别获取棋盘格的各个角点的二维坐标，包括：
使用角点检测算法获取彩色图像中棋盘格的各个角点的二维坐标。
其中，角点检测算法可以是Harris角点检测算法、moravec角点检测算法等，本公开并不意图对角点检测算法进行特别限定，本领域技术人员可以选用现有技术中合适的角点检测算法对彩色图像中棋盘格的各个角点的二维坐标进行检测。
对于上述各个实施方式的CT图像拍摄系统1000，优选地，上文描述的将表面区域彩色图像的色彩信息融合至CT体数据中目标对象的表面区域，以获得CT图像，包括：
将每个表面区域彩色图像中目标对象的表面区域的各个像素点的色彩值对应至CT体数据中目标对象的表面区域的相应体素点，以获得CT图像。
根据本公开的优选实施方式的CT图像拍摄系统1000，优选地，上文描述的两个以上的预设成像角度为四个预设成像角度。
对于上文描述的色彩信息，可以通过RGB值表示。
对于上述各个实施方式的CT图像拍摄系统1000，优选地，彩色相机装置300为经过标定和畸变矫正的彩色相机装置300，在获取投影关系时，融合彩色相机装置300的内参数和畸变参数，内参数和畸变参数通过标定和畸变矫正获得。
其中，在静止状态下对彩色相机装置300进行标定和畸变矫正，可以采用现有技术中的张氏标定法进行。
彩色相机装置300的标定采用打印的黑白棋盘格标定即可。
对于上述各个实施方式的CT图像拍摄系统1000，处理装置400可以通过执行计算机程序的方式基于X射线探测器200获得的X射线强度数据生成目标对象的CT体数据，处理装置400通过执行计算机程序的方式基于CT体数据中目标对象的表面区域的坐标信息与各个表面区域彩色图像中目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系，将表面区域彩色图像的色彩信息对应至CT体数据中目标对象的表面区域，以获得CT图像。
图5示出了采用处理系统的硬件实现方式的处理装置400的结构示意图。
该处理装置400可以包括执行上述流程图中各个或几个步骤的相应模块。因此，可以由相应模块执行上述流程图中的每个步骤或几个步骤，并且该装置可以包括这些模块中的一个或多个模块。模块可以是专门被配置为执行相应步骤的一个或多个硬件模块、或者由被配置为执行相应步骤的处理器来实现、或者存储在计算机可读介质内用于由处理器来实现、或者通过某种组合来实现。
处理装置400可以包括投影关系获取模块202(执行上文描述的投影关系获取方法S200)、CT体数据获取模块404、色彩信息融合模块406(执行上文描述的基于CT体数据中目标对象的表面区域的坐标信息与各个表面区域彩色图像中目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系，将表面区域彩色图像的色彩信息对应至CT体数据中目标对象的表面区域)以及融合图像输出模块408。
处理装置400的硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线410将包括一个或多个处理器420、存储器430和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线410还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其它电路440连接。
总线410可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本公开中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，可以具体实现在任何可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
就本说明书而言，“可读存储介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。可读存储介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式只读存储器(CDROM)。另外，可读存储介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在存储器中。
应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储于一种可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。
此外，在本公开各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
本公开还提供一种标定板，用于本公开的CT图像拍摄系统1000的二维相机坐标系和三维重建坐标系的标定，包括：标定板基体，标定板基体为平面板；以及棋盘格，棋盘格以刻痕或刻槽的方式形成在标定板基体上。
其中，棋盘格可以是黑白图案棋盘格或者彩色图案棋盘格，标定板基体的材质可以是塑料材质例如ABS板。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须的是相同的实施方式/方式或示例。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方式/方式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方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。
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。在本申请的描述中，“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。
本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种CT图像拍摄系统，其特征在于，包括：
X射线源，所述X射线源能够向目标对象发射锥形束X射线；
X射线探测器，所述X射线探测器在两个以上的预设成像角度对经过所述目标对象的X射线进行探测以获得X射线强度数据；
彩色相机装置，所述彩色相机装置在所述两个以上的预设成像角度分别对所述目标对象进行拍摄以获得所述目标对象的两个以上的表面区域彩色图像；以及
处理装置，所述处理装置基于所述X射线探测器获得的X射线强度数据生成所述目标对象的CT体数据，所述处理装置基于所述CT体数据中所述目标对象的表面区域的坐标信息与各个所述表面区域彩色图像中所述目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系，将所述表面区域彩色图像的色彩信息对应至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域，以获得CT图像。
2.根据权利要求1所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，所述X射线源与所述彩色相机装置的相对位置固定，且所述X射线源与所述彩色相机装置的连线与所述CT图像拍摄系统的转动轴线平行。
3.根据权利要求1或2所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，还包括支撑装置，所述支撑装置对所述X射线源、X射线探测器以及彩色相机装置进行支撑。
4.根据权利要求1至3所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，所述两个以上的预设成像角度处于第一预设角度范围或者第二预设角度范围。
5.根据权利要求1至4所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，将所述表面区域彩色图像的色彩信息融合至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域，以获得CT图像，包括：
将每个所述表面区域彩色图像中所述目标对象的表面区域的各个像素点的色彩值对应至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域的相应体素点，以获得CT图像。
6.根据权利要求1至5所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，两个以上的预设成像角度为四个预设成像角度。
7.根据权利要求1至6所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，所述色彩信息通过RGB值表示。
8.根据权利要求1所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，所述彩色相机装置为经过标定和畸变矫正的彩色相机装置，在获取所述投影关系时，融合所述彩色相机装置的内参数和畸变参数，所述内参数和畸变参数通过所述标定和畸变矫正获得。
9.根据权利要求1所述的CT图像拍摄系统，其特征在于，所述处理装置通过执行计算机程序的方式基于所述X射线探测器获得的X射线强度数据生成所述目标对象的CT体数据，所述处理装置通过执行计算机程序的方式基于所述CT体数据中所述目标对象的表面区域的坐标信息与各个所述表面区域彩色图像中所述目标对象的表面区域的坐标信息之间的投影关系，将所述表面区域彩色图像的色彩信息对应至所述CT体数据中所述目标对象的表面区域，以获得CT图像。
10.一种标定板，用于权利要求1至9中任一项所述的CT图像拍摄系统的二维相机坐标系和三维重建坐标系的标定，其特征在于，包括：
标定板基体，所述标定板基体为平面板；以及
棋盘格，所述棋盘格以刻痕或刻槽的方式形成在所述标定板基体上。
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