CN115308233B - 射线成像设备、射线成像方法及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种射线成像设备、射线成像方法及存储介质，该设备包括：飞行装置；射线源，在所述飞行装置的带动下运动，用于输出X射线；探测器，在所述飞行装置的带动下运动，用于接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据；环境扫描装置，用于获取被测物体所在空间的物体分布信息；处理器，用于根据所述物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，控制所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器沿所述运动路径依次运动至所述至少一个数据采集点中的每个数据采集点，以及确定所述投影数据对应的被测物体的目标图像数据。解决了现有射线成像设备存在成像检测灵活性较低的问题。

Description

射线成像设备、射线成像方法及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及无损检测领域，尤其涉及一种射线成像设备、射线成像方法及存储介质。

背景技术

常用的射线检测模式分为DR（Digital Radiography，直接数字化X射线成像）与CT（Computed Tomography，电子计算机断层扫描）两种。DR成像是对被测物体直接测量某一投影角度下的射线衰减数据得到被测物的内部结构信息。CT成像设备是利用多角度低维测量信息，重建反演出高维结构信息，实现对被测物二维/三维甚至四维无损结构重建的设备。射线检测在医学影像、工业无损检测、过程动态测量等诸多领域有着广泛应用。现有工业领域应用的DR设备通常包括成像空间，而现有工业领域应用的CT设备通常包括自转转台或公转转台，其中，成像空间为DR设备的射线源和探测器之间可以对被测物体进行有效成像测量的空间。被测物体必须位于成像空间内、或自转转台或公转转台上才能进行相应的射线成像检测，而对于无法满足位于成像空间内、或自转转台或公转转台上的物体则无法进行相应的射线成像检测。

因此，现有射线成像设备存在成像检测灵活性较低的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种射线成像设备，解决了现有射线成像设备存在成像检测灵活性较低的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种射线成像设备，包括：

飞行装置；

射线源，在所述飞行装置的带动下运动，用于输出X射线；

探测器，在所述飞行装置的带动下运动，用于接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据；

环境扫描装置，用于获取被测物体所在空间的物体分布信息，所述物体分布信息包括障碍物和被测物体；

处理器，用于根据所述物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以及所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器运动至所述至少一个数据采集点且避开所述障碍物的运动路径；控制所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器沿所述运动路径依次运动至所述至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并在每个数据采集点控制所述射线源输出X射线以及所述探测器接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据，以及确定所述投影数据对应的被测物体的目标图像数据。

第二方面，本发明实施例还提供了一种射线成像方法，应用于任意实施例的射线成像设备，包括：

根据所述物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以及所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器运动至所述至少一个数据采集点且避开所述障碍物的运动路径；

控制所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器沿所述运动路径依次运动至所述至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并在每个数据采集点控制所述射线源输出X射线以及所述探测器接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据；

确定所述投影数据对应的被测物体的目标图像数据。

第三方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行任意实施例的射线成像方法。

本发明实施例提供的射线成像设备的技术方案，通过将射线源和探测器分别设置于第一飞行器的自由端和第二飞行器的自由端，使得处理器可通过控制第一飞行器和第二飞行器的运动来控制射线源和探测器的运动，提高了射线源和探测器运动的灵活性；通过环境扫描装置获取的物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径，使得处理器控制第一飞行器和第二飞行器沿运动路径运动即可依次运动至该至少一个数据采集点中的每个数据采集点，这样在每个数据采集点完成数据采集后即可进行被测物体内部结构的图像重建，可有效避开被测物体所在空间的障碍物，达到了对被测物体进行安全有效的成像检测的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的射线成像设备的结构框图；

图2是本发明实施例一提供的射线成像设备的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的又一射线成像设备的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的又一射线成像设备的结构框图；

图5是本发明实施例二提供的射线成像方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明实施例提供了一种射线成像设备，该设备适用于空中对被测物体进行射线成像的情况。如图1和图2所示，该射线成像设备包括飞行装置10、射线源12、探测器13、环境扫描装置2以及处理器14；其中，射线源12在飞行装置的带动下运动，用于输出X射线；探测器13在飞行装置的带动下运动，用于接收穿过被测物体3的X射线以生成对应的投影数据；环境扫描装置2用于获取被测物体3所在空间的物体分布信息，物体分布信息包括障碍物和被测物体；处理器14用于根据物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径；控制飞行装置带动射线源和探测器沿运动路径依次运动至该至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并在每个数据采集点控制射线源输出X射线以及探测器接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据，以及确定投影数据对应的被测物体的目标图像数据。

其中，当成像模式为DR成像模式时，数据采集点数量为一个，本实施例中的射线成像设备为DR成像设备，处理器对投影数据进行实时成像以得到被测物体的目标图像数据，即DR图像数据；当成像模式为CT成像模式时，数据采集点数量为至少两个，本实施例中的射线成像设备为CT成像方法，目标图像数据为CT图像数据。实际使用时，用户可通过成像模式选项来选择DR成像模式或CT成像模式。可以理解的是，如果用户选择了DR成像模式，则处理器根据物体分布信息确定被测物体的一个数据采集点；如果用户选择了CT成像模式，则处理器会据物体分布信息确定被测物体的至少两个数据采集点。

在一个实施例中，如图2所示，该射线成像设备包括飞行装置10、条型刚性连接杆11、射线源12、探测器13、环境扫描装置2和处理器14；飞行装置10包括第一飞行器101和第二飞行器102；条型刚性连接杆11包括第一条型刚性连接杆111和第二条型刚性连接杆112；第一飞行器101的底部和第一条型刚性连接杆111的固定端固定连接，射线源12设置于第一条型刚性连接杆111的自由端，以在飞行装置的带动下运动；第二飞行器102的底部和第二条型刚性连接杆112的固定端固定连接，探测器13设置于第二条型刚性连接杆112的自由端，以在飞行装置的带动下运动。

在一个实施例中，如图3所示，射线成像设备包括飞行装置10、设置于飞行装置10上的三叉型刚性连接杆17、射线源12、探测器13、环境扫描装置2和处理器14；飞行装置包括一个飞行器101；三叉型刚性连接杆17包括一个根部端171、第一分支端172以及第二分支端173；根部端171与飞行器101底部固定连接；射线源12与第一分支端172固接，以实现在飞行装置的带动下运动；探测器13与第二分支端173固接，以实现在飞行装置的带动下运动。

如图3所示，三叉型刚性连接杆17的第一分支端和第二分支端通过连接部件相连，该连接部件、第一分支端和第二分支端呈“n”型分布，该三叉型刚性连接杆的根部端与该连接部件垂直，且其朝向与两分支端的朝向相反。

在一个实施例中，三叉型刚性连接杆的根部端、第一分支端与第二分支端呈“Y”型，且根部端与两分支端的夹角相同，两分支端的夹角小于根部端与任一分支端的夹角。

其中，物体分布信息包括被测物体和障碍物的尺寸和空间位置信息。可以理解的是，根据该物体分布信息可以确定被测物体周围是否有障碍物，如果有障碍物，还可以确定出该障碍物与被测物体的空间位置关系。

需要说明的是，虽然图2和图3中的射线源和探测器被设置于飞行装置的下方，但在实际使用时，也可根据实际需求将射线源或探测器设置于飞行装置的上方、左侧面或右侧面（飞行装置前进方向为前方），比如DR成像模式下，射线源需要被设置于被测物体下方时，可将射线源设置于图2对应飞行装置的上方。

可以理解的是，无论将射线源或探测器设置于飞行装置的上方、下方甚至是侧面，均可通过调整飞行装置的飞行姿态来调整射线源和探测器的姿态，从而使射线源和探测器组合可以实现任一投影角度的成像检测。

在一个实施例中，环境扫描装置2（图2或图3未示出）为雷达扫描装置或声反射扫描装置，在飞行装置的带动下获取被测物体所在空间的物体分布信息，并通过有线或无线通信连接方式将物体分布信息发射至处理器。

在一个实施例中，该设备还包括参考标志物，该参考标志物被粘贴或固定于被测物体所在空间的任一固定物体上，且该物体分布信息包括该参考标志物的空间位置信息。处理器将该标志物所在空间位置信息作为飞行装置的参考空间位置信息，并根据物体分布信息以及该物体分布信息中的参考空间位置信息，确定被测物体的至少一个数据采集点以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径。该实施例中，运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径，包括飞行装置从起始位置运动至第一个数据采集点的第一子路径，以及从第一个数据采集点运动至第二个数据采集点的第二子路径，从第二个数据采集点运动至第三个数据采集点的第三子路径，以此类推。

在一个实施例中，处理器将物体分布信息中的任一固定物体中的一点作为飞行装置的参考空间位置信息，并根据物体分布信息以及该物体分布信息中的参考空间位置信息，确定被测物体的至少一个数据采集点以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径。

在一个实施例中，处理器接收用户在物体分布信息中选取的任一固定物体中的一点作为飞行装置的参考空间位置信息。

可以理解的是，当飞行装置包括两个飞行器时，运动路径包括第一飞行器的第一路径与第二飞行器的第二路径。第一路径和第二路径均包括设定数量的子路径，该设定数量与数据采集点的数量相同。第一飞行器沿第一路径的任一子路径运动，均可在不碰撞障碍物的情况下，安全地从该子路径的起始数据采集点运动至下一数据采集点；第二飞行器沿第二路径的任一子路径运动，均可在不碰撞障碍物的情况下，安全地从该子路径的起始数据采集点运动至下一数据采集点。

在一个实施例中，运动路径还包括飞行器从最后一个数据采集点返回至复位状态的子运动路径。

在一个实施例中，第一飞行器与第二飞行器在运动过程中保持相对位置关系不变。可以理解的是，此时运动路径包括的第一飞行器的第一运动路径平行于第二飞行器的第二运动路径。该实施例可以较容易地保证设置于第一飞行器上的射线源与设置于第二飞行器上的探测器始终处于正对状态，可以保证投影数据的正确性以及目标图像数据的质量。

在一个实施例中，第一飞行器与第二飞行器可单独运动。运动路径包括的第一飞行器的第一路径与第二飞行器的第二路径不平行，或者不完全平行。处理器通过第一启动信号控制第一飞行器沿第一运动路径的当前子路径运动，以使第一飞行器从当前数据采集点（或起始位置）运动至下一数据采集点，通过第二启动信号控制第二飞行器沿第二运动路径的当前子路径运动，以使第二飞行器从当前数据采集点（或起始位置）运动至下一数据采集点，并使设置于第一飞行器上的射线源与设置于第二飞行器上的探测器在该下一数据采集点相对分布。可以理解的是，该实施例中处理器可以同时输出第一启动信号与第二启动信号，也可以不同时输出第一启动信号和第二启动信号。

在一个实施例中，在CT模式下，为了更好地避开障碍物，基于多角度采样方法，根据物体分布信息确定被测物体的至少两个数据采集点，以减少数据采集点的数量，以及通过减少数据采集点的数量提高运动路径规划的灵活性。相应的，该实施例基于多角度CT图像重建算法对探测器生成的投影数据进行图像重建以得到目标图像数据。需要说明的是，该实施例中的多角度采样方法可选为稀疏角度采样方法或有限角度采样方法，相应的，多角度CT图像重建算法可选为稀疏角度CT图像重建算法或有限角度CT图像重建算法。

在一个实施例中，如图4所示，该设备还包括显示装置15和输入装置16。其中，显示装置15用于显示运动路径，输入装置16用于接收选择指令。处理器14还用于将该至少一个运动路径输出至显示装置15；以及将输入装置16接收的选择指令对应的该至少一个运动路径中的一个运动路径作为目标运动路径，并输出该目标运动路径。可选地，该实施例中，显示装置15输出的至少一个运动路径通过不同的颜色绘制而成，且显示装置15在输出该至少一个运动路径的同时，还输出该至少一个运动路径、被测物体、障碍物之间的空间位置关系。

在一个实施例中，显示装置15在输出至少一个运动路径的同时，还输出用于表示最优路径的标识信息，以便于用户进行路径选择。

在一个实施例中，三叉型刚性连接杆的两自由端均设置有位置传感器，处理器从该两个位置传感器获取射线源的实时位置数据和探测器的实时位置数据，并控制显示装置显示射线源的运动路径和探测器的运动路径的同时，显示飞行器的实时位置。

在一个实施例中，在飞行装置包括第一飞行器和第二飞行器时，条型刚性连接杆的自由端均设置有位置传感器。处理器从该两个位置传感器获取射线源的位置数据和探测器的位置数据，并控制显示装置显示射线源的运动路径和探测器的运动路径的同时，显示第一飞行器和第二飞行器的实时位置。该实施例适用于第一飞行器和第二飞行器同步运动和非同步运动的情况。

该射线成像设备的可能使用场景一，有一大树，其树顶部的树梢落有一不明物体，且通过其外部图像无法确定其内部结构。因此采用该成像设备对该物体进行空中射线成像，以使用户通过该不明物体的目标图像数据确定其材质和内部结构。

该射线成像设备的可能使用场景二，一金属高耸金属塔架其顶部疑似出现损坏，因此采用该成像设备对该金属塔架进行空中射线成像以得到目标图像数据，以使用户根据该目标图像数据确定该金属塔架是否存在损坏已经损坏位置和损损坏情况。

本发明实施例提供的射线成像设备的技术方案，通过飞行装置带动射线源和探测器运动，提高了射线源和探测器运动的灵活性，使射线成像设备脱离了地面的束缚，达到了可以检测任意空间位置的被测物体；通过环境扫描装置获取的物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径，使得处理器控制飞行装置沿运动路径运动即可依次运动至该至少一个数据采集点中的每个数据采集点，这样在每个数据采集点完成数据采集后即可进行被测物体内部结构的图像重建，既能有效避开被测物体所在空间的障碍物，又能达到了对被测物体进行安全有效的成像检测的技术效果。

实施例二

图5是本发明实施例提供的射线成像方法的流程图。本实施例的技术方案适用于工业用避障X射线成像检测的情况。该方法可以由配置在前述实施例的处理器中应用。该方法具体包括如下步骤：

S510、根据物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以及飞行装置带动射线源和探测器运动至至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径。

其中，当成像模式为DR成像模式时，数据采集点数量为一个，本实施例中的射线成像设备为DR成像设备，处理器对投影数据进行实时成像以得到被测物体的目标图像数据，即DR图像数据；当成像模式为CT成像模式时，数据采集点数量为至少两个。实际使用时，用户可通过成像模式选项来选择DR成像模式或CT成像模式。可以理解的是，如果用户选择了DR成像模式，该步骤用于根据物体分布信息确定被测物体的一个数据采集点；如果用户选择了CT成像模式，则该步骤用于根据物体分布信息确定被测物体的至少两个数据采集点。

其中，物体分布信息由环境扫描装置获取，包括被测物体和障碍物的尺寸和空间位置信息。可以理解的是，根据该物体分布信息可以确定被测物体周围是否有障碍物，如果有障碍物，还可以确定出该障碍物与被测物体的空间位置关系。

在一个实施例中，如图2所示，该射线成像设备包括飞行装置10、条型刚性连接杆11、射线源12、探测器13、环境扫描装置2和处理器14；飞行装置10包括第一飞行器101和第二飞行器102；条型刚性连接杆11包括第一条型刚性连接杆111和第二条型刚性连接杆112；第一飞行器101的底部和第一条型刚性连接杆111的固定端固定连接，射线源12设置于第一条型刚性连接杆111的自由端，以在飞行装置的带动下运动；第二飞行器102的底部和第二条型刚性连接杆112的固定端固定连接，探测器13设置于第二条型刚性连接杆112的自由端，以在飞行装置的带动下运动。

在一个实施例中，如图3所示，射线成像设备包括飞行装置10、设置于飞行装置10上的三叉型刚性连接杆17、射线源12、探测器13、环境扫描装置2和处理器14；飞行装置包括一个飞行器101；三叉型刚性连接杆17包括一个根部端171、第一分支端172以及第二分支端173；根部端171与飞行器101底部固定连接；射线源12与第一分支端172固接，以实现在飞行装置的带动下运动；探测器13与第二分支端173固接，以实现在飞行装置的带动下运动。

如图3所示，三叉型刚性连接杆17的第一分支端和第二分支端通过连接部件相连，该连接部件、第一分支端和第二分支端呈“n”型分布，该三叉型刚性连接杆的根部端与该连接部件垂直，且其朝向与两分支端的朝向相反。

在一个实施例中，三叉型刚性连接杆的根部端、第一分支端与第二分支端呈“Y”型，且根部端与两分支端的夹角相同，两分支端的夹角小于根部端与任一分支端的夹角。

需要说明的是，虽然图2和图3中的射线源和探测器被设置于飞行装置的下方，但在实际使用时，也可根据实际需求将射线源或探测器设置于飞行装置的上方、左侧面或右侧面（飞行装置前进方向为前方），比如DR成像模式下，射线源需要被设置于被测物体的下方时，可将射线源设置于图2对应飞行装置的上方。

在一个实施例中，环境扫描装置2（图2或图3未示出）为雷达扫描装置或声反射扫描装置，在飞行装置的带动下获取被测物体所在空间的物体分布信息，并通过有线或无线通信连接方式将物体分布信息发射至处理器。

在一个实施例中，该设备还包括参考标志物，该参考标志物被粘贴或固定于被测物体所在空间的任一固定物体上，且该物体分布信息包括该参考标志物的空间位置信息。处理器将该标志物所在空间位置信息作为飞行装置的参考空间位置信息，并根据物体分布信息以及该物体分布信息中的参考空间位置信息，确定被测物体的至少一个数据采集点以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径。

在一个实施例中，处理器将物体分布信息中的任一固定物体中的一点作为飞行装置的参考空间位置信息，并根据物体分布信息以及该物体分布信息中的参考空间位置信息，确定被测物体的至少一个数据采集点以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径。

在一个实施例中，处理器接收用户在物体分布信息中选取的任一固定物体中的一点作为飞行装置的参考空间位置信息。

S520、控制飞行装置带动射线源和探测器沿运动路径依次运动至至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并在每个数据采集点控制射线源输出X射线以及探测器接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据。

在一个实施例中，为了更好地避开障碍物，基于多角度采样方法，根据物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以减少数据采集点的数量，以及通过减少数据采集点的数量提高运动路径规划的灵活性。

可以理解的是，运动路径包括第一飞行器的第一路径与第二飞行器的第二路径。第一路径和第二路径均包括设定数量的子路径，该设定数量与数据采集点的数量相同。第一飞行器沿第一路径的任一子路径运动，均可在不碰撞障碍物的情况下，安全地从该子路径的起始数据采集点运动至下一数据采集点；第二飞行器沿第二路径的任一子路径运动，均可在不碰撞障碍物的情况下，安全地从该子路径的起始数据采集点运动至下一数据采集点。

在一个实施例中，运动路径还包括飞行器从最后一个数据采集点返回至复位状态的子运动路径。

在一个实施例中，第一飞行器与第二飞行器在运动过程中保持相对位置关系不变。可以理解的是，此时运动路径包括的第一飞行器的第一运动路径平行于第二飞行器的第二运动路径。该实施例可以较容易地保证设置于第一飞行器上的射线源与设置于第二飞行器上的探测器始终处于正对状态，可以保证投影数据的正确性以及目标图像数据的质量。

在一个实施例中，第一飞行器与第二飞行器可单独运动。运动路径包括的第一飞行器的第一路径与第二飞行器的第二路径不平行，或者不完全平行。处理器通过第一启动信号控制第一飞行器沿第一运动路径的当前子路径运动，以使第一飞行器从当前数据采集点（或起始位置）运动至下一数据采集点，通过第二启动信号控制第二飞行器沿第二运动路径的当前子路径运动，以使第二飞行器从当前数据采集点（或起始位置）运动至下一数据采集点，并使设置于第一飞行器上的射线源与设置于第二飞行器上的探测器在该下一数据采集点相对分布。可以理解的是，该实施例中处理器可以同时输出第一启动信号与第二启动信号，也可以不同时输出第一启动信号和第二启动信号。

在一个实施例中，将至少一个运动路径输出；以及将接收的选择指令对应的该至少一个运动路径中的一个运动路径作为目标运动路径，并输出该目标运动路径。可选地，该实施例中，输出的至少一个运动路径通过不同的颜色绘制而成，且在输出该至少一个运动路径的同时，还输出该至少一个运动路径、被测物体、障碍物之间的空间位置关系。

在一个实施例中，显示装置在输出至少一个运动路径的同时，还输出用于表示最优路径的标识信息，以便于用户进行路径选择。

在一个实施例中，三叉型刚性连接杆的两自由端均设置有位置传感器，处理器从该两个位置传感器获取射线源的实时位置数据和探测器的实时位置数据，并控制显示装置显示射线源的运动路径和探测器的运动路径的同时，显示飞行器的实时位置。

在一个实施例中，在飞行装置包括第一飞行器和第二飞行器时，条型刚性连接杆的自由端均设置有位置传感器。处理器从该两个位置传感器获取射线源的位置数据和探测器的位置数据，并控制显示装置显示射线源的运动路径和探测器的运动路径的同时，显示第一飞行器和第二飞行器的实时位置。该实施例适用于第一飞行器和第二飞行器同步运动和非同步运动的情况。

S530、确定投影数据对应的被测物体的目标图像数据。

如果当前成像模式为DR成像模式，则对投影数据进行实时成像，以得到被测物体的DR图像（目标图像数据）。

如果当前成像模式为CT成像模式，则基于多角度CT图像重建算法对探测器生成的投影数据进行图像重建以得到目标图像数据。需要说明的是，该实施例中的多角度采样方法可选为稀疏角度采样方法或有限角度采样方法，相应的，多角度CT图像重建算法可选为稀疏角度CT图像重建算法或有限角度CT图像重建算法。

本发明实施例提供的射线成像方法的技术方案，通过飞行装置带动射线源和探测器运动提高了射线源和探测器运动的灵活性，使射线成像设备脱离了地面的束缚，达到了可以检测任意空间位置的被测物体；通过环境扫描装置获取的物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点以及用于运动至该至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径，使得处理器控制飞行装置沿运动路径运动即可依次运动至该至少一个数据采集点中的每个数据采集点，这样在每个数据采集点完成数据采集后即可进行被测物体内部结构的图像重建，既能有效避开被测物体所在空间的障碍物，又能达到了对被测物体进行安全有效的成像检测的技术效果。

实施例三

本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种射线成像方法，该方法包括：

根据物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以及飞行装置带动射线源和探测器运动至至少一个数据采集点且避开障碍物的运动路径；

控制飞行装置带动射线源和探测器沿运动路径依次运动至至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并在每个数据采集点控制射线源输出X射线以及探测器接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据；

确定投影数据对应的被测物体的目标图像数据。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的射线成像方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）、随机存取存储器（RandomAccess Memory， 简称RAM）、闪存（FLASH）、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的射线成像方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种射线成像设备，其特征在于，包括：

飞行装置；

射线源，在所述飞行装置的带动下运动，用于输出X射线；

探测器，在所述飞行装置的带动下运动，用于接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据；

环境扫描装置，所述环境扫描装置为雷达扫描装置或声反射装置，用于获取被测物体所在空间的物体分布信息，所述物体分布信息包括障碍物和被测物体的尺寸和空间位置信息；

处理器，用于将所述物体分布信息中的任一固定物体中的一点作为飞行装置的参考空间位置信息，根据所述物体分布信息与所述参考空间位置信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以及所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器运动至所述至少一个数据采集点且避开所述障碍物的运动路径；控制所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器沿所述运动路径依次运动至所述至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并在每个数据采集点控制所述射线源输出X射线以及所述探测器接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据，以及确定所述投影数据对应的被测物体的目标图像数据，所述运动路径包括所述飞行装置从起始位置避开障碍物运动至第一个数据采集点的子路径、从一个数据采集点避开障碍物到达下一个数据采集点的子路径以及从最后一个数据采集点返回至复位状态的子运动路径，所述子路径的数量大于或等于数据采集点的数量；

所述射线成像设备还包括显示装置和输入装置，所述显示装置用于显示运动路径，所述输入装置用于接收选择指令；

所述处理器还用于将该至少一个运动路径输出至所述显示装置，以及将所述输入装置接收的选择指令对应的该至少一个运动路径中的一个运动路径作为用于控制飞行器运动的目标运动路径，并输出该目标运动路径；

所述显示装置在输出该至少一个运动路径的同时，还输出该至少一个运动路径、被测物体、障碍物之间的空间位置关系以及用于表示最优路径的标识信息。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述飞行装置包括一个飞行器和三叉型刚性连接杆，所述三叉型刚性连接杆包括一个根部端和两个分支端，所述根部端与所述飞行器底部固接，所述两个分支端分别与所述射线源和所述探测器固接。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述飞行装置包括第一飞行器和第二飞行器，所述第一飞行器通过第一条型刚性连接杆连接所述射线源，所述第二飞行器通过第二条型刚性连接杆连接所述探测器。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述环境扫描装置在所述飞行装置的带动下获取被测物体所在空间的物体分布信息。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述飞行装置包括第一飞行器和第二飞行器，所述运动路径包括第一运动路径和第二运动路径；

所述控制所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器沿所述运动路径依次运动至所述至少一个数据采集点中的每个数据采集点，包括：

控制所述第一飞行器沿所述第一运动路径、所述第二飞行器沿所述第二运动路径分别运动至所述至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并控制所述第一飞行器携带的射线源与所述第二飞行器携带的探测器在每个数据采集点处的射线输出和接收期间保持相对分布。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述根据所述物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，包括：

如果成像模式为DR成像模式，则根据所述物体分布信息确定被测物体的一个数据采集点；

所述确定所述投影数据对应的被测物体的目标图像数据，包括：

对所述投影数据进行实时成像以得到被测物体的目标图像数据；

或者

如果成像模式为CT成像模式，则基于多角度采样方法，根据所述物体分布信息确定被测物体的至少两个数据采集点；

所述确定所述投影数据对应的被测物体的目标图像数据，包括：

基于多角度CT图像重建算法对所述投影数据进行图像重建以得到目标图像数据。

7.一种射线成像方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一所述的射线成像设备，包括：

根据所述物体分布信息确定被测物体的至少一个数据采集点，以及所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器运动至所述至少一个数据采集点且避开所述障碍物的运动路径，所述物体分布信息通过雷达扫描装置或声反射装置获取；

控制所述飞行装置带动所述射线源和所述探测器沿所述运动路径依次运动至所述至少一个数据采集点中的每个数据采集点，并在每个数据采集点控制所述射线源输出X射线以及所述探测器接收穿过被测物体的X射线以生成对应的投影数据，所述运动路径包括所述飞行装置从起始位置避开障碍物运动至第一个数据采集点的子路径、从一个数据采集点避开障碍物到达下一个数据采集点的子路径以及从最后一个数据采集点返回至复位状态的子运动路径；

确定所述投影数据对应的被测物体的目标图像数据。

8.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求7所述的射线成像方法。

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