CN115462816A - 成像装置的控制方法、控制装置和成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种成像装置的控制方法、控制装置和成像装置。成像装置包括转动臂架和图像显示装置,成像装置的控制方法包括:检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,并在成像图像上显示第二运动方向,第二运动方向用于指示转动臂架以第一运动方向运动时呈现在成像图像中的运动方向。
Description
技术领域
本发明涉及系统控制技术领域,具体而言,涉及一种成像装置的控制方法、控制装置和成像装置。
背景技术
在使用现有影像设备进行医疗操作时,用户不容易分辨影像设备的实际移动方向和系统显示图像中的画面移动方向之间的关系,导致技师在手术中移动影像设备时,无法准确的将影像设备的可转动臂架准确地转动至医生期望的目标移动方向,降低了医疗操作的效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一个方面在于提出一种成像装置的控制方法。
本发明的第二个方面在于提出一种成像装置的控制装置。
本发明的第三个方面在于提出一种成像装置的控制装置。
本发明的第四个方面在于提出一种可读存储介质。
本发明的第五个方面在于提出一种成像装置。
有鉴于此,根据本发明的第一个方面,提出了一种成像装置的控制方法,成像装置包括转动臂架和图像显示装置,成像装置的控制方法包括:检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,并在成像图像上显示第二运动方向,第二运动方向用于指示转动臂架以第一运动方向运动时呈现在成像图像中的运动方向。
在该技术方案中,成像装置可以包括:机体和转动臂架,转动臂架能够转动地设置于机体,转动臂架具有用于容纳目标体的检测区,转动臂架能够围绕目标体转动,该转动臂架可以相对于机体左右转动摆动,也可以相对机体上下移动,还可以相对于机体前后转动,球管,设置于转动臂架,球管能够产生射线,该射线能够透过目标体,其中,目标体可以具体为人体的躯干或器官;平板探测器,设置于可转动臂架,并与球管分别位于检测区的两侧,平板探测器能够采集射线形成的图像数据,该图像数据为反应目标体身体情况的图像数据。
具体地,在成像装置处于工作状态时,转动臂架能够在用户的操作下进行转动、摆动或移动,在成像装置控制转动臂架运动的过程中,成像装置能够对上述转动臂架的第一运动方向进行检测,同时在成像装置的图像显示装置中能够显示成像装置工作时所采集到的成像图像,成像装置能够根据上述转动臂架的第一运动方向和该成像图像之间的对应关系,在成像图像中显示出第二运动方向,该第二运动方向能够代表上述转动臂架在以第一运动方向运动时,在上述成像图像中呈现出的对应运动方向。
其中,第一运动方向可以为在成像装置工作时,转动臂架的转动、摆动或移动方向,成像装置中可以配置角度检测装置检测转动臂架的第一运动方向,并获取转动臂架的位移等信息。
进一步地,成像图像可以为平板探测器检测到的图像信息,在转动臂架转动的过程中,平板探测器和球管随转动臂架同步转动,板探测器采集到的图像数据是变化的,因此图像显示装置中的成像图像的内容会随着转动臂架的转动而发生变化,需要说明的是,在用户对图像进行旋转,缩放,翻转过程中,图像显示装置中的成像图像内容也会发生变化。
进一步地,图像显示装置显示的成像图像与转动臂架运动的第一运动方向存在对应关系,当转动臂架围绕目标体按照第一运动方向运动时,成像图像能够在图像显示装置中跟随第一运动方向进行平移,成像装置能够根据该对应关系以及转动臂架的运动信息,即第一运动方向,在图像显示装置中指示出成像图像的对应运动方向。
本技术方案中的成像装置的控制方法,使成像装置能够根据检测到的转动臂架的运动信息,在图像显示装置中指示出成像图像在该运动信息下的真实运动方向。从而使用户在控制转动臂架运动的过程中,能够在图像显示装置中直观地获取到成像图像对应的实际运动方向,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,减少了成像装置的操作失误率。
根据本发明的上述成像装置的控制方法,还可以具有以下附加技术特征:
在上述技术方案中,成像装置还包括第一激光发射装置,成像装置的控制方法还包括:根据第二运动方向,控制第一激光发射装置在目标体上投射第一标识,第一标识用于指示第二运动方向。
在该技术方案中,成像装置还包括第一激光发射装置,第一激光发射装置能够发射指示激光,在成像装置根据检测到的转动臂架的第一运动方向,在图像显示装置中指示出成像图像在该第一运动方向下的第二运动方向后,成像装置还能够根据成像图像与第二运动方向的相对位置关系,成像装置控制第一激光发射装置向目标体投射第一标识。
其中,第一标识可以为在目标体上显示的带有方向指示功能的方向标识,该第一标识能够在目标体上指示第二运动方向。
进一步地,目标体上的第一标识的指示方向是成像图像上第二运动方向的物理体现。
本技术方案中的成像装置的控制方法,使成像装置能够通过发射第一激光,在目标体上绘制出用于指示第二运动方向的第一标识,使目标体上能够显示出与成像图像中的第二运动方向指示方向对应的第一标识,从而使用户能够在目标体上获取到与成像图像实际运动方向对应的方向信息,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,同步了手术过程中医生、技师以及成像装置的图像方向和实际运动方向,减少了用户对转动臂架的操作失误率。
在上述技术方案例中,第一运动方向为转动臂架在空间坐标系中的运动方向,第二运动方向为成像图像的像素点在图像坐标系中的运动方向。
在该技术方案中,第一运动方向能够表示转动臂架在空间坐标系中的运动方向,其中,空间坐标系为物理空间的直角坐标系,能够确定空间内任意一点的坐标参数。
进一步地,第二运动方向能够表示成像图像的像素点在图像坐标系中的运动方向,其中,图像坐标系为图像系统中的直角坐标系,能够确定图像系统中任意一点的坐标参数。
本技术方案中的成像装置的控制方法通过建立空间坐标系和图像坐标系,进而可以确定第一运动方向和第二运动方向的对应关系,避免了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,降低了成像装置的操作难度。
在上述技术方案例中,根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,具体包括:确定成像图像的目标像素点在图像坐标系中的第一坐标参数;根据第一运动方向和空间坐标系与图像坐标系的映射关系,确定目标像素点在图像坐标系中的第二坐标参数;根据第一坐标参数和第二坐标参数,确定第二运动方向。
在该技术方案中,成像装置在确定成像图像的目标像素点,目标像素点为判断第二运动方向的基准像素点,并在图像坐标系中,确定目标像素点的第一坐标参数,其中,第一坐标参数为目标像素点在图像坐标系中的初始坐标参数。
进一步地,成像装置根据第一运动方向,并结合空间坐标系和图像坐标系的映射关系,能够确定目标像素点的第二坐标参数,其中,第二坐标参数为目标像素点在图像坐标系中的运动后的坐标参数。
进一步地,成像装置根据第一坐标参数和第二坐标参数,能够确定目标像素点的运动方向,进而确定第二运动方向。
本技术方案中的成像装置的控制方法通过确定图像坐标系中目标像素点的第一坐标参数和第二坐标参数,进而可以确定第二运动方向,保证了确定成像图像的第二运动方向的准确性,进而保证了在成像装置工作时的确定组件运动方向的准确性。
在上述技术方案例中,根据第二运动方向,控制第一激光发射装置在目标体上投射第一标识,具体包括:确定成像图像在图像坐标系中的第一法向量;根据空间坐标系和图像坐标系的映射关系,确定第一法向量在空间坐标系中的第二法向量;根据第二法向量和第二运动方向,确定第一激光发射装置的第三运动方向;在控制第一激光发射装置按照第三运动方向运动之后,控制第一激光发射装置投影第一标识。
在该技术方案中,成像装置确定成像图像的图像中心点在图像坐标系中的第一法向量,其中,第一法向量为成像图像的图像中心点在图像坐标系中的法向量。
进一步地,成像装置确定第二运动方向之后,按照空间坐标系和图像坐标系的映射关系,确定第一法向量在空间坐标系中的第二法向量,其中,第二法向量为成像图像的图像中心点在图像空间系中的法向量。
进一步地,成像装置根据第二运动方向,调整第二法向量的夹角角度,进而确定第一激光发射装置的第三运动方向,其中,第三运动方向为成像装置控制第一激光发射装置运动的运动方向。
进一步地,成像装置控制第一激光发射装置按照第三运动方向运动,使第一激光发射装置能够对准目标体,再控制第一激光发射装置向目标体投影第一标识。
本技术方案中的成像装置的控制方法通过确定成像图像的第一法向量和第二法向量,进而确定第一激光发射装置的第三运动方向,保证了第一激光发射装置能够在目标体上投射第一标识,进而保证了在成像装置的运行过程中医生和技师能够实时确定成像装置的图像方向。
在上述技术方案例中,成像装置还包括第二激光发射装置,成像装置的控制方法还包括:通过第二激光发射装置向目标体投射第一网格;根据第一网格,在成像图像中显示与第一网格具有对应关系的第二网格。
在该技术方案中,成像装置包括第二激光发射装置,第二激光发射装置为能够产生网格激光的激光发射装置,成像装置能够利用第二激光发射装置在目标体上绘制出第一网格,并同时在成像图像上显示出第二网格,该第二网格与成像解剖位置图像的相对位置关系与第一网格与目标体的相对位置关系相同。
其中,第一网格可以为第二激光发射装置发射的激光网格图像,该第一网格能够将目标体进行虚拟位置定位。
进一步地,第二网格可以为根据上述第一网格与目标体的相对位置,在成像图像上显示的电子网格图像,该第二网格能够将成像图像进行位置定位,该第二网格与成像图像的相对位置关系与第一网格与目标体的相对位置关系相同。
需要说明的是,第二网格与成像图像的相对位置关系与第一网格与目标体的相对位置关系相同,可以理解为:投射在目标体上的第一网格对目标体进行了虚拟的位置定位,如第一网格中包括A区域,A区域对应目标体脊柱上的目标点,则在成像图像上,目标体脊柱上的目标点的位置为B区域,A区域和第一网格之间具有第一相对位置关系,B区域和第二网之间具有第二相对位置关系,该两种相对应的位置关系一致。
本技术方案中的成像装置的控制方法,使成像装置能够通过第二激光发射装置在目标的上绘制的第一网格,在成像图像中显示与第一网格位置关系对应的第二网格,从而使用户能够对目标体表面进行位置定位,并能够将该定位关系对应地显示在实际解破位置成像图像中,对成像图像进行相同的位置划分,便于用户同时掌握目标体表面激光网格与实际解剖位置成像图像的位置关系。
在上述技术方案例中,成像装置还包括用于采集图像的平板探测器,平板探测器设于转动臂架,根据第一网格,在成像图像中显示与第一网格具有对应关系的第二网格,具体包括:获取第一网格;确定第一网格投影到平板探测器的投影位置;根据投影位置,在成像图像中生成第二网格。
在该技术方案中,成像装置还包括深度相机,在第二激光发射装置在目标体上投影出第一网格后,成像装置能够根据该第一网格在空间中的相对位置以及平板探测器位置上而定投影位置,在目标图像上生成第二网格。
本技术方案中的成像装置的控制方法,使成像装置能够根据第二激光发射装置在目标体上投射的第一网格在平板探测器上的投影的空间位置,在成像图像中生成对应的第二网格,能够使第一网格与目标体解剖位置的相对位置与第二网格在成像图像上的相对位置一致,从而使用户能够直接根据成像图像中的第二网格,获取到第一网格在目标体上的位置关系。
在上述技术方案例中,成像装置还包括球管,球管与平板探测器分别位于转动臂架的两端,目标体能够放置在球管与平板探测器之间,确定第一网格投影到平板探测器的投影位置,具体包括:
获取第一网格中网格特征点与平板探测器的距离;将网格特征点与平板探测器的距离转换为网格特征点与球管的距离;根据网格特征点与球管的距离和平板探测器与球管的相对位置关系,确定第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系;根据第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系,确定投影位置。
在该技术方案中,在第二激光发射装置在目标体上投影出第一网格后,成像装置能够首先计算出第一网格中各个网格交特征点与平板探测器的距离,并根据该距离以及平板探测器与球管的相对位置关系,确定第一网格中各个网格交叉特征点和投影位置的几何关系与球管的距离,最后通过第一网格中各个网格交特征点和投影位置的几何关系,与球管的距离确定第一网格到平板探测器的投影位置。
需要说明的是,第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系为第一网格中各个网格特征点和投影位置空间位置关系。
本技术方案中的成像装置的控制方法,使成像装置能够将第二激光发射装置在目标体上投射的第一网格中每个网格交特征点与平板探测器之间的距离,转换为每个网格特征点和投影位置的几何关系交叉点与球管的距离,并根据每个网格特征点交叉点与球管的距离,确定第一网格到平板探测器的投影位置,并根据该投影位置在成像图像中对应生成第二网格,能够使第一网格与目标体的相对位置与第二网格在成像图像上解剖位置的相对位置一致,从而使用户能够直接根据成像图像中的第二网格,获取到第一网格在目标体上解剖位置的对应关系。
在上述技术方案例中,成像装置还包括第三激光发射装置,在根据第一网格,在成像图像中显示与第一网格具有对应关系的第二网格之后,成像装置的控制方法还包括:根据用户在成像图像中标注的第一标识点,通过第三激光发射装置在第一网格上指示第二标识点;其中,第一标识点位于第二一网格内,第一标识点与第二标识点相关联,且第一标识点与成像图像的相对位置关系和第二标识点与目标体的相对位置关系相同。
在该技术方案中,成像装置还包括第三激光发射装置,第三激光发射装置为能够产生进针点激光的激光发射装置,在成像装置通过第二激光发射装置在目标的上绘制的第一网格,在成像图像中显示与第一网格位置关系对应的第二网格后,用户能够在成像图像中标注第一标识点,成像装置能够通过该第一标识点在成像图像中的位置,使第三激光发生装置能够在目标体上的第一网格中指示第二标识点,第二标识点与第一网格的位置关系与第一标识点在成像图像中与第二网格的位置关系相同。
本技术方案中的成像装置的控制方法,用户首先在成像图像上标识第一标识点,成像装置能够根据该第一标识点在目标体上的相应位置指示出第二标识点,使成像装置能够根据用户的标识位置在目标体上指示出对应位置,从而使用户能够直接在目标体上得到与成像图像上虚拟标识点位置对应的实际标识点位置。
在上述技术方案例中,根据用户在成像图像中标注的第一标识点,通过第三激光发射装置在第一网格上指示第二标识点,具体包括:获取第一标识点在第二网格中的位置信息;根据位置信息,获取平板探测器上的第三标识点位置;基于第三标识点位置,获取第三激光发射装置发射射线的预设运动轨迹,确定预设运动轨迹与第一网格相交的第二标识点。
在该技术方案中,在成像装置通过第二激光发射装置在目标体的上绘制的第一网格,在成像图像中显示与第一网格位置关系对应的第二网格后,成像装置能够根据用户在第二网格中确定的第一标识点的位置,得到平板探测器上对应的第三标识点位置,并通过第三标识点位置确定通过第三标识点的射线空间轨迹,进而获得射线空间轨迹与第一网格的交点,此交点即为第一标识点对应在目标体上第二标识点。之后激光发生装置根据第二标识点的空间位置,控制激光发生装置运动,使激光发生装置的激光指向位于第一网格的第二标识点。作为第三激光发射装置的射线发射起始点,获得发射射线的预设运动轨迹,根据该预设运动轨迹与目标体上第一网格的交点获得目标体上的第二标识点。
本技术方案中的成像装置的控制方法,使成像装置能够根据第一标识点在第二网格上的位置确定出平板探测器上的第三标识点,并以该第三标识点作为射线发射终点,确定通过此终点的射线轨迹控制第三激光发射装置向目标体发射射线,从而通过此射线轨迹与第一网格的交点确定出第二标识点,从而使用户能够直接在目标体上得到与成像图像上虚拟标识点位置对应的实际标识点位置。
根据本发明的第二个方面,提出了一种成像装置的控制装置,成像装置包括转动臂架和图像显示装置,成像装置的控制装置包括:检测模块,用于检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;控制模块,用于根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,并在成像图像上显示第二运动方向,第二运动方向用于指示转动臂架以第一运动方向运动时呈现在成像图像中的运动方向。
在该技术方案中,成像装置包括有检测模块与控制模块。检测模块能够对转动臂架转动的第一运动方向进行检测,控制模块能够根据该第一运动方向与成像图像的方向对应关系,在成像图像中显示第二运动方向。
本技术方案中的成像装置的控制装置,使成像装置能够根据检测到的转动臂架的运动信息,在图像显示装置中指示出成像图像在该运动信息下的真实运动方向。从而使用户在控制转动臂架运动的过程中,能够在图像显示装置中直观地获取到成像图像对应的实际运动方向,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,减少了成像装置的操作失误率。
根据本发明的第三个方面,提出了一种成像装置的控制装置,包括处理器和存储器,存储器中存储有程序或指令,该程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的成像装置的控制方法的步骤。因此,该成像装置具备上述任一技术方案中的成像装置的控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
根据本发明的第四个方面,提出了一种可读存储介质,其上存储有程序或指令,程序或指令被处理器执行时实现如上述任一技术方案中的成像装置的控制方法。因此,该可读存储介质具备上述任一技术方案中的成像装置的控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
根据本发明的第五个方面,提出了一种成像装置,包括:如上述第二方面中限定的成像装置的控制装置,或上述第三方面中限定的成像装置的控制装置,和/或上述第四方面中限定的可读存储介质,因而具有上述第二方面中限定的成像装置的控制装置,或上述第三方面中限定的成像装置的控制装置,和/或上述第四方面中限定的可读存储介质的全部有益技术效果,在此不再做过多赘述。
根据本发明的上述成像装置,还可以具有以下附加技术特征:
在上述技术方案中,成像装置包括:机体;转动臂架,能够转动地设置于机体,转动臂架具有用于容纳目标体的检测区,转动臂架能够围绕目标体转动;平板探测器,设置于转动臂架,平板探测器位于转动臂架的一端,平板探测器能够采集目标体的图像数据;图像显示装置,图像显示装置能够显示平板探测器采集到的图像数据;第一激光发射装置,设置于转动臂架上的平板探测器一端,第一激光发射装置能够产生指示激光;第二激光发射装置,设置于转动臂架上的平板探测器一端,第二激光发射装置能够产生网格激光;第三激光发射装置,设置于转动臂架上的平板探测器一端,第三激光发射装置能够产生进针点激光;球管,设置于转动臂架,并与平板探测器分别位于转动臂架的两端,球管能够产生射线。
本技术方案中的成像装置通过图像显示装置将转动臂架围绕目标体进行旋转时,平板探测器采集到的目标体的图像数据进行显示,实现了使用户在控制转动臂架运动的过程中,能够在图像显示装置中直观地获取到成像图像对应的实际运动方向,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,减少了成像装置的操作失误率。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之一;
图2示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之一;
图3示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之二;
图4示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之三;
图5示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之四;
图6示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之二;
图7示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之三;
图8示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之四;
图9示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之五;
图10示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之五;
图11示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之六;
图12示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之六;
图13示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之七;
图14示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之七;
图15示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之八;
图16示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的流程示意图之九;
图17示出了本发明的第二方面的成像装置的控制装置的示意框图;
图18示出了本发明的第三方面的成像装置的控制装置的示意框图;
图19示出了本发明的第五方面的成像装置的结构示意图。
其中,图19中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
1900成像装置,1902机体,1904转动臂架,1906平板探测器,1908图像显示装置,1910第一激光发射装置,1912第二激光发射装置,1914第三激光发射装置,1916球管。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
下面结合图1至图19,通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的成像装置的控制方法、控制装置和成像装置进行详细地说明。
实施例一:
如图1所示,本发明的第一个实施例中提供了一种成像装置的控制方法,成像装置包括转动臂架和图像显示装置,该成像装置的控制方法包括:
步骤102,检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;
步骤104,根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,并在成像图像上显示第二运动方向。
其中,第二运动方向用于指示转动臂架以第一运动方向运动时呈现在成像图像中的运动方向。
在该实施例中,成像装置可以包括:机体和转动臂架,转动臂架能够转动地设置于机体,转动臂架具有用于容纳目标体的检测区,转动臂架能够围绕目标体转动,该转动臂架可以相对于机体左右转动摆动,也可以相对机体上下移动,还可以相对于机体前后转动;球管,设置于转动臂架,球管能够产生射线,该射线能够透过目标体,其中,目标体可以具体为人体的躯干或器官;平板探测器,设置于可转动臂架,并与球管分别位于检测区的两侧,平板探测器能够采集射线形成的图像数据,该图像数据为反应目标体身体情况的图像数据。
具体地,在成像装置处于工作状态时,转动臂架能够在用户的操作下进行转动、摆动或移动,在成像装置控制转动臂架运动的过程中,成像装置能够对上述转动臂架的第一运动方向进行检测,同时在成像装置的图像显示装置中能够显示成像装置工作时所采集到的成像图像,成像装置能够根据上述转动臂架的第一运动方向和该成像图像之间的对应关系,在成像图像中显示出第二运动方向,该第二运动方向能够代表上述转动臂架在以第一运动方向运动时,在上述成像图像中呈现出的对应运动方向。
其中,第一运动方向可以为在成像装置工作时,转动臂架的转动、摆动或移动方向,成像装置中可以配置角度检测装置检测转动臂架的第一运动方向,并获取转动臂架的位移等信息。
进一步地,成像图像可以为平板探测器检测到的图像信息,在转动臂架转动的过程中,平板探测器和球管随转动臂架同步转动,板探测器采集到的图像数据是变化的,因此图像显示装置中的成像图像的内容会随着转动臂架的转动而发生变化,需要说明的是,在用户对图像进行旋转,缩放,翻转过程中,图像显示装置中的成像图像内容也会发生变化。
进一步地,图像显示装置显示的成像图像与转动臂架转动的第一运动方向存在对应关系,当转动臂架围绕目标体按照第一运动方向运动时,成像图像能够在图像显示装置中跟随第一运动方向进行平移,成像装置能够根据该对应关系以及转动臂架的运动信息,即第一运动方向,在图像显示装置中指示出成像图像的对应运动方向。
示例性的,图2示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之一。如图2所示,当用户向图像右侧解剖位置旋转转动臂架,或者在控制转动臂架转向后移动时向右旋转转动臂架的情况下,成像图像200中会出现向右指向的第一标识202。
示例性的,图3示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之二。如图3所示,当用户向图像上侧解剖位置旋转转动臂架,或者在控制转动臂架转向后移动时向上旋转转动臂架的情况下,成像图像300中会出现向上指向的第一标识302。
示例性的,图4示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之三。如图4所示,当用户向图像左侧解剖位置旋转转动臂架,或者在控制转动臂架转向后移动时左旋转转动臂架的情况下,成像图像400中会出现向左指向的第一标识402。
示例性的,图5示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之四。如图5所示,在成像图像500进行上下翻转后,当用户向图像上侧解剖位置旋转转动臂架,或者控制转动臂架转向后移动时,成像图像500中会出现向下指向的第一标识502。
在一些实施例中,成像装置可以具体包括转动臂架和图像采集装置,其中,图像显示装置可以具体为显示器,转动臂架可以具体为曲线型臂架,一侧为球管,一侧为平板探测器。
本实施例中的成像装置的控制方法,使成像装置能够根据检测到的转动臂架的运动信息,在图像显示装置中指示出成像图像在该运动信息下的真实运动方向。从而使用户在控制转动臂架运动的过程中,能够在图像显示装置中直观地获取到成像图像对应的实际运动方向,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,减少了成像装置的操作失误率。
如图6所示,在上述任一实施例中,成像装置还包括第一激光发射装置,成像装置的控制方法包括:
步骤602,检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;
步骤604,根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,并在成像图像上显示第二运动方向;
步骤606,根据第二运动方向,控制第一激光发射装置在目标体上投射第一标识,第一标识用于指示第二运动方向。
在该技术方案中,成像装置还包括第一激光发射装置,第一激光发射装置能够发射指示激光,在成像装置根据检测到的转动臂架的第一运动方向,在图像显示装置中指示出成像图像在该第一运动方向下的第二运动方向后,成像装置还能够根据成像图像与第二运动方向的相对位置关系,成像装置控制第一激光发射装置向目标体投射第一标识。
其中,第一标识可以为在目标体上显示的带有方向指示功能的方向标识,该第一标识能够在目标体上指示第二运动方向。
进一步地,目标体上的第一标识的指示方向是成像图像上第二运动方向的物理体现。
在一些实施例中,目标体可以为人体,成像装置能够为人体提供手术需要的图像支持。
本发明实施例提供的成像装置的控制方法,使成像装置能够通过发射第一激光,在目标体上绘制出用于指示第二运动方向的第一标识,使目标体上能够显示出与成像图像中的第二运动方向指示方向对应的第一标识,从而使用户能够在目标体上获取到与成像图像实际运动方向对应的方向信息,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,同步了手术过程中医生、技师以及成像装置的图像方向和实际运动方向,减少了用户对转动臂架的操作失误率。
在上述任一实施例中,第一运动方向为转动臂架在空间坐标系中的运动方向,第二运动方向为成像图像的像素点在图像坐标系中的运动方向。
在该实施例中,第一运动方向能够表示转动臂架在空间坐标系中的运动方向,其中,空间坐标系为物理空间的直角坐标系,能够确定空间内任意一点的坐标参数。
进一步地,第二运动方向能够表示成像图像的像素点在图像坐标系中的运动方向,其中,图像坐标系为图像系统中的直角坐标系,能够确定图像系统中任意一点的坐标参数。
本实施例中的成像装置的控制方法通过建立空间坐标系和图像坐标系,进而可以确定第一运动方向和第二运动方向的对应关系,避免了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,降低了成像装置的操作难度。
如图7所示,在上述任一实施例中,成像装置的控制方法包括:
步骤702,检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;
步骤704,确定成像图像的目标像素点在图像坐标系中的第一坐标参数;
步骤706,根据第一运动方向和空间坐标系与图像坐标系的映射关系,确定目标像素点在图像坐标系中的第二坐标参数;
步骤708,根据第一坐标参数和第二坐标参数,确定第二运动方向。
在该实施例中,成像装置在确定成像图像的目标像素点,目标像素点为判断第二运动方向的基准像素点,并在图像坐标系中,确定目标像素点的第一坐标参数,其中,第一坐标参数为目标像素点在图像坐标系中的初始坐标参数。
进一步地,成像装置根据第一运动方向,并结合空间坐标系和图像坐标系的映射关系,能够确定目标像素点的第二坐标参数,其中,第二坐标参数为目标像素点在图像坐标系中的运动后的坐标参数
进一步地,成像装置根据第一坐标参数和第二坐标参数,能够确定目标像素点的运动方向,进而确定第二运动方向。
在一些实施例中,成像图像可以具体为X射线平板探测器采集并显示在图像显示装置上的图像,其中,X射线平板探测器为接收X射线并成像的装置,成像装置可以确定X射线平板探测器中的目标像素点在空间坐标系中的坐标(Xip,Yip),并直接获取X射线平板探测器图像并将图像显示在图像显示装置的固定位置,X射线平板探测器中目标像素点在图像坐标系中的坐标(Xis,Yis)也是确定的。这两个坐标系下具有对应关系:(Xis,Yis)=(Xip,Yip)×Mp2s,其中,Mp2s为空间坐标系和图像坐标系的映射关系。
在其他一些实施例中,转动臂架可以具体为曲线型臂架,成像装置在运行过程中,成像装置可以得到转动臂架在空间坐标系下的第一运动方向,如果用户沿着操作转动臂架沿着第一运动方向运动,目标像素点在空间坐标系下沿着第一运动方向移动,并且可以通过传感器获取移动的距离。当转动臂架还没有移动时,可以定义移动距离有单位距离,移动后的目标像素点再空间坐标系的坐标参数(Xip,Yip)’=(Xip,Yip)’×Mmov,进而可以得出第二坐标参数(Xis,Yis)’=(Xip,Yip)’×Mmov×Mp2s,其中,Mmov为移动的距离,Mp2s为空间坐标系和图像坐标系的映射关系,根据第二坐标参数(Xis,Yis)’和第一坐标参数(Xis,Yis),就可以计算出目标像素点的运动方向,进而可以确定第二运动方向。
在其他一些实施例中,在成像图像上显示第二运动方向,可以采用绘制箭头的方法,可以采用openGL(开发图形库)绘制。
本实施例中的成像装置的控制方法通过确定图像坐标系中目标像素点的第一坐标参数和第二坐标参数,进而可以确定第二运动方向,保证了确定成像图像的第二运动方向的准确性,进而保证了在成像装置工作时的确定组件运动方向的准确性。
如图8所示,在上述任一实施例中,成像装置的控制方法包括:
步骤802,检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;
步骤804,根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,并在成像图像上显示第二运动方向;
步骤806,确定成像图像在图像坐标系中的第一法向量;
步骤808,按照空间坐标系和图像坐标系的映射关系,确定第一法向量在空间坐标系中的第二法向量;
步骤810,根据第二法向量和第二运动方向,确定第一激光发射装置的第三运动方向;
步骤812,在控制第一激光发射装置按照第三运动方向运动之后,控制第一激光发射装置投影第一标识。
在该实施例中,成像装置确定成像图像的图像中心点在图像坐标系中的第一法向量,其中,第一法向量为成像图像的图像中心点在图像坐标系中的法向量。
进一步地,成像装置确定第二运动方向之后,按照空间坐标系和图像坐标系的映射关系,确定第一法向量在空间坐标系中的第二法向量,其中,第二法向量为成像图像的图像中心点在图像空间系中的法向量。
进一步地,成像装置根据第二运动方向,调整第二法向量的夹角角度,进而确定第一激光发射装置的第三运动方向,其中,第三运动方向为成像装置控制第一激光发射装置运动的运动方向。
进一步地,成像装置控制第一激光发射装置按照第三运动方向运动,使第一激光发射装置能够对准目标体,再控制第一激光发射装置向目标体投影第一标识。
在一些实施例中,当用户在图像显示装置上点击第二运动方向后,成像装置确定成像图像的图像中心点的第一法向量(Xs,Ys),根据空间坐标系和图像坐标系的映射关系,确定第一法向量在空间坐标系中的第二法向量(Xp,Yp),(Xp,Yp)=(Xs,Ys)×Mp2s,其中,Mp2s为空间坐标系和图像坐标系的映射关系,成像装置再将第二法向量(Xp,Yp)转变为角度θ,角度θ可以表示第三运动方向,成像装置控制第一激光发射装置按照第三运动方向运动,使第一激光发射装置能够对准目标体,再控制第一激光发射装置向目标体投影第一标识。
本实施例中的成像装置的控制方法通过确定成像图像的第一法向量和第二法向量,进而确定第一激光发射装置的第三运动方向,保证了第一激光发射装置能够在目标体上投射第一标识,进而保证了在成像装置的运行过程中医生和技师能够实时确定成像装置的图像方向。
如图9所示,在上述任一实施例中,成像装置还包括第二激光发射装置,成像装置的控制方法包括:
步骤902,通过第二激光发射装置向目标体投射第一网格;
步骤904,根据第一网格,在成像图像中显示与第一网格具有对应关系的第二网格。
在该实施例中,成像装置能够利用激光发射装置在目标体上绘制出第一网格,并同时在成像图像上显示出第二网格,该第二网格与成像图像的相对位置关系与第一网格与目标体的相对位置关系相同。
其中,第一网格可以为激光发射装置发射的激光网格图像,该第一网格能够将目标体进行虚拟位置定位。
进一步地,第二网格可以为根据上述第一网格与目标体的相对位置,在成像图像上显示的电子网格图像,该第二网格能够将成像图像进行位置定位,该第二网格与成像图像的相对位置关系与第一网格与目标体的相对位置关系相同。
需要说明的是,第二网格与成像图像的相对位置关系与第一网格与目标体的相对位置关系相同,可以理解为:投射在目标体上的第一网格对目标体进行了虚拟的位置定位,如第一网格中包括A区域,A区域对应目标体脊柱上的目标点,则在成像图像上,目标体脊柱上的目标点的位置为B区域,A区域和第一网格之间具有第一相对位置关系,B区域和第二网之间具有第二相对位置关系,该两种相对应的位置关系一致。
示例性地,图10示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之五。如图10所示,激光出口1000分为竖直激光出口组1002和水平激光出口组1004,其中,竖直激光出口组1002包括有两个竖直激光出口,水平激光出口组1004包括有16个水平激光出口。
示例性地,激光出口能够通过不同的滤波片达到不同激光射出效果,图11示出了本发明的第一方面的成像装置的控制方法的示意图之六。如图11所示,第一网格1100由不同类型的激光线段组1102组成。
本发明实施例提供的成像装置的控制方法,使成像装置能够通过激光发射装置在目标的上绘制的第一网格,在成像图像中显示与第一网格位置关系对应的第二网格,从而使用户能够对目标体进行位置划分,并能够将该划分关系对应地显示在成像图像中,对成像图像进行相同的位置划分,便于用户同时观察目标体与成像图像的位置关系。
如图12所示,在上述任一实施例中,成像装置还包括用于采集图像的平板探测器,平板探测器设于转动臂架,成像装置的控制方法包括:
步骤1202,通过第二激光发射装置向目标体投射第一网格;
步骤1204,获取第一网格;
步骤1206,确定第一网格投影到平板探测器的投影位置;
步骤1208,根据投影位置,在成像图像中生成第二网格。
在该实施例中,在激光发射装置在目标体上投影出第一网格后,成像装置能够根据该第一网格在平板探测器上而定投影位置,在目标图像上生成第二网格。
本发明实施例提供的成像装置的控制方法,使成像装置能够根据第二激光发射装置在目标体上投射的第一网格在平板探测器上的投影位置,在成像图像中生成对应的第二网格,能够使第一网格与目标体的相对位置与第二网格在成像图像上的相对位置一致,从而使用户能够直接根据成像图像中的第二网格,获取到第一网格在目标体上的位置关系。
如图13所示,在上述任一实施例中,成像装置还包括球管,球管与平板探测器分别位于转动臂架的两端,目标体能够放置在球管与平板探测器之间,成像装置的控制方法包括:
步骤1302,通过第二激光发射装置向目标体投射第一网格;
步骤1304,获取第一网格;
步骤1306,获取第一网格中网格特征点与平板探测器的距离;
步骤1308,将网格特征点与平板探测器的距离转换为网格特征点与球管的距离;
步骤1310,根据网格特征点与球管的距离和平板探测器与球管的相对位置关系,确定第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系;
步骤1312,根据第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系,确定投影位置;
步骤1314,根据投影位置,在成像图像中生成第二网格。
在该实施例中,在第二激光发射装置在目标体上投影出第一网格后,成像装置能够首先计算出第一网格中各个网格特征点与平板探测器的距离,并根据该距离以及平板探测器与球管的相对位置关系,确定第一网格中各个网格特征点和投影位置的几何关系,最后通过第一网格中各个网格特征点和投影位置的几何关系,与确定第一网格到平板探测器的投影位置。
需要说明的是,第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系为第一网格中各个网格特征点和投影位置空间位置关系。
在一些实施例中,如图14所示,确定投影位置的过程可以具体为:第一步,用户在图像显示装置上确定第一网格中网格特征点,并确定网格特征点在空间坐标系下的Ps(Xs,Ys)。第二步,将Ps转换到空间坐标系下的坐标Pp(Xp,Yp,Zp),需要说明的是,空间坐标系以X射线发射的焦点1412为原点,由于转动臂架上的X射线的焦点1412和平板探测器1402的安装位置固定,可以确定转换关系Pp(Xp,Yp,Zp)=F(Ps(Xs,Ys)),再确定平板探测器1402上的位置点1404。第三步,确定焦点1412和平板探测器的位置点1404之间的连线1406,通过坐标点Pp(Xp,Yp,Zp)可以确定连线1406,具体地,焦点1412和平板探测器的位置点1404的连线1406的计算公式为Z=aX+b=cY+d,其中,a、b、c和d为一元方程系数。第四步,深度相机在空间坐标系中的位置也是固定的,深度相机为可以采集深度信息的相机,通过深度相机可以探测出的目标体表面1408为Z=aX+bY+c,其中,a、b和c为二元方程系数。第六步,目标体表面1408上进针点1410的位置信息可以通过上述的Z=aX+b=cY+d和Z=aX+bY+c组成的方程组确定,其中,进针点1410的位置信息为Pr(X,Y,Z)。第六步,确定进针点激光发射装置在空间坐标系中的位置固定Pl(X,Y,Z),其中,进针点激光发射装置为能够发射进针点激光的发射装置。第七步,将Pr(X,Y,Z)和Pl(X,Y,Z)连线,进而可以确定进针点激光发射装置的指向角度,成像装置根据上述指向角度控制进针点激光发射装置发射激光,激光指向进针点1410的位置信息Pr(X,Y,Z)。
本实施例中的成像装置的控制方法,使成像装置能够将第二激光发射装置在目标体上投射的第一网格中每个网格与平板探测器之间的距离,转换为每个网格特征点和投影位置的几何关系,并根据每个网格特征点与平板探测器和球管的距离计算出第一网格到平板探测器的投影位置,并根据该投影位置在成像图像中对应生成第二网格,能够使第一网格与目标体的相对位置与第二网格在成像图像上解剖位置的相对位置一致,从而使用户能够直接根据成像图像中的第二网格,获取到第一网格在目标体上解剖位置的对应关系。
如图15所示,在上述任一实施例中,成像装置还包括第三激光发射装置,成像装置的控制方法包括:
步骤1502,通过第二激光发射装置向目标体投射第一网格;
步骤1504,根据第一网格,在成像图像中显示与第一网格具有对应关系的第二网格;
步骤1506,根据用户在成像图像中标注的第一标识点,通过第三激光发射装置在第一网格上指示第二标识点。
其中,第一标识点位于第二网格内,第一标识点与第二标识点相关联,且第一标识点与成像图像的相对位置关系和第二标识点与目标体的相对位置关系相同。
在该实施例中,在成像装置通过第二激光发射装置在目标的上绘制的第一网格,在成像图像中显示与第一网格位置关系对应的第二网格后,用户能够在成像图像中标注第一标识点,成像装置能够通过该第一标识点在成像图像中的位置,使第三激光发生装置能够在目标体上的第一网格中指示第二标识点,第二标识点与第一网格的位置关系与第一标识点在成像图像中与第二网格的位置关系相同。
示例性地,在实际脊柱微创手术中,第一标识点可以为医生在成像图像上标定的虚拟进针点,第二标识点可以为激光发射装置根据医生指示的第一标识点,在待手术患者脊柱上指示出的实际进针点。
本发明实施例提供的成像装置的控制方法,用户首先在成像图像上标识第一标识点,成像装置能够根据该第一标识点在目标体上的相应位置指示出第二标识点,使成像装置能够根据用户的标识位置在目标体上指示出对应位置,从而使用户能够直接在目标体上得到与成像图像上虚拟标识点位置对应的实际标识点位置。
如图16所示,在上述任一实施例中,成像装置的控制方法包括:
步骤1602,通过第二激光发射装置向目标体投射第一网格;
步骤1604,根据第一网格,在成像图像中显示与第一网格具有对应关系的第二网格;
步骤1606,获取第一标识点在第二网格中的位置信息;
步骤1608,根据位置信息,获取平板探测器上的第三标识点位置;
步骤1610,基于第三标识点位置,获取第三激光发射装置发射射线的预设运动轨迹,确定预设运动轨迹与第一网格相交的第二标识点。
在该实施例中,在成像装置通过激光发射装置在目标的上绘制的第一网格,在成像图像中显示与第一网格位置关系对应的第二网格后,成像装置能够根据用户在第二网格中确定的第一标识点的位置,得到平板探测器上对应的第三标识点位置,并以该第三标识点位置作为激光发射装置的射线发射起始点,获得发射射线的预设运动轨迹,根据该预设运动轨迹与目标体上第一网格的交点获得目标体上的第二标识点。
在一些实施例中,第二标识点可以具体为进针点,如图14所示,确定第二标识点的过程可以具体为:第一步,用户在图像显示装置上确定第一网格中网格特征点,并确定网格特征点在空间坐标系下的Ps(Xs,Ys)。第二步,将Ps转换到空间坐标系下的坐标Pp(Xp,Yp,Zp),需要说明的是,空间坐标系以X射线发射的焦点1412为原点,由于转动臂架上的X射线的焦点1412和平板探测器1402的安装位置固定,可以确定转换关系Pp(Xp,Yp,Zp)=F(Ps(Xs,Ys)),再确定平板探测器1402上的位置点1404。第三步,确定焦点1412和平板探测器的位置点1404之间的连线1406,通过坐标点Pp(Xp,Yp,Zp)可以确定连线1406,具体地,焦点1412和平板探测器的位置点1404的连线1406的计算公式为Z=aX+b=cY+d,其中,a、b、c和d为一元方程系数。第四步,深度相机在空间坐标系中的位置也是固定的,深度相机为可以采集深度信息的相机,通过深度相机可以探测出的目标体表面1408为Z=aX+bY+c,其中,a、b和c为二元方程系数。第六步,目标体表面1408上进针点1410的位置信息可以通过上述的Z=aX+b=cY+d和Z=aX+bY+c组成的方程组确定,其中,进针点1410的位置信息为Pr(X,Y,Z)。第六步,确定第三激光发射装置在空间坐标系中的位置固定Pl(X,Y,Z),其中,第三激光发射装置为能够发射进针点激光的发射装置。第七步,将Pr(X,Y,Z)和Pl(X,Y,Z)连线,进而可以确定第三激光发射装置的指向角度,成像装置根据上述指向角度控制第三激光发射装置发射激光,激光指向进针点1410的位置信息Pr(X,Y,Z)。
本发明实施例提供的成像装置的控制方法,使成像装置能够根据第一标识点在第二网格上的位置确定出平板探测器上的第三标识点,并以该第三标识点作为射线发射起始点,控制第三激光发射装置向目标体发射射线,从而通过射线与第一网格的交点确定出第二标识点,从而使用户能够直接在目标体上得到与成像图像上虚拟标识点位置对应的实际标识点位置。
实施例二:
如图17所示,本发明的第二个实施例中提供了一种成像装置的控制装置1700,成像装置包括转动臂架和图像显示装置,成像装置的控制装置1700包括:
检测模块1702,用于检测转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定图像显示装置显示的成像图像;
控制模块1704,用于根据第一运动方向和成像图像的对应关系,确定成像图像的第二运动方向,并在成像图像上显示第二运动方向。
其中,第二运动方向用于指示转动臂架以第一运动方向运动时呈现在成像图像中的运动方向。
在该实施例中,成像装置包括有检测模块与控制模块。检测模块能够对转动臂架转动的第一运动方向进行检测,控制模块能够根据该第一运动方向与成像图像的方向对应关系,在成像图像中显示第二运动方向。
本实施例中的成像装置的控制装置,使成像装置能够根据检测到的转动臂架的运动信息,在图像显示装置中指示出成像图像在该运动信息下的真实运动方向。从而使用户在控制转动臂架运动的过程中,能够在图像显示装置中直观地获取到成像图像对应的实际运动方向,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,减少了成像装置的操作失误率。
在一些实施例中,成像装置的控制装置1700包括:
控制模块1704,用于根据第二运动方向,控制第一激光发射装置在目标体上投射激光标识,激光标识用于指示第二运动方向。
本发明实施例提供的成像装置的控制装置,使成像装置能够通过发射第一激光,在目标体上绘制出用于指示第二运动方向的第一标识,使目标体上能够显示出与成像图像中的第二运动方向指示方向对应的第一标识,从而使用户能够在目标体上获取到与成像图像实际运动方向对应的方向信息,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,同步了手术过程中医生、技师以及成像装置的图像方向和实际运动方向,减少了用户对转动臂架的操作失误率。
在一些实施例中,成像装置的控制装置1700包括:
处理模块,用于确定成像图像的目标像素点在图像坐标系中的第一坐标参数;
处理模块,还用于根据第一运动方向,按照空间坐标系和图像坐标系的映射关系,确定目标像素点在图像坐标系中的第二坐标参数;
处理模块,还用于根据第一坐标参数和第二坐标参数,确定第二运动方向。
本实施例中的成像装置的控制装置通过确定图像坐标系中目标像素点的第一坐标参数和第二坐标参数,进而可以确定第二运动方向,保证了确定成像图像的第二运动方向的准确性,进而保证了在成像装置工作时的确定组件运动方向的准确性。
在一些实施例中,成像装置的控制装置1700包括:
处理模块,用于确定成像图像在图像坐标系中的第一法向量;
处理模块,还用于根据第二运动方向,按照空间坐标系和图像坐标系的映射关系,确定第一法向量在空间坐标系中的第二法向量;
处理模块,还用于根据第二法向量,确定第一激光发射装置的第三运动方向;
处理模块,还用于在控制第一激光发射装置按照第三运动方向运动之后,控制第一激光发射装置投影激光标识。
本实施例中的成像装置的控制装置通过确定成像图像的第一法向量和第二法向量,进而确定第一激光发射装置的第三运动方向,保证了第一激光发射装置能够在目标体上投射第一标识,进而保证了在成像装置的运行过程中医生和技师能够实时确定成像装置的图像方向。
在一些实施例中,成像装置的控制装置1700包括:
控制模块1704,用于通过第二激光发射装置向目标体投射第一网格;
控制模块1704,还用于根据第一网格,在成像图像中显示与第一网格具有对应关系的第二网格。
在一些实施例中,成像装置的控制装置1700包括:
处理模块,用于获取第一网格;
处理模块,还用于确定第一网格投影到平板探测器的投影位置;
处理模块,还用于根据投影位置,在成像图像中生成第二网格。
本发明实施例提供的成像装置的控制装置,使成像装置能够根据第二激光发射装置在目标体上投射的第一网格在平板探测器上的投影位置,在成像图像中生成对应的第二网格,能够使第一网格与目标体的相对位置与第二网格在成像图像上的相对位置一致,从而使用户能够直接根据成像图像中的第二网格,获取到第一网格在目标体上的位置关系。
在一些实施例中,成像装置的控制装置1700包括:
处理模块,用于获取第一网格中网格特征点与平板探测器的距离;
处理模块,还用于将网格特征点与平板探测器的距离转换为网格特征点与球管的距离;
处理模块,还用于根据网格特征点与球管的距离和平板探测器与球管的相对位置关系,确定第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系;
处理模块,还用于根据第一网格中网格特征点和投影位置的几何关系,确定投影位置。
本实施例中的成像装置的控制装置,使成像装置能够将第二激光发射装置在目标体上投射的第一网格中每个网格与平板探测器之间的距离,转换为每个网格特征点和投影位置的几何关系,并根据每个网格特征点与平板探测器和球管的距离计算出第一网格到平板探测器的投影位置,并根据该投影位置在成像图像中对应生成第二网格,能够使第一网格与目标体的相对位置与第二网格在成像图像上解剖位置的相对位置一致,从而使用户能够直接根据成像图像中的第二网格,获取到第一网格在目标体上解剖位置的对应关系。
在一些实施例中,成像装置的控制装置1700包括:
控制模块1704,用于根据用户在成像图像中标注的第一标识点,通过第三激光发射装置在第一网格上指示第二标识点;
其中,第一标识点位于第二网格内,第一标识点与第二标识点相关联,且第一标识点与成像图像的相对位置关系和第二标识点与目标体的相对位置关系相同。
本发明实施例提供的成像装置的控制装置,用户首先在成像图像上标识第一标识点,成像装置能够根据该第一标识点在目标体上的相应位置指示出第二标识点,使成像装置能够根据用户的标识位置在目标体上指示出对应位置,从而使用户能够直接在目标体上得到与成像图像上虚拟标识点位置对应的实际标识点位置。
在一些实施例中,成像装置的控制装置包括:
处理模块,用于获取第一标识点在第二网格中的位置信息;
处理模块,还用于根据位置信息,获取平板探测器上的第三标识点位置;
处理模块,还用于基于第三标识点位置,获取第三激光发射装置发射射线的预设运动轨迹,确定预设运动轨迹与第一网格相交的第二标识点。
本发明实施例提供的成像装置的控制装置,使成像装置能够根据第一标识点在第二网格上的位置确定出平板探测器上的第三标识点,并以该第三标识点作为射线发射起始点,控制第三激光发射装置向目标体发射射线,从而通过射线与第一网格的交点确定出第二标识点,从而使用户能够直接在目标体上得到与成像图像上虚拟标识点位置对应的实际标识点位置。
实施例三:
如图18所示,本发明的第三个实施例中提供了一种成像装置的控制装置,成像装置的控制装置1800包括:处理器1802和存储器1804,存储器1804中存储有程序或指令,处理器1802在执行存储器1804中的程序或指令时实现如上述任一实施例的成像装置的控制方法的步骤。因此,该成像装置的控制装置具备上述任一技术方案中的成像装置的控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
实施例四:
本发明的第四个实施例中提供了一种可读存储介质,其上存储有程序,程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中的成像装置的控制方法,因而具有上述任一实施例中的成像装置的控制方法的全部有益技术效果。
其中,可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
实施例五:
本发明的第五个实施例中提供了一种成像装置,包括:如上述任一实施例中的成像装置的控制装置,和/或上述任一实施例中的可读存储介质,因而具有上述任一实施例中的成像装置的控制装置,和/或上述任一实施例中的可读存储介质的全部有益技术效果,在此不再做过多赘述。
如图19所示,在上述任一实施例中,成像装置1900包括:
机体1902;转动臂架1904,能够转动地设置于机体1902,转动臂架1904具有用于容纳目标体的检测区,转动臂架1904能够围绕目标体转动;
平板探测器1906,设置于转动臂架1904,平板探测器1906位于转动臂架1904的一端,平板探测器1906能够采集目标体的图像数据;
图像显示装置1908,图像显示装置1908能够显示平板探测器1906采集到的图像数据;
第一激光发射装置1910,设置于转动臂架1904上的平板探测器1906一端,第一激光发射装置1910能够产生指示激光;
第二激光发射装置1912,设置于转动臂架1904上的平板探测器1906一端,第二激光发射装置1912能够产生网格激光;
第三激光发射装置1914,设置于转动臂架1904上的平板探测器1906一端,第三激光发射装置1914能够产生进针点激光;
球管1916,设置于转动臂架1904,并与平板探测器1906分别位于转动臂架1904的两端,球管1916能够产生射线。
本实施例中的成像装置通过图像显示装置将转动臂架围绕目标体进行旋转时,平板探测器采集到的目标体的图像数据进行显示,实现了使用户在控制转动臂架运动的过程中,能够在图像显示装置中直观地获取到成像图像对应的实际运动方向,简化了成像装置工作时的组件运动方向辨别问题,减少了成像装置的操作失误率。
需要明确的是,在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非有额外的明确限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了更方便地描述本发明和使得描述过程更加简便,而不是为了指示或暗示所指的装置或元件必须具有所描述的特定方位、以特定方位构造和操作,因此这些描述不能理解为对本发明的限制;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,举例来说,“连接”可以是多个对象之间的固定连接,也可以是多个对象之间的可拆卸连接,或一体地连接;可以是多个对象之间的直接相连,也可以是多个对象之间的通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据上述数据地具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明的权利要求书、说明书和说明书附图中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种成像装置的控制方法,其特征在于,所述成像装置包括转动臂架和图像显示装置,所述成像装置的控制方法包括:
检测所述转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定所述图像显示装置显示的成像图像;
根据所述第一运动方向和所述成像图像的对应关系,确定所述成像图像的第二运动方向,并在所述成像图像上显示第二运动方向,所述第二运动方向用于指示所述转动臂架以所述第一运动方向运动时呈现在所述成像图像中的运动方向。
2.根据权利要求1所述的成像装置的控制方法,其特征在于,所述成像装置还包括第一激光发射装置,所述成像装置的控制方法还包括:
根据所述第二运动方向,控制所述第一激光发射装置在所述目标体上投射激光标识,所述激光标识用于指示所述第二运动方向。
3.根据权利要求2所述的成像装置的控制方法,其特征在于,所述第一运动方向为所述转动臂架在空间坐标系中的运动方向,所述第二运动方向为所述成像图像的像素点在图像坐标系中的运动方向,所述根据所述第一运动方向和所述成像图像的对应关系,确定所述成像图像的第二运动方向,具体包括:
确定所述成像图像的目标像素点在所述图像坐标系中的第一坐标参数;
根据第一运动方向,按照所述空间坐标系和所述图像坐标系的映射关系,确定所述目标像素点在所述图像坐标系中的第二坐标参数;
根据所述第一坐标参数和所述第二坐标参数,确定所述第二运动方向。
4.根据权利要求3所述的成像装置的控制方法,其特征在于,所述根据所述第二运动方向,控制所述第一激光发射装置在所述目标体上投射激光标识,具体包括:
确定所述成像图像在所述图像坐标系中的第一法向量;
根据所述第二运动方向,按照所述空间坐标系和所述图像坐标系的映射关系,确定所述第一法向量在所述空间坐标系中的第二法向量;
根据所述第二法向量,确定所述第一激光发射装置的第三运动方向;
在控制所述第一激光发射装置按照所述第三运动方向运动之后,控制所述第一激光发射装置投影所述激光标识。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的成像装置的控制方法,其特征在于,所述成像装置还包括第二激光发射装置,所述成像装置的控制方法还包括:
通过所述第二激光发射装置向所述目标体投射第一网格;
根据所述第一网格,在所述成像图像中显示与所述第一网格具有对应关系的第二网格。
6.根据权利要求5所述的成像装置的控制方法,其特征在于,所述成像装置还包括用于采集图像的平板探测器,所述平板探测器设于所述转动臂架,所述根据所述第一网格,在所述成像图像中显示与所述第一网格具有对应关系的第二网格,具体包括:
获取所述第一网格;
确定所述第一网格投影到所述平板探测器的投影位置;
根据所述投影位置,在所述成像图像中生成所述第二网格。
7.根据权利要求6所述的成像装置的控制方法,其特征在于,所述成像装置还包括球管,所述球管与所述平板探测器分别位于所述转动臂架的两端,所述目标体能够放置在所述球管与所述平板探测器之间,所述确定所述第一网格投影到所述平板探测器的投影位置,具体包括:
获取所述第一网格中网格特征点与所述平板探测器的距离;
将所述网格特征点与所述平板探测器的距离转换为所述网格特征点与所述球管的距离;
根据所述网格特征点与所述球管的距离和所述平板探测器与所述球管的相对位置关系,确定所述第一网格中网格特征点和所述投影位置的几何关系;
根据所述第一网格中网格特征点和所述投影位置的几何关系,确定所述投影位置。
8.根据权利要求5所述的成像装置的控制方法,其特征在于,所述成像装置还包括第三激光发射装置,在所述根据所述第一网格,在所述成像图像中显示与所述第一网格具有对应关系的第二网格之后,所述成像装置的控制方法还包括:
根据用户在所述成像图像中标注的第一标识点,通过所述第三激光发射装置在所述第一网格上指示第二标识点;
其中,所述第一标识点位于所述第二网格内,所述第一标识点与所述第二标识点相关联,且所述第一标识点与所述成像图像的相对位置关系和所述第二标识点与所述目标体的相对位置关系相同;
所述根据用户在所述成像图像中标注的第一标识点,通过所述第三激光发射装置在所述第二网格上指示第二标识点,具体包括:
获取所述第一标识点在所述第二网格中的位置信息;
根据所述位置信息,获取平板探测器上的第三标识点位置;
基于所述第三标识点位置,获取所述第三激光发射装置发射射线的预设运动轨迹,确定所述预设运动轨迹与所述第一网格相交的所述第二标识点。
9.一种成像装置的控制装置,其特征在于,所述成像装置包括转动臂架和图像显示装置,所述成像装置的控制装置还包括:
检测模块,用于检测所述转动臂架在围绕目标体运动的过程中的第一运动方向,并确定所述图像显示装置显示的成像图像;
控制模块,用于根据所述第一运动方向和所述成像图像的对应关系,确定所述成像图像的第二运动方向,并在所述成像图像上显示第二运动方向,所述第二运动方向用于指示所述转动臂架以所述第一运动方向运动时呈现在所述成像图像中的运动方向。
10.一种成像装置,其特征在于,所述成像装置包括:
机体;
转动臂架,能够转动地设置于所述机体,所述转动臂架具有用于容纳目标体的检测区,所述转动臂架能够围绕所述目标体转动;
平板探测器,设置于所述转动臂架,所述平板探测器位于所述转动臂架的一端,所述平板探测器能够采集所述目标体的图像数据;
图像显示装置,所述图像显示装置能够显示所述平板探测器采集到的所述图像数据;
第一激光发射装置,设置于所述转动臂架上的所述平板探测器一端,所述第一激光发射装置能够产生指示激光;
第二激光发射装置,设置于所述转动臂架上的所述平板探测器一端,所述第二激光发射装置能够产生网格激光;
第三激光发射装置,设置于所述转动臂架上的所述平板探测器一端,所述第三激光发射装置能够产生进针点激光;
球管,设置于所述转动臂架,并与所述平板探测器分别位于所述转动臂架的两端,所述球管能够产生射线。
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- 2022-09-21 CN CN202211150897.7A patent/CN115462816A/zh active Pending
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