CN115501500A - 抖动偏移量确定方法、图像校准方法、设备、系统及介质 - Google Patents

抖动偏移量确定方法、图像校准方法、设备、系统及介质 Download PDF

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CN115501500A CN202110701558.2A CN202110701558A CN115501500A CN 115501500 A CN115501500 A CN 115501500A CN 202110701558 A CN202110701558 A CN 202110701558A CN 115501500 A CN115501500 A CN 115501500A
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Abstract

本申请提供一种抖动偏移量确定方法、图像校准方法、设备、系统及存储介质，涉及医疗器械技术领域。该抖动偏移量确定方法包括获取多个给定角度的模体投影图像，其中，所述给定角度的模体投影图像为标定模体处于机械等中心位置，且机架角度为所述给定角度的情况下探测器采集的图像；对所述模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标；根据所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量。本申请可准确确定探测器的抖动偏移量，以提高图像质量和摆位精度。

Description

抖动偏移量确定方法、图像校准方法、设备、系统及介质
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，具体而言，涉及一种抖动偏移量确定方法、图像校准方法、设备、系统及介质。
背景技术
随着肿瘤放射学与材料科学的技术发展，作为治疗总评的一种重要手段，肿瘤放射治疗要达到四个精确，即：精确定位、精确计划、精确摆位。
图像引导放射治疗(IGRT)技术是提高放射治疗精度、保证与控制放疗质量的重要手段，机械旋转等中心与治疗等中心重合是放射治疗质量保证的一个重要体现。
但是，对于IGRT技术的放疗设备，通常采用锥形束CT(Cone Beam CT，CBCT)成像技术，用于成像的探测器通常固定设置在机架上，当机架旋转，探测器也会跟随转动，而探测器在转动过程中会发生抖动，如果这样探测器采集到的图像可能有抖动存在较大的伪影，从而影响IGRT摆位和治疗的精度。因此，如何对探测器的抖动偏移量进行确定，以进行图像校准(或校正)显得格外重要。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种抖动偏移量确定方法、图像校准方法、设备、系统及介质，以准确确定探测器的抖动偏移量，从而保证探测器采集图像的质量，提高摆位精度。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种探测器抖动偏移量确定方法，包括：
获取多个给定角度的模体投影图像，其中，所述给定角度的模体投影图像为标定模体处于机械等中心位置，且机架角度为所述给定角度的情况下探测器采集的图像；
对所述模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标；
根据所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量。
可选的，所述标定模体中所述预设参照位置具有预设参照物；所述对所述模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标，包括：
对所述模体投影图像中所述预设参照物进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标。
可选的，所述对所述模体投影图像中所述预设参照物进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标，包括：
采用预设的图像处理算法，对所述模体投影图像中所述预设参照物进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标；或者，
响应作用于在所述模体投影图像上所述预设参照物的选中操作，对所述模体投影图像中所述选中操作的作用位置进行坐标识别的，得到所述给定角度的标定坐标。
可选的，所述根据所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量，包括：
根据所述给定角度的标定坐标、所述预设参照位置对应的基准坐标，和所述探测器的分辨率，计算所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量。
可选的，所述获取多个给定角度的模体投影图像，包括：
在至少一个机架模式下，获取多个所述给定角度的模体投影图像；
所述对所述模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标，包括：
对每个机架模式下所述给定角度的模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述每个机架模式下所述给定角度的标定坐标；
所述根据所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量，包括：
根据所述每个机架模式下所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述每个机架模式下所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量。
可选的，所述至少一个机架模式包括如下至少一种：全野模式、半野模式，实时模式。
第二方面，本发明实施例提供了一种图像校准方法，包括：
获取探测器在目标角度下采集的待校准图像；
根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量；其中，所述目标角度和所述给定角度均为机架角度；其中，所述标定抖动偏移量为采用上述第一方面中任一方法得到的标定抖动偏移量；
根据所述实际抖动偏移量，对所述待校准图像进行校准。
可选的，所述根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量，包括：
根据多个所述给定角度，确定所述目标角度所在的目标给定角度区间；
根据所述目标角度和所述目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定所述实际抖动偏移量。
可选的，多个所述给定角度中，相邻两个给定角度的角度差均为预设角度间隔；所述根据多个所述给定角度，确定所述目标角度所在的目标给定角度区间，包括：
根据所述预设角度间隔，对所述目标角度进行除法取整运算，得到所述目标角度对应的目标区间索引；
根据所述目标区间索引，从预设的区间索引与给定角度区间的对应关系，确定所述目标区间索引对应的给定角度区间为所述目标给定角度区间。
可选的，所述根据所述目标角度和所述目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定所述实际抖动偏移量，包括：
根据所述目标角度和所述两个边界角度，确定所述目标角度在所述目标给定角度区间中的比例因子；
根据所述比例因子，和所述两个边界角度的标定抖动偏移量，确定所述实际抖动偏移量。
可选的，所述根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量之前，所述方法还包括：
根据所述探测器在采集所述待校准图像时的当前机架模式，从至少一个机架模式下所述多个给定角度的标定抖动偏移量中，确定所述当前机架模式下所述多个给定角度的标定抖动偏移量；
所述根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量，包括：
根据所述目标角度，和所述当前机架模式下所述多个给定角度的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量。
第三方面，本申请实施例还提供一种探测器抖动偏移量确定设备，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所提供的任一探测器抖动偏移量确定方法。
第四方面，本申请实施例还提供一种图像校准设备，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二方面所提供的任一图像校准方法。
第五方面，本申请实施例还提供一种探测器抖动偏移量确定系统，包括：
旋转载体；
球管，设置在旋转载体上；
中心设置有标记物的模体，标记物中心位于所述球管的成像中心轴与旋转轴的交点处，所述球管的成像中心轴垂直于探测器；
探测器，与所述球管相对设置在所述旋转载体上，接收所述球管发出的经模体后的成像束，并生成投影模体图像；
处理器，获取所述投影模体图像，执行上述第一方面任一所述的探测器抖动偏移量确定方法。
第六方面，本申请实施例还提供一种非易失性存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被读取并执行时，实现上述第一方面所提供的任一探测器抖动偏移量确定，或者，上述第二方面中提供的任一图像校准方法。
本申请的有益效果是：
本申请所提供的抖动偏移量确定方法、图像校准方法、设备、系统及介质中，可通过对探测器采集的多个给定角度的模体投影图像中标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标，并根据该给定角度的标定坐标，和该预设参照位置对应的基准坐标，确定该探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量，实现了对探测器在多个给定角度下的抖动偏移量的准确确定，以对探测器采集的图像进行校准，从而保证了探测器所采集图像的质量，提高摆位精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的一种放疗标定系统的示意图；
图2为本申请实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法的流程示意图；
图3为本申请实施例所应用的标定模体的示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种探测器抖动偏移量确定方法的流程示意图；
图5为本申请实施例提供的图像校准方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的一种图像校准方法中确定实际抖动偏移量的方法流程图；
图7为本申请实施例提供的一种图像校准方法中确定目标给定角度区间的方法流程图；
图8为本申请实施例提供的一种图像校准方法中确定实际抖动偏移量的另一方法流程图；
图9为本申请实施例提供的目标角度在目标给定角度区间内的示意图；
图10为本申请实施例提供的一个坐标方向上的抖动偏移量与角度的对应关系图；
图11为本申请实施例提供的一种探测器抖动偏移量确定装置的示意图；
图12为本申请实施例提供的一种图像校准装置的示意图；
图13为本申请实施例提供的计算机设备的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。
IGRT技术作为一种高精度的治疗技术，在基于放疗设备进行实际放疗应用的过程中，需借助成像装置采集的图像确定治疗床上治疗对象的摆位，而摆位的精度则直接影响放疗的准确性和有效性。因此，在进行放疗应用之前，需对放疗设备的成像装置进行几何标定，以得到放疗设备中成像装置的几何偏移量，以便后续基于标定的几何偏移量对治疗对象的摆放位置进行准确的定位。
为实现放疗标定，本申请实施例还可提供一种放疗标定系统。图1为本申请实施例提供的一种放疗标定系统的示意图。如图1所示，该放疗标定系统可包括：成像装置1、旋转载体2。成像装置1固定设置在旋转载体2上，用于在旋转载体2旋转过程中采集治疗床3上的目标对象进行图像采集。
其中，旋转载体2可以为旋转机架，其可以为滚筒、C形臂或者其他结构，图1中的旋转载体2是以滚筒为例。成像装置1可以包括设置于旋转载体2上的球管11和设置在旋转载体2上与球管11相对位置的探测器12。如此，可使得探测器12接收球管11发出的经模体后的成像束，并生成目标对象的投影图像。其中，球管11为射线发射源，又称射线球管，或者成像源，以发出成像束如KV级X射线，探测器12可以接收球管11发出的射线，例如可以为平板探测器，又称平板，也可以为曲面探测器。
在对模体4进行成像的过程中，球管11可以发出成像束照射模体，探测器12接收对穿过目标对象的成像束并生成投影数据，放疗设备的图像系统获取投影数据，图像系统根据投影数据即可生成模体投影图像。需要说明的是，在放疗应用过程中，治疗床3上的目标对象可以为放疗对象，在标定过程中，目标对象可以为模体。示例的，图1中以模体4进行示例，模体4的中心设置有标记物，标记物中心位于球管11的成像中心轴与旋转轴的交点处，球管11的成像中心轴垂直于探测器12。
治疗床3可以对其上的目标对象进行移动，也即是，可通过移动治疗床3，将目标对象移动至预定位置，例如放疗设备的机械等中心点或者与机械等中心具有预设位置关系的虚拟等中心点。
在执行本申请的放疗标定方法之前，可通过移动治疗床3，将治疗床3上的目标对象移动至预设位置，并控制旋转载体2按照多个给定角度进行旋转，同时获取探测器12在多个给定角度下采集的多个模体投影图像。该多个给定角度即为旋转载体2也就是机架旋转一周的多个真实角度。该多个给定角度是由旋转载体2的旋转配置文件所决定的。
该放疗标定系统还可包括：标定装置，图1中未示出。在实际应用中，该标定装置其可以为计算机设备，其可以为放疗设备中图像系统中的图像处理设备，例如可以为影像服务器，还可以为设置在放疗设备的控制柜内的下位机，又或者，设置在该放疗设备的控制柜之外与控制柜通信连接并与用户进行交互的上位机，也可以为可执行软件处理操作的任一处理设备。
标定装置无论如何设置，其均也探测器通信连接，以获取探测器采集的模体投影图像，继而执行本申请下述各实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法。
在上述任一所示的放疗标定系统的基础上，本申请实施例还可提供多种获取标定抖动偏移量的实现方式。如下通过多个实例对本申请所提供的探测器抖动偏移量确定方法进行示例说明。图2为本申请实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法的流程示意图，该方法可由与探测器通信连接的标定装置通过软件和/或硬件的方式实现。图2所示，该方法可包括：
S201、获取多个给定角度的模体投影图像。
给定角度的模体投影图像为标定模体处于机械等中心位置，且机架角度为给定角度的情况下探测器采集的图像。
在可能实现方式中，可借助预设的标定模体对探测器的抖动状态进行检测，因此，需先获取探测器采集的标定模体在该多个给定角度下的模体投影图像。
该标定模体例如可以为标定方模，也可以为其它形状的模体，采用方形作为标定模体可保证模体在治疗床上的稳定性，当然若采用其他形状的模体，也可在治疗床上设置对应的固定安装部位，也可实现模体在治疗床移动过程中的稳定性。
在对该探测器的抖动状态进行检测之前，可先将标定模体固定设置在治疗床，控制治疗床移动，使得治疗床将标定模体送到机械等中心位置。
无论是何种形状的标定模体，该标定模体上可具有预设参照位置，该预设参照位置可设置有具体的参照物，也可不设置参照物而采用标记的方式在标定模体上进行标记即可。该预设参照位置例如可以为标定模体的中心位置。
若标定模体的预设参照位置处设置有参照物，标定模体和参照物可分别采用不同的材质制成，以便于基于模体投影图像对预设参照位置的坐标识别。
示例的，图3为本申请实施例所应用的标定模体的示意图。本申请实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法，在标定过程中，所采用的标定模体例如可以为图3所示的标定方模30，在标定方模30的中心位置设置有参照物31。在该示例中，参照物31是以球形参照物为例，需要理解的是，在实际应用中，参照物31的形状还可以为其他形状。该球形参照物例如可以为铝球。
该实施例中，采用球形参照物，既方便了后续预设参照位置的坐标识别，其设计也比较方便。
S202、对该模体投影图像中该标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到给定角度的标定坐标。
示例的，若标定模体中预设参照位置具有预设参照物，则可通过对模体投影图像中预设参照物进行坐标识别，得到给定角度的标定坐标。其中，对预设参照物的坐标识别，例如可以是对预设参照物的中心像素坐标进行识别。
对预设参照物的坐标识别，例如可以是采用自动识别方式，也可采用手动识别方式。若采用自动识别方式，则可采用预设的图像处理算法，对模体投影图像中预设参照物进行坐标识别，得到给定角度的标定坐标。
若采用手动识别的方式，则可将模体投影图像进行展示，使得用户对模体投影图像上预设参照物进行选择，即输入作用于在模体投影图像上预设参照物的选中操作，实现对该预设参照物的选择。在该手动识别方式中，可响应作用于在模体投影图像上该预设参照物的选中操作，对模体投影图像中该选中操作的作用位置进行坐标识别，得到给定角度的标定坐标。
S203、根据给定角度的标定坐标，和预设参照位置对应的基准坐标，确定探测器在给定角度下的标定抖动偏移量。
识别得到的该给定角度的标定坐标例如可表示为P(xi,yi)，其中i＝0,1,…,N-1，N为给定角度的数量。假设，该预设参照位置为该标定模体的中心位置，该预设参照位置对应的基准坐标例如可表示为CenterPointO(x0,y0)。该预设参照位置对应的基准坐标例如可以为机架未旋转时的机架角度，即机架处于0°时该预设参照位置的坐标。
在可能的示例中，可根据给定角度的标定坐标，和预设参照位置对应的基准坐标的差值，确定给定角度的标定抖动偏移量。
在可能的实现方式中，可根据给定角度的标定坐标、预设参照位置对应的基准坐标，和该探测器的分辨率，确定探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量。
在该实现方式中，可确定该给定角度的标定坐标和该基准坐标的差值，继而根据该差值和该成像装置的分辨率，确定探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量。
示例的，例如可根据给定角度的标定坐标、预设参照位置对应的基准坐标，和该成像装置的分辨率，采用下述公式(1)和下述公式(2)分别确定该给定角度在两个坐标方向的标定抖动偏移量，从而得到探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量。
Ui＝R*(xi-x0)……公式(1)
Vi＝R*(yi-y0)……公式(2)
其中，R为该探测器的分辨率，(Ui，Vi)可表示给定角度Anglei的标定抖动偏移量，i＝0,1,…,N-1，N为给定角度的数量。
如此，对于下述12个给定角度：0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°、360°，便可得到(U0，V0)、(U1，V1)……(U11，V12)。
该实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法，可通过对探测器采集的多个给定角度的模体投影图像中预设参照位置进行坐标识别，基于识别得到的标定坐标和预设参照位置对应的基准坐标，确定探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量，实现了探测器在多个给定角度的抖动状态的检测，得到多个给定角度下的抖动偏移量，即标定抖动偏移量，保证了标定抖动偏移量的准确获取，从而保证实际应用过程中，抖动偏移量的补偿更准确，保证探测器采集图像的质量，提高摆位精度。
在上述探测器抖动偏移量确定方法的基础上，本申请实施例还可提供一种探测器抖动偏移量确定方法的可能实现示例。图4为本申请实施例提供的另一种探测器抖动偏移量确定方法的流程示意图。如图4所示，上述S201中获取多个给定角度的模体投影图像可包括：
S401、在至少一个机架模式下，获取多个该给定角度的模体投影图像。
示例的，在至少一个机架模式中的每种机架模式下，分别获取多个该给定角度的模体投影图像。其中，该至少一个机架模式例如可包括如下至少一种：全野模式、半野模式，实时模式。
如上所示的S202中对模体投影图像中标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到给定角度的标定坐标，可包括：
S402、对每个机架模式下该给定角度的模体投影图像中该标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到该每个机架模式下所述给定角度的标定坐标。
如上所示的S203中根据该给定角度的标定坐标，和该预设参照位置对应的基准坐标，确定该探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量，可包括：
S403、根据该每个机架模式下该给定角度的标定坐标，和该预设参照位置对应的基准坐标，确定该每个机架模式下该探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量。
该实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法，与上述探测器抖动偏移量确定方法的差异在于，针对每个机架模式分别进行模体投影图像的获取、预设参照位置的坐标识别，以及标定抖动偏移量的确定，而具体的执行过程，与上述类似，在此不再赘述。
通过执行该实施例提供的方法，可得到至少一个机架模式对应的标定抖动偏移量，每个机架模式对应的标定抖动偏移量均可包括：该探测器在该每个机架模式的多个给定角度下的标定抖动偏移量如此，可使得的标定抖动偏移量更全面，更完善，更好的覆盖实际应用需求，从而保证实际应用过程中，抖动偏移量的补偿更准确，保证探测器采集图像的质量，提高摆位精度。
在通过上述各实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法，得到探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量的基础上，本申请实施例还可提供多种应用该标定抖动偏移量进行图像校准的方法。在图像校准的实际应用过程中，基于预先获取的多个给定角度的标定抖动偏移量，得到机架旋转过程中目标角度的实际抖动偏移量，在图像校准过程中，便可基于目标角度的实际抖动偏移量进行偏移量的补偿，从而实现图像的校准，提高了图像质量，从而有效保证放疗设备的摆位精度。
图5为本申请实施例提供的图像校准方法的流程示意图，该方法可由与探测器通信连接的图像校准设备通过软件和/或硬件的方式实现。在实际应用中，该图像校准设备与上述标定设备可以为同一设备，也可以为不同的设备。图5所示，该方法可包括：
S501、获取探测器在目标角度下采集的待校准图像。
该目标角度为机架在预设旋转控制程序的作用下进行旋转的机架角度。机架旋转一周的目标角度的数量，以及各目标角度的角度值，以及均可以通过预设旋转控制程序的配置文件决定。
目标角度的待校准图像为在机架旋转过程中处于对应目标角度下探测器对治疗床上的目标对象所采集的实际图像，也可以为该探测器在该目标角度下的基准图像。
S502、根据该目标角度，以及预先获取的探测器在多个给定角度的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量。
其中，该目标角度和该给定角度均为机架角度。
该多个给定角度的标定抖动偏移量例如可以是采用上述图1或图4中任一所提供的探测器抖动偏移量确定方法所得到的标定抖动偏移量。
在实际应用中的目标角度可能与给定角度相同，也可能不同，目标角度的数量与给定角度也可能相同，也可能不同。因此，在可能的实现中，针对每个目标角度，可确定该多个给定角度中是否存在相同的角度，若存在，直接确定与其相同的给定角度的标定抖动偏移量为该真实角度的实际抖动偏移量。
若不存在，可从中确定与该目标角度最接近的至少一个给定角度，基于该至少一个给定角度的标定抖动偏移量，计算该目标角度的实际抖动偏移量。
S503、根据该实际抖动偏移量，对该待校准图像进行校准。
例如，可根据实际抖动偏移量，对该待校准图像进行抖动偏移量的补偿，实现对该待校准图像的校准。
若待校准图像为探测器采集的实际图像，且数量为多个，其分别为多个目标角度下采集的图像，则还可基于补偿之后的多个目标角度的实际抖动偏移量进行三维重建，得到三维图像。该三维图像的重建效果可用于对探测器的预设几何标定参数进行验证，即，可通过重建效果验证该探测器的几何标定参数是否正确。
在获取到三维图像后，可通过对该三维图像与该目标对象的电子计算机断层扫描(Computed Tomography，CT)图像进行比对，根据比对结果，确定成像装置对应的摆位精度。摆位精度越小，表征，针对治疗对象的治疗精度越高；反之，摆位精度越大，表征，针对治疗对象的治疗精度越低，难以得到保证。
本实施例所提供的图像校准方法中，可在获取探测器在目标角度下采集的待校准图像的情况下，根据该目标角度，以及预先获取的探测器在多个给定角度的标定抖动偏移量，得到该目标角度的实际抖动偏移量，继而根据目标角度的实际抖动偏移量，对该待校准图像进行校准，实现了对图像的偏移量的补偿，提高了图像质量，有效保证放疗设备的摆位精度。
可选的，在上述图5所示的图像校准方法的基础上，本申请实施例还可提供一种确定实际抖动偏移量的可能实现方式，如下进行示例说明。图6为本申请实施例提供的一种图像校准方法中确定实际抖动偏移量的方法流程图。如图6所示，如上所示的S502中根据该目标角度，以及预先获取的探测器在多个给定角度的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量，可包括：
S601、根据多个给定角度，确定目标角度所在的目标给定角度区间。
该多个给定角度中，每两个相邻给定角度构成一个给定角度区间。对于N个给定角度，则存在N-1个给定角度区间。
在可能的实现方式中，若该多个给定角度为非均匀分布的给定角度，则可根据目标角度与该多个给定角度进行比较，确定与该目标角度最接近的两个给定角度所过程的给定角度区间即为该目标给定角度区间。
在另一可能的实现方式中，若该多个给定角度为均匀分布的给定角度，则可根据预设角度间隔，确定该目标角度所在的目标给定角度区间。
S602、根据目标角度和目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定目标角度的实际抖动偏移量。
例如，可分别确定该目标角度与该两个边界角度中任一边界角度的角度差，根据该角度差以及该目标给定角度区间的角度差，确定该目标角度在该目标给定角度区间中的位置，继而根据该位置以及该两个边界角度的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量。
该实施例提供的方法，可通过确定该目标角度所在的目标给定角度区间，根据该目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量，可在保证目标角度的实际抖动偏移量的准确度的情况下，提高实际抖动偏移量的确定效率。
在一些可能的实现方式中，若该多个给定角度为均匀分布的给定角度，即，多个给定角度中，相邻两个给定角度的角度差均为预设角度间隔，则本申请实施例还提供一种确定目标给定角度区间的实现示例。图7为本申请实施例提供的一种图像校准方法中确定目标给定角度区间的方法流程图。如图7所示，如上所示的S601中根据多个给定角度，确定目标角度所在的目标给定角度区间，可包括：
S701、根据预设角度间隔，对该目标角度进行除法取整运算，得到该目标角度对应的目标区间索引。
例如，可下述公式(3)对该目标角度进行除法取整运算，得到该目标区间索引。
index＝int(RealAngle/A)…………公式(3)
其中，index可表示该目标区间索引，RealAngle表示该目标角度。A表示该预设角度间隔，如30°。
以30°为例，机架旋转一周的多个给定角度例如可以为：0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°、210°、240°、270°、300°、330°、360°。
其中，每两个相邻的给定角度可构成一个给定角度区间。因此，该多个给定角度，可构成11给定角度区间，依次为：0°～30°、30°～60°、60°～90°、90°～120°、120°～150°、150°～180°、180°～210°、210°～240°、240°～270°、270°～300°、300°～330°、330°～360°。
其中，0°～30°的区间索引index＝0，30°～60°的区间索引index＝1，………，300°～330°的区间索引index＝10,330°～360°的区间索引值index＝11。
S702、根据该目标区间索引，从预设的区间索引与给定角度区间的对应关系，确定该目标区间索引对应的给定角度区间为该目标给定角度区间。
对于N个给定角度，则存在N-1个给定角度区间，那么该对应关系中则包括N-1个区间索引对应的给定角度区间，其中，每个区间索引对应的给定角度区间为相邻两个给定角度构成的一个角度区间。
例如，若该目标角度为50°，通过公式(3)计算，可得到该目标区间索引为1，则可确定目标给定角度区间即为目标区间索引1对应的给定角度区间，即30°～60°。
该实施例提供的方法中，可根据预设角度间隔，对目标角度进行除法取整运算，得到目标角度对应的目标区间索引，并确定目标区间索引对应的给定角度区间为目标给定角度区间，可提高确定目标给定角度区间的效率，从而有效提高实际抖动偏移量的确定效率。
在上述图7所示的基础上，本申请实施例还可提供确定实际抖动偏移量的可能实现方式。图8为本申请实施例提供的一种图像校准方法中确定实际抖动偏移量的另一方法流程图。如图8所示，上述S602中根据目标角度和目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定目标角度的实际抖动偏移量，可包括：
S801、根据该目标角度和该两个边界角度，确定该目标角度在该目标给定角度区间中的比例因子。
该比例因子可用于表示该目标角度与该两个边界角度的靠近程度。
例如，可确定该目标角度和该两个边界角度中任一边界角度的角度差，根据该角度差和该目标给定角度区间的角度差，确定该比例因子。
图9为本申请实施例提供的目标角度在目标给定角度区间内的示意图。如图9所示，该目标给定角度区间的两个边界角度为Angle1和Angle2，目标角度为RealAngle。该两个边界角度的角度差为L，目标角度和Angle1的角度差为L’。其中，Angle1的角度小于Angle2的角度。
例如，可采用下述方式(4)计算得到该比例因子。
Figure BDA0003128674810000151
S802、根据该比例因子，和该两个边界角度的标定抖动偏移量，确定该实际抖动偏移量。
预先获取的各个给定角度的标定抖动偏移量可以为各给定角度在预设放疗坐标系中的两个预设坐标方向上的标定抖动偏移量。该预设放疗坐标系例如可以为IEC坐标系，该两个预设坐标方向例如可以为预设放疗坐标系的X坐标方向和Y坐标方向。其中，Y坐标方向为治疗床朝向放疗设备的移动方向，X坐标方向为与Y坐标方向垂直，且，在预设水平面上的坐标方向。
该多个给定角度例如可以为Angle0～AngleN，其中，Anglei可表示第i个给定角度，i＝0，1……，N-1中任一整数。对于Anglei的标定抖动偏移量可表示为(Ui,Vi)，其中，Ui为Anglei在X坐标方向上的标定抖动偏移量，Vi为Anglei在Y坐标方向上的标定抖动偏移量。
参照附图进行示例解释，图10为本申请实施例提供的一个坐标方向上的抖动偏移量与角度的对应关系图。参照图10可知，Angle1在X坐标方向上的抖动偏移量可以为U1，Angle2在X坐标方向上的抖动偏移量可以为U2，目标角度RealAngle在X坐标方向上的抖动偏移量可以为U。
基于上述图9可知，该Angle1和Angle2的给定角度区间的角度差L＝Angle2-Angle1，RealAngle与前一个给定角度，即Angle1的角度差L’＝RealAngle-Angle1。因此，基于图10所示的三角比例关系，得到下述公式(5)。
Figure BDA0003128674810000161
通过对公式(5)进行变形，便可得到下述公式(6)。
U＝U1+Scale*(U2-U1)……公式(6)
配合上述(5)可得到公式(6)的等式即为下述公式(7)。
Figure BDA0003128674810000162
如此，求解公式(7)便可得到RealAngle在X坐标方向的实际抖动偏移量U。
类似的，可采用下述公式(8)方式，可得到RealAngle在Y坐标方向的实际抖动偏移量V。
Figure BDA0003128674810000163
该实施例提供的方法中，可通过确定目标角度在目标给定角度区间中的比例因子；根据比例因子和两个边界角度的标定抖动偏移量，确定实际抖动偏移量，可有效保证确定得到的目标角度的实际抖动偏移量更准确，从而保证图像校准质量，提高摆位精度。
在另外一些可能的实现方式中，在如上所示的S502中根据该目标角度，以及预先获取的探测器在多个给定角度的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量之前，该方法还可包括：
根据探测器在采集该待校准图像时的当前机架模式，从至少一个机架模式下多个给定角度的标定抖动偏移量中，确定当前机架模式下多个给定角度的标定抖动偏移量。
探测器在不同的机架模式下，所处的位置会发生变化，因此在标定过程中，可针对每个机架模式，分别执行上述获取标定抖动偏移量的过程，得到每个机架模式下多个给定角度的标定抖动偏移量。
而在具体应用中，需根据当前机架模式，先查找到该当前机架模式下多个给定角度的标定抖动偏移量。其中，该至少一个机架模式包括如下至少一个：全野模式、半野模式，实时模式。
相应的，上述S502中根据该目标角度，以及预先获取的探测器在多个给定角度的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量，则可包括：
根据该目标角度，和该当前机架模式下该多个给定角度的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量。
基于当前机架模式下该多个给定角度的标定抖动偏移量，可有效保证确定得到的目标角度的实际抖动偏移量的准确度，使得基于实际抖动偏移量的补偿更准确，提高图像校准质量，提高摆位精度。
下述对用以执行的本申请所提供的探测器抖动偏移量确定方法、图像校准方法的装置、设备及存储介质等进行说明，其具体的实现过程以及技术效果参见上述，下述不再赘述。
图11为本申请实施例提供的一种探测器抖动偏移量确定装置的示意图，如图11所示，该探测器抖动偏移量确定装置1100可包括：
第一获取模块1101，用于获取多个给定角度的模体投影图像，其中，给定角度的模体投影图像为标定模体处于机械等中心位置，且机架角度为该给定角度的情况下探测器采集的图像。
坐标识别模块1102，用于对该模体投影图像中该标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到该给定角度的标定坐标。
第一确定模块1103，用于根据该给定角度的标定坐标，和该预设参照位置对应的基准坐标，确定该探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量。
可选的，该标定模体中该预设参照位置具有预设参照物。
坐标识别模块1102，具体用于对该模体投影图像中该预设参照物进行坐标识别，得到该给定角度的标定坐标。
可选的，坐标识别模块1102，具体用于采用预设的图像处理算法，对该模体投影图像中该预设参照物进行坐标识别，得到该给定角度的标定坐标；或者，响应作用于在该模体投影图像上该预设参照物的选中操作，对该模体投影图像中该选中操作的作用位置进行坐标识别，得到该给定角度的标定坐标。
可选的，第一确定模块1103，具体用于根据该给定角度的标定坐标、该预设参照位置对应的基准坐标，和该探测器的分辨率，计算该探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量。
可选的，第一获取模块1101，具体用于在至少一个机架模式下，获取多个该给定角度的模体投影图像。
坐标识别模块1102，具体用于对每个机架模式下该给定角度的模体投影图像中该标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到该每个机架模式下该给定角度的标定坐标。
第一确定模块1103，具体用于根据该每个机架模式下该给定角度的标定坐标，和该预设参照位置对应的基准坐标，确定该每个机架模式下所述探测器在该给定角度下的标定抖动偏移量。
可选的，至少一个机架模式包括如下至少一种：全野模式、半野模式，实时模式。
上述装置用于执行前述实施例提供的探测器抖动偏移量确定方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
图12为本申请实施例提供的一种图像校准装置的示意图，如图12所示，该图像校准装置1200可包括：
第二获取模块1201，用于获取探测器在目标角度下采集的待校准图像。
第二确定模块1202，用于根据该目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定该目标角度的实际抖动偏移量；其中，该目标角度和该给定角度均为机架角度；其中，该标定抖动偏移量为采用任一方法得到的标定抖动偏移量。
校准模块1203，用于根据实际抖动偏移量，对待校准图像进行校准。
可选的，第二确定模块1202，具体用于根据多个该给定角度，确定该目标角度所在的目标给定角度区间；根据该目标角度和该目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定该实际抖动偏移量。
可选的，多个给定角度中，相邻两个给定角度的角度差均为预设角度间隔；第二确定模块1202，具体用于根据预设角度间隔，对目标角度进行除法取整运算，得到目标角度对应的目标区间索引；根据目标区间索引，从预设的区间索引与给定角度区间的对应关系，确定目标区间索引对应的给定角度区间为目标给定角度区间。
可选的，第二确定模块1202，具体用于根据目标角度和两个边界角度，确定目标角度在目标给定角度区间中的比例因子；根据比例因子，和两个边界角度的标定抖动偏移量，确定实际抖动偏移量。
可选的，第二确定模块1202，还用于根据探测器在采集待校准图像时的当前机架模式，从至少一个机架模式下多个给定角度的标定抖动偏移量中，确定当前机架模式下多个给定角度的标定抖动偏移量。
第二确定模块1202，具体用于根据目标角度，和当前机架模式下多个给定角度的标定抖动偏移量，确定目标角度的实际抖动偏移量。
可选的，至少一个机架模式包括如下至少一种机架模式：全野模式、半野模式，实时模式。
上述装置用于执行前述实施例提供的图像校准方法，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。
以上这些模块可以是被配置成实施以上方法的一个或多个集成电路，例如：一个或多个特定集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)，或，一个或多个微处理器(digital singnal processor，简称DSP)，或，一个或者多个现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，简称FPGA)等。再如，当以上某个模块通过处理元件调度程序代码的形式实现时，该处理元件可以是通用处理器，例如中央处理器(CentralProcessing Unit，简称CPU)或其它可以调用程序代码的处理器。再如，这些模块可以集成在一起，以片上系统(system-on-a-chip，简称SOC)的形式实现。
图13为本申请实施例提供的计算机设备的示意图，该计算机设备可以集成于设备或者设备的芯片，该计算机设备可以是具备计算处理功能的设备，其可以为探测器抖动偏移量确定设备，也可以为图像校准设备。
该计算机设备1300包括：存储器1301、处理器1302。存储器1301和处理器1302通过总线连接。
存储器1301用于存储程序，处理器1302调用存储器1301存储的程序，以执行上述方法实施例。具体实现方式和技术效果类似，这里不再赘述。
若计算机设备为探测器抖动偏移量确定设备，则处理器1302可调用存储器1301存储的程序，以执行上述探测器抖动偏移量确定方法的实施例；若计算机设备为图像校准设备，则处理器1302可调用存储器1301存储的程序，以执行上述图像校准设备的实施例。
可选地，本发明还提供一种程序产品，例如计算机可读存储介质，其可以为非易失性存储介质，其可包括程序，该程序在被处理器执行时用于执行上述方法实施例。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，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单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，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)或处理器(英文：processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文：Read-Only Memory，简称：ROM)、随机存取存储器(英文：Random Access Memory，简称：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
上仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种探测器抖动偏移量确定方法，其特征在于，包括：
获取多个给定角度的模体投影图像，其中，所述给定角度的模体投影图像为标定模体处于机械等中心位置，且机架角度为所述给定角度的情况下探测器采集的图像；
对所述模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标；
根据所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述标定模体中所述预设参照位置具有预设参照物；所述对所述模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标，包括：
对所述模体投影图像中所述预设参照物进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述模体投影图像中所述预设参照物进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标，包括：
采用预设的图像处理算法，对所述模体投影图像中所述预设参照物进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标；或者，
响应作用于在所述模体投影图像上所述预设参照物的选中操作，对所述模体投影图像中所述选中操作的作用位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量，包括：
根据所述给定角度的标定坐标、所述预设参照位置对应的基准坐标，和所述探测器的分辨率，计算所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量。
5.根据权利要求1-4中任一所述的方法，其特征在于，所述获取多个给定角度的模体投影图像，包括：
在至少一个机架模式下，获取多个所述给定角度的模体投影图像；
所述对所述模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述给定角度的标定坐标，包括：
对每个机架模式下所述给定角度的模体投影图像中所述标定模体上的预设参照位置进行坐标识别，得到所述每个机架模式下所述给定角度的标定坐标；
所述根据所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量，包括：
根据所述每个机架模式下所述给定角度的标定坐标，和所述预设参照位置对应的基准坐标，确定所述每个机架模式下所述探测器在所述给定角度下的标定抖动偏移量。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述至少一个机架模式包括如下至少一种：全野模式、半野模式，实时模式。
7.一种图像校准方法，其特征在于，包括：
获取探测器在目标角度下采集的待校准图像；
根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量；其中，所述目标角度和所述给定角度均为机架角度；其中，所述标定抖动偏移量为采用上述权利要求1-6中任一方法得到的标定抖动偏移量；
根据所述实际抖动偏移量，对所述待校准图像进行校准。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量，包括：
根据多个所述给定角度，确定所述目标角度所在的目标给定角度区间；
根据所述目标角度和所述目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定所述实际抖动偏移量。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，多个所述给定角度中，相邻两个给定角度的角度差均为预设角度间隔；所述根据多个所述给定角度，确定所述目标角度所在的目标给定角度区间，包括：
根据所述预设角度间隔，对所述目标角度进行除法取整运算，得到所述目标角度对应的目标区间索引；
根据所述目标区间索引，从预设的区间索引与给定角度区间的对应关系，确定所述目标区间索引对应的给定角度区间为所述目标给定角度区间。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标角度和所述目标给定角度区间的两个边界角度的标定抖动偏移量，确定所述实际抖动偏移量，包括：
根据所述目标角度和所述两个边界角度，确定所述目标角度在所述目标给定角度区间中的比例因子；
根据所述比例因子，和所述两个边界角度的标定抖动偏移量，确定所述实际抖动偏移量。
11.根据权利要求7-10中任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量之前，所述方法还包括：
根据所述探测器在采集所述待校准图像时的当前机架模式，从至少一个机架模式下所述多个给定角度的标定抖动偏移量中，确定所述当前机架模式下所述多个给定角度的标定抖动偏移量；
所述根据所述目标角度，以及预先获取的所述探测器在多个给定角度下的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量，包括：
根据所述目标角度，和所述当前机架模式下所述多个给定角度的标定抖动偏移量，确定所述目标角度的实际抖动偏移量。
12.一种探测器抖动偏移量确定设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-6任一项所述的探测器抖动偏移量确定方法。
13.一种图像校准设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器存储有所述处理器可执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求7-11任一项所述的图像校准方法。
14.一种探测器抖动偏移量确定系统，其特征在于，包括：
旋转载体；
球管，设置在旋转载体上；
中心设置有标记物的模体，标记物中心位于所述球管的成像中心轴与旋转轴的交点处，所述球管的成像中心轴垂直于探测器；
探测器，与所述球管相对设置在所述旋转载体上，接收所述球管发出的经模体后的成像束，并生成模体投影图像；
处理器，获取所述模体投影图像，执行上述权利要求1-6中任一所述的探测器抖动偏移量确定方法。
15.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被读取并执行时，实现上述权利要求1-6中任一所述的探测器抖动偏移量确定方法，或者，权利要求7-11中任一项所述的图像校准方法。
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