CN115641388A - 物品成像方法、装置、设备、系统和介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种物品成像方法，包括：获取由多个射线源对待检物品进行扫描而生成的多组二维数据；基于多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像，第一方向包括射线源到检测通道中心或待检物品的方向，第二方向包括检测通道上除射线源所处位置之外的其他位置到检测通道中心或待检物品的方向；基于来自用户的选择指令，从所生成的二维投影图像中选择一个或多个二维投影图像；基于多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像以便进行显示，目标二维投影图像与至少部分待检物品相对应。本公开还提供了一种物品成像装置、设备、系统、介质和程序产品。

Description

物品成像方法、装置、设备、系统和介质

技术领域

本公开的实施例涉及成像技术领域，具体涉及一种物品成像方法、装置、设备、系统和介质。

背景技术

目前应用于安检领域的X射线成像方法有DR(Digital Radiography)成像方法和CT(Computed Tomography)成像方法。DR成像方法通过在单个或少数几个方向上对待检物品进行扫描得到与每个方向对应的二维数据，并基于二维数据得到待检物品针对每个方向的成像图像。CT成像方法通过在多个方向上对待检物品进行扫描得到与每个方向对应的二维数据，再通过计算机断层图像重建(简称CT成像)算法得到针对待检物体的三维立体图像。

但是，DR成像方法仅在少量方向上对待检物品进行扫描，无法满足在多个方向上对待检物品进行扫描以成像的需求。CT成像方法难以保障针对任意方向的成像质量。

发明内容

根据本公开实施例，提出了一种物品成像方法、装置、设备、系统和介质。

在本公开的一个方面，提出了一种物品成像方法，包括：获取由多个射线源对待检物品进行扫描而生成的多组二维数据，所述多组二维数据与所述多个射线源一一对应，所述待检物品位于检测通道内部，所述多个射线源沿所述检测通道设置；基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像，其中，所述第一方向包括所述射线源到所述检测通道中心或待检物品的方向，所述第二方向包括所述检测通道上除所述射线源所处位置之外的其他位置到所述检测通道中心或待检物品的方向；基于来自用户的选择指令，从所生成的二维投影图像中选择一个或多个二维投影图像；以及，基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像以便进行显示，其中，所述目标二维投影图像与至少部分所述待检物品相对应。

根据本公开实施例，上述基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像包括：对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；将所述三维立体图像沿与所选择的二维投影图像对应的方向进行投影，得到第一参考投影图像；从所述三维立体图像中确定局部三维立体图像；将所述局部三维立体图像沿与所选择的二维投影图像对应的方向进行投影，得到第二参考投影图像；以及，基于所述第一参考投影图像和所述第二参考投影图像，对所选择的二维投影图像进行处理，以得到所述目标二维投影图像。

根据本公开实施例，上述基于所述第一参考投影图像和所述第二参考投影图像，对所选择的二维投影图像进行处理，以得到所述目标二维投影图像包括：确定所述第一参考投影图像中各像素和所述第二参考投影图像各像素之间的对应关系；基于所述对应关系，确定所述第一参考投影图像与所述第二参考投影图像之间相对应的像素之间的像素关联值；以及，基于所述像素关联值，处理所选择的二维投影图像的像素，以得到所述目标二维投影图像。

根据本公开实施例，上述基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像包括：对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；在所述三维立体图像中确定待投影的部分三维立体图像；以及，将待投影的部分三维立体图像沿与所选择的二维投影图像对应的方向进行投影，得到所述目标二维投影图像。

根据本公开实施例，上述第二方向包括第一类方向，所述第一类方向与所述第一方向之间的角度小于预设阈值；其中，所述基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像包括：针对所述多组二维数据中的至少两组二维数据，对所述至少两组二维数据进行插值处理得到插值处理后的二维数据；以及基于插值处理后的二维数据生成针对所述第一类方向的二维投影图像作为所述针对第二方向的至少一个二维投影图像；或，对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；以及将所述三维立体图像沿所述第一类方向进行投影，得到针对所述第一类方向的二维投影图像作为所述针对第二方向的至少一个二维投影图像。

根据本公开实施例，上述第二方向包括第二类方向，所述第二类方向与所述第一方向之间的角度大于等于预设阈值；其中，所述基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像包括：对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；以及将所述三维立体图像沿所述第二类方向进行投影，得到针对所述第二类方向的二维投影图像作为所述针对第二方向的至少一个二维投影图像。

根据本公开实施例，上述基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像包括：对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；以及，将所述三维立体图像沿所述第二方向进行投影，生成针对所述第二方向的至少一个二维投影图像。

根据本公开实施例，上述方法还包括：在基于用户指令为用户显示针对所述第二类方向的二维投影图像的情况下，生成提示信息，其中，所述提示信息用于提示用户查看针对所述第一方向的二维投影图像或针对所述第一类方向的二维投影图像。

根据本公开实施例，上述方法还包括：在基于所述选择指令确定用户查看针对所述第二类方向的二维投影图像的情况下，向所述用户推荐针对所述第一方向的二维投影图像或针对所述第一类方向的二维投影图像以便进行显示。

在本公开的另一个方面，提出了一种物品成像装置，包括：第一获取模块、生成模块、选择模块以及第二获取模块。第一获取模块，用于获取由多个射线源对待检物品进行扫描而生成的多组二维数据，所述多组二维数据与所述多个射线源一一对应，所述待检物品位于检测通道内部，所述多个射线源沿所述检测通道设置；生成模块，用于基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像，其中，所述第一方向包括所述射线源到所述检测通道中心或待检物品的方向，所述第二方向包括所述检测通道上除所述射线源所处位置之外的其他位置到所述检测通道中心或待检物品的方向；选择模块，用于基于来自用户的选择指令，从所生成的二维投影图像中选择一个或多个二维投影图像；以及，第二获取模块，用于基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像以便进行显示，其中，所述目标二维投影图像与至少部分所述待检物品相对应。

在本公开的另一个方面，提出了一种电子设备，包括存储器和至少一个处理器。存储器用于存储指令。至少一个处理器执行存储在存储器中的指令，以实现如上任一实施例所述的物品成像方法。

在本公开的另一个方面，提出了一种物品成像系统，包括：检测通道、多个射线源和如上任一实施例所述的电子设备。待检物品位于所述检测通道内部；所述多个射线源沿所述检测通道设置。

在本公开的另一个方面，提出了一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现如上任一实施例所述的物品成像方法。

在本公开的另一个方面，提出了一种计算机程序产品，包括可执行指令，该指令被处理器执行时实现如上任一实施例所述的物品成像方法。

附图说明

为了更好地理解本公开实施例，将根据以下附图对本公开实施例进行详细描述：

图1A～1B示意性示出了根据本公开实施例的物品成像方法的应用场景；

图2A～2D示意性示出了根据本公开实施例的射线源分布的示意图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的物品成像方法的流程图；

图4A～4C示意性示出了根据本公开实施例的物品成像的示意图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的物品成像装置的框图；以及

图6示意性示出了根据本公开实施例的电子设备的框图。

具体实施方式

下面将详细描述本公开实的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本公开实施例。在以下描述中，为了提供对本公开实施例的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本公开实施例。在其他实例中，为了避免混淆本公开实施例，未具体描述公知的结构、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本公开至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

X射线成像技术可以无损地获取物品内部的结构信息，目前已在安检等领域得到了广泛的应用。安检设备通常通过X射线成像技术来进行物品成像。X射线成像技术包括DR(Digital Radiography)成像方法和CT(Computed Tomography)成像方法。

关于利用DR成像方法的安检系统，通常在放置物品的检查通道一侧的固定位置设置射线源，并且在检测通道另一侧设置高分辨率的阵列探测器。在进行扫描时，射线源产生锥束X射线照射检测通道内的物品，探测器收集沿入射方向发射且穿透物品后的X射线强度，最终给出由射线源至物品方向上的物品透视图像。这种安检系统通常仅设置1个或2射线源，成像成本相对低廉，且扫描速度和图像处理速度较快，可以获取高空间分辨率的DR图像。

关于利用CT成像方法的安检系统，通常通过滑环实现射线源与探测器旋转，或者直接在检测通道周围设置大量射线源，以实现在多视角下采集物品的透视图像，多视角例如大约包括700～1000个，每个视角表示由一个射线源至物品的方向。然后通过CT图像重建算法得到物品的三维立体图像。相比于DR成像方法，CT成像方法的扫描过程和数据处理较为复杂，其优点在于重建出三维立体图像后，基于三维立体图像够得到任意视角(方向)下的物品透视图，且能够根据检测需求获取物品在不同断层下的切片图像。然而，受制于安检系统成本、扫描时间、物品受辐射剂量等因素，相比于DR图像，三维CT图像的图像分辨率、极限穿透率较低。

示例性地，CT图像重建包括利用X射线、超声波等透过待检物品得到关于待检物品的透视投影图，计算恢复物品的断层图，并利用断层图或直接从物品的二维透视投影图重建物品的形状，从而得到针对物品的CT重建数据。

目前的安检过程主要依靠人工判图的方式进行物品检测，所采用的设备大多数为只能提供DR图像的安检物品机，不断成熟的CT成像方法可以实现三维成像和更加准确的物品材料成分识别，正逐渐替代DR成像方法。为了更好的实现三维数据的可视化和物品检测，CT成像方式普遍采用仿DR透视成像方法，仿DR透视成像方法也称前向投影成像方式或TSP成像方法，即对三维CT图像进行二次投影，以便得到某一个视角(方向)透视图像，透视图像能够提供更加丰富的物品内部细节信息。通过仿DR透视成像方式得到的图像可以避免传统三维CT成像方法下物品堆叠而存在物品被遮挡无法看清的问题。

DR成像方法提供的图像视角个数过少，无法满足不同视角下成像的需求，且无法提供关于物品特定断层的切片图像，当有多个物品沿射线路径方向堆叠在一起时成像结果显示杂乱，导致图像质量差。比如对行李内的笔记本电脑进行成像检测时，电脑的内部细节会被射线路径上不同断层的物品所遮挡，严重影响判图的准确度。

而采用CT成像方法的成本高昂，且需要向扫描效率妥协，导致最终成像的空间分辨率相对较低。判图员(用户)通常习惯利用高清晰度和高穿透性能的DR图像或TSP图像进行物品分析，由于TSP图像模糊不清晰、厚实物品难穿透导致细节少成为影响判图的重要因素。另一方面，CT成像方法的优势在于可以结合人工智能技术实现物品检测和报警，但是难穿透物质在CT图像重建中经常会带来伪影，导致CT图像重建过程存在误差。CT成像方法的原理是将各个视角的扫描数据重建得到三维立体数据，成像结果是各个视角成像扫描数据的一个综合合成的结果，这种兼顾各个视角的扫描和图像重建方式决定了重建图像难以保障每个视角的成像质量都能达到最优。例如，CT成像方法得到的TSP图像质量很难达到DR成像方法得到的图像质量。此外，判图员往往只有几秒钟的时间对安检设备提供的图像进行判断，在这么短的时间内，判图员往往更倾向于查看高清晰的DR图像或TSP图像，而不是在CT三维立体图像上来回拖动视角进行物品查看分析。因此，如何充分利用CT成像方法的优势，在短时间内尽可能提供高质量的图像给判图员进行检查，是值得优化的地方。

有鉴于此，本公开的实施例提出一种能够基于合适数量射线源的基础上提供高质量DR图像或TSP图像的物品成像方法，通过在CT成像方式的基础上进行优化改进，减少射线源的数量、约束扫描视角范围，重点提高个别视角下采样频次并提供高清透视投影图像(DR图像或TSP图像)，从而实现局部视角下的高质量成像和物品检测。此外，在提供DR图像或TSP图像时，也会进行CT图像重建，因此基于CT图像重建得到的三维立体图像能够选择感兴趣的部分物品，并生成针对感兴趣的部分物品的DR图像或TSP图像。具体的物品成像方法参见下文描述。

图1A～1B示意性示出了根据本公开实施例的物品成像方法的应用场景。需要注意的是，图1A～1B所示仅为可以应用本公开实施例的场景的示例，以帮助本领域技术人员理解本公开的技术内容，但并不意味着本公开实施例不可以用于其他设备、系统、环境或场景。

如图1A所示，该应用场景100示例性地展示了数据采集设备110和电子设备120。数据采集设备110用于对待检物品进行扫描。电子设备120对扫描得到的数据进行处理得到针对物品的图像。电子设备120可以是各种具有一定计算能力的设备，例如服务器、台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机等，在此不做限制。本实施例中，数据采集设备110和电子设备120之间通过有线或无线方式连接。在其他实施例中，数据采集设备110和电子设备120可以集成于同一设备中，例如数据采集设备110可以具有数据处理功能。

如图1B所示，数据采集设备110例如包括多个射线源111和探测器112。多个射线源111朝向待检物品发出X射线以对待检物品进行扫描，待检物品例如位于检测通道113中。X射线穿透待检物品后入射到探测器112并生成针对待检物品的二维数据，然后基于二维数据生成针对待检物品的图像。

需要说明的是，本公开实施例所提供的物品成像方法一般可以由电子设备110执行。

图2A～2D示意性示出了根据本公开实施例的射线源分布的示意图。

如图2A～2D所示，待检物品位于检测通道201中，多个射线源202例如分布在检测通道201内部。多个射线源202朝向待检物品发出X射线以对待检物品进行扫描，X射线穿透待检物品后入射到探测器203生成针对待检物品的二维数据，然后基于二维数据生成针对待检物品的图像。

如图2A所示，多个射线源202的数量例如为700～1000个，多个射线源202例如密集地分布在检测通道201内部。由于射线源202的数量较大，由于成像成本和成像效率，利用该种分布方式时，得到的针对每个射线源的二维数据的精度较低，导致成像效果通常较低。

如图2B所示，少量的射线源202例如稀疏地分布在检测通道201内部。如图2C所示，少量的射线源202例如较密集地分布在检测通道201内部的一侧。如图2D所示，少量的射线源202例如稀疏地分布在检测通道201内部的一侧。如图2B～图2D中所示的射线源202例的数量例如通常为50～150个。通过少量的射线源实现物品成像，降低了成像成本和提高了成像效率，也进一步保证了针对每个射线源的二维数据的精度，从而保证成像的效果。

根据本公开实施例，提供了一种物品成像方法，以进一步提高物品成像的效率和成像效果。本公开的实施例例如采用图2B～图2D所示的射线源分布方式，优先采用图2D所示的射线源分布方式。下面通过图例对该方法进行示例性说明。应注意，以下方法中各个步骤的序号仅作为该操作的表示以便描述，而不应被看作表示该各个步骤的执行顺序。除非明确指出，否则该方法不需要完全按照所示顺序来执行。

图3示意性示出了根据本公开实施例的物品成像方法的流程图。

如图3所示，该物品成像方法可以包括以下操作S310～操作S340。

在操作S310，获取由多个射线源对待检物品进行扫描而生成的多组二维数据。

示例性地，待检物品位于检测通道内部，多个射线源沿检测通道设置。多组二维数据与多个射线源一一对应。

在操作S320，基于多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像。

示例性地，第一方向包括射线源到检测通道中心或待检物品的方向，第二方向包括检测通道上除射线源所处位置之外的其他位置到检测通道中心或待检物品的方向。

示例性地，沿着第一方向进行显示的二维投影图像包括仅基于多组二维数据本身而无需对多组二维数据进行插值或CT图像重建即可得到的投影图像。沿着第二方向进行显示的二维投影图像包括对多组二维数据进行插值或CT图像重建得到的投影图像。

示例性地，二维投影图像包括高清透视图像。沿着第一方向进行显示的二维投影图像包括DR图像，沿着第二方向进行显示的二维投影图像包括TSP图像。

在操作S330，基于来自用户的选择指令，从所生成的二维投影图像中选择一个或多个二维投影图像。

在操作S340，基于多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像以便进行显示。

示例性地，目标二维投影图像与至少部分待检物品相对应。例如，目标二维投影图像与部分待检物品相对应，即目标二维投影图像是对部分待检物品进行投影得到。或者目标二维投影图像与整个待检物品相对应，即目标二维投影图像是对整个待检物品投影得到。换言之，目标二维投影图像至少体现了部分待检物品的信息，部分待检物品包括用户感兴趣的物品，本公开的实施例可以根据用户选择或者系统自动选择用户感兴趣物品进行投影得到目标二维投影图像。

可以理解，本公开的实施例通过在检测通道上设置少量的射线源来对待检物品进行扫描得到二维数据，基于二维数据可以生成针对多个方向的二维投影图像，通过设置少量的射线源降低了成本。另外，在不牺牲空间分辨率的情况下生成针对多个方向的二维投影图像，提高了二维投影图像的图像质量。另外，可以根据实际需求选择针对部分待检物品的二维投影图像进行显示，实现了针对性地显示用户感兴趣的物品，提高物品检测的准确性。

关于如何生成针对第二方向的至少一个二维投影图像，本公开的实施例包括但不仅限于以下两种方式。

一种方式，对多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，CT重建数据包括三维立体图像。然后，将三维立体图像沿第二方向进行投影，生成针对第二方向的至少一个二维投影图像。

另一种方式，第二方向包括第一类方向和第二类方向。第一类方向与第一方向之间的角度小于预设阈值，第二类方向与第一方向之间的角度大于等于预设阈值。

示例性地，二维数据是针对第一方向的。第一类方向与第一方向之间的角度较小，每个第一方向对应一个射线源，每个第一类方向不具有对应的射线源，在检测通道上确定与第一类方向对应的位置，该位置与第一方向对应的射线源所在的位置之间的距离较小。

关于生成针对第一类方向的二维投影图像，可以对多组二维数据中的至少两组二维数据进行插值处理得到插值处理后的二维数据，然后基于插值处理后的二维数据生成针对第一类方向的二维投影图像。或者，对多组二维数据进行CT图像重建得到CT重建数据，CT重建数据包括三维立体图像。然后，将三维立体图像沿第一类方向进行投影，得到针对第一类方向的二维投影图像。

示例性地，第二类方向与第一方向之间的角度较大，每个第一方向对应一个射线源，每个第二类方向不具有对应的射线源，在检测通道上确定与第二类方向对应的位置，该位置与第一方向对应的射线源所在的位置之间的距离较大。

关于生成针对第二类方向的二维投影图像，可以对多组二维数据进行CT图像重建得到CT重建数据，CT重建数据包括三维立体图像。然后，将三维立体图像沿第二类方向进行投影，得到针对第二类方向的二维投影图像。

图4A～4C示意性示出了根据本公开实施例的物品成像的示意图。

如图4A和图4B所示，针对多个待检物品401，由射线源指向多个待检物品401的方向为第一方向A。多个待检物品401例如以“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”来表示。

如图4A所示，对待检物品401进行扫描得到多组二维数据之后，基于多组二维数据生成针对第一方向和第二方向的多个二维投影图像，并根据用户对多个二维投影图像的选择操作，显示所选择的二维投影图像402。其中，显示的二维投影图像402例如是针对多个待检物品401的，当多个待检物品401存在堆叠情况时，所显示的二维投影图像402存在重叠而导致难以辨别各个物品。

如图4B所示，对多个待检物品401进行扫描得到多组二维数据，基于多组二维数据生成针对第一方向和第二方向的二维投影图像。用户可以从生成的二维投影图像中选择相应的二维投影图像，并基于多组二维数据得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像403进行显示。目标二维投影图像403例如体现了部分待检物品401A的信息，部分待检物品401A包括用户感兴趣的部分，部分待检物品401A例如以“C”、“D”、“E”来表示。由此可见，本公开的实施例可以根据用户选择或者系统自动选择用户感兴趣部分进行投影得到目标二维投影图像403。

如图4C所示，利用射线源405扫描待检物品，并由探测器404采集扫描得到的二维数据。通常情况下，由二维数据生成的二维投影图像406是针对待检物品整体的，当多个待检物品存在堆叠情况时，二维投影图像406存在重叠而导致难以辨别各个物品。为了解决这个问题，本公开的实施例可以由用户选择感兴趣的部分待检物品，并生成针对感兴趣的部分待检物品的二维投影图像407，避免二维投影图像407中存在其他待检物品干扰感兴趣的待检物品的情况。

关于如何基于多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像P相对应的目标二维投影图像P’，本公开的实施例包括但不仅限于以下两种方式。

一种方式，在选择二维投影图像P之后，对多组二维数据进行CT图像重建得到CT重建数据，CT重建数据包括三维立体图像。然后，将三维立体图像沿与所选择的二维投影图像P对应的方向进行投影，得到第一参考投影图像Q₁。

接下来，从三维立体图像中确定局部三维立体图像，该局部三维立体图像为用户感兴趣的部分。将局部三维立体图像沿与所选择的二维投影图像P对应的方向进行投影，得到第二参考投影图像Q₂。

第一参考投影图像Q₁是针对待检物品整体的，第二参考投影图像Q₂是针对待检物品局部的。在得到第一参考投影图像Q₁和第二参考投影图像Q₂之后，基于第一参考投影图像Q₁和第二参考投影图像Q₂，对所选择的二维投影图像P进行处理，以得到目标二维投影图像P’。

例如，确定第一参考投影图像Q₁中各像素和第二参考投影图像各像素Q₂之间的对应关系。例如，第一参考投影图像Q₁具有M*N个像素，第二参考投影图像Q₂也具有M*N个像素，第一参考投影图像Q₁中的第i行第j列像素与第二参考投影图像Q₂中的第i行第j列像素对应，i＝1，2，3，……，M，j＝1，2，3，……，N。然后，基于对应关系，确定第一参考投影图像Q₁与第二参考投影图像Q₂之间相对应的像素之间的像素关联值。在一实施例中，像素关联值可以包括像素比值。

接下来，基于像素关联值，处理所选择的二维投影图像P的像素，以得到目标二维投影图像P’。例如，所选择的二维投影图像P具有M*N个像素，目标二维投影图像P’也具有M*N个像素。第一参考投影图像Q₁中的第i行第j列像素与第二参考投影图像Q₂中的第i行第j列像素之间的像素关联值例如为k，则目标二维投影图像P’的第i行第j列像素的像素值等于选择的二维投影图像P的第i行第j列像素的像素值乘以k。

另一种方式，对多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，CT重建数据包括三维立体图像。然后，在三维立体图像中确定待投影的部分三维立体图像，基于用户的选择从三维立体图像中确定待投影的部分三维立体图像。接下来，将待投影的部分三维立体图像沿与所选择的二维投影图像P对应的方向进行投影，得到目标二维投影图像P’。

在本公开的实施例中，针对第一方向的二维投影图像的图像质量通常高于针对第二方向的二维投影图像的图像质量。第二方向包括第一类方向和第二类方向，针对第一类方向的二维投影图像的图像质量通常高于针对第二类方向的二维投影图像的图像质量。

当基于用户指令为用户显示针对第二类方向的二维投影图像时，可以生成提示信息，该提示信息用于提示用户查看针对第一方向的二维投影图像或针对第一类方向的二维投影图像。例如，用户可以拖拽三维立体图像来选择相应的方向，并显示与所选择的方向对应的二维投影图像。如果所选择的方向是第一方向或第一类方向，可以不生成提示，如果所选择的方向是第二类方向，可以生成提示信息并给出建议拖动范围，以便用户拖拽三维立体图像来选择第一方向或第一类方向，以便显示针对第一方向的二维投影图像或针对第一类方向的二维投影图像。

另外，当基于选择指令确定用户查看针对第二类方向的二维投影图像时，可以向用户推荐针对第一方向的二维投影图像或针对第一类方向的二维投影图像以便进行显示。例如，用户通过鼠标拖拽三维立体图像以选择相应的方向后，并显示与所选择的方向对应的二维投影图像。当用户松开鼠标之后，如果检测到所选择的方向为第二类方向，可以自动跳回第一方向或第一类方向，并显示针对第一方向或第一类方向的二维投影图像，以便在用户查看与所选择的方向对应的二维投影图像之外，自动跳转显示高质量图像。

另外，本公开的实施例所采用的探测器的排数既可以是单排也可以是多排，采用多排探测器时排数例如不超过4排。探测器类型可以是普通的单能探测器，也可以是双能或多能探测器，或是光子计数探测器。当采用高低能探测器时，探测器排布可以是并排布置(低能一排、高能一排，一共两排)，也可以是前后结构布置(低能在前、高能在后)，也可以是并列布置(比如奇数列为低能、偶数列为高能)。

相较于传统的安检CT系统的物品成像方法，本公开实施例的物品成像方法缩减了射线源的数量与视野覆盖角度，以降低成本并，提高扫描效率，但射线源数量与覆盖角度可以满足有限角的三维CT图像重建。系统中的射线源焦点数量约为50-150个，一些射线源所在视角可以提供高清DR图像或TSP图像，此处的“一些射线源焦点”可以是所有射线源，也可以是一部分关键的射线源。

本公开的实施例可以利用CT图像重建算法重建出三维立体图像，从而提供射线源所在视角下的高清图像深度裁切功能。除了射线源所在视角，还提供其他视角的三维立体图像浏览，其他视角的图像可以通过直接对三维立体图像进行透视成像，也可以对射线源所在视角对应的DR图像或TSP图像进行插值、合成得到。二维投影图像可以是基于CT重建数据合成的透视投影图，也可以是真实的非CT重建数据进行前向投影合成的DR图像或TSP图像。本公开的实施例所提供视角在选择上可以根据需要进行优化，比如重点针对DR图像对应的视角或DR图像对应的视角的领域视角范围内的三维立体图像质量进行优化。或者，对水平方向、竖直方向的三维立体图像进行优化。本公开的实施例可以实现任意角度的透视成像与图像裁切，针对射线源所在视角的图像质量的空间分辨率较高，判图员在任意调节成像视角的同时也会被提示能获得高清图像的视角范围。

图5示意性示出了根据本公开实施例的物品成像装置的框图。

如图5所示，本公开实施例的物品成像装置500例如包括第一获取模块510、生成模块520、选择模块530以及第二获取模块540。

第一获取模块510用于获取由多个射线源对待检物品进行扫描而生成的多组二维数据，多组二维数据与多个射线源一一对应，待检物品位于检测通道内部，多个射线源沿检测通道设置。

生成模块520用于基于多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像，其中，第一方向包括射线源到检测通道中心或待检物品的方向，第二方向包括检测通道上除射线源所处位置之外的其他位置到检测通道中心或待检物品的方向。

选择模块530用于基于来自用户的选择指令，从所生成的二维投影图像中选择一个或多个二维投影图像。

第二获取模块540用于基于多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像以便进行显示，其中，目标二维投影图像与至少部分待检物品相对应。

图6示意性示出了根据本公开实施例的用于实现上文所描述的方法的电子设备的框图。图6示出的设备仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图6所示，根据本公开实施例的设备600包括处理器601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM)603中的程序而执行各种适当的动作和处理。处理器601例如可以包括通用微处理器(例如CPU)、指令集处理器和/或相关芯片组和/或专用微处理器(例如，专用集成电路(ASIC))，等等。处理器601还可以包括用于缓存用途的板载存储器。处理器601可以包括用于执行根据本公开实施例的方法流程的不同动作的单一处理单元或者是多个处理单元。

在RAM 603中，存储有设备600操作所需的各种程序和数据。处理器601、ROM 602以及RAM 603通过总线604彼此相连。处理器601通过执行ROM 602和/或RAM 603中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。需要注意，所述程序也可以存储在除ROM 602和RAM 603以外的一个或多个存储器中。处理器601也可以通过执行存储在所述一个或多个存储器中的程序来执行根据本公开实施例的方法流程的各种操作。

根据本公开的实施例，设备600还可以包括输入/输出(I/O)接口605，输入/输出(I/O)接口605也连接至总线604。设备600还可以包括连接至I/O接口605的以下部件中的一项或多项：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；以及包括诸如LAN卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入存储部分608。

根据本公开的实施例，根据本公开实施例的方法流程可以被实现为计算机软件程序。例如，本公开的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读存储介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被处理器601执行时，执行本公开实施例的系统中限定的上述功能。根据本公开的实施例，上文描述的系统、设备、装置、模块、单元等可以通过计算机程序模块来实现。

根据本公开的实施例，上文所述的电子设备可以用于实现根据本公开实施例的物品成像方法。

本公开还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置/系统中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置/系统中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本公开实施例的方法。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

本领域技术人员可以理解，尽管已经参照本公开的特定示例性实施例示出并描述了本公开，但是本领域技术人员应该理解，在不背离所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下，可以对本公开进行形式和细节上的多种改变。因此，本公开的范围不应该限于上述实施例，而是应该不仅由所附权利要求来进行确定，还由所附权利要求的等同物来进行限定。

Claims (15)

1.一种物品成像方法，包括：

获取由多个射线源对待检物品进行扫描而生成的多组二维数据，所述多组二维数据与所述多个射线源一一对应，所述待检物品位于检测通道内部，所述多个射线源沿所述检测通道设置；

基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像，其中，所述第一方向包括所述射线源到所述检测通道中心或待检物品的方向，所述第二方向包括所述检测通道上除所述射线源所处位置之外的其他位置到所述检测通道中心或待检物品的方向；

基于来自用户的选择指令，从所生成的二维投影图像中选择一个或多个二维投影图像；以及

基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像以便进行显示，其中，所述目标二维投影图像与至少部分所述待检物品相对应。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像包括：

对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；

将所述三维立体图像沿与所选择的二维投影图像对应的方向进行投影，得到第一参考投影图像；

从所述三维立体图像中确定局部三维立体图像；

将所述局部三维立体图像沿与所选择的二维投影图像对应的方向进行投影，得到第二参考投影图像；以及

基于所述第一参考投影图像和所述第二参考投影图像，对所选择的二维投影图像进行处理，以得到所述目标二维投影图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述第一参考投影图像和所述第二参考投影图像，对所选择的二维投影图像进行处理，以得到所述目标二维投影图像包括：

确定所述第一参考投影图像中各像素和所述第二参考投影图像各像素之间的对应关系；

基于所述对应关系，确定所述第一参考投影图像与所述第二参考投影图像之间相对应的像素之间的像素关联值；以及

基于所述像素关联值，处理所选择的二维投影图像的像素，以得到所述目标二维投影图像。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像包括：

对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；

在所述三维立体图像中确定待投影的部分三维立体图像；以及

将待投影的部分三维立体图像沿与所选择的二维投影图像对应的方向进行投影，得到所述目标二维投影图像。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二方向包括第一类方向，所述第一类方向与所述第一方向之间的角度小于预设阈值；

其中，所述基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像包括：

针对所述多组二维数据中的至少两组二维数据，对所述至少两组二维数据进行插值处理得到插值处理后的二维数据；以及基于插值处理后的二维数据生成针对所述第一类方向的二维投影图像作为所述针对第二方向的至少一个二维投影图像；或

对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；以及将所述三维立体图像沿所述第一类方向进行投影，得到针对所述第一类方向的二维投影图像作为所述针对第二方向的至少一个二维投影图像。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二方向包括第二类方向，所述第二类方向与所述第一方向之间的角度大于等于预设阈值；

其中，所述基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像包括：

对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；以及将所述三维立体图像沿所述第二类方向进行投影，得到针对所述第二类方向的二维投影图像作为所述针对第二方向的至少一个二维投影图像。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像包括：

对所述多组二维数据进行CT图像重建，得到CT重建数据，其中，所述CT重建数据包括三维立体图像；以及

将所述三维立体图像沿所述第二方向进行投影，生成针对所述第二方向的至少一个二维投影图像。

8.根据权利要求6所述的方法，还包括：

在基于用户指令为用户显示针对所述第二类方向的二维投影图像的情况下，生成提示信息，其中，所述提示信息用于提示用户查看针对所述第一方向的二维投影图像或针对所述第一类方向的二维投影图像。

9.根据权利要求6所述的方法，还包括：

在基于所述选择指令确定用户查看针对所述第二类方向的二维投影图像的情况下，向所述用户推荐针对所述第一方向的二维投影图像或针对所述第一类方向的二维投影图像以便进行显示。

10.一种物品成像装置，包括：

第一获取模块，用于获取由多个射线源对待检物品进行扫描而生成的多组二维数据，所述多组二维数据与所述多个射线源一一对应，所述待检物品位于检测通道内部，所述多个射线源沿所述检测通道设置；

生成模块，用于基于所述多组二维数据，生成针对第一方向的多个二维投影图像和/或针对第二方向的至少一个二维投影图像，其中，所述第一方向包括所述射线源到所述检测通道中心或待检物品的方向，所述第二方向包括所述检测通道上除所述射线源所处位置之外的其他位置到所述检测通道中心或待检物品的方向；

选择模块，用于基于来自用户的选择指令，从所生成的二维投影图像中选择一个或多个二维投影图像；以及

第二获取模块，用于基于所述多组二维数据，得到与所选择的二维投影图像相对应的目标二维投影图像以便进行显示，其中，所述目标二维投影图像与至少部分所述待检物品相对应。

11.一种电子设备，包括：

存储器，用于存储指令；

至少一个处理器：

所述至少一个处理器执行存储在存储器中的指令，以实现根据权利要求1至9中任意一项所述的方法。

12.一种物品成像系统，包括：

检测通道，待检物品位于所述检测通道内部；

多个射线源，所述多个射线源沿所述检测通道设置；以及

根据权利要求11所述的电子设备。

13.根据权利要求12所述的系统，还包括显示装置，用于显示用户选择的一个或多个二维投影图像，和/或，用于显示所述目标二维投影图像。

14.一种非暂时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时实现根据权利要求1至9中任意一项所述的方法。

15.一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现根据权利要求1至9中任意一项所述的方法。

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