CN115965741A - 透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN115965741A
CN115965741A CN202210686752.2A CN202210686752A CN115965741A CN 115965741 A CN115965741 A CN 115965741A CN 202210686752 A CN202210686752 A CN 202210686752A CN 115965741 A CN115965741 A CN 115965741A
Authority
CN
China
Prior art keywords
vector
positioning block
dimensional coordinate
central point
coordinate system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210686752.2A
Other languages
English (en)
Inventor
程志威
吕元媛
周少华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Industrial Park Zhizai Tianxia Technology Co ltd
Original Assignee
Suzhou Industrial Park Zhizai Tianxia Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Industrial Park Zhizai Tianxia Technology Co ltd filed Critical Suzhou Industrial Park Zhizai Tianxia Technology Co ltd
Priority to CN202210686752.2A priority Critical patent/CN115965741A/zh
Publication of CN115965741A publication Critical patent/CN115965741A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Image Processing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质，该控制方法包括以下步骤：获取光机的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure DDA0003698242730000011
向量
Figure DDA0003698242730000012
是基于在预设三维坐标系的；生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure DDA0003698242730000013
以及向量
Figure DDA0003698242730000014
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，向量
Figure DDA0003698242730000015
是基于在预设三维坐标系的；当|A‑90°|≤预设阀值时，光机的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。从而能够确保光机中的光机锥束中心与探测器中心点重合。

Description

透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及医学影像技术领域，尤其涉及透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
数字X线摄影术(DR，Digital Radiography)是一种应用十分广泛的X射线的透视成像技术，如图1所示，采用透视成像技术的设备一般称为透视成像设备，其结构一般主要包括光机和探测器，人体位于二者中间。
其中，基于平板探测器的层析X射线摄影合成(Tomosynthesis，TOMO)是一种小角度的投影重建技术，其主要结构与DR类似，但其需要获取不同角度的投影信息。光机(通常为X射线球管)在一定角度范围运动产生射线，获得一定数量的投影(也可以光机不动，平板探测器运动，或者二者都运动)，根据投影数据和几何结构信息重建出原始的三维切片图像，这种设备能观察3D信息的同时具有比常规CT(Computed Tomography，电子计算机断层扫描)更低的剂量，相比于传统的DR透视，TOMO成像具有更高的图像质量和对比度等优点。
不管是DR成像，还是TOMO成像，都需要对光机和探测器之间的相对位置进行定位，从而保证获取正常的投影信息，如图1所示，需要确保光机锥束中心与探测器中心重合，或者接近重合，即光机锥束中心与O点的连线垂直于或接近垂直于探测器的平面。这样可以保证光机发射的光束可以覆盖人体以及探测器成像面，从而保证拍摄出的图像包含足够的信息。其常用的定位方法包括：(1)如图2所示，灯束定位，基本原理为：在光机上安装一个校准灯，沿X光机的射线中心方向发射可见光。当移动光机时，校准光束会在探测器上照射出一条线或者点，视为参照点，当参照点移动到探测器中心时，光机的位置刚好位于探测器中心，可以满足成像的位置要求；(2)导轨定位，基本原理为：对于安装固定导轨的设备，光源探测器在固定机械装置上移动，其位置可以被机械设备记录，因此可以利用机械位置信息直接定位。
在实际中的一些应用场景下，对可移动式DR和TOMO设备有很强的需求，这种设备的光机和探测器是分离的，使用时需要调整二者的位置，从而保证最佳的成像视野。其中，有一种应用场景如图3所示，需要将该可移动式DR和TOMO设备推入病房内，然后再使用，且病人通常都不方便移动，且光机和探测器之间没有导轨，两者的位置关系是随机变化的。因此，在此应该用场景中，如何确保光机中的光机锥束中心与探测器中心点重合，就成为一个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种透视成像设备的控制方法，所述透视成像设备包括：光机、探测器和第二定位块，所述光机和探测器之间的位置关系是非固定的，所述第二定位块固定于探测器的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块的中心点B到探测器的中心点O之间向量为
Figure BDA00036982427100000216
所述探测器的成像面处于目标平面S中；包括以下步骤：获取所述光机的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000217
所述向量
Figure BDA0003698242710000023
是基于所述在预设三维坐标系的；生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure BDA00036982427100000218
以及向量
Figure BDA00036982427100000219
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，所述向量
Figure BDA00036982427100000220
是基于所述在预设三维坐标系的；当|A-90°|≤预设阀值时，所述光机的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。
作为本发明实施例的一种改进，所述光机上固定设置有第一定位块，所述锥束中心X到第一定位块之间的向量为
Figure BDA00036982427100000221
所述向量
Figure BDA00036982427100000222
是基于所述在预设三维坐标系的；所述“获取所述光机的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA0003698242710000029
”具体包括：基于预设方法获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000223
则所述光机的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000224
所述向量
Figure BDA00036982427100000225
是基于所述在预设三维坐标系的。
作为本发明实施例的一种改进，所述第一定位块为摄像装置；所述“基于预设方法获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000213
”具体包括：控制所述摄像装置拍摄包含有所述第二定位块的若干图像，基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000214
作为本发明实施例的一种改进，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000215
”具体包括：获取所述第二定位块外表面上的三个不同位置的点P1、P2和P3在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为DP1(XP1,YP1,ZP1)、DP2(XP2,YP2,ZP2)和DP3(XP3,YP3,ZP3)；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取三个点P1、P2和P3在第一临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′P1(X′P1,Y′P1,Z′P1)、D′P2(X′P2,Y′P2,Z′P2)和D′P3(X′P3,Y′P3,Z′P3)；基于P1点对应的三维坐标DP1和三维坐标D′P1、P2点对应的三维坐标DP2和三维坐标D′P2、以及P3点对应的三维坐标DP3和三维坐标D′P3，得到第一临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第一坐标变换；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000312
向量
Figure BDA0003698242710000032
是基于第一临时三维坐标系；基于第一坐标变换、得到向量
Figure BDA00036982427100000313
在所述预设三维坐标系中向量
Figure BDA0003698242710000034
作为本发明实施例的一种改进，所述透视成像设备还包括：连接杆，所述探测器的侧边固定连接到连接杆的第一端，所述连接杆的第二端固定连接到第二定位块，在所述连接杆中，第一、第二端相对设置。
作为本发明实施例的一种改进，所述透视成像设备中还设置有非视觉传感器；所述“基于预设方法获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000035
”具体包括：控制所述非视觉传感器获取第一定位块到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000036
作为本发明实施例的一种改进，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；在探测器的侧边还固定有第三定位块和第四定位块；所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000311
”具体包括：获取第二定位块的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为D2(X2,Y2,Z2)、D3(X3,Y3,Z3)和D4(X4,Y4,Z4)；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取第二定位块的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在第二临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′2(X′2,Y′2,Z′2)、D′3(X′3,Y′3,Z′3)和D4(X′4,Y′4,Z′4)；基于第二定位块的中心点对应的三维坐标D2和三维坐标D′2、第三定位块的中心点对应的三维坐标D3和三维坐标D′3、以及第四定位块的中心点对应的三维坐标D4和三维坐标D′4，得到第二临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第二坐标变换；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000314
向量
Figure BDA0003698242710000038
是基于第二临时三维坐标系；基于第二坐标变换、得到向量
Figure BDA0003698242710000039
在所述预设三维坐标系中向量
Figure BDA00036982427100000310
本发明实施例还提供了一种透视成像设备的控制装置，所述透视成像设备包括：光机、探测器和第二定位块，所述光机和探测器之间的位置关系是非固定的，所述第二定位块固定于探测器的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块的中心点B到探测器的中心点O之间向量为
Figure BDA00036982427100000412
所述探测器的成像面处于目标平面S中；包括以下模块：信息获取模块，用于获取所述光机的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000414
所述向量
Figure BDA00036982427100000413
是基于所述在预设三维坐标系的；信息处理模块，用于生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure BDA00036982427100000415
以及向量
Figure BDA00036982427100000416
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，所述向量
Figure BDA00036982427100000417
是基于所述在预设三维坐标系的；判断模块，用于当|A-90°|≤预设阀值时，所述光机的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储可执行指令；处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现上述的控制方法。
本发明实施例还提供了一种存储介质，存储有可执行指令，用于引起处理器执行时，实现上述的控制方法。
本发明实施例所提供的透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质具有以下优点：本发明实施例公开了一种透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质，该控制方法包括以下步骤：获取光机的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000419
向量
Figure BDA00036982427100000418
是基于在预设三维坐标系的；生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure BDA00036982427100000421
以及向量
Figure BDA00036982427100000420
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，向量
Figure BDA00036982427100000422
是基于在预设三维坐标系的；当|A-90°|≤预设阀值时，光机的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。从而能够确保光机中的光机锥束中心与探测器中心点重合。
附图说明
图1、图2和图3为透视成像设备的原理图；
图4为本发明实施例提供透视成像设备的控制方法的原理图；
图5为本发明实施例提供的控制方法的流程示意图；
图6为本发明实施例提供的透视成像设备的控制装置的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本文使用的例如“上”、“上方”、“下”、“下方”等表示空间相对位置的术语是出于便于说明的目的来描述如附图中所示的一个单元或特征相对于另一个单元或特征的关系。空间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。例如，如果将图中的设备翻转，则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将位于其他单元或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向)，并相应地解释本文使用的与空间相关的描述语。
本发明实施例一提供了一种透视成像设备的控制方法，所述透视成像设备包括：光机1、探测器2和第二定位块42，所述光机1和探测器2之间的位置关系是非固定的，所述第二定位块42固定于探测器2的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块42的中心点B到探测器2的中心点O之间向量为
Figure BDA00036982427100000520
所述探测器2的成像面处于目标平面S中；这里，该光机1可以为能够射出X射线的光机，该透视成像设备可以为DR设备或者TOMO设备，该第二定位块42可以为一个球形或立方体等，可以采用金属制成。这里，第二定位块42的中心点B与探测器2的中心点O之间的位置关系是固定的，因此，向量
Figure BDA00036982427100000519
也是一个定值。
如图4和图5所示，包括以下步骤：
步骤501：获取所述光机1的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000521
所述向量
Figure BDA00036982427100000517
是基于所述预设三维坐标系的；
步骤502：生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure BDA00036982427100000522
以及向量
Figure BDA00036982427100000518
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，所述向量
Figure BDA00036982427100000516
是基于所述预设三维坐标系的；
步骤503：当|A-90°|≤预设阀值时，所述光机1的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。这里，在实际中，由于误差的存在，光机1的锥束中心X与探测器的中心点O是无法真正重合的，因此，当|A-90°|≤预设阀值时，就可以认为光机1的锥束中心X与探测器的中心点O重合了。
这里，在实际使用中，由于病人是位于探测器2上方的，而第二定位块42是位于探测器2的侧边，即没有被病人挡着，因此，可以借助于第二定位块42得到向量与目标平面S的夹角A，从而可以间接得到锥束中心X是否与探测器的中心点O重合。
本发明实施例中，所述光机1上固定设置有第一定位块41，所述锥束中心X到第一定位块41之间的向量为
Figure BDA00036982427100000523
所述向量
Figure BDA00036982427100000514
是基于所述预设三维坐标系的；
所述“获取所述光机1的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000510
”具体包括：基于预设方法获取第一定位块41到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000524
则所述光机1的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000525
所述向量
Figure BDA00036982427100000513
是基于所述预设三维坐标系的。
这里，由于第一定位块41固定于光机1上，于是第一定位块41与光机1的位置关系是固定的，与锥束中心X的关系也是确定的，即向量
Figure BDA00036982427100000515
是定值。
本实施例中，所述第一定位块41为摄像装置；所述“基于预设方法获取第一定位块41到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000061
”具体包括：控制所述摄像装置拍摄包含有所述第二定位块42的若干图像，基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000062
这里，可以利用计算机视觉方法(例如，视觉定位算法等)确定摄像装置与第二定位块42的中心点B之间的位置关系。由于第二定位块42的形状是已知的，因此可以通过第二定位块42上的多个特征点的三维位置关系，以及在二维照片中的位置关系，来确定拍照点的位置，从而可以获取摄像装置与第二定位块42的位置，从而得到向量
Figure BDA0003698242710000063
这里，该摄像装置可以为单目摄像头，在得到图像之后，然后利用视觉定位算法从该图像中定位到第二定位块42，然后在得到向量
Figure BDA0003698242710000064
这里，该摄像装置上可以设置有多目摄像头，该多目摄像头从不同的角度拍摄包含有包含第二定位块42的多个图像，可以理解的是，该多个图像可以认为是该第二定位块42的“立体图”，从而就可以使用图像分析算法来获取摄像装置到第二定位块42的中心点之间的向量
Figure BDA0003698242710000065
本实施例中，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；
所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000066
”具体包括：
获取所述第二定位块42外表面上的三个不同位置的点P1、P2和P3在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为Dp1(XP1,YP1,ZP1)、DP2(XP2,YP2,ZP2)和Dp3(Xp3,Yp3,ZP3)；这里，在实际中，可以给三个点P1、P2和P3分别涂覆不同的颜色，且摄像装置是能够拍摄到这三个点的。
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取三个点P1、P2和P3在第一临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′P1(X′P1,Y′P1,Z′P1)、D′P2(X′P2,Y′P2,Z′P2)和D′P3(X′P3,Y′P3,Z′P3)；这里，可以理解的是，第一临时三维坐标系统可以以摄像装置的视角为基准的。
基于P1点对应的三维坐标DP1和三维坐标D′P1、P2点对应的三维坐标DP2和三维坐标D′P2、以及P3点对应的三维坐标DP3和三维坐标D′P3，得到第一临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第一坐标变换；
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000067
向量
Figure BDA0003698242710000068
是基于第一临时三维坐标系；基于第一坐标变换、得到向量
Figure BDA0003698242710000069
在所述预设三维坐标系中向量
Figure BDA00036982427100000610
这里，假设有一个点P在预设三维坐标系中的三维坐标为D(X,Y,Z)，该点P在第一临时三维坐标系中的三维坐标为D(X′,Y′,Z′)，则有等式：
Figure BDA0003698242710000071
其中，R是旋转矩阵，
Figure BDA0003698242710000072
是平移向量，α为比例因子。
之后，将三维坐标Dp1和三维坐标D′P1、三维坐标DP2和三维坐标D′P2、以及三维坐标DP3和三维坐标D′P3，带入到上述等式中，则可以求得R、
Figure BDA0003698242710000073
和α。
本实施例中，所述透视成像设备还包括：连接杆3，所述探测器2的侧边固定连接到连接杆3的第一端，所述连接杆的第二端固定连接到第二定位块42，在所述连接杆3中，第一、第二端相对设置。这里，该连接杆3可以使得第二定位块42远离探测器2，从而使得病人遮挡第二定位块42的可能性进一步的降低。
本实施例中，所述透视成像设备中还设置有非视觉传感器；所述“基于预设方法获取第一定位块41到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000074
”具体包括：控制所述非视觉传感器获取第一定位块41到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000075
这里，该非视觉传感器可以利用非视觉信息来获取第一定位块41到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000076
例如，所述非视觉传感器能够执行以下方法：(1)GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位；(2)磁场定位，(3)超声波定位和(4)超宽带(UWB，Ultra Wide Band)定位。
这里，在实际使用中，可以临时使用一个非视觉传感器，由该非视觉传感器来执行该预设方法，从而能够获得向量
Figure BDA0003698242710000077
该磁场定位的原理可以为：周围磁场很容易受到铁制品的干扰，而建筑物中又到处布满了钢筋和各种铁制管道，这样就会导致我们在测量出的磁场在室内不同的位置上会有着不同的场强和变化，由于钢材的分布可以近似看成是随机的，而且在长时间内是不会轻易改变的，这样一来根据场强的变化趋势就可以形成一个独一定位到当前所在的位置了。
超声波定位是指即使用发射探头发出频率大于20KHZ的声波和计算飞行时间来探测距离并进行定位，从而获得向量
Figure BDA0003698242710000078
超宽带技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽。
本实施例中，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；
在探测器2的侧边还固定有第三定位块和第四定位块；
所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000084
”具体包括：
获取第二定位块42的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为D2(X2,Y2,Z2)、D3(X3,Y3,Z3)和D4(X4,Y4,Z4)；
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取第二定位块42的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在第二临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′2(X′2,Y′2,Z′2)、D′3(X′3,Y′3,Z′3)和D′4(X′4,Y′4,Z′4)；这里，可以理解的是，第二临时三维坐标系统可以以非视觉传感器的视角为基准的。
基于第二定位块42的中心点对应的三维坐标D2和三维坐标D′2、第三定位块的中心点对应的三维坐标D3和三维坐标D′3、以及第四定位块的中心点对应的三维坐标D4和三维坐标D′4，得到第二临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第二坐标变换；
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000085
向量
Figure BDA0003698242710000086
是基于第二临时三维坐标系；基于第二坐标变换、得到向量
Figure BDA0003698242710000087
在所述预设三维坐标系中向量
Figure BDA0003698242710000088
这里，假设有一个点P在预设三维坐标系中的三维坐标为D(X,Y,Z)，该点P在第二临时三维坐标系中的三维坐标为D(X′,Y′,Z′)，则有等式：
Figure BDA0003698242710000081
其中，R是旋转矩阵，
Figure BDA0003698242710000082
是平移向量，α为比例因子。
之后，将三维坐标D2和三维坐标D′2、三维坐标D3和三维坐标D′3、以及三维坐标D3和三维坐标D′3，带入到上述等式中，则可以求得R、
Figure BDA0003698242710000083
和α。
本发明实施例二提供了一种透视成像设备的控制装置，所述透视成像设备包括：光机1、探测器2和第二定位块42，所述光机1和探测器2之间的位置关系是非固定的，所述第二定位块42固定于探测器2的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块42的中心点B到探测器2的中心点O之间向量为
Figure BDA0003698242710000089
所述探测器2的成像面处于目标平面S中；包括以下模块：
信息获取模块，用于获取所述光机1的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA00036982427100000810
所述向量
Figure BDA00036982427100000811
是基于所述预设三维坐标系的；
信息处理模块，用于生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure BDA0003698242710000091
以及向量
Figure BDA0003698242710000092
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，所述向量
Figure BDA0003698242710000093
是基于所述预设三维坐标系的；
判断模块，用于当|A-90°|≤预设阀值时，所述光机1的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。
本实施例中，所述光机1上固定设置有第一定位块41，所述锥束中心X到第一定位块41之间的向量为
Figure BDA0003698242710000095
所述向量
Figure BDA0003698242710000094
是基于所述预设三维坐标系的；
所述信息获取模块还用于：基于预设方法获取第一定位块41到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000096
则所述光机1的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure BDA0003698242710000097
所述向量
Figure BDA0003698242710000098
是基于所述预设三维坐标系的。
本实施例中，所述第一定位块41为摄像装置；
所述信息获取模块还用于：控制所述摄像装置拍摄包含有所述第二定位块42的若干图像，基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000099
本实施例中，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；
所述信息获取模块还用于：获取所述第二定位块42外表面上的三个不同位置的点P1、P2和P3在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为DP1(XP1,YP1,ZP1)、DP2(XP2,YP2,ZP2)和DP3(XP3,YP3,ZP3)；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取三个点P1、P2和P3在第一临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′P1(X′P1,Y′P1,Z′P1)、D′P2(X′P2,Y′P2,Z′P2)和D′P3(X′P3,Y′P3,Z′P3)；基于P1点对应的三维坐标DP1和三维坐标D′P1、P2点对应的三维坐标DP2和三维坐标D′P2、以及P3点对应的三维坐标DP3和三维坐标D′P3，得到第一临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第一坐标变换；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA00036982427100000911
向量
Figure BDA00036982427100000910
是基于第一临时三维坐标系；基于第一坐标变换、得到向量
Figure BDA00036982427100000912
在所述预设三维坐标系中向量
Figure BDA00036982427100000913
本实施例中，所述透视成像设备还包括：连接杆3，所述探测器2的侧边固定连接到连接杆3的第一端，所述连接杆的第二端固定连接到第二定位块42，在所述连接杆3中，第一、第二端相对设置。
本实施例中，所述预设方法至少包括以下中的一种：GPS定位、磁场定位、超声波定位和超宽带定位。
本实施例中，在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；在探测器2的侧边还固定有第三定位块和第四定位块；
所述信息获取模块还用于：获取第二定位块42的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为D2(X2,Y2,Z2)、D3(X3,Y3,Z3)和D4(X4,Y4,Z4)；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取第二定位块42的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在第二临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′2(X′2,Y′2,Z′2)、D′3(X′3,Y′3,Z′3)和D′4(X′4,Y′4,Z′4)；基于第二定位块42的中心点对应的三维坐标D2和三维坐标D′2、第三定位块的中心点对应的三维坐标D3和三维坐标D′3、以及第四定位块的中心点对应的三维坐标D4和三维坐标D′4，得到第二临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第二坐标变换；基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块42的中心点B之间的向量
Figure BDA0003698242710000101
向量
Figure BDA0003698242710000102
是基于第二临时三维坐标系；基于第二坐标变换、得到向量
Figure BDA0003698242710000103
在所述预设三维坐标系中向量
Figure BDA0003698242710000104
本发明实施例三提供了一种电子设备，包括：存储器，用于存储可执行指令；处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现实施例一中的控制方法。
本发明实施例四提供了一种存储介质，存储有可执行指令，用于引起处理器执行时，实现实施例一中的控制方法。
图6为本发明实施例提供的再一种用于超短期负荷预测的神经网络的生成装置的示意图。应用于某一电子设备的结构示意图，图5所示的电子设备700包括：至少一个处理器701、存储器702、至少一个网络接口704和其他用户接口703。电子设备700中的各个组件通过总线系统705耦合在一起。可理解，总线系统705用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统705除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图5中将各种总线都标为总线系统705。
其中，用户接口703可以包括显示器、键盘或者点击设备(例如，鼠标，轨迹球(trackball)、触感板或者触摸屏等。
可以理解，本发明实施例中的存储器702可以是易失性存储器或非易失性存储器，或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中，非易失性存储器可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、可编程只读存储器(Programmable ROM，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable PROM，EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically EPROM，EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明，许多形式的RAM可用，例如静态随机存取存储器(Static RAM，SRAM)、动态随机存取存储器(Dynamic RAM，DRAM)、同步动态随机存取存储器(Synchronous DRAM，SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(Double Data RateSDRAM，DDRSDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(Enhanced SDRAM，ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(Synch link DRAM，SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(DirectRambus RAM，DRRAM)。本文描述的存储器702旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
在一些实施方式中，存储器702存储了如下的元素，可执行单元或者数据结构，或者他们的子集，或者他们的扩展集：操作系统7021和应用程序7022。
其中，操作系统7021，包含各种系统程序，例如框架层、核心库层、驱动层等，用于实现各种基础业务以及处理基于硬件的任务。应用程序7022，包含各种应用程序，例如媒体播放器(Media Player)、浏览器(Browser)等，用于实现各种应用业务。实现本发明实施例方法的程序可以包含在应用程序7022中。
在本发明实施例中，通过调用存储器702存储的程序或指令，具体的，可以是应用程序7022中存储的程序或指令，
应用于上位机时，处理器701用于执行各方法实施例所提供的方法步骤，例如包括：
接收传感器和/或PLC发送的目标数据集；
将所述目标数据集发送给服务器；由所述服务器根据所述目标数据集进行相应操作；
所述目标数据集，包括以下至少之一：探测数据、探测数据对应的类型符号、描述采集探测数据的设备的标志符。
应用于服务器时，处理器701用于执行各方法实施例所提供的方法步骤，例如包括：
接收上位机发送的数据集；
对所述数据集进行分析，根据分析结果针对所述数据集中的数据执行不同的操作；
所述数据集，包括以下至少之一：探测数据、探测数据对应的类型符号、描述采集探测数据的设备的标志符。
上述本发明实施例揭示的方法可以应用于处理器701中，或者由处理器701实现。处理器701可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器701中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器701可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件单元组合执行完成。软件单元可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器702，处理器701读取存储器702中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
可以理解的是，本文描述的这些实施例可以用硬件、软件、固件、中间件、微码或其组合来实现。对于硬件实现，处理单元可以实现在一个或多个专用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、数字信号处理设备(DSP Device，DSPD)、可编程逻辑设备(Programmable LogicDevice，PLD)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、通用处理器、控制器、微控制器、微处理器、用于执行本申请所述功能的其它电子单元或其组合中。
对于软件实现，可通过执行本文所述功能的单元来实现本文所述的技术。软件代码可存储在存储器中并通过处理器执行。存储器可以在处理器中或在处理器外部实现。
本实施例提供的电子设备可以是上述的电子设备，可执行上述优化方法的所有步骤，进而实现上述优化方法的技术效果，具体请参照上述相关描述，为简洁描述，在此不作赘述。
本发明实施例还提供了一种存储介质(计算机可读存储介质)。这里的存储介质存储有一个或者多个程序。其中，存储介质可以包括易失性存储器，例如随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如只读存储器、快闪存储器、硬盘或固态硬盘；存储器还可以包括上述种类的存储器的组合。
当存储介质中一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现上述在运维监控装置执行的优化方法。
应用于上位机时，所述处理器用于执行存储器中存储的运维监控程序，以实现以下在上位机侧执行的优化方法的步骤：
接收传感器和/或可编程逻辑控制器PLC发送的目标数据集；
将所述目标数据集发送给服务器；由所述服务器根据所述目标数据集进行相应操作；
所述目标数据集，包括以下至少之一：探测数据、探测数据对应的类型符号、描述采集探测数据的设备的标志符。
应用于服务器时，所述处理器用于执行存储器中存储的运维监控程序，以实现以下在服务器侧执行的优化方法的步骤：
接收上位机发送的数据集；
对所述数据集进行分析，根据分析结果针对所述数据集中的数据执行不同的操作；
所述数据集，包括以下至少之一：探测数据、探测数据对应的类型符号、描述采集探测数据的设备的标志符。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种透视成像设备的控制方法，所述透视成像设备包括：光机(1)、探测器(2)和第二定位块(42)，所述光机(1)和探测器(2)之间的位置关系是非固定的，所述第二定位块(42)固定于探测器(2)的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块(42)的中心点B到探测器(2)的中心点O之间向量为
Figure FDA0003698242700000011
所述探测器(2)的成像面处于目标平面S中；其特征在于，包括以下步骤：
获取所述光机(1)的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure FDA0003698242700000012
所述向量
Figure FDA0003698242700000013
是基于所述预设三维坐标系的；
生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure FDA0003698242700000014
以及向量
Figure FDA0003698242700000015
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，所述向量
Figure FDA0003698242700000016
是基于所述预设三维坐标系的；
当|A-90°|≤预设阀值时，所述光机(1)的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，
所述光机(1)上固定设置有第一定位块(41)，所述锥束中心X到第一定位块(41)之间的向量为
Figure FDA0003698242700000017
所述向量
Figure FDA0003698242700000018
是基于所述预设三维坐标系的；
所述“获取所述光机(1)的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure FDA0003698242700000019
具体包括：
基于预设方法获取第一定位块(41)到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA00036982427000000110
则所述光机(1)的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure FDA00036982427000000111
所述向量
Figure FDA00036982427000000112
是基于所述预设三维坐标系的。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述第一定位块(41)为摄像装置；
所述“基于预设方法获取第一定位块(41)到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA00036982427000000113
具体包括：
控制所述摄像装置拍摄包含有所述第二定位块(42)的若干图像，基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA00036982427000000114
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，
在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；
所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA00036982427000000115
具体包括：
获取所述第二定位块(42)外表面上的三个不同位置的点P1、P2和P3在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为DP1(XP1,YP1,ZP1)、DP2(XP2,YP2,ZP2)和DP3(XP3,YP3,ZP3)；
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取三个点P1、P2和P3在第一临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′P1(X′P1,Y′P1,Z′P1)、D′P2(X′P2,Y′P2,Z′P2)和D′P3(X′P3,Y′P3,Z′P3)；
基于P1点对应的三维坐标DP1和三维坐标D′P1、P2点对应的三维坐标DP2和三维坐标D′P2、以及P3点对应的三维坐标DP3和三维坐标D′P3，得到第一临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第一坐标变换；
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA0003698242700000021
向量
Figure FDA0003698242700000022
是基于第一临时三维坐标系；基于第一坐标变换、得到向量
Figure FDA0003698242700000023
在所述预设三维坐标系中向量
Figure FDA0003698242700000024
5.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述透视成像设备还包括：
连接杆(3)，所述探测器(2)的侧边固定连接到连接杆(3)的第一端，所述连接杆的第二端固定连接到第二定位块(42)，在所述连接杆(3)中，第一、第二端相对设置。
6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，
所述透视成像设备中还设置有非视觉传感器；
所述“基于预设方法获取第一定位块(41)到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA0003698242700000025
具体包括：控制所述非视觉传感器获取第一定位块(41)到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA0003698242700000026
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于：
在所述预设三维坐标系中，目标平面S为XOY平面，所述中心点O为所述XOY平面中的原点；
在探测器(2)的侧边还固定有第三定位块和第四定位块；
所述“基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA0003698242700000027
具体包括：
获取第二定位块(42)的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在所述预设三维坐标系中的三维坐标分别为D2(X2,Y2,Z2)、D3(X3,Y3,Z3)和D4(X4,Y4,Z4)；
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取第二定位块(42)的中心点、第三定位块的中心点和第四定位块的中心点在第二临时三维坐标系中的三维坐标分别为D′2(X′2,Y′2,Z′2)、D′3(X′3,Y′3,Z′3)和D′4(X′4,Y′4,Z′4)；
基于第二定位块(42)的中心点对应的三维坐标D2和三维坐标D′2、第三定位块的中心点对应的三维坐标D3和三维坐标D′3、以及第四定位块的中心点对应的三维坐标D4和三维坐标D′4，得到第二临时三维坐标系到所述预设三维坐标系的第二坐标变换；
基于视觉定位算法、从所述若干图像中获取摄像装置到第二定位块(42)的中心点B之间的向量
Figure FDA0003698242700000031
向量
Figure FDA0003698242700000032
是基于第二临时三维坐标系；基于第二坐标变换、得到向量
Figure FDA0003698242700000033
在所述预设三维坐标系中向量
Figure FDA0003698242700000034
8.一种透视成像设备的控制装置，所述透视成像设备包括：光机(1)、探测器(2)和第二定位块(42)，所述光机(1)和探测器(2)之间的位置关系是非固定的，所述第二定位块(42)固定于探测器(2)的侧边；在预设三维坐标系中，所述第二定位块(42)的中心点B到探测器(2)的中心点O之间向量为
Figure FDA0003698242700000035
所述探测器(2)的成像面处于目标平面S中；其特征在于，包括以下模块：
信息获取模块，用于获取所述光机(1)的锥束中心X到中心点B之间向量
Figure FDA0003698242700000036
所述向量
Figure FDA0003698242700000037
是基于所述预设三维坐标系的；
信息处理模块，用于生成锥束中心X到中心点O之间向量
Figure FDA0003698242700000038
以及向量
Figure FDA0003698242700000039
与目标平面S的夹角A，0°≤A≤90°，所述向量
Figure FDA00036982427000000310
是基于所述预设三维坐标系的；
判断模块，用于当|A-90°|≤预设阀值时，所述光机(1)的锥束中心X与探测器的中心点O重合，其中，预设阀值>0。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储可执行指令；
处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现权利要求1至7任一项所述的控制方法。
10.一种存储介质，其特征在于，存储有可执行指令，用于引起处理器执行时，实现权利要求1至7任一项所述的控制方法。
CN202210686752.2A 2022-06-16 2022-06-16 透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质 Pending CN115965741A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210686752.2A CN115965741A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210686752.2A CN115965741A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115965741A true CN115965741A (zh) 2023-04-14

Family

ID=87360520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210686752.2A Pending CN115965741A (zh) 2022-06-16 2022-06-16 透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115965741A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7443462B2 (ja) 治療計画画像、断片内３ｄ画像、及び断片内２ｄｘ線画像の画像見当合わせ
KR102175394B1 (ko) 의용 장치, 및 의용 장치의 제어 방법
JP2020503949A (ja) 放射線治療送出中にターゲット追跡を行うための撮像デバイスとしての回転２ｄｘ線撮像器の使用
US9047701B2 (en) 4D cone beam CT using deformable registration
US9582884B2 (en) Image processor, treatment system, and image processing method for determining a position of a point
US7889902B2 (en) High quality volume rendering with graphics processing unit
KR102301379B1 (ko) 영상 처리 장치, 영상 촬영 장치, 영상 처리 방법 및 영상 촬영 장치의 제어 방법
US11790525B2 (en) Method for metal artifact avoidance in x-ray imaging
WO2007117671A2 (en) Patient setup using tomosynthesis techniques
JP2016189982A (ja) 放射線撮影システム、制御方法およびプログラム
JP6305250B2 (ja) 画像処理装置、治療システム及び画像処理方法
US20220054862A1 (en) Medical image processing device, storage medium, medical device, and treatment system
CN111325703A (zh) 一种多模态成像引导的放疗方法、装置和系统
JP6271230B2 (ja) 画像処理装置、治療システム及び画像処理方法
JP2006230673A (ja) 動体追跡照射装置、動体追跡照射方法およびプログラム
JP7456068B2 (ja) トラッキングボリュームの検出性およびモデル品質を最適化するイメージング視点を選択するための装置および方法
KR20150126556A (ko) 마이크로칩 x선 단층촬영 시스템 및 이를 이용한 검사방법
US11844642B2 (en) Treatment system, calibration method, and storage medium
JP2023182681A (ja) モノスコピック放射線画像と３次元モデルの登録方法およびシステム
CN115965741A (zh) 透视成像设备的控制方法、装置、电子设备和存储介质
JP2017531520A (ja) トモシンセシス画像取得のための装置および方法
WO2014192571A1 (ja) 放射線画像解析装置、放射線治療システム、マーカ部分検出方法およびプログラム
CN113520593A (zh) 用于确定一个或多个成像标记物在图像坐标系中的位置的技术
KR101964844B1 (ko) 움직임 보상에 기반한 ct 데이터 재구성 방법 및 장치
CN116529756A (zh) 监测方法、装置及计算机存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination