CN116113542A - 用于射线摄影成像设备的可识别防散射栅格 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了用于使得针对射线摄影成像设备的防散射栅格能够被识别的方法和设备。一种用于为射线摄影成像设备提供防散射栅格(100)的方法，包括：通过增材制造过程，根据要提供的所述防散射栅格(100)的产品规格来形成栅格图案(110)；并且通过增材制造过程，以以下方式在所述栅格图案中或在所述栅格图案处形成多个结构修改(121)：当根据所述防散射栅格的预期用途在从所述射线摄影成像设备的辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格(100)时，使得能够基于图像来识别所述多个结构修改(121)；并且将所述多个结构修改(121)形成在唯一标识图案(120)中，从而创建唯一标识符，以使得能够在一个或多个其他栅格中识别要提供的所述防散射栅格。
Description
技术领域
本发明涉及射线摄影成像，并且特别地涉及用于为射线摄影成像设备提供防散射栅格的方法、用于使特定防散射栅格能够在一个或多个其他栅格中被识别的方法、用于射线摄影成像设备的防散射栅格以及用于在一个或多个其他栅格中识别特定防散射栅格的设备。
背景技术
US 2017/0213116 A1描述了一种使用提供的3D打印机将数据结构插入部件中的方法。该方法包括：提供具有与部件相关联的至少一个结构参数的数据结构，将数据结构转换成表示数据结构的标记，并且制造包含标记的部件。
WO 2008/007309 A1描述了一种用于选择性地透射电磁辐射(特别是X射线辐射)的栅格，该栅格具有至少一个结构元件，该至少一个结构元件是借助于选择性地激光烧结基本上不透辐射的粉末材料来建立的。
在射线摄影成像中，例如在医学和/或工业射线摄影中，防散射栅格用于减少在到达射线摄影成像设备的探测器的射线摄影曝光中产生的辐射散射。从而，在曝光期间，防散射栅格被放置在对象与探测器之间。可以通过使用诸如3D打印的增材制造过程来制造这样的防散射栅格。在制造期间，为了提供产品识别，可以执行激光雕刻的后处理步骤，其在3D打印产品上添加唯一代码。该后处理步骤是麻烦的，因为它花费延长总体制造时间的时间。此外，其能够导致产品错误，并且其可能引入产品损坏或额外缺陷，这降低总产量。而且，跨从制造商到终端用户的整个供应链跟踪的产品可能不透明，并且可能导致混淆和错误。
发明内容
因此，可能需要防散射栅格的改进的产品识别。本发明由独立权利要求限定。有利的实施例由从属权利要求限定。
根据第一方面，提供了一种用于为射线摄影成像设备提供防散射栅格的方法。所述方法包括以下步骤：
通过增材制造过程，根据要提供的所述防散射栅格的产品规格来形成栅格图案；并且
通过增材制造过程，以以下方式在所述栅格图案中或在所述栅格图案处形成多个结构修改：当根据所述防散射栅格的预期用途在从所述射线摄影成像设备的辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格时，使得能够基于图像来识别所述多个结构修改；并且将所述多个结构修改形成在唯一标识图案中，从而创建唯一标识符，以使得能够在一个或多个其他栅格中识别要提供的所述防散射栅格。
以这种方式，明确定义的唯一标识符，其也可以被称为一种或一个包括所述多个结构修改的明确定义的水印。这允许在一个或多个其他栅格中唯一地识别特定防散射栅格，即使这些栅格具有相同的类型。所述水印可以以结构(即物理)的方式直接嵌入到防散射栅格结构中。有利地，这在实际防散射栅格的制造过程期间直接执行，从而省略了额外后处理步骤，诸如激光雕刻等，以用于使得能够通过后处理的产品代码等来识别所述产品。从而，所述多个结构修改被布置和/或形成为不干扰所述防散射栅格的功能或操作。此外，可以从一个方向，特别是查看方向，甚至在对应于其预期用途的位置和/或取向中识别所述防散射栅格，即，其安装成准备进行成像操作。这甚至可以通过所述射线摄影成像设备来完成，利用其或其中，防散射栅格本身要被使用。
如本文所使用的，所述增材制造过程可以被广泛理解为适合于制造所述防散射栅格的任何三维(3D)打印技术。例如，所述增材制造过程可以是直接金属激光烧结(DMLS)、选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)、电子束熔化(EBM)等。在本文中不限于此。
此外，如本文所使用的，所述栅格图案在平面(例如x-y平面)中二维(2D)地延伸(其中，x作为外边缘，并且y作为另一外边缘)，并且在垂直于其的方向(例如z方向)上具有厚度。所述栅格图案可以包括例如多个交替的平行条带或壁，其中，制造材料可以选自例如钨、铅等，以及可透射线物质，诸如塑料、碳纤维、铝、纸等。(一个或多个)外边缘也可以被称为所述防散射栅格的外周部。
如本文所使用的，所述产品规格可以包括关于所述防散射栅格的结构的信息，例如尺寸、壁的布置、材料的选择等。从而，所述产品规格可以定义特定类型的防散射栅格和/或专用于特定射线摄影成像设备的防散射栅格。
此外，如本文所使用的，多个结构修改也可以被称为在根据所述产品规格总体制造的实际栅格图案内的对应数目的位置处的多个预期结构修改，其中，所述多个预期结构修改可能对所述防散射栅格的指定功能没有影响或影响很小，例如，由于其仅有轻微的修改，或者可以通过与所述特定防散射栅格相关联的对应校准数据等来补偿对所述防散射栅格的影响。换句话说，所述多个结构修改可以被理解为是有意的、针对性的，允许创建所需数目的要生成的唯一组合、代码或标识符，和/或确保对唯一标识图案的可靠视觉识别。
如本文所使用的，所述唯一标识图案可以被理解为一些种类的水印，并且创建唯一标识符，优选地以与特定防散射栅格的一对一对应关系。所述唯一标识图案至少在其功能上可以与QR码等可比较。应注意，可以通过例如适合的代码读取器、光学代码读取器，通过利用根据第四方面的设备、射线摄影成像设备等来读出所述唯一标识图案。
应注意，根据所述增材制造过程的能力，可以同时、在时间上交叠、交替或顺序地执行所述栅格图案的形成和所述多个结构修改的形成。
此外，应注意，所述栅格图案的形成和所述多个结构修改的形成不一定必须使用相同的增材制造过程，但是，任选地，对于每个增材制造过程，可以使用彼此不同的单独过程。例如，DMLS可以被用于一种形成过程，并且选择性激光烧结可以被用于另一种形成过程，并且任何已知的增材制造过程可以是适合的，其中，在本文中不限于此。
如本文所使用的，所述射线摄影成像设备可以被广泛理解为使用辐射源的成像设备和/或使用X射线、伽马射线或类似的电离辐射和非电离辐射的成像技术来查看或图示物体的内部形式。例如，所述射线摄影成像设备可用于医学射线摄影术，例如用于诊断和/或治疗目的、工业射线摄影、机场安全等。在本文中不限于此。
此外，应注意，每个标识图案具有由多个修改形成的其唯一组合，使得没有标识图案与其他标识图案相同，但在至少一个组合点中(即，在至少一个结构修改中)与所有其他标识图案不同，并且因此是唯一可识别的。从而，所述多个修改中的每个可以在例如其位置、尺寸、形状和/或类型等方面变化。
根据实施例，通过在形成所述栅格图案的一个或多个壁和/或表面处形成所述多个结构修改的至少部分，可以将所述多个结构修改形成为可识别的。例如，所述多个结构修改可以由以下各项中的一项或多项形成：壁厚度的局部变化；壁位置的局部移位；壁中、顶部或底部的明确定义的突起的局部添加；从栅格结构中对小的明确定义的结构的局部移除；壁的小的明确定义的表面修改(例如粗糙度等)的局部应用；特定结构元件的局部应用(例如针孔、十字线等)，其中，在有源栅格图案区域(例如所述防散射栅格的圆周边缘)外部具有明确定义的形状和尺寸，所述有源栅格图案区域在所述防散射栅格二维地延伸的平面中延伸；以及与用于形成栅格图案的第一3D材料不同的第二3D材料的量的局部应用，其中，所述第二3D材料与所述栅格图案的数目比例小于所述第一3D材料的数目比例。以这种方式，所述防散射栅格的总体功能不受所述多个结构修改干扰，其中，所有这些修改选项可以在所述成形过程期间应用而不需要后处理。
应注意，在本描述内，所述壁可以是单个壁，其中，所述栅格图案由多个壁形成。此外，所述多个结构修改中的每个可以同时形成在超过一个壁处。此外，如本文所使用的，所述壁也可以被称为隔膜壁，其应被理解为将形成所述栅格图案的腔或结构分成更小的腔或结构的壁。
在实施例中，可以通过将形成所述栅格图案的一个或多个壁进行局部移位来至少部分地形成所述多个结构修改。例如，壁的部分可能与相邻部分不对齐，使得这在视觉上可识别。以这种方式，所述防散射栅格的总体功能不受所述多个结构修改干扰，其中，所有这些修改选项可以在形成过程期间应用而不需要后处理。
根据实施例，可以通过形成对形成所述栅格图案的一个或多个壁的厚度的局部变化来至少部分地形成所述多个结构修改。例如，额外量的材料可以优选地在对应位置处稍微加厚。优选地，额外量的材料可以位于两个壁之间的角中。以这种方式，所述防散射栅格的总体功能不受所述多个结构修改干扰，其中，所有这些修改选项可以在所述形成过程期间应用而不需要后处理。
在实施例中，通过在形成所述栅格图案的一个或多个壁处形成局部突起至少部分地形成所述多个结构修改。例如，所述突起可以在所述栅格图案二维地延伸的平面内延伸。任选地，所述突起可以跨超过一个壁延伸。以这种方式，所述防散射栅格的总体功能不受所述多个结构修改干扰，其中，所有这些修改选项可以在所述形成过程期间应用而不需要后处理。
根据实施例，所述多个结构修改至少部分地由所述栅格图案处的局部材料凹陷形成。例如，所述材料凹陷可以位于由所述壁形成的边缘、角等处。以这种方式，所述防散射栅格的总体功能不受所述多个结构修改干扰，其中，所有这些修改选项可以在所述形成过程期间应用而不需要后处理。
在实施例中，所述防散射栅格和/或栅格图案可以包括感兴趣区域和至少部分地围绕所述感兴趣区域的外周部；其中，所述多个结构修改可以形成在所述外周部上；并且其中，改变所述多个结构修改中的个体结构修改的形状和/或尺寸以形成所述标识图案。
如本文所使用的，所述感兴趣区域可以被理解为用于到达探测器的射线摄影曝光的区域或区。在该方面中，所述防散射栅格的感兴趣区域也可以被称为关于预期射线摄影曝光的有效区域。同样地，可以是所述防散射栅格的边界、边缘等的外周部可以被理解为非有效区域，因为它通常不旨在用于射线摄影曝光。例如，所述多个结构修改可以形成针孔或十字线图案，其中，所述多个结构修改中的一些或全部在形状和/或尺寸上彼此不同。优选地，所述多个结构修改可以位于所述栅格图案的有效区域(即所述感兴趣区域)外部。例如，它们可以位于围绕所述栅格图案延伸的圆周边缘上。此外，所述结构修改可以有意地定位、成形和/或定尺寸，以用于使用它们测量例如X射线焦斑的大小、位置和/或位移。以这种方式，所述防散射栅格的总体功能不受所述多个结构修改干扰，其中，所有这些修改选项可以在所述形成过程期间应用而不需要后处理。此外，所述标识图案还可以用于例如焦斑测量。
根据实施例，可以通过局部应用与用于形成所述栅格图案的第一材料不同的第二材料以在图像数据中不同地表现来至少部分地形成所述多个结构修改。应注意，所述栅格图案仍然可以通过使用除了所述第一材料之外的一种或多种其他材料来形成，使得这不限于一种单个材料。可以选择所述第二材料，以在光学或放射图像性质中提供优选地明确定义的可识别的变化。所述第二材料可以是例如光反射铝或非X射线吸收聚合物，例如布置在多个栅格像素中。以这种方式，所述防散射栅格可以由所述射线摄影成像设备(例如，其被提供用于的X射线设备)直接读出。此外，即使当使用光学图像时，这些修改也可以嵌入到所述防散射栅格中而不改变所述栅格图案的外部结构，因为所述第二材料也可以在所述表面附近应用而不从表面突起。
在实施例中，所述标识图案可以包括在所述标识图案内冗余的至少一个部分图案。例如，所述标识图案可以包括至少一个2倍或4倍对称等。如果所述图像已经在很大程度上不同的曝光条件下采集，例如低X射线强度、大焦斑、系统振动或移动等，则这增强了用于将其读出的X射线图像或光学图像内的标识图案的可检测性。
根据第二方面，提供了一种用于使得特定防散射栅格能够在一个或多个其他栅格中被识别的方法，所述防散射栅格是通过增材制造过程制造的。所述方法可以应用于由根据第一方面的方法制造的防散射栅格。所述方法包括以下步骤：
由成像设备捕获图像数据中的特定防散射栅格；
由数据处理单元处理所捕获的图像数据以提取标识图案，所述标识图案是由除了栅格图案之外形成的多个结构修改形成的，所述栅格图案是根据所述防散射栅格的产品规格通过所述增材制造过程形成的；
由所述数据处理单元基于所提取的标识图案来生成被分配给所述特定防散射栅格的唯一标识符数据；并且
记录与所述特定防散射栅格相关的所述唯一标识符数据。
例如，可以在沿着所述防散射栅格的厚度方向的查看方向上，例如沿着垂直于所述防散射栅格二维地延伸的平面的方向，执行所述图像数据的捕获。
此外，所捕获的图像数据的处理可以包括一种或多种图像分析技术，诸如特征或模式识别等。
例如，基于产品代码分配等，所述标识符数据的生成可以是随机的。
此外，所述唯一标识符数据的记录可以作为数据集存储在存储介质中。此外，它可以存储在存储器、数据库等中。
根据实施例，所述成像设备可以是射线摄影成像设备。所述射线摄影成像设备可以包括辐射源和探测器，其中，当按预期使用时或当在所述射线摄影成像设备中使用或与所述射线摄影成像设备一起使用时，所述防散射栅格被布置在所述辐射源与所述探测器之间。例如，所述多个结构修改可以至少部分地由第二3D打印材料的局部应用形成，所述第二3D打印材料提供了X射线和/或光学性质的明确定义的变化，其中，所述第二3D打印材料可以是例如光反射铝或非X射线吸收聚合物，例如位于多个防散射栅格像素中。以这种方式，所述标识图案可以在根据规格预期的设备中读出，其中，已经安装了所述标识图案。
根据第三方面，提供了一种用于射线摄影成像设备的防散射栅格。所述防散射栅格包括：
栅格图案，其是根据所述防散射栅格的产品规格通过增材制造过程形成的；以及
标识图案，其被配置为当根据所述防散射栅格的预期用途在从辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格时能够由成像设备识别，并且所述标识图案是由除了所述栅格图案之外通过所述增材制造过程形成的多个结构修改形成的。
例如，可以通过执行根据第一方面的方法来制造防散射栅格。此外，所述防散射栅格可以被配置为通过应用根据第二方面的方法和/或使用根据第四方面的设备来读出以获得其唯一标识符。
所述防散射栅格提供了如上文关于第一方面所描述的至少基本上对应的技术效果。
根据第四方面，提供了一种用于在一个或多个其他栅格中识别特定防散射栅格的设备。例如，所述设备可以被配置为读出由第一方面的方法生成的标识图案，执行根据第二方面的方法，并且被应用于根据第三方面的防散射栅格。所述设备包括：
数据处理单元，其被配置为：
获得所述特定防散射栅格的图像数据，根据所述防散射栅格的预期用途在从辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格；
处理所获得的图像数据以提取标识图案，所述标识图案是由除了栅格图案之外形成的多个结构修改形成的，所述栅格图案是根据所述防散射栅格的产品规格形成的；
基于所提取的标识图案来生成被分配给所述特定防散射栅格的唯一标识符数据；并且
记录与所述特定防散射栅格相关的所述标识符数据。
例如，所述数据处理单元可以是任何计算模块，诸如处理器等。
所述图像数据可以由成像设备提供，诸如光学成像设备，例如相机、或放射设备，例如X射线设备。例如，所述图像数据可以是光学图像数据、放射图像等。
所述设备提供了至少在很大程度上对应于上文参考第二方面所描述的技术效果的技术效果，因此这在此处将不再重复。
根据实施例，所述数据处理单元还可以被配置为：获得专用于特定防散射栅格并且包括唯一软件标识符数据的软件应用程序数据；
将所述唯一软件标识符数据与被分配给所述特定防散射栅格的所述唯一标识符数据进行比较；并且
如果在所比较的标识符数据之间不存在匹配，则阻止对软件应用的访问，或者如果在所比较的标识符数据之间存在匹配，则允许对所述软件应用的访问。
例如，所述软件应用程序可以被预期和/或配置为仅与特定防散射栅格组合操作，这意味着允许将其与具有不同的唯一标识图案的防散射栅格或完全缺失相同标识图案的防散射栅格组合操作。以这种方式，提供了用户访问保护。
在实施例中，所述数据处理单元还可以被配置为基于所述特定防散射栅格的标识符数据来获得专用于所述特定防散射栅格的校准数据集，并且被配置为校准针对所述特定防散射栅格的射线摄影成像系统。
第五方面涉及将根据第三方面的防散射栅格用于产品激活。换句话说，所述防散射栅格的唯一标识图案也可以被理解为允许许可证验证流程的产品密钥。上文参考第四方面描述了这样的流程。因此，另一方面涉及在许可证验证流程中使用根据第三方面的防散射栅格。要激活的产品可以是上文参考第四方面所描述的软件应用。
根据第六方面，提供了一种计算机程序单元，其在由处理器运行时被配置为执行第一或第二方面的方法，和/或控制根据第四方面的设备或系统。
根据第七方面，提供了一种计算机可读存储或传输介质，其已经存储或其携带根据第六方面的计算机程序单元。
应注意，上述实施例可以彼此组合，而与所涉及的方面无关。因此，所述方法可以与其他方面的系统和/或单元的结构特征组合，并且同样地，所述设备和系统可以与彼此的特征组合并且还可以与上文关于所述方法所描述的特征组合。
本发明的这些和其他方面将参考在下文中所描述的实施例变得显而易见并且得到阐述。
附图说明
将在以下附图中描述本发明的示例性实施例。
图1在示意性平面图或俯视图中示出了根据实施例的防散射栅格。
图2在示意性侧视图中示出了根据实施例的防散射栅格的部分，包括具有示例性形状、尺寸、取向等的多个结构元件。
图3在示意性平面图或俯视图中示出了图2的防散射栅格的部分。
图4在示意性透视图中示出了根据实施例的防散射栅格。
图5示出了根据实施例的用于提供防散射栅格的示例性3D打印设备。
图6在示意性框图中图示了根据实施例的利用防散射栅格和用于识别防散射栅格的设备的产品识别过程。
图7在流程图中示出了根据实施例的用于为射线摄影成像设备提供防散射栅格的方法。
图8在流程图中示出了根据实施例的用于使特定防散射栅格能够在一个或多个其他栅格中被识别的方法。
附图标记列表
100 防散射栅格
110 栅格图案
111 感兴趣区
112 外周部
120 标识图案
121 结构修改
200 制造设备
2xx设备的部件
300设备，例如水印读取器
310 数据处理单元
320 存储设备
330 成像设备
340 数据集
350 数据集
D 探测器
4xx方法(步骤)
5xxx方法(步骤)
具体实施方式
图1在示意性平面图或俯视图中示出了根据实施例的示例性防散射栅格100。例如，防散射栅格100可以用于限制到达射线摄影成像设备(诸如X射线设备、伽马射线设备或其他电离辐射利用设备)的探测器的辐射散射量。在其预期用途中，防散射栅格100优选地被布置和/或定位在射线摄影成像设备的辐射源与探测器之间。特别地，防散射栅格可以位于要从辐射源成像的对象的相对侧上，并且在对象与探测器之间。
防散射栅格100包括栅格图案110，栅格图案110由多个平行壁(也称为隔膜壁)形成，该平行壁由辐射(例如X射线)吸收材料(诸如钨、铅等)和不吸收辐射(例如可透射线)的材料(诸如塑料、碳纤维、铝、纸等)制成。栅格图案110形成多个栅格像素。
如将在下文更详细地解释的，栅格图案110是根据防散射栅格100的产品规格通过增材制造过程形成的。从而，一个或多个防散射栅格100可以根据第一产品规格形成，一个或多个防散射栅格100可以根据至少一个另外的第二、第三等产品规格形成，其中，期望的是，根据共同产品规格制造的所有防散射栅格100能够彼此区分，并且能够与根据一个或多个另外的产品规格制造的所有防散射栅格100区分。例如，产品规格可以包括关于防散射栅格100的结构的信息，例如，尺寸、壁的布置、材料的选择等。从而，产品规格可以定义特定类型的防散射栅格和/或专用于特定射线摄影成像设备的防散射栅格。
此外，防散射栅格100包括标识图案120，标识图案120由除了栅格图案110之外形成的大量、优选地许多或多个结构修改121形成。换句话说，多个结构修改121中的一些(例如子集)或全部一起形成额外标识图案120。在至少一些实施例中，标识图案120可以位于栅格图案110内，如图1中示例性所示。标识图案120被配置为当根据防散射栅格100的预期用途在从辐射源起的查看方向上查看防散射栅格100时，能由成像设备识别，如下文将更详细地解释的。
尽管图1仅通过示例的方式示出了由相同图示的点(为了清晰起见，仅其中的一些由附图标记121指代)，但是应当注意，多个结构修改121中的一个或多个或每个也可以在结构上彼此不同。此外，多个结构修改121也可以布置在相同的壁上，并且可以在其他情况下可自由配置，只要所得的标识图案120是唯一的。换句话说，提供给特定的一个防散射栅格100的每个标识图案120具有由多个修改121形成的其唯一组合，使得没有标识图案120与其他标识图案相同，但在至少一个组合点处(即，在至少一个结构修改121中)与所有其他标识图案不同，并且因此是唯一可识别的。从而，多个修改121中的每个可以在例如其位置、尺寸、形状和/或类型等方面变化。
此外，如下文将更详细地解释的，标识图案120和/或多个结构修改121是通过增材制造过程形成的，所述增材制造过程可以与用于形成栅格图案110的过程相同(即在过程中使用的基本技术方面)，或者可以与其不同。例如，可以通过第一类型的增材制造过程形成栅格图案110，并且可以通过第二类型的增材制造过程形成标识图案120，其中，第一和第二类型可以彼此相同或不同。此外，在至少一些实施例中，标识图案110可以在形成栅格图案110期间被形成，即在执行第一类型的增材制造过程期间被形成。
应注意，标识图案120对于制造和/或提供的每个防散射栅格100是唯一的，以便创建唯一标识符，以使得能够在一个或多个其他栅格中识别要提供的防散射栅格，即使这些栅格是根据共同的基础产品规格制造的。换句话说，标识图案120可以被理解为唯一标识符，例如水印，其允许记录与相关联的防散射栅格100的一对一对应关系。标识图案120可以在物理防散射栅格100和指示标识图案120或其标识符的电子记录两者处被读出和电子处理。
在以下中，下文解释了与多个结构修改121的设计有关的示例性实施例，其中，这些实施例中的每个可以单独形成或者可以与其他实施例中的一个或多个组合以形成标识图案120。
任选地，通过将形成栅格图案110的一个或多个壁进行局部移位来至少部分地形成多个结构修改121。例如，壁的部分可能与相邻部分不对齐，使得这在视觉上可识别。
任选地，通过形成形成栅格图案的一个或多个壁的厚度的局部变化来至少部分地形成多个结构修改121。例如，额外量的材料可以优选地在对应位置处稍微加厚。优选地，额外量的材料可以位于两个壁之间的角中。
任选地，多个结构修改121是至少部分地由栅格图案110处的局部材料凹陷形成的。例如，材料凹陷可以位于由壁形成的边缘、角等处。
任选地，标识图案120包括在标识图案内冗余的至少一个部分图案，例如结构修改121的子集。即，结构修改121的至少子集的一个或多个组合被形成至少两次、三次、四次等。例如，标识图案可以包括至少一个2倍或4倍对称等。
此外，任选地，通过局部应用与用于形成栅格图案的第一材料不同的第二材料以在图像数据中不同地表现来至少部分地形成多个结构修改110。可以选择第二材料，以在光学或放射图像性质中提供优选地明确定义的可识别的变化。第二材料可以是例如光反射铝或非X射线吸收聚合物，例如布置在多个栅格像素中。
图2以特定种类的部分截面在示意性侧视图中示出了根据示例性实施例的防散射栅格100的至少部分。特别地，图2示出了与多个结构修改121的设计有关的另外的示例性实施例，其中，这些实施例中的每个可以单独形成或者可以与一个或多个其他实施例组合，和/或可以与上文参考图1描述的实施例组合以形成标识图案120。结构修改121的设计可以在形状、尺寸、取向、位置、突起或凹陷的图案、材料等方面变化，如本文所描述的。
此外，图2指示了具有射线摄影成像设备的像素阵列的示例性探测器D，防散射栅格100的优选应用，其中，参考图2的薄板平面的探测器D被布置在结构修改121下面。另外，图2图示了结构修改121的示例性取向、几何结构、形状等。
同样地，图3在示意性平面图或俯视图中示出了防散射栅格100的部分，如以示意性侧视图在图2中示出的。优选地，图2和图3可以是指相同的一个或多个壁。参考图3，多个结构修改121的设计可以在形状、尺寸、取向、位置、突起或凹陷的图案、材料等方面变化，如本文所描述的。从而，这些实施例中的每个可以单独形成或者可以与其他实施例中的一个或多个组合，和/或可以与上文参考图1和图2描述的实施例组合以形成标识图案120。
此外，图3还指示了参考图3的薄板平面布置在结构修改121下面的探测器D的像素阵列。
根据图2和/或图3，此外，任选地，通过在形成栅格图案110的一个或多个壁处形成局部突起来至少部分地形成多个结构修改121。例如，这样的突起可以在栅格图案二维地延伸的平面内延伸。任选地，这样的突起可以跨超过一个壁延伸。通过示例的方式，一个或多个局部突起，即根据本实施例的多个结构修改，可以被形成为，优选地，位于栅格图案110的壁中、顶部或底部的小的明确定义的突起，其中，图2示例性地示出了不同的配置，其中可以选择一个或多个。
图4在示意性透视图中示出了防散射栅格100的示例性实施例。在该实施例中，防散射栅格100和/或栅格图案100包括感兴趣区域111和至少部分地围绕感兴趣区域的外周部112。从而，多个结构修改121被形成在外周部112上，即，在感兴趣区域111外部，例如，位于围绕栅格图案110延伸的圆周边缘上。改变多个结构修改121中的个体结构修改的形状和/或尺寸等，以以唯一方式形成标识图案120。例如，多个结构修改121可以形成针孔或十字线图案，其中，多个结构修改121中的一些或全部在形状和/或尺寸上彼此不同。
此外，在至少一些实施例中，结构修改121可以有意地定位、成形和/或定尺寸以用于使用它们来测量例如X射线焦斑的大小、位置和/或位移。
图5示出了示例性增材制造设备200，例如3D打印设备，其可以被用于制造如上文所描述的防散射栅格100。应注意，尽管增材制造设备200被示例性地示出为直接金属激光烧结(DMLS)设备，但是其可以备选地被配置为用于选择性激光熔化(SLM)、选择性激光烧结(SLS)、电子束熔化(EBM)等的设备。在本文中不限于此。如上文所提到的，可以通过使用不同的增材制造过程或技术来形成栅格图案110和多个结构修改121，使得两个或更多个不同的增材制造设备200可以被用于提供防散射栅格100。
增材制造设备200可以包括例如激光器210，其与扫描器系统220、粉末递送系统230和粉末形成系统240耦合。不同配置的增材制造设备在本领域中是已知的，并且可以以适合于本文所描述的目的的方式选择设备的配置。
图6在示意性框图中图示了根据实施例的产品识别过程或方法，其利用如上文所描述的防散射栅格100和用于识别防散射栅格100的设备300。
设备300被配置为在一个或多个相同类型或不同类型的其他栅格中识别特定防散射栅格100。例如，设备300被配置为读出如本文所描述而生成的标识图案120。设备300至少包括数据处理单元310，其被配置为获得特定防散射栅格100的图像数据，其中，“特定”应理解为在标识图案120与对应的防散射栅格100之间进行一一对应。数据处理单元310还被配置为处理所获得的图像数据以从所获得的图像数据中提取由多个结构修改121形成的标识图案120。此外，数据处理单元310被配置为基于所提取的标识图案120来生成被分配给特定防散射栅格100的对应的唯一标识符数据。数据处理单元310还被配置为以电子方式将与特定防散射栅格相关的标识符数据记录在例如存储器320、数据库、服务器等中。所记录的标识符数据可以被用于产品识别、产品跟踪、产品版权保护、产品服务等。
图像数据可以由成像设备330提供，诸如光学成像设备，例如相机，或者射线摄影和/或放射设备，例如X射线设备等。因此，图像数据可以是光学图像数据、放射图像等。在至少一些实施例中，成像设备330可以是包括辐射源和探测器的射线摄影成像设备。从而，在其预期用途中，防散射栅格100优选地布置和/或定位在辐射源(未示出)与探测器之间。特别地，防散射栅格100可以位于要从辐射源成像的对象的相对侧上，并且位于对象与探测器之间。并且在该预期用途中，即，当如此布置时，防散射栅格100可以被识别，如本文所描述的。甚至通过射线摄影成像设备本身，或与射线摄影成像设备预期是或一起使用。任选地，可以至少部分地由第二3D打印材料的局部应用形成多个结构修改121，该第二3D打印材料提供了X射线和/或光学性质的明确定义的变化，其中，第二3D打印材料可以是例如光反射铝或非X射线吸收聚合物，例如位于多个防散射栅格像素中。
任选地，数据处理单元310还被配置为获得专用于特定防散射栅格100并且包括唯一软件标识符数据的软件应用程序数据340。此外，数据处理单元310被配置为将唯一软件标识符数据与分配给特定防散射栅格100的唯一标识符数据进行比较。此外，数据处理单元310被配置为如果在所比较的标识符数据之间不存在匹配，则阻止对软件应用的访问，或者如果在所比较的标识符数据之间存在匹配，则允许对软件应用的访问。
此外，任选地，数据处理单元310还被配置为基于特定防散射栅格的标识符数据来获得专用于特定防散射栅格的校准数据集350，并且被配置为校准针对特定防散射栅格的射线摄影成像系统。
换句话说，防散射栅格的唯一标识图案也可以被理解为产品密钥，其允许许可证验证流程，和/或补偿或校准流程。
图7在流程图中示出了用于提供防散射栅格100的方法400。方法可以通过使用如上文所描述的设备200执行。方法400包括以下步骤。
在步骤S410中，栅格图案110是通过增材制造过程形成的，其中，栅格图案110是根据要提供的防散射栅格100的对应的产品规格形成的。
在步骤S420中，通过相同或另一增材制造过程，以使得多个结构修改121能够基于图像被识别的方式在栅格图案110中或栅格图案110处并且在唯一标识图案120中形成多个结构修改121，从而创建唯一标识符，以使得能够在一个或多个其他栅格中识别要提供的防散射栅格100。
图8在流程图中示出了用于使得特定的一个防散射栅格100能够在一个或多个其他栅格中被识别的方法500。方法可以由如上文所描述的设备300执行。方法包括以下步骤：
步骤S510包括：由成像设备330捕获图像数据中的特定防散射栅格100；
步骤S520包括：由数据处理单元310处理所捕获的图像数据以提取标识图案320，该标识图案320是由除了栅格图案之外形成的多个结构修改形成的，该栅格图案是根据防散射栅格100的产品规格通过增材制造过程形成的；
步骤S530包括：由数据处理单元310基于所提取的标识图案120生成被分配给特定防散射栅格100的唯一标识符数据；并且
步骤S540包括：例如在存储器320、数据库、服务器等中记录与特定防散射栅格相关的唯一标识符数据。
应注意，本发明的实施例是参考不同的主题来描述的。特别地，参考方法类型权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型权利要求描述了其他实施例。然而，本领域的技术人员将从上文和以下描述知悉，除非另外通知，否则除属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，与不同的主题有关的特征之间的任何组合也被认为是利用本申请公开。然而，可以组合所有特征，从而提供超过特征的简单加和的协同效应。
尽管已经在附图和前述描述中详细图示和描述本发明，但是这样的图示和描述将仅被认为是说明性或者示例性而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域的技术人员在实践请求保护的本发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或者步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中记载的若干项的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不应当被解释为对范围的限制。
Claims (16)
1.一种用于为射线摄影成像设备提供防散射栅格(100)的方法，所述方法包括：
通过增材制造过程，根据要提供的所述防散射栅格(100)的产品规格来形成栅格图案(110)；并且
通过增材制造过程，以以下方式在所述栅格图案(110)中或在所述栅格图案(110)处形成多个结构修改(121)：当根据所述防散射栅格的预期用途在从所述射线摄影成像设备的辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格(100)时，使得能够基于图像来识别所述多个结构修改(121)；并且将所述多个结构修改(121)形成在唯一标识图案(120)中，从而创建唯一标识符，以使得能够在一个或多个其他栅格中识别要提供的所述防散射栅格。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过在形成所述栅格图案的一个或多个壁和/或表面处形成所述多个结构修改(121)的至少部分，将所述多个结构修改(121)形成为能被识别的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，通过将形成所述栅格图案的一个或多个壁进行局部移位来至少部分地形成所述多个结构修改(121)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过形成对形成所述栅格图案(110)的一个或多个壁的厚度的局部变化来至少部分地形成所述多个结构修改(121)。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过在形成所述栅格图案(110)的一个或多个壁处形成局部突起来至少部分地形成所述多个结构修改(121)。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述多个结构修改(121)是至少部分地由所述栅格图案(110)处的局部材料凹陷形成的。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述栅格图案(110)包括感兴趣区域和至少部分地围绕所述感兴趣区域(111)的外周部(112)；其中，所述多个结构修改(121)被形成在所述外周部上；并且其中，改变所述多个结构修改(121)中的个体结构修改的形状和/或尺寸以形成所述标识图案(120)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，通过局部应用与用于形成所述栅格图案的第一材料不同的第二材料以在图像数据中不同地表现来至少部分地形成所述多个结构修改(121)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中，所述标识图案(120)包括在所述标识图案内冗余的至少一个部分图案。
10.一种用于使得特定防散射栅格能够在一个或多个其他栅格中被识别的方法(500)，所述防散射栅格是通过增材制造过程制造的，所述方法包括：
由成像设备捕获(S510)图像数据中的所述特定防散射栅格，根据所述防散射栅格(100)的预期用途在从辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格；
由数据处理单元处理(S520)所捕获的图像数据以提取标识图案，所述标识图案是由在栅格图案(110)中或栅格图案(110)处形成的多个结构修改形成的，所述栅格图案是根据所述防散射栅格的产品规格通过所述增材制造过程形成的；
由所述数据处理单元基于所提取的标识图案来生成(S530)被分配给所述特定防散射栅格的唯一标识符数据；并且
记录(S540)与所述特定防散射栅格相关的所述唯一标识符数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述成像设备是射线摄影成像设备。
12.一种用于射线摄影成像设备的防散射栅格(100)，包括：
栅格图案(110)，其是根据所述防散射栅格的产品规格通过增材制造过程形成的；以及
标识图案(120)，其被配置为当根据所述防散射栅格的预期用途在从辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格时能够由成像设备识别，并且所述标识图案是由多个结构修改(121)形成的，所述多个结构修改是通过所述增材制造过程在所述栅格图案(110)中或所述栅格图案(110)处形成的。
13.一种用于在一个或多个其他栅格中识别特定防散射栅格(100)的设备(300)，所述设备包括：
数据处理单元(310)，其被配置为：
获得所述特定防散射栅格(100)的图像数据，根据所述防散射栅格的预期用途在从辐射源起的查看方向上查看所述防散射栅格；
处理所获得的图像数据以提取标识图案(120)，所述标识图案是由多个结构修改(121)形成的，所述多个结构修改是在栅格图案中或栅格图案处形成的，所述栅格图案是根据所述防散射栅格的产品规格形成的；
基于所提取的标识图案(120)来生成被分配给所述特定防散射栅格(110)的唯一标识符数据；并且
记录与所述特定防散射栅格(100)相关的所述标识符数据。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述数据处理单元(310)还被配置为：
获得包括唯一软件标识符数据的软件应用程序数据(340)；
将所述唯一软件标识符数据与被分配给所述特定防散射栅格的所述唯一标识符数据进行比较；并且
如果在所比较的标识符数据之间不存在匹配，则阻止对软件应用的访问，或者如果在所比较的标识符数据之间存在匹配，则允许对所述软件应用的访问。
15.根据权利要求13或14所述的设备，其中，所述数据处理单元(310)还被配置为基于所述特定防散射栅格的所述标识符数据来获得专用于所述特定防散射栅格(100)的校准数据集(450)，并且被配置为校准针对所述特定防散射栅格(110)的成像系统。
16.一种根据权利要求12所述的防散射栅格(100)用于产品激活和/或许可证验证的用途。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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