CN116982997A - 一种数字化放射影像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字化放射影像系统，该系统包括：发射器、探测器、移动装置、图像采集装置、距离检测装置和控制装置；移动装置分别与发射器和探测器机械连接；控制装置分别与发射器、探测器、移动装置、图像采集装置和距离检测装置通信连接；图像采集装置，用于对位于发射器与探测器之间的待测对象，进行图像采集，得到参考图像；距离检测装置，用于探测与待测对象之间的参考距离；控制装置，用于根据参考图像和参考距离，确定发射器的发射位置和探测器的探测位置，并控制移动装置将发射器移动至发射位置，以及控制移动装置将探测器移动至探测位置。本发明的技术方案，提高了影像拍摄效率，保证了拍摄角度和拍摄位置的准确性。

Description

一种数字化放射影像系统

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种数字化放射影像系统。

背景技术

数字化放射影像（Digital Radiography，DR）技术，是一种采用数字化平板探测器与X线发射器进行透视成像的技术。在DR系统中，平板探测器将穿透人体的X线信息转化为数字信号，由计算机进行图像重建和处理，以完成全身多部位的检查及诊断。

目前，传统的DR系统的摆位方式大多是手动摆位，即通过人为指挥待测对象配合移动的方式，确定DR拍摄物体的位置。然而此种方法，影像拍摄的效率较低，并且对指挥者的个人经验存在强依赖性，无法保证拍摄角度和拍摄位置的准确性。

发明内容

本发明提供了一种数字化放射影像系统，以提高影像拍摄的效率，保证拍摄角度和拍摄位置的准确性。

根据本发明的一方面，提供了一种数字化放射影像系统，所述系统包括：发射器、探测器、移动装置、图像采集装置、距离检测装置和控制装置；

所述移动装置分别与所述发射器和所述探测器机械连接；所述控制装置分别与所述发射器、所述探测器、所述移动装置、所述图像采集装置和所述距离检测装置通信连接；

所述图像采集装置，用于对位于所述发射器与所述探测器之间的待测对象，进行图像采集，得到参考图像；

所述距离检测装置，用于探测与所述待测对象之间的参考距离；

所述控制装置，用于根据所述参考图像和所述参考距离，确定所述发射器的发射位置和所述探测器的探测位置，并控制所述移动装置将所述发射器移动至所述发射位置，以及控制所述移动装置将所述探测器移动至所述探测位置；

其中，所述发射器对应可移动空间为发射平面与所述发射平面的垂直方向所构建的三维空间；所述探测器对应可移动空间为探测平面对应的二维空间；所述发射平面与所述探测平面平行。

本发明实施例的技术方案，通过发射器、探测器、移动装置、图像采集装置、距离检测装置和控制装置，实现对待测对象的影像拍摄。通过图像采集装置对待测对象进行图像采集，通过距离检测装置确定发射器与待测对象的之间的距离，通过控制装置基于所采集的参考图像和参考距离共同确定待测对象的位置，作为控制移动装置进行发射器和探测器的位置移动的基础，实现了对待测对象的影像自动化拍摄。上述技术方案，无需人工摆位介入，缩短了操作时间，提高了影像拍摄效率，并且，待测对象无需调整位置，仅通过移动装置的位置移动对待测对象进行拍摄，保证了拍摄角度和拍摄位置的准确性。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明实施例提供的一种数字化放射影像系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种移动装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种部位关键点检测的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1为本发明实施例提供的一种数字化放射影像系统的结构示意图，本实施例可适用对待测对象，如患者进行部位检查的情况。参见图1，本发明实施例中数字化放射影像系统可以包括：发射器10、探测器20、移动装置30、图像采集装置40、距离检测装置50和控制装置60。

移动装置30分别与发射器10和探测器20机械连接；控制装置60分别与发射器10、探测器20、移动装置30、图像采集装置40和距离检测装置50通信连接。

图像采集装置40，用于对位于发射器10与探测器20之间的待测对象，进行图像采集，得到参考图像。

距离检测装置50，用于探测与待测对象之间的参考距离。

控制装置60根据参考图像和参考距离，确定发射器10的发射位置和探测器20的探测位置，并控制移动装置30将发射器10移动至发射位置，以及控制移动装置30将探测器20移动至探测位置。

其中，发射器10对应可移动空间为发射平面与所述发射平面的垂直方向所构建的三维空间；探测器20对应可移动空间为探测平面对应的二维空间；发射平面与探测平面平行。

其中，发射器10可以是发出X射线的机器。探测器20可以用来探测透射过待测对象的X射线的信号强度，作为数字成像的依据。图像采集装置40可以是摄像头，例如RGB（RedGreen Blue，红绿蓝三原色）摄像头。距离检测装置50可以是距离传感器，例如激光传感器。

其中，参考图像是图像采集装置40对待测对象进行图像采集得到的图像。参考距离是发射器10与待测对象之间的距离。发射位置为发射器10对待测对象发射X射线的理想位置，探测位置为探测器20探测透射过待测对象的X射线的理想位置。需要说明的是，当发射器10和探测器20分别在各自对应的理想位置进行发射和探测时，得到的待测对象的影像图像清晰度会更好，准确度也更佳。

示例性的，移动装置30分别与发射器10和探测器20机械连接，具体的，可以通过滑动连接和螺纹连接等至少一种机械连接方式进行连接。控制装置60分别与发射器10、探测器20、移动装置30、图像采集装置40和距离检测装置50通信连接。具体的，可以通过本地连接和虚拟专用网络等至少一种通信连接方式进行连接。发射器10对待测对象发射出X射线，透射过待测对象的X射线的信号强度发生变化，探测器20将X射线光信号转化为信号强度图像，并进一步进行处理后，得到待测对象的数字化影像图像。

可选的，图像采集装置40可以设置于发射器10所在平面上，从而提高了所采集的参考图像的合理性，进而有助于提高后续所确定发射位置和探测位置的准确度。

可选的，距离检测装置50可以设置于发射器10所在平面上，从而提高了所检测的参考距离的准确度，进而有助于提高后续所确定发射位置和发射剂量的准确度。

示例性的，图像采集装置40和/或距离检测装置50，可以安装在发射器10上，以减少系统所占据空间。

优选的，图像采集装置40设置于发射器10的光野中心的竖直上方。其中，光野中心是指发射器10发射X线信号的发射范围的中心。

可选的，控制装置还用于根据参考距离，确定发射剂量，并在发射器和探测器移动完毕之后，根据发射剂量，控制发射器向待测对象发射射线。

示例性的，根据距离检测装置50获得发射器10与待测对象之间的参考距离，控制装置确定发出X射线的发射剂量，并且在发射器10和探测器20移动完毕之后，向待测对象发射相应发射剂量的X射线，实现了发射剂量的自动化确定，从而避免了人为进行发射剂量设置给成像准确度和成像效率带来的影响，同时避免了发射剂量过小出现成像模糊的情况，以及发射剂量过大给待测对象带来伤害。

具体的，根据发射器10与待测对象之间的参考距离，确定发出X射线的发射剂量，可以是：获取发射器10与待测对象的待拍摄部位所在平面之间的垂直距离。待拍摄部位所在平面，通常与发射器10、图像采集装置40、距离检测装置50形成的平面平行。获取发射器10与探测器20之间的初始距离。将初始距离与垂直距离之间的差值，确定为待测对象的厚度。获取所述待测对象的厚度对应的曝光参数的初始值，可以是预先实验确定厚度与曝光参数的初始值之间的对应关系，根据待测对象的厚度，确定对应的曝光参数的初始值。

在所述参考距离下，基于所述曝光参数的初始值，对所述待测对象进行图像采集，得到初始图像；对所述初始图像进行图像分析，得到图像特征；在根据所述图像特征与参考标准之间的差异，确定图像特征满足标准条件时，将所述曝光参数的初始值中的发射剂量，确定为根据所述参考距离确定的发出X射线的发射剂量；在根据所述图像特征与所述参考标准之间的差异，确定图像特征不满足标准条件时，根据所述图像特征与所述参考标准之间的差异，调整所述曝光参数的初始值，将调整后的曝光参数中的曝光剂量，确定为根据所述参考距离确定的发出X射线的发射剂量。其中，满足标准条件可以是图像特征与参考标准相似，具体的，各个图像特征均与对应的参考标准的数值之间的差值小于预设差异阈值；不满足标准条件可以是任一图像特征与对应的参考标准不相似，具体的，存在图像特征与对应的参考标准的数值之间的差值大于等于预设差异阈值。

示例性的，利用图像处理技术对采集的图像进行分析，包括亮度、对比度和骨骼结构等特征的评估。根据分析结果，设定一组参考标准，用于判断图像曝光的适当性。在实际拍摄过程中，持续监测每张图像的特征，并将实时监测得到的图像特征与参考标准进行比对，以判断图像的曝光质量。根据比对结果，自动调整曝光参数，包括发射剂量和曝光时间，以达到最佳图像质量。该自动曝光方法可实时监测和调整曝光参数，进一步优化图像质量。

进一步的，还可以在DR系统的安装空间内，设置扬声器70，并在控制装置60一侧，配合设置麦克风80。相应的，扬声器70和麦克风80配合使用，当待测对象未处于摄像识别区、姿势不正确或站立角度不合适时，相关工作人员可以通过麦克风80发出提示信息，通过扬声器70将提示信息播放出来，提示待测对象移动到指定的摄像识别区90或提示待测对象调整站立角度和站立姿势。

需要说明的是，该可以在探测器20与影像拍摄区域之间设置一层有机玻璃保护层100，避免了在拍摄过程中待测对象与探测器20发射碰撞，且最大限度的减少参考图像中的伪影，且减少发射剂量的浪费。

为了便于控制，提高位置移动准确度，数字化放射影像系统在对待测对象完成影像拍摄后，发射器10和探测器20会回到二者所在的初始位置，以供后续使用。

本发明实施例的技术方案，通过发射器、探测器、移动装置、图像采集装置、距离检测装置和控制装置，实现对待测对象的影像拍摄。通过图像采集装置对待测对象进行图像采集，通过距离检测装置确定发射器与待测对象的之间的距离，通过控制装置基于所采集的参考图像和参考距离共同确定待测对象的位置，作为控制移动装置进行发射器和探测器的位置移动的基础，实现了对待测对象的影像自动化拍摄。上述技术方案，无需人工摆位介入，缩短了操作时间，提高了影像拍摄效率，并且，待测对象无需调整位置，仅通过移动装置的位置移动对待测对象进行拍摄，保证了拍摄角度和拍摄位置的准确性。

在一个可选实施例中，移动装置30可以设置为能够移动发射器和探测器位置的单一装置。

然而，单一装置同时进行发射器和探测器的移动，将会存在移动等待的情况，为了进一步提高对发射器和探测器的位置移动效率，在另一可选实施例中，参见图2，移动装置30可以包括发射移动装置31和探测移动装置32；发射移动装置31与发射器10机械连接；探测移动装置32与探测器20机械连接；控制装置60，用于通过控制发射移动装置31，将发射器10移动至发射位置，以及控制探测移动装置32，将探测器20移动至探测位置。

通过发射移动装置31与发射器10机械连接，以及，探测移动装置32与探测器20机械连接，配合控制装置的控制，实现了发射器10和探测器20的独立移动控制，提高了发射器和探测器移动效率。

在一个可选实施例中，可以针对发射器设置一个发射移动装置，用于响应于控制装置的移动控制操作，在发射器对应的可移动空间内，移动发射器至发射位置。

然而，单独的发射移动装置在三维的可移动空间内，进行发射器的移动，会出现移动方位不准确的情况，影响DR成像质量。为了克服上述问题，可以针对三维可移动空间内预设的不同可移动方向，分别设置不同的发射移动装置。以下将继续结合图2，对非单一的发射移动装置的具体结构进行详细说明。

在另一可选实施例中，发射移动装置31可以包括第一发射驱动装置311、第一发射传动装置312、第二发射驱动装置313、第二发射传动装置314、第三发射驱动装置315和第三发射传动装置316；第一发射驱动装置311通过控制第一发射传动装置312，将发射器10在相应可移动空间的第一方向（OX轴方向）进行移动；第二发射驱动装置313通过控制第二发射传动装置314，将发射器10在相应可移动空间的第二方向（OY轴方向）进行移动；第三发射驱动装置315通过控制第三发射传动装置316，将发射器10在相应可移动空间的第三方向（OZ轴方向）进行移动；其中，第一方向、第二方向和第三方向两两垂直，且第一方向、第二方向和第三方向所构建的三维空间为发射器对应的可移动空间。

其中，发射驱动装置是为发射器在相应方向下移动提供动力的装置，发射驱动装置可以是伺服电机。发射传动装置是指发射器移动的传动载体，发射传动装置可以是传送带或传送轴。

然而，单个发射驱动装置同时驱动多个发射传动装置，会存在多个发射传动装置移动等待的情况，且会存在驱动错误的情况，导致发射位置存在偏差，影响发射位置确定结果的准确性。

示例性的，第一发射驱动装置驱动第一发射传动装置，控制发射器在第一方向上移动，第二发射驱动装置驱动第二发射传动装置，控制发射器在第二方向上移动，第三发射驱动装置驱动第三发射传动装置，控制发射器在第三方向上移动。

可选的，第一发射传动装置312包括沿第一方向设置的第一同步带滑台；第一发射驱动装置311设置于第一同步带滑台的一端；第二发射传动装置314包括沿第二方向设置的第二同步带滑台；第二发射驱动装置313设置于第二同步带滑台的一端；第三发射传动装置316包括沿第三方向设置的第三同步带滑台；第三发射驱动装置315设置于第三同步带滑台的一端。

其中，同步带滑台是指位于发射传动装置上的助力发射器移动的导轨。

示例性的，在发射器可移动三维空间的第一方向、第二方向和第三方向上，沿第一方向设置第一同步带滑台，在第一同步带滑台的一端设置第一发射驱动装置311；沿第二方向设置第二同步带滑台，在第二同步带滑台的一端设置第二发射驱动装置313；沿第三方向设置第三同步带滑台，在第三同步带滑台的一端设置第三发射驱动装置315。具体的，第一方向为OX轴方向，第一发射驱动装置311、第一发射传动装置312和第一同步带滑台，控制发射器10在OX轴方向上移动；第二方向为OY轴方向，第二发射驱动装置313、第二发射传动装置314和第二同步带滑台，控制发射器10在OY轴方向上移动；第三方向为OZ轴方向，第三发射驱动装置315、第三发射传动装置316和第三同步带滑台，控制发射器10在OZ轴方向上移动。

在本实施例中，通过发射驱动装置、发射传动装置和同步带滑台相互配合，无需人工摆位介入，缩短了操作时间，提高了影像拍摄效率，实现了发射器在发射器对应的可移动空间内的移动。

可选的，第三同步带滑台的数量为两个，各第三同步带滑台平行设置于发射器的可移动空间在第一方向的两侧；第一同步带滑台跨接于各第三同步带滑台之间；在各第三同步带滑台之间还设置有与第一同步带滑台平行的传动轴；传动轴的一端与一侧的第三同步带滑台机械连接，传动轴的另一端与另一侧的第三同步带滑台通过第三发射驱动装置连接。

示例性的，在发射器第一方向的两侧，平行设置两个第三同步带滑台，第一同步带滑台横跨在两个第三同步带滑台之间，并连接于其上。与第一同步带滑台平行设置一个传动轴，传动轴的一端与一侧的第三同步带滑台机械连接，传动轴的另一端与另一侧的第三同步带滑台通过第三发射驱动装置连接。

在本实施例中，两个第三同步带滑台的设置，以及第一同步带滑台跨接于各第三同步带滑台之间，有效且便利的实现了发射器在可移动空间内第一方向上的移动。

在一个可选实施例中，可以针对探测器设置一个探测移动装置，用于响应于控制装置的移动控制操作，在探测器对应的可移动空间内，移动探测射器至探测位置。

然而，单个探测驱动装置同时驱动多个探测传动装置，会存在多个探测传动装置移动等待的情况，并且会存在驱动混乱的情况，导致探测位置存在偏差，影响探测位置确定的准确性。

在另一种可选实施方式中，探测移动装置32可以包括第一探测驱动装置321、第一探测传动装置322、第二探测驱动装置323和第二探测传动装置324；第一探测驱动装置321通过控制第一探测传动装置322，将探测器20在相应可移动空间的第一方向（OX轴方向）进行移动；第二探测驱动装置323通过控制第二探测传动装置324，将探测器20在相应可移动空间的第二方向（OY轴方向）进行移动；其中，第一方向与第二方向垂直，且第一方向和第二方向所构建的二维空间为探测器20对应的可移动空间。

其中，探测驱动装置是为探测器在相应方向下移动提供动力的装置，探测驱动装置可以是伺服电机。探测传动装置是指探测器移动的传动载体，探测传动装置可以是传送带或传送轴。

然而，单个探测驱动装置同时驱动多个探测传动装置，会存在多个探测传动装置移动等待的情况，且会存在驱动错误的情况，导致探测位置存在偏差，影响探测位置确定结果的准确性。

示例性的，探测移动装置32包括探测驱动装置和探测传动装置。第一探测驱动装置321驱动第一探测传动装置322，使得探测器20在可移动空间的第一方向（OX轴方向）上移动；第二探测驱动装置323驱动第二探测传动装置324，使得探测器在可移动空间的第二方向（OY轴方向）上移动。

在本实施例中，探测移动装置32使探测器在其对应的可移动空间内移动，实现了探测器探测位置的有效定位。

可选的，第一探测传动装置322包括沿第一方向设置的第四同步带滑台；第一探测驱动装置321设置于第四同步带滑台的一端；第二探测传动装置324包括沿第二方向设置的第五同步带滑台；第二探测驱动装置323设置于第五同步带滑台的一端。

其中，同步带滑台是指位于探测传动装置上的助力发射器移动的导轨。

示例性的，在探测器二维可移动空间的第一方向和第二方向，沿第一方向设置第四同步带滑台，在第四同步带滑台的一端设置第一探测驱动装置321；沿第二方向设置第五同步带滑台，在第五同步带滑台的一端设置第二探测驱动装置323。具体的，第一方向为OX轴方向，第一探测驱动装置321、第一探测传动装置322和第四同步带滑台，控制探测器20在OX轴方向上移动；第二方向为OY轴方向，第二探测驱动装置323、第二探测传动装置324和第五同步带滑台，控制探测器20在OY轴方向上移动。

在本实施例中，利用同步带滑台进行传动，并且将探测驱动装置设置在同步带滑台的一端，便于探测驱动装置快速驱动探测器移动。

作为本发明的一种可选实施例，控制装置60可以采用以下方式，进行发射位置和探测位置的确定：根据参考图像中的像素点分布，确定世界坐标系下待测部位的部位关键点的空间坐标，并根据空间坐标，确定待测部位的部位中心坐标，且根据部位中心坐标和参考距离，确定发射位置和探测位置。

其中，像素点分布表征待测对象的参考图像中的像素点的相对位置关系。世界坐标系是指在没有针对特定环境的情况下的建立的绝对坐标系，所有像素点的坐标均以该坐标系的原点来确定各自位置。待测部位是指待测对象中的影像拍摄部位，例如胸部、腹部和头部等中的至少一种。

示例性的，根据参考图像中的像素点分布，确定待测部位及待测部位的部位关键点的空间坐标；根据空间坐标，确定待测部位的部位中心坐标。根据部位中心坐标确定探测器20的探测位置；以及，根据部位中心坐标和参考距离，确定发射器10的发射位置。

值得注意的是，发射位置和探测位置在第一方向上的数值对应相同，在第二方向上的数值也对应相同。

通过控制装置确定发射位置和探测位置，提高了数字化影像拍摄系统对待测物体影像拍摄的准确性和可靠性。

控制装置通过将图像坐标系下部位关键点的像素点分布，转化为世界坐标系下的空间坐标，从而根据空间坐标，进行发射位置和探测位置的确定，提高了位置确定结果的准确度，为发射器和探测器的位置移动提供了有效的数据支撑，进而提高了数字化影像拍摄系统对待测物体的待测部位的影像拍摄结果的准确性和可靠性。

在一个可选实施例中，控制装置可以根据参考图像中的像素点分布，确定图像采集装置对应装置坐标系下待测部位的部位关键点的图采坐标，并将装置坐标系下的图采坐标，转化为世界坐标系下的空间坐标。

其中，装置坐标系是对应于图像采集装置下的坐标系，例如图像采集装置是RGB摄像头，则装置坐标系为摄像头坐标系。

示例性的，可以根据参考图像中的像素点分布，确定待测部位的部位关键点的像素坐标；将像素坐标以归一化方式转化为归一化坐标；将归一化坐标映射回装置坐标系下的二维坐标；根据参考距离，将装置坐标系下的二维坐标，转化为世界坐标系下的空间坐标。

具体的，以待测部位的部位关键点坐标的其中一个像素坐标为为例，根据参考图像的宽度/>和高度/>，采用公式/>，获得归一化坐标/>，再将归一化坐标/>映射回摄像头坐标系中的二维坐标/>，可以使用以下公式进行转换：

；

其中，是摄像头的焦距，/>是摄像头的像素宽度的缩放系数，/>是摄像头高度的缩放系数。

若发射器发射X射线的载体是X线球管，根据距离检测装置所测量的X线球管距离待测人体平面的距离为，RGB摄像头与X线球管的数值距离为/>，可以将二维坐标/>与/>值一起转换为空间坐标，空间坐标/>可以表示为：

。

在本实施例中，通过控制装置确定图像采集装置对应装置坐标系下待测部位的部位关键点的图采坐标，将图采坐标经过数据归一化处理，并转化为空间坐标，消除了量纲影响，保证了空间坐标确定结果的客观性和准确性。

需要说明的是，当发射器中X线球管的移动轨迹确定后，会将空间坐标转化为预设代码（例如G代码）的形式由控制装置60发送给移动装置30，

移动装置30生成脉冲信号输入到发射移动装置31和探测移动装置32中，发射移动装置31驱动伺服电机控制发射器10移动到该空间坐标的发射位置，探测移动装置32驱动伺服电机移动到该空间坐标的探测装置。

在一个可选实施例中，控制装置可以根据待测部位，确定部位关键点。

示例性的，参考图像获取后，得到待测对象所有部位的部位关键点，根据预先设定的待测部位，确定待测部位的部位关键点。具体的，若待测对象是人体，待测部位是人体胸部，可以将待测对象的参考图像输入至预先训练好的人体关键点检测神经网络中，经过该神经网络进行特征提取，得到带有像素坐标数据的部位关键点坐标；结合实际应用需求，确定出待测部位的部位关键点坐标。参见图3，例如可以采用ResNet-50作为预先训练好的神经网络，提取参考图像中的图像特征，使用FPN（Feature Pyramid Network，特征金字塔网络）对参考图像中不同层级的特征进行多尺度融合，采用RPN（Region Proposal Network，区域建议网络）生成候选目标区域，使用ROI Align（Region of Interest Align，感兴趣区域校准）提取目标区域特征，使用全连接层和卷积层进行部位关键点检测。例如在胸部正位的情况下，可以选择与胸部位置密切相关的肩部和髋部作为关键点，又如，在肘关节的影像拍摄中，可以选择肘关节的中心作为部位关键点，以准确捕捉其弯曲角度。

通过预先设定好的待测部位与相应部位关键点之间的对应关系，实现待测部位的部位关键点的确定，确定方式方便快捷，且准确度较高，从而提高了数字化影像拍摄系统拍摄的准确性。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

1.一种数字化放射影像系统，其特征在于，包括：发射器、探测器、移动装置、图像采集装置、距离检测装置和控制装置；

所述移动装置分别与所述发射器和所述探测器机械连接；所述控制装置分别与所述发射器、所述探测器、所述移动装置、所述图像采集装置和所述距离检测装置通信连接；

所述图像采集装置，用于对位于所述发射器与所述探测器之间的待测对象，进行图像采集，得到参考图像；

所述距离检测装置，用于探测与所述待测对象之间的参考距离；

所述控制装置，用于根据所述参考图像和所述参考距离，确定所述发射器的发射位置和所述探测器的探测位置，并控制所述移动装置将所述发射器移动至所述发射位置，以及控制所述移动装置将所述探测器移动至所述探测位置；

其中，所述发射器对应可移动空间为发射平面与所述发射平面的垂直方向所构建的三维空间；所述探测器对应可移动空间为探测平面对应的二维空间；所述发射平面与所述探测平面平行；

所述控制装置还用于根据所述参考距离，确定发射剂量，并在所述发射器和所述探测器移动完毕之后，根据所述发射剂量，控制所述发射器向所述待测对象发射射线；

所述控制装置，还用于根据所述参考图像中的像素点分布，确定世界坐标系下待测部位的部位关键点的空间坐标，并根据所述空间坐标，确定所述待测部位的部位中心坐标，且根据所述部位中心坐标和所述参考距离，确定所述发射位置和所述探测位置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述移动装置包括发射移动装置和探测移动装置；所述发射移动装置与所述发射器机械连接；所述探测移动装置与所述探测器机械连接；

所述控制装置，用于通过控制所述发射移动装置，将所述发射器移动至所述发射位置，以及控制所述探测移动装置，将所述探测器移动至所述探测位置。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述发射移动装置包括第一发射驱动装置、第一发射传动装置、第二发射驱动装置、第二发射传动装置、第三发射驱动装置和第三发射传动装置；

所述第一发射驱动装置通过控制所述第一发射传动装置，将所述发射器在相应可移动空间的第一方向进行移动；

所述第二发射驱动装置通过控制所述第二发射传动装置，将所述发射器在相应可移动空间的第二方向进行移动；

所述第三发射驱动装置通过控制所述第三发射传动装置，将所述发射器在相应可移动空间的第三方向进行移动；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向两两垂直，且所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向所构建的三维空间为所述发射器对应的可移动空间。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一发射传动装置包括沿所述第一方向设置的第一同步带滑台；所述第一发射驱动装置设置于所述第一同步带滑台的一端；

所述第二发射传动装置包括沿所述第二方向设置的第二同步带滑台；所述第二发射驱动装置设置于所述第二同步带滑台的一端；

所述第三发射传动装置包括沿所述第三方向设置的第三同步带滑台；所述第三发射驱动装置设置于所述第三同步带滑台的一端。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三同步带滑台的数量为两个，各所述第三同步带滑台平行设置于所述发射器的可移动空间在所述第一方向的两侧；

所述第一同步带滑台跨接于各所述第三同步带滑台之间；

在各所述第三同步带滑台之间还设置有与所述第一同步带滑台平行的传动轴；

所述传动轴的一端与一侧的所述第三同步带滑台机械连接，所述传动轴的另一端与另一侧的所述第三同步带滑台通过所述第三发射驱动装置连接。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述探测移动装置包括第一探测驱动装置、第一探测传动装置、第二探测驱动装置和第二探测传动装置；

所述第一探测驱动装置通过控制所述第一探测传动装置，将所述探测器在相应可移动空间的第一方向进行移动；

所述第二探测驱动装置通过控制所述第二探测传动装置，将所述探测器在相应可移动空间的第二方向进行移动；

其中，所述第一方向与所述第二方向垂直，且所述第一方向和所述第二方向所构建的二维空间为所述探测器对应的可移动空间。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一探测传动装置包括沿所述第一方向设置的第四同步带滑台；所述第一探测驱动装置设置于所述第四同步带滑台的一端；

所述第二探测传动装置包括沿所述第二方向设置的第五同步带滑台；所述第二探测驱动装置设置于所述第五同步带滑台的一端。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集装置和/或所述距离检测装置，设置于所述发射器所在平面上。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述图像采集装置设置于所述发射器的光野中心的竖直上方。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述控制装置，用于根据所述参考图像中的像素点分布，确定所述图像采集装置对应装置坐标系下所述待测部位的所述部位关键点的图采坐标，并将所述装置坐标系下的所述图采坐标，转化为所述世界坐标系下的所述空间坐标。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于：

所述控制装置，用于根据所述参考图像中的像素点分布，确定所述待测部位的部位关键点的像素坐标；将所述像素坐标以归一化方式转化为归一化坐标；将所述归一化坐标映射回所述装置坐标系下的二维坐标；根据所述参考距离，将所述装置坐标系下的二维坐标，转化为所述世界坐标系下的空间坐标；

所述控制装置，具体用于根据所述参考图像的和高度/>，采用公式/>，获得归一化坐标/>，再将所述归一化坐标/>映射回所述装置坐标系中的二维坐标/>，使用以下公式进行转换：

；

其中， 是摄像头的焦距，/>是摄像头的像素宽度的缩放系数，/>是摄像头高度的缩放系数。

12.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：

所述控制装置还用于获取所述发射器与所述待测对象的待拍摄部位所在平面之间的垂直距离；获取所述发射器与所述探测器之间的初始距离，将所述初始距离与所述垂直距离之间的差值，确定为所述待测对象的厚度；获取所述待测对象的厚度对应的曝光参数的初始值；

所述控制装置还用于在所述参考距离下，基于所述曝光参数的初始值，对所述待测对象进行图像采集，得到初始图像；对所述初始图像进行图像分析，得到图像特征；在根据所述图像特征与参考标准之间的差异，确定图像特征满足标准条件时，将所述曝光参数的初始值中的发射剂量，确定为根据所述参考距离确定的发出X射线的发射剂量；在根据所述图像特征与所述参考标准之间的差异，确定图像特征不满足标准条件时，根据所述图像特征与所述参考标准之间的差异，调整所述曝光参数的初始值，将调整后的曝光参数中的曝光剂量，确定为根据所述参考距离确定的发出X射线的发射剂量。