CN117379076B - 医用x射线成像的方法、装置及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
医用X射线成像的方法，包括：S10：获取受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布；S20：设置数个X射线源的参数，使其与X射线吸收率分布相关，其中数个X射线源的光轴均大致垂直于同一个探测平面；以及S30：根据设置的数个X射线源的参数，控制数个X射线源在一次X射线拍摄中照射受检者，以获得一张拍摄X射线影像。该方法利于提高探测器的曝光量的均匀性。此外，还提供了医用X射线成像的装置及计算机可读存储介质。
Description
技术领域
本发明涉及X射线成像领域，尤其涉及医用X射线成像的方法、装置及计算机可读存储介质。
背景技术
在临床诊断中，通常需要制作X射线影像，以观察受检者的骨骼结构，如脊椎或下肢骨。现有的X射线成像的方法在一次拍摄中只能有一个照射剂量，导致一次拍摄得到的X射线影像可能存在一部分曝光过度，另一部分曝光不足的情况。例如，当胸部和腹部位于同一个X射线影像中时，可能存在胸部曝光过度，腹部曝光不足的情况。即探测器的曝光量的均匀性较差。这种情况会影响对疾病的诊断。
发明内容
本发明的目的是提供一种医用X射线成像的方法，利于提高探测器的曝光量的均匀性。
本发明的另一个目的是提供一种计算机可读存储介质，利于提高探测器的曝光量的均匀性。
本发明的再一个目的是提供一种医用X射线成像的装置，利于提高探测器的曝光量的均匀性。
本发明提供了医用X射线成像的方法，其包括：
S10：获取受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布；
S20：设置数个X射线源的参数，使其与X射线吸收率分布相关，其中数个X射线源的光轴均大致垂直于同一个探测平面；以及
S30：根据设置的数个X射线源的参数，控制数个X射线源在一次X射线拍摄中照射受检者，以获得一张拍摄X射线影像。
该医用X射线成像的方法，根据受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布，设置数个X射线源的参数以完成一次X射线拍摄，利于提高数个X射线源共同形成的X射线场在经过受检者的身体后，到达探测平面的强度的均匀性，借此利于提高探测器的曝光量的均匀性。
在医用X射线成像的方法的另一种示意性实施方式中，数个X射线源与探测器组成的组被设置为能够相对于检查区域移动。移动至少包括沿两个相互垂直方向的移动。两个相互垂直方向和探测平面平行。检查区域用于容纳受检者。借此可便于调整拍摄位置。
在医用X射线成像的方法的再一种示意性实施方式中，S20具体为：响应于X射线吸收率分布设置各X射线源的管电压、管电流、位置及射野大小，以使数个X射线源共同形成的X射线场的X射线强度分布具有区域差异性。借此利于提高探测器的曝光量的均匀性。通过多维度调节X射线源的参数，利于提高灵活性。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，数个X射线源的射野相互叠加。叠加的方式包括交叉式叠加和/或包含式叠加。交叉式叠加指一个射野的一部分与另一个射野的一部分叠加。包含式叠加指一个射野的全部与另一个射野的一部分叠加。其中，数个X射线源的射野相互叠加的叠加区域和非叠加区域按照X射线吸收率分布进行设置。相较于边缘重叠，叠加的方式可避免边缘曝光过度的问题。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，数个X射线源的射野边缘相互重叠。重叠区域在拍摄X射线影像中对应的部分为边缘重叠区。各X射线源的射野的非重叠区域按照X射线吸收率分布进行设置。相较于叠加，边缘重叠的方式可降低运算量，更便于实施。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，叠加区域在拍摄X射线影像中对应的部分为叠加照射区。距离叠加照射区的边线小于等于第一预设距离的区域为边缘区。医用X射线成像的方法还包括S40：针对拍摄X射线影像的处理目标区进行处理，处理目标区为边缘重叠区或边缘区。S40包括：
S41：针对处理目标区拍摄校正X射线影像，校正X射线影像为针对处理目标区使用均一剂量拍摄的X射线影像，且拍摄剂量与受检者的与处理目标区对应的身体部分的X射线吸收率分布相关；
S42：判断校正X射线影像与拍摄X射线影像中受检者的体位是否一致；以及
若S42的判断结果为是，则执行S43：将校正X射线影像中与处理目标区对应的部分作为替换区，用替换区替换拍摄X射线影像的处理目标区。借此便于解决叠加照射区的边线两侧的灰度跳跃和边缘重叠区的高曝光问题。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，替换采用边缘羽化的方式替换。边缘羽化具体为：拍摄X射线影像中位于处理目标区外侧的距离处理目标区的边缘小于等于预设羽化距离的区域为第一羽化区，校正X射线影像中位于替换区外侧的距离替换区的边缘小于等于预设羽化距离的区域为第二羽化区，将第一羽化区和第二羽化区的透明度设置为50%后重叠。利于提高处理后X射线影像的灰度的均匀性。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，S40还包括：
若S42的判断结果为否，则执行S44：统计处理目标区外的距离处理目标区第一采样距离的区域的灰度直方图，作为参考灰度直方图；以及
S45：参照参考灰度直方图执行直方图规定化操作，调整处理目标区的灰度直方图，得到调整灰度直方图。利于提高处理后X射线影像的灰度的均匀性。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，S40还包括：
若S42的判断结果为否，则执行S46：计算处理目标区外的距离处理目标区第二采样距离的区域的平均灰度，作为参考平均灰度；以及
S47：调整处理目标区的各像素的灰度值，得到调整灰度，具体调整方法为：
S471：计算处理目标区的平均灰度得到第一平均灰度，
S472：计算第一平均灰度和参考平均灰度的差值，得到第一灰度差值，及
S473：将处理目标区的各像素的灰度值与第一灰度差值相减，得到调整灰度。利于提高处理后X射线影像的灰度的均匀性。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，S40还包括：
若S42的判断结果为否，则执行S48：统计处理目标区外的距离处理目标区第三采样距离的区域的灰度平均值，作为参考平均值；以及
S49：调整处理目标区的各像素的灰度值，得到输出灰度，具体调整方法为：
S491：计算处理目标区的各像素的灰度值和参考平均值的差值，得到差值矩阵，
S492：将差值矩阵的每个值调整为v*vave/(vmax-vmin)，得到调整矩阵，其中v是差值矩阵的每个值，vmax是差值矩阵的最大值，vmin是差值矩阵的最小值，vave是差值矩阵的均值，及
S493：将处理目标区的各像素的灰度值与差值矩阵的相应值相减，得到输出灰度。利于提高处理后X射线影像的灰度的均匀性。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，医用X射线成像的方法采用电离室自动曝光控制并设置每个X射线源至少对应一个电离室。在S30中，在X射线拍摄过程中，当一个电离室达到剂量要求时，关闭该电离室对应的X射线源。借此可便于控制。
在医用X射线成像的方法的还一种示意性实施方式中，在S10中，根据受检者的光学影像得到X射线吸收率分布，光学影像为可见光影像或预扫描X射线影像，光学影像为平面影像或立体影像，预扫描X射线影像为针对成像目标区域使用均一剂量拍摄的X射线影像。借此可便于获得受检者的X射线吸收率分布。
本发明还提供了计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时，可实现上述医用X射线成像的方法的步骤。利于提高探测器的曝光量的均匀性。
本发明还提供了医用X射线成像的装置，其包括数个X射线源、至少一个探测器和一个存储处理单元。数个X射线源的光轴均大致垂直于一个探测平面。所述至少一个探测器排列于探测平面，以探测来自数个X射线源的X射线。存储处理单元包括存储器和处理器。存储器存储有计算机程序。处理器执行计算机程序时，可实现上述医用X射线成像的方法的步骤。该医用X射线成像的装置，根据受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布，设置数个X射线源的参数以完成一次X射线拍摄，利于提高数个X射线源共同形成的X射线场在经过受检者的身体后，到达探测平面的强度的均匀性，借此利于提高探测器的曝光量的均匀性。
附图说明
以下附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。
图1为医用X射线成像的方法的一种示意性实施方式的流程图。
图2为医用X射线成像的装置的一种示意性实施方式的结构示意图。
图3用于说明成像目标区域、X射线场和拍摄X射线影像。
图4用于说明两个X射线源的射野的交叉式叠加和包含式叠加。
图5用于说明两个X射线源的射野边缘相互重叠的情况。
图6为图1所示的方法的S40的流程图。
图7用于说明图6中S43的替换方法。
图8用于说明边缘羽化的替换方式。
图9为医用X射线成像的方法的另一种示意性实施方式的S40的流程图。
图10为医用X射线成像的方法的再一种示意性实施方式的S40的流程图。
标号说明
100 成像目标区域
200 X射线场
300 拍摄X射线影像
31 叠加照射区
32 叠加照射区的边线
34 边缘区
35 第一羽化区
400 校正X射线影像
44 替换区
45 第二羽化区
500 处理后X射线影像
61 X射线源
62 探测器
63 存储处理单元
64 图像获取单元
D 探测平面
具体实施方式
为了对发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
在本文中，“第一”、“第二”等并非表示其重要程度或顺序等，仅用于表示彼此的区别，以利文件的描述。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
图1为医用X射线成像的方法的一种示意性实施方式的流程图。该医用X射线成像的方法例如通过图2所示的医用X射线成像的装置来实施。该医用X射线成像的装置包括两个X射线源61和一个探测器62。各X射线源61例如包括X射线管和X射线准直器。两个X射线源61的光轴大致垂直于一个探测平面D。探测器62用于探测来自两个X射线源61的到达探测平面D的X射线。
如图1所示，医用X射线成像的方法包括如下步骤S10至S30。
S10：获取受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布。此处的X射线吸收率指的是沿垂直于探测平面D的方向的X射线吸收率。
X射线吸收率除了与人体沿垂直于探测平面D的方向的厚度有关外，还与人体的密度有关。人体除骨骼外，其他组织密度大致相同，肺就其构成组织的密度来讲与其他脏器相似，但肺在具有生命力时，是个充气组织。气体与血液、肌肉的X射线吸收率的差异较大。
受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布例如用受检者的沿垂直于探测平面D的各横截面的X射线吸收率来表示，或者用成像目标区域的各像素点对应的受检者的身体部分的X射线吸收率来表示。
在示意性实施方式中，可根据受检者的光学影像得到X射线吸收率分布。光学影像为可见光影像或预扫描X射线影像。光学影像为平面影像或立体影像。受检者的光学影像的体态应与X射线成像的体态一致。可见光影像例如通过图像获取单元64（参见图2）来获取。预扫描X射线影像为针对成像目标区域使用均一剂量拍摄的X射线影像，其例如通过两个X射线源61中的其中一个拍摄得到。X射线预扫描为在X射线成像扫描前的扫描，其剂量低于X射线成像扫描时使用的剂量。
光学影像例如为局部影像，可根据受检者在局部影像中局部部分的位置和尺寸估算受检者的身体各部分的位置和尺寸。这个估算可以是根据标准人体模型的比例进行的估算，也可以是根据受检者本人的以往测量得到的人体比例进行计算，可以理解后者的准确性更高。根据受检者的身体各部分的位置和尺寸得到X射线吸收率分布。身体各部分的位置和尺寸与X射线吸收率分布的对应关系例如可利用机器学习的方法得到。
光学影像也可以是受检者的全身影像，可根据受检者的全身影像得到受检者的身体各部分的位置和尺寸。根据受检者的身体各部分的位置和尺寸得到X射线吸收率分布。
此外，例如还可以根据受检者的身高、体重和体脂率估算受检者的身体各部分的位置和尺寸，再根据受检者的身体各部分的位置和尺寸得到X射线吸收率分布。受检者的身高、体重和体脂率与受检者的身体各部分的位置和尺寸的对应关系，例如可利用机器学习的方法得到。
此外，例如还可以根据受检者对检查床的压力分布估算受检者的身体各部分的位置和尺寸，再根据受检者的身体各部分的位置和尺寸得到X射线吸收率分布。受检者对检查床的压力分布与受检者的身体各部分的位置和尺寸的对应关系，例如可利用机器学习的方法得到。
如图3所示，成像目标区域100例如设置为矩形区域。图3中的人体骨骼示意图仅为了方便说明成像目标区域的位置和尺寸，并非实际使用过程中所展示的图片。实际使用时，成像目标区域可根据需要设置。
S20：设置两个X射线源61的参数，使其与X射线吸收率分布相关。
具体例如为，响应于X射线吸收率分布，设置各X射线源61的管电压、管电流、位置及射野大小，以使两个X射线源61共同形成的X射线场的X射线强度分布具有区域差异性。通过多维度调节X射线源的参数，利于提高灵活性。其中，X射线强度被定义为：单位时间内通过探测平面D的单位面积的X射线能量总和。射野为X射线源在探测平面D的投射范围。各X射线源61的射野例如为矩形，但不限于此。
更具体地，两个X射线源61共同形成的X射线场的X射线强度呈多个区域分布，各单个区域内X射线强度大致一致，且与其他区域的X射线强度可以存在差异。例如图3中，X射线场200中的第一区域201内X射线强度大致一致，第二区域202内X射线强度大致一致，第一区域201与第二区域202的X射线强度不同。各区域对应的X射线强度与相应身体部分的X射线吸收率的平均值呈正相关，以提高两个X射线源61共同形成的X射线场在经过受检者的身体后，到达探测平面D的强度的均匀性。即对应一个区域的身体部分的X射线吸收率的平均值越高，该区域的X射线强度越高。也即X射线吸收率的平均值越高的身体部分，用越高强度的X射线去照射。例如，图3所示，受检者的胸部和腹部分别对应于X射线场200的第一区域201与第二区域202。胸部X射线吸收率的平均值较低，因此第一区域201的X射线强度较低，腹部X射线吸收率的平均值较高，因此第二区域202的X射线强度较高。在示意性实施方式中，各区域对应的X射线强度与相应身体部分的X射线吸收率的平均值的比值例如为同一个设定值，但不限于此。
S30：根据设置的两个X射线源61的参数，控制两个X射线源61在一次X射线拍摄中照射受检者，以获得一张拍摄X射线影像300（参见图3）。一次X射线拍摄过程中，两个X射线源61照射受检者，探测器完成一次数据采集，获得一张拍摄X射线影像300。可见，拍摄X射线影像并非多张影像合成得到，而是一次拍摄得到。
在其他示意性实施方式中，X射线源61的数量可根据需要调整为数个。这数个X射线源61的光轴均大致垂直于探测平面D。探测器62用于探测来自这数个X射线源61的到达探测平面D的X射线。设置这数个X射线源的参数，使其与X射线吸收率分布相关。根据设置的这数个X射线源的参数，控制这数个X射线源在一次X射线拍摄中照射受检者，以获得一张拍摄X射线影像。
此外，在其他示意性实施方式中，也可以使用沿探测平面D排列的数个探测器62探测到达探测平面D的X射线。
该医用X射线成像的方法，根据受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布，设置数个X射线源的参数以完成一次X射线拍摄，利于提高数个X射线源共同形成的X射线场在经过受检者的身体后，到达探测平面的强度的均匀性，借此利于提高探测器的曝光量的均匀性。
如图2所示，在示意性实施方式中，两个X射线源61与探测器62组成的组被设置为能够相对于检查区域移动。该移动至少包括沿两个相互垂直方向的移动，其中两个相互垂直方向和探测平面D平行。检查区域位于图2中X射线源61与探测器62之间，其用于容纳受检者。借此可便于调整拍摄位置。
在示意性实施方式中，数个X射线源的射野相互叠加，叠加区域用作X射线强度较高的区域，非叠加区域用作X射线强度较低的区域。叠加的方式包括交叉式叠加和/或包含式叠加。交叉式叠加指一个射野的一部分与另一个射野的一部分叠加。包含式叠加指一个射野的全部与另一个射野的一部分叠加。图4中的A图（上图）和B图（下图）分别举例说明了交叉式叠加和包含式叠加。A图中第一X射线源的射野R1的一部分与第二射线源的射野R2的一部分叠加。B图中第二射线源的射野R2的全部与第一X射线源的射野R1的下部分叠加。最终形成的总射野R1+ R2的非叠加区域的X射线强度较低，叠加区域的X射线强度较高。其中，数个X射线源的射野相互叠加的叠加区域和非叠加区域按照X射线吸收率分布进行设置。如图4所示，叠加区域在拍摄X射线影像300中对应的部分为叠加照射区31（即图中剖面线填充区域）。
但不限于此，在其他示意性实施方式中，数个X射线源也可以是射野边缘相互重叠。各X射线源的射野的非重叠区域按照X射线吸收率分布进行设置。重叠区域用于避免数个X射线源的射野之间出现未被照射的缝隙。图5中举例说明了这种情况，如图5所示，第一X射线源的射野R1的下边缘与第二射线源的射野R2的上边缘重叠，第一X射线源的射野R1与第二射线源的射野R2的非重叠区域例如按照X射线吸收率分布设置为具有不同的X射线强度。重叠区域在拍摄X射线影像300中对应的部分为边缘重叠区33。
相较于边缘重叠，叠加的方式可避免边缘曝光过度的问题。相较于叠加，边缘重叠的方式可降低运算量，更便于实施。
为了解决叠加照射区31的边线两侧的灰度跳跃和边缘重叠区33的高曝光问题。在示意性实施方式中，医用X射线成像的方法还包括S40：针对拍摄X射线影像的处理目标区进行处理，处理目标区为边缘重叠区33或边缘区34。参见图4，边缘区34为距离叠加照射区的边线32小于等于第一预设距离的区域（即图4的拍摄X射线影像300中虚线包围的矩形区域）。S40具体包括如下步骤。
S41：针对处理目标区拍摄校正X射线影像，校正X射线影像为针对处理目标区使用均一剂量拍摄的X射线影像，且拍摄剂量与受检者的与处理目标区对应的身体部分的X射线吸收率分布相关。具体地，例如拍摄校正X射线影像的X射线强度与处理目标区对应的身体部分的平均X射线吸收率的比值，与拍摄拍摄X射线影像300时，各区域对应的X射线强度与相应身体部分的X射线吸收率的平均值的比值大致相同，但不限于此。校正X射线影像例如通过数个X射线源61中的一个来完成拍摄，且射野包含处理目标区。校正X射线影像的拍摄例如在拍摄X射线影像的拍摄之后实施。
S42：判断校正X射线影像与拍摄X射线影像中受检者的体位是否一致。
若S42的判断结果为是，则执行S43：如图7所示，将校正X射线影像400中与处理目标区（图7中以边缘区34为例）对应的部分作为替换区44，用替换区44替换拍摄X射线影像300的处理目标区（图中以边缘区34为例），得到处理后X射线影像500。
图7中采用的替换方式为直接替换，在其他示意性实施方式中，如图8所示，为了进一步提高处理后X射线影像的灰度的均匀性，替换例如采用边缘羽化的方式替换。参见图8，边缘羽化具体为：拍摄X射线影像300中位于处理目标区（图中以边缘区34为例）外侧的距离处理目标区的边缘小于等于预设羽化距离的区域为第一羽化区35，校正X射线影像400中位于替换区44外侧的距离替换区44的边缘小于等于预设羽化距离的区域为第二羽化区45，将第一羽化区35和第二羽化区45的透明度设置为50%后重叠。
若S42的判断结果为否，则执行S44：统计处理目标区外的距离处理目标区第一采样距离的区域的灰度直方图，作为参考灰度直方图；以及
S45：参照参考灰度直方图执行直方图规定化操作，调整处理目标区的灰度直方图，得到调整灰度直方图，根据调整灰度直方图生成处理后X射线影像。所谓直方图规定化，就是通过一个灰度映像函数，将原灰度直方图改造成所希望的直方图。直方图规定化处理的步骤例如为：
a 根据直方图均衡化原理，对原始图的直方图进行灰度均衡化处理；
b 按照目标图像的概率密度函数Pz（z），求解目标图像进行均衡化处理的变换函数G（z）；
c 用原始图像均衡化中得到的灰度级s代替v，求解逆变换z=G-1（s）。
图9为医用X射线成像的方法的另一种示意性实施方式的S40的流程图。本示意性实施方式的S10至S30及S41至S43与上文所述相同，区别如下所述。
若S42的判断结果为否，则执行S46：计算处理目标区外的距离处理目标区第二采样距离的区域的平均灰度，作为参考平均灰度。
S47：调整处理目标区的各像素的灰度值，得到调整灰度，根据调整灰度生成处理后X射线影像。具体调整方法为：
S471：计算处理目标区的平均灰度得到第一平均灰度，
S472：计算第一平均灰度和参考平均灰度的差值，得到第一灰度差值，及
S473：将处理目标区的各像素的灰度值与第一灰度差值相减，得到调整灰度。
图10为医用X射线成像的方法的再一种示意性实施方式的S40的流程图。本示意性实施方式的S10至S30及S41至S43与上文所述相同，区别如下所述。
若S42的判断结果为否，则执行S48：统计处理目标区外的距离处理目标区第三采样距离的区域的灰度平均值，作为参考平均值。
S49：调整处理目标区的各像素的灰度值，得到输出灰度，根据输出灰度生成处理后X射线影像。具体调整方法为：
S491：计算处理目标区的各像素的灰度值和参考平均值的差值，得到差值矩阵，
S492：将差值矩阵的每个值调整为v*vave/(vmax-vmin)，得到调整矩阵，其中v是差值矩阵的每个值，vmax是差值矩阵的最大值，vmin是差值矩阵的最小值，vave是差值矩阵的均值，及
S493：将处理目标区的各像素的灰度值与差值矩阵的相应值相减，得到输出灰度。
在示意性实施方式中，医用X射线成像的方法采用电离室自动曝光控制并设置每个X射线源至少对应一个电离室。在S30中，在X射线拍摄过程中，当一个电离室达到剂量要求时，关闭该电离室对应的X射线源。进一步地，例如为，当一个X射线源的射野涉及所有X射线源共同形成的X射线场中的多个X射线强度不同的区域时，该X射线源对应的电离室优选对应于X射线强度较高的区域，以降低曝光过度的可能。
本发明还提供了计算机可读存储介质，在示意性实施方式中，计算机可读存储介质上存储有计算机程序。计算机程序被处理器执行时，可实现上述医用X射线成像的方法的步骤。
本发明还提供了医用X射线成像的装置，在示意性实施方式中，如图2所示，医用X射线成像的装置包括两个X射线源61、一个探测器62和一个存储处理单元63。两个X射线源61的光轴均大致垂直于一个探测平面D。探测器62用于探测来自两个X射线源61的X射线。存储处理单元63包括存储器和处理器。存储器存储有计算机程序。处理器执行计算机程序时，可实现上述医用X射线成像的方法的步骤。
在其他示意性实施方式中，X射线源61的数量可根据需要调整为数个。这数个X射线源61的光轴均大致垂直于探测平面D。探测器62用于探测来自这数个X射线源61的到达探测平面D的X射线。
此外，在其他示意性实施方式中，也可以使用沿探测平面D排列的数个探测器62探测到达探测平面D的X射线。
在示意性实施方式中，装置例如可设置图像获取单元64，以获取受检者的可见光影像。
该医用X射线成像的装置，根据受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布，设置数个X射线源的参数以完成一次X射线拍摄，利于提高数个X射线源共同形成的X射线场在经过受检者的身体后，到达探测平面的强度的均匀性，借此利于提高探测器的曝光量的均匀性。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.医用X射线成像的方法，其特征在于，包括：
S10：获取受检者的与成像目标区域对应的身体部分的X射线吸收率分布；
S20：设置数个X射线源的参数，使其与所述X射线吸收率分布相关，其中所述数个X射线源的光轴均大致垂直于同一个探测平面；以及
S30：根据设置的所述数个X射线源的参数，控制所述数个X射线源在一次X射线拍摄中照射受检者，以获得一张拍摄X射线影像；
其中，所述数个X射线源的射野相互叠加，所述叠加的方式包括交叉式叠加和/或包含式叠加，所述交叉式叠加指一个射野的一部分与另一个射野的一部分叠加，所述包含式叠加指一个射野的全部与另一个射野的一部分叠加，其中，所述数个X射线源的射野相互叠加的叠加区域和非叠加区域按照所述X射线吸收率分布进行设置；或
所述数个X射线源的射野边缘相互重叠，重叠区域在所述拍摄X射线影像中对应的部分为边缘重叠区，各所述X射线源的射野的非重叠区域按照所述X射线吸收率分布进行设置；
所述叠加区域在所述拍摄X射线影像中对应的部分为叠加照射区，距离所述叠加照射区的边线小于等于第一预设距离的区域为边缘区；所述医用X射线成像的方法还包括S40：针对所述拍摄X射线影像的处理目标区进行处理，所述处理目标区为所述边缘重叠区或所述边缘区，所述S40包括：
S41：针对所述处理目标区拍摄校正X射线影像，所述校正X射线影像为针对所述处理目标区使用均一剂量拍摄的X射线影像，且拍摄剂量与受检者的与所述处理目标区对应的身体部分的X射线吸收率分布相关；
S42：判断所述校正X射线影像与所述拍摄X射线影像中受检者的体位是否一致；以及
若所述S42的判断结果为是，则执行S43：将所述校正X射线影像中与所述处理目标区对应的部分作为替换区，用所述替换区替换所述拍摄X射线影像的所述处理目标区。
2.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，所述数个X射线源与探测器组成的组被设置为能够相对于检查区域移动，所述移动至少包括沿两个相互垂直方向的移动，所述两个相互垂直方向和所述探测平面平行，所述检查区域用于容纳受检者。
3.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，所述S20具体为：响应于所述X射线吸收率分布设置各所述X射线源的管电压、管电流、位置及射野大小，以使所述数个X射线源共同形成的X射线场的X射线强度分布具有区域差异性。
4.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，所述替换采用边缘羽化的方式替换，所述边缘羽化具体为：所述拍摄X射线影像中位于所述处理目标区外侧的距离所述处理目标区的边缘小于等于预设羽化距离的区域为第一羽化区，所述校正X射线影像中位于所述替换区外侧的距离所述替换区的边缘小于等于所述预设羽化距离的区域为第二羽化区，将所述第一羽化区和所述第二羽化区的透明度设置为50％后重叠。
5.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，所述S40还包括：
若所述S42的判断结果为否，则执行S44：统计所述处理目标区外的距离所述处理目标区第一采样距离的区域的灰度直方图，作为参考灰度直方图；以及
S45：参照所述参考灰度直方图执行直方图规定化操作，调整所述处理目标区的灰度直方图，得到调整灰度直方图。
6.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，所述S40还包括：
若所述S42的判断结果为否，则执行S46：计算所述处理目标区外的距离所述处理目标区第二采样距离的区域的平均灰度，作为参考平均灰度；以及
S47：调整所述处理目标区的各像素的灰度值，得到调整灰度，具体调整方法为：
S471：计算所述处理目标区的平均灰度得到第一平均灰度，
S472：计算所述第一平均灰度和所述参考平均灰度的差值，得到第一灰度差值，及
S473：将所述处理目标区的各像素的灰度值与所述第一灰度差值相减，得到所述调整灰度。
7.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，所述S40还包括：
若所述S42的判断结果为否，则执行S48：统计所述处理目标区外的距离所述处理目标区第三采样距离的区域的灰度平均值，作为参考平均值；以及
S49：调整所述处理目标区的各像素的灰度值，得到输出灰度，具体调整方法为：
S491：计算所述处理目标区的各像素的灰度值和所述参考平均值的差值，得到差值矩阵，
S492：将所述差值矩阵的每个值调整为v*vave/(vmax-vmin)，得到调整矩阵，其中v是所述差值矩阵的每个值，vmax是所述差值矩阵的最大值，vmin是所述差值矩阵的最小值，vave是所述差值矩阵的均值，及
S493：将所述处理目标区的各像素的灰度值与所述差值矩阵的相应值相减，得到所述输出灰度。
8.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，所述医用X射线成像的方法采用电离室自动曝光控制并设置每个所述X射线源至少对应一个电离室，在所述S30中，在X射线拍摄过程中，当一个电离室达到剂量要求时，关闭该电离室对应的所述X射线源。
9.如权利要求1所述的医用X射线成像的方法，其特征在于，在所述S10中，根据受检者的光学影像得到所述X射线吸收率分布，所述光学影像为可见光影像或预扫描X射线影像，所述光学影像为平面影像或立体影像，所述预扫描X射线影像为针对所述成像目标区域使用均一剂量拍摄的X射线影像。
10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，可实现权利要求1至9中任一项所述的医用X射线成像的方法的步骤。
11.医用X射线成像的装置，其特征在于，包括：
数个X射线源(61)，所述数个X射线源(61)的光轴均大致垂直于一个探测平面(D)；至少一个探测器(62)，所述至少一个探测器(62)排列于所述探测平面(D)，以探测来自所述数个X射线源(61)的X射线；以及
一个存储处理单元(63)，其包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，可实现权利要求1至9中任一项所述的医用X射线成像的方法的步骤。
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