CN117456025A - 图像生成方法、装置、设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本公开的实施例提供的图像生成方法、装置、设备和存储介质,包括:获取初始扫描图像;基于第一准直宽度、目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度;从初始扫描图像中获取在第二准直宽度下目标待检测区域对应的第四投影数据;基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标扫描图像,保证得到的目标待检测区域对应的目标投影数据在完全覆盖目标待检测区域的基础上,具有较好的精度,避免基于反投影重建算法形成的目标扫描图像出现的伪影问题,提高目标扫描图像的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及CT扫描技术领域以及相关技术领域,具体地,涉及适用于一种图像生成方法、装置、设备和存储介质。
背景技术
第三代CT(Computed Tomography)机普遍采用多排结构的探测器,在一次照射时能够得到更大范围的纵向覆盖范围。断层扫描是第三代CT机的常用数据采集模式,在这种模式下,机器会采用步进—扫描方式,即在每次光源旋转曝光时,床静止不动,扫描一圈完毕后,床步进到下一个位置(一般步进距离为光源在一次断层扫描中旋转轴位置轴向覆盖范围,也即准直宽度)。在这个过程中,探测器接收穿过人体的射线转化成数字信号,数字信号经过算法的进一步处理重建出患者的断层图像。
现有技术中,光源可以认为是点光源,因此,在每个角度下光源发出的X光被探测器接收的范围形成锥束。对于图像重建来说,锥角的存在会使得光源发出的X射线在某个方向上无法照射到部分区域。在断层三维反投影重建算法中,靠近中心层(锥形束范围内经过光源垂线附近)的图像重建近似是精确的,越靠近锥形束外侧,重建的图像质量越差。
发明内容
本文中描述的实施例提供了一种图像生成方法、装置、设备和存储介质,解决现有技术存在的问题。
第一方面,根据本公开的内容,提供了一种图像生成方法,包括:
获取初始扫描图像,其中,所述初始扫描图像至少包括第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像,所述第一扫描图像为光源移动至目标待检测区域时,基于第一投影数据形成的扫描图像,所述第二扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于第二投影数据形成的扫描图像,所述第三扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于第三投影数据形成的扫描图像,所述光源在旋转轴形成的光源宽度为第一准直宽度,所述第一准直宽度与目标待检测区域的宽度信息相同;
基于所述第一准直宽度、所述目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度;
从所述初始扫描图像中获取在所述第二准直宽度下所述目标待检测区域对应的第四投影数据,其中,所述第四投影数据包括所述第一投影数据;
基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标扫描图像。
在本公开一些实施例中,所述基于所述第一准直宽度、所述目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度,包括:
获取目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息以及光源在第一方向相对旋转轴的第二高度信息;
根据所述第一高度信息、所述第二高度信息和所述第一准直宽度,确定第二准直宽度。
在本公开一些实施例中,所述根据所述第一高度信息、所述第二高度信息和所述第一准直宽度,确定第二准直宽度,包括:
根据所述第一高度信息和所述第二高度信息,确定所述第二高度信息与所述第一高度信息的差值信息;
根据所述第二高度信息与所述第一高度信息的差值信息、所述第一准直宽度和所述第二高度信息,确定第二准直宽度。
在本公开一些实施例中,所述基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标扫描图像,包括:
基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标投影数据;
基于滤波反投影重建算法对所述目标投影数据进行反投影重建,得到目标待检测区域的目标扫描图像。
在本公开一些实施例中,所述基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标投影数据,包括:
基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定扩充区域投影数据;
将所述扩充区域投影数据进行处理得到扩充区域目标投影数据;
将所述扩充区域目标投影数据与所述第一投影数据进行融合,得到所述目标待检测区域的目标投影数据。
在本公开一些实施例中,所述扩充区域投影数据包括第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据;
所述将所述扩充区域投影数据进行处理得到扩充区域目标投影数据,包括:
对所述第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据进行加权分配;
基于加权分配结果,将加权分配系数作用在第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据,得到扩充区域目标投影数据。
在本公开一些实施例中,所述获取初始扫描图像之前,还包括:
获取在第一准直宽度下第一投影数据、第二投影数据和第三投影数据,其中,所述第一投影数据为光源移动至所述目标待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据,所述第二投影数据为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据,所述第三投影数据为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据;
基于滤波反投影重建算法对所述第二投影数据、所述第一投影数据和所述第三投影数据进行反投影重建得到第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像;
将所述第一扫描图像、所述第二扫描图像和所述第三扫描图像进行拼接,得到初始扫描图像。
第二方面,根据本公开的内容,提供了一种图像生成装置,包括:
初始扫描图像获取模块,用于获取初始扫描图像,其中,所述初始扫描图像至少包括第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像,所述第一扫描图像为光源移动至目标待检测区域时,基于第一投影数据形成的扫描图像,所述第二扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于第二投影数据形成的扫描图像,所述第三扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于第三投影数据形成的扫描图像,所述光源在旋转轴形成的光源宽度为第一准直宽度,所述第一准直宽度与目标待检测区域的宽度信息相同;
第二准直宽度确定模块,用于基于所述第一准直宽度、所述目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度;
第四投影数据获取模块,用于从所述初始扫描图像中获取与所述第二准直宽度对应的第四投影数据,其中,所述第四投影数据包括所述第一投影数据;
目标扫描图像确定模块,用于基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标扫描图像。
第三方面,根据本公开的内容,提供了一种计算机设备,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如第一方面中任一所述的方法。
第四方面,根据本公开的内容,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如第一方面中任一所述的方法。
本公开实施例提供的图像生成方法、装置、设备和存储介质,首先获取初始扫描图像,然后基于第一准直宽度、目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度,从初始扫描图像中获取在第二准直宽度下所述目标待检测区域对应的第四投影数据,最后基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标扫描图像。本公开实施例中,首先基于反投影重建算法得到初始扫描图像,然后通过改变光源在扫描床的准直宽度,基于初始扫描图像,获取在第二准直宽度下目标待检测区域的第四投影数据,第四投影数据完全覆盖目标待检测区域,然后通过对第四投影数据和第一投影数据处理,保证得到的目标待检测区域对应的目标投影数据在完全覆盖目标待检测区域的基础上,具有较好的精度,避免基于反投影重建算法形成的目标扫描图像出现的伪影问题,提高目标扫描图像的准确度。
上述说明仅是本申请实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的实施例的技术方案,下面将对实施例的附图进行简要说明,应当知道,以下描述的附图仅仅涉及本公开的一些实施例,而非对本公开的限制,其中:
图1是本公开实施例提供的一种图像生成方法的流程示意图;
图2是本公开实施例提供的扫描床步进扫描方式的结构示意图;
图3是本公开实施例提供对目标待检测区域进行扫描重建的结构示意图;
图4是本公开实施例提供的一种图像生成装置的结构示意图;
图5是本公开实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
在附图中,最后两位数字相同的标记对应于相同的元素。需要注意的是,附图中的元素是示意性的,没有按比例绘制。
具体实施方式
为了使本公开的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图,对本公开的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,也都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本公开主题所属领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是,诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于正式的形式来解释,除非在此另外明确定义。如在此所使用的,将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指这些部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语“实施例”并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本文中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:存在A,同时存在A和B,存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
此外,在本公开的所有实施例中,诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件(或部件的一部分)与另一个部件(或部件的另一部分)区分开。
在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是指两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组)。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本公开实施例提供的图像生成方法应用于控制终端,控制终端可以为个人计算机,也可以为笔记本电脑,又或者iPad等,本公开实施例不对此进行具体限定。
基于现有技术存在的问题,本公开实施例提供一种图像生成方法,图1是本公开实施例提供的图像生成方法的流程示意图,如图1所示,图像生成方法的具体过程包括:
S110、获取初始扫描图像。
其中,初始扫描图像至少包括第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像,第一扫描图像为光源移动至目标待检测区域时,基于第一投影数据形成的扫描图像,第二扫描图像为光源移动至与目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于第二投影数据形成的扫描图像,第三扫描图像为光源移动至与目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于第三投影数据形成的扫描图像,光源在旋转轴形成的光源宽度为第一准直宽度,第一准直宽度与目标待检测区域的宽度信息相同。
图2是本公开实施例提供的扫描床步进扫描方式,如图2所示,控制终端输出控制信号至扫描床,控制扫描床沿Z方向运动,当扫描床步进到第一个扫描区域B,扫描床保持静止不动,光源和探测器围绕扫描床旋转,扫描一圈完毕后,扫描床步进到第二个扫描区域A,以此类推,在第二个扫描区域A扫描完成后,扫描床步进到第三个扫描区域C。
当扫描床步进到第一个扫描区域B时,光源发出X射线,探测器接收穿过人体的射线并转换成数字信号得到第二投影数据,当扫描床步进到第二个扫描区域A时,光源发出X射线,探测器接收穿过人体的射线并转换成数字信号得到第一投影数据,当扫描床步进到第三个扫描区域C时,光源发出X射线,探测器接收穿过人体的射线并转换成数字信号得到第三投影数据,控制终端在接收到第二投影数据、第一投影数据和第三投影数据后,作为一种可实施方式,首先基于滤波投影反重建算法分别对第二投影数据、第一投影数据和第三投影数据进行反投影重建,得到第二扫描图像、第一扫描图像和第三扫描图像,在得到第二扫描图像、第一扫描图像和第三扫描图像后,将第二扫描图像、第一扫描图像和第三扫描图像进行拼接得到初始扫描图像。
此外,终端设备存储与第一个扫描区域B对应的第二投影数据、与第二个扫描区域A对应的第一投影数据以及与第三个扫描区域C对应的第三投影数据。
上述实施例中,示例性表示第二个扫描区域A为目标待检测区域。
上述实施例中,示例性表示初始扫描图像由第二扫描图像、第一扫描图像和第三扫描图像拼接形成,在其它可实施方式中,初始扫描图像包括但不限定拼接的扫描图像的个数,形成的初始扫描图像包括的待检测区域的扫描图像的个数与扫描床步进的个数有关。
S120、基于第一准直宽度、目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度。
作为具体的实施方式,基于第一准直宽度、目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度,包括:
获取目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息以及光源在第一方向相对旋转轴的第二高度信息;根据第一高度信息、第二高度信息和第一准直宽度,确定第二准直宽度。
其中,根据第一高度信息、第二高度信息和第一准直宽度,确定第二准直宽度,包括:根据第一高度信息和第二高度信息,确定第二高度信息与第一高度信息的差值信息;根据第二高度信息与第一高度信息的差值信息、第一准直宽度和第二高度信息,确定第二准直宽度。
图3示例性表示终端设备获取目标待检测区域的第一投影数据的示意图,如图3所示,光源位于目标待检测区域正上方,探测器位于目标待检测区域正下方,由于光源发出的光在旋转轴的轴向覆盖范围为第一准直宽度H1,光源发出的光为锥形束状,因此,会存在部分目标待检测区域未被光源发出的光覆盖,此时,终端设备基于探测器接收到的X射线形成第一投影数据的过程中,第一投影数据会缺失未被光覆盖的目标待检测区域,当终端设备基于探测器接收到的X射线形成第一投影数据进行反投影重建后,重建形成的与目标待检测区域的对应的目标扫描图像会出现伪影。基于现有技术存在的问题,本公开实施例中,首先依次获取第二投影数据、第一投影数据和第三投影数据,然后基于滤波反投影重建算法对第二投影数据、第一投影数据和第三投影数据进行反投影重建得到第二扫描图像、第一扫描图像和第三扫描图像;并将第二扫描图像、第一扫描图像和第三扫描图像进行拼接,得到初始扫描图像,即首先通过反投影重建形成在第一准直宽度下的初始扫描图像,然后通过增大第一准直宽度至第二准直宽度,从初始扫描图像中获取在第二准直宽度下目标待检测区域对应的第四投影数据,即通过增大准直宽度,保证从初始扫描图像中获取的第二准直宽度下目标待检测区域对应的第四投影数据包括目标待检测区域的所有数据。
因此,在执行完步骤S110之后,首先需要确定第二准直宽度。
结合图3,第一准直宽度为Z1,目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息为H1,光源在第一方向相对旋转轴的第二高度信息为H2,在获取到目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息H1和光源在第一方向相对旋转轴的第二高度信息H2后,确定第二高度信息H2与第一高度信息H1的差值信息为H2-H1,即目标待检测区域A靠近光源一面与光源之间的距离满足H2-H1,而由于第一准直宽度Z1与目标待检测区域A的宽度信息相同,因此,目标待检测区域A靠近光源一面也为Z1,根据相似三角形原理,可以确定第二准直宽度Z2,第二准直宽度为光源发出的光完全覆盖目标待检测区域A时在旋转轴的的轴向覆盖范围,也即图3所示的Z2,也即
本公开实施例中,通过构建第二准直宽度Z2,使得光源发出的光在旋转轴的轴向覆盖范围为第二准直宽度,即使光源发出的光为锥形束状,但光源发出的光可以完全覆盖目标待检测区域A,进而使得探测器接收的第一投影数据完全覆盖目标待检测区域,为后续图像重建提供基础。
S130、从初始扫描图像中获取在第二准直宽度下目标待检测区域对应的第四投影数据。
其中,第四投影数据包括第一投影数据。
当执行完步骤S120后,从初始扫描图像中获取在第二准直宽度下目标待检测区域的第四投影数据,具体的,获取的在第二准直宽度下目标待检测区域对应的第四投影数据为图3中D区域对应的投影数据(D区域为底部宽度为Z2、顶部宽度为Z1,高度为H1的梯形所对应的区域)。
由于第二准直宽度大于第一准直宽度,因此获取的在第二准直宽度下目标待检测区域对应的第四投影数据包括在第一准直宽度下目标待检测区域对应的第一投影数据。
S140、基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标扫描图像。
在具体的实施方式中,基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标投影数据;基于滤波反投影重建算法对目标投影数据进行反投影重建,得到目标待检测区域的目标扫描图像。
其中,基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标投影数据,包括:基于第一投影数据和第四投影数据,确定扩充区域投影数据;将扩充区域投影数据进行处理得到扩充区域目标投影数据;将扩充区域目标投影数据与第一投影数据进行融合,得到目标待检测区域的目标投影数据。
具体的,如图3所示,扩充区域投影数据包括第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据;通过对第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据进行加权分配,基于加权分配结果,将加权分配系数作用在第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据,得到扩充区域目标投影数据。
上述实施例中,目标待检测区域A为宽度为Z1,高度为H1的矩形所对应的区域,在第一准直宽度下,第一投影数据为图3中E区域对应的投影数据(底部宽度为Z1、顶部宽度为高度为H1的梯形所对应的区域),第四投影数据为图3中D区域对应的投影数据(D区域为底部宽度为Z2、顶部宽度为Z1,高度为H1的梯形所对应的区域)。
由于第四投影数据完全覆盖目标待检测区域,但第四投影数据为对滤波反投影重建算法得到的初始扫描图像进行二次采集获取的,因此,第四投影数据存在一定误差,而第一投影数据为光源移动至目标待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据,但第一投影数据无法完全覆盖目标待检测区域,因此,首先第一投影数据和第四投影数据,确定扩充区域投影数据,扩充区域投影数据为图3所示的F1、F2、F3和F4区域对应的投影数据、通过对扩充区域投影数据进行处理,以使扩充区域投影数据与第一投影数据的衔接处更平滑。
具体的,扩充区域投影数据包括第一扩充区域投影数据(F1和F2)和第二扩充区域投影数据(F3和F4),通过对第一扩充区域投影数据(F1和F2)赋予第一权重值,对第二扩充区域投影数据(F3和F4)赋予第二权重值,根据第一扩充区域投影数据与第一投影数据的衔接处平滑度和第二扩充区域投影数据与第一投影数据的衔接处平滑度,确定第一权重值和第二权重值,选取第一扩充区域投影数据与第一投影数据的衔接处平滑度最优时所对应的第一权重值和第二扩充区域投影数据与第一投影数据的衔接处平滑度最优时所对应的第二权重值,基于第一权重值对第一扩充区域投影数据进行处理得到第一扩充区域目标投影数据,基于第二权重值对第二扩充区域投影数据进行处理得到第二扩充区域目标投影数据,将第一扩充区域目标投影数据、第二扩充区域目标投影数据与第一投影数据进行融合,得到目标待检测区域的目标投影数据,最后通过滤波反投影重建算法对目标投影数据进行反投影重建,得到目标待检测区域的目标扫描图像。
需要说明的是,上述实施例中,示例性表示对目标检测区域进行反投影重建生成图像的过程,在具体的实施方式中,目标检测区域包括多个,通过对每个目标检测区域进行如上述实施例所述的图像生成方法,实现得到每个目标检测区域对应的目标扫描图像。
本公开实施例提供的图像生成方法,首先获取初始扫描图像,然后基于第一准直宽度、目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度,从初始扫描图像中获取在第二准直宽度下所述目标待检测区域对应的第四投影数据,最后基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标扫描图像。本公开实施例中,首先基于反投影重建算法得到初始扫描图像,然后通过改变光源在扫描床的准直宽度,基于初始扫描图像,获取在第二准直宽度下目标待检测区域的第四投影数据,第四投影数据完全覆盖目标待检测区域,然后通过对第四投影数据和第一投影数据处理,保证得到的目标待检测区域对应的目标投影数据在完全覆盖目标待检测区域的基础上,具有较好的精度,避免基于反投影重建算法形成的目标扫描图像出现的伪影问题,提高目标扫描图像的准确度。
在上述实施例的基础上,图4是本公开实施例提供一种图像生成装置的结构示意图,如图4所示,图像生成装置包括:
初始扫描图像获取模块410,用于获取初始扫描图像,其中,初始扫描图像至少包括第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像,第一扫描图像为光源移动至目标待检测区域时,基于第一投影数据形成的扫描图像,第二扫描图像为光源移动至与目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于第二投影数据形成的扫描图像,第三扫描图像为光源移动至与目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于第三投影数据形成的扫描图像,光源在旋转轴形成的光源宽度为第一准直宽度,第一准直宽度与目标待检测区域的宽度信息相同;
第二准直宽度确定模块420,用于基于第一准直宽度、目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度;
第四投影数据获取模块430,用于从所述初始扫描图像中获取与所述第二准直宽度对应的第四投影数据,其中,所述第四投影数据包括所述第一投影数据;
目标扫描图像确定模块440,用于基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标扫描图像。
本公开实施例提供的图像生成装置,首先初始扫描图像获取模块获取初始扫描图像;然后第二准直宽度确定模块基于第一准直宽度、目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度;第四投影数据获取模块从初始扫描图像中获取在第二准直宽度下所述目标待检测区域对应的第四投影数据;最后目标扫描图像确定模块基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标扫描图像。本公开实施例中,首先基于反投影重建算法得到初始扫描图像,然后通过改变光源在扫描床的准直宽度,基于初始扫描图像,获取在第二准直宽度下目标待检测区域的第四投影数据,第四投影数据完全覆盖目标待检测区域,然后通过对第四投影数据和第一投影数据处理,保证得到的目标待检测区域对应的目标投影数据在完全覆盖目标待检测区域的基础上,具有较好的精度,避免基于反投影重建算法形成的目标扫描图像出现的伪影问题,提高目标扫描图像的准确度。
在具体的实施方式中,第二准直宽度确定模块包括:第二高度信息获取单元和第二准直宽度确定单元;
第二高度信息获取单元,用于获取目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息以及光源在第一方向相对旋转轴的第二高度信息;
第二准直宽度确定单元,用于根据第一高度信息、第二高度信息和第一准直宽度,确定第二准直宽度。
在具体的实施方式中,第二准直宽度确定单元具体实施方式包括:
根据第一高度信息和第二高度信息,确定第二高度信息与第一高度信息的差值信息;根据第二高度信息与第一高度信息的差值信息、第一准直宽度和第二高度信息,确定第二准直宽度。
在具体的实施方式中,目标扫描图像确定模块包括:目标投影数据确定单元和目标扫描图像确定模块;
目标投影数据确定单元,用于基于第一投影数据和第四投影数据,确定目标待检测区域的目标投影数据;
目标扫描图像确定模块,用于基于滤波反投影重建算法对目标投影数据进行反投影重建,得到目标待检测区域的目标扫描图像。
在具体的实施方式中,目标投影数据确定单元具体实施方式包括:
基于第一投影数据和第四投影数据,确定扩充区域投影数据;
将扩充区域投影数据进行处理得到扩充区域目标投影数据;
将扩充区域目标投影数据与第一投影数据进行融合,得到目标待检测区域的目标投影数据。
在具体的实施方式中,扩充区域投影数据包括第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据;将扩充区域投影数据进行处理得到扩充区域目标投影数据,包括:对第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据进行加权分配;基于加权分配结果,将加权分配系数作用在第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据,得到扩充区域目标投影数据。
在具体的实施方式中,图像生成装置还包括:
投影数据获取模块,用于获取在第一准直宽度下第一投影数据、第二投影数据和第三投影数据,其中,第一投影数据为光源移动至目标待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据,第二投影数据为光源移动至与目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据,第三投影数据为光源移动至与目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据;
子扫描图像获取模块,用于基于滤波反投影重建算法对第二投影数据、第一投影数据和第三投影数据进行反投影重建得到第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像;
初始扫描图像生成模块,用于将第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像进行拼接,得到初始扫描图像。
本申请实施例还提供了一种计算机设备,具体请参阅图5,图5为本实施例计算机设备基本结构框图。
计算机设备包括通过系统总线相互通信连接存储器510和处理器520。需要指出的是,图中仅示出了具有组件510-520的计算机设备,但是应理解的是,并不要求实施所有示出的组件,可以替代的实施更多或者更少的组件。其中,本技术领域技术人员可以理解,这里的计算机设备是一种能够按照事先设定或存储的指令,自动进行数值计算和/或信息处理的设备,其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,ASIC)、可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)、数字处理器(Digital Signal Processor,DSP)、嵌入式设备等。
计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可以与用户通过键盘、鼠标、遥控器、触摸板或声控设备等方式进行人机交互。
存储器510至少包括一种类型的可读存储介质,可读存储介质包括非易失性存储器(non-volatile memory)或易失性存储器,例如,闪存(flashmemory)、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,SD或DX存储器等)、随机访问存储器(random access memory,RAM)、只读存储器(read-only memory,ROM)、可擦写可编程只读存储器(erasable programmable read-onlymemory,EPROM)、电可擦写可编程只读存储器(electrically erasable programmableread-onlymemory,EEPROM)、可编程只读存储器(programmable read-only memory,PROM)、磁性存储器、磁盘、光盘等,RAM可以包括静态RAM或动态RAM。在一些实施例中,存储器510可以是计算机设备的内部存储单元,例如,该计算机设备的硬盘或内存。在另一些实施例中,存储器510也可以是计算机设备的外部存储设备,例如该计算机设备上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card,SMC)、安全数字(Secure Digital,SD)卡或闪存卡(FlashCard)等。当然,存储器510还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括其外部存储设备。本实施例中,存储器510通常用于存储安装于计算机设备的操作系统和各类应用软件,例如上述方法的程序代码等。此外,存储器510还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的各类数据。
处理器520通常用于执行计算机设备的总体操作。本实施例中,存储器510用于存储程序代码或指令,程序代码包括计算机操作指令,处理器520用于执行存储器510存储的程序代码或指令或者处理数据,例如运行上述方法的程序代码。
本文中,总线可以是工业标准体系结构(Industry StandardArchitecture,ISA)总线、外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线等。该总线系统可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请的另一实施例还提供一种计算机可读介质,计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读介质。计算机中的处理器读取存储在计算机可读介质中的计算机可读程序代码,使得处理器能够执行在上述方法中每个步骤、或各步骤的组合中规定的功能动作;生成实施在框图的每一块、或各块的组合中规定的功能动作的装置。
计算机可读介质包含但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外的存储器或半导体系统、设备或者装置,或者前述的任意适当组合,存储器用于存储程序代码或指令,程序代码包括计算机操作指令,处理器用于执行存储器存储的上述方法的程序代码或指令。
存储器和处理器的定义,可以参考前述计算机设备实施例的描述,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
在本申请各个实施例中的各功能单元或模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-OnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
除非上下文中另外明确地指出,否则在本文和所附权利要求中所使用的词语的单数形式包括复数,反之亦然。因而,当提及单数时,通常包括相应术语的复数。相似地,措辞“包含”和“包括”将解释为包含在内而不是独占性地。同样地,术语“包括”和“或”应当解释为包括在内的,除非本文中明确禁止这样的解释。在本文中使用术语“示例”之处,特别是当其位于一组术语之后时,所述“示例”仅仅是示例性的和阐述性的,且不应当被认为是独占性的或广泛性的。
适应性的进一步的方面和范围从本文中提供的描述变得明显。应当理解,本申请的各个方面可以单独或者与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解,本文中的描述和特定实施例旨在仅说明的目的并不旨在限制本申请的范围。
以上对本公开的若干实施例进行了详细描述,但显然,本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下对本公开的实施例进行各种修改和变型。本公开的保护范围由所附的权利要求限定。
Claims (10)
1.一种图像生成方法,其特征在于,包括:
获取初始扫描图像,其中,所述初始扫描图像至少包括第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像,所述第一扫描图像为光源移动至目标待检测区域时,基于第一投影数据形成的扫描图像,所述第二扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于第二投影数据形成的扫描图像,所述第三扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于第三投影数据形成的扫描图像,所述光源在旋转轴形成的光源宽度为第一准直宽度,所述第一准直宽度与目标待检测区域的宽度信息相同;
基于所述第一准直宽度、所述目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度;
从所述初始扫描图像中获取在所述第二准直宽度下所述目标待检测区域对应的第四投影数据,其中,所述第四投影数据包括所述第一投影数据;
基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标扫描图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一准直宽度、所述目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度,包括:
获取目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息以及光源在第一方向相对旋转轴的第二高度信息;
根据所述第一高度信息、所述第二高度信息和所述第一准直宽度,确定第二准直宽度。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述第一高度信息、所述第二高度信息和所述第一准直宽度,确定第二准直宽度,包括:
根据所述第一高度信息和所述第二高度信息,确定所述第二高度信息与所述第一高度信息的差值信息;
根据所述第二高度信息与所述第一高度信息的差值信息、所述第一准直宽度和所述第二高度信息,确定第二准直宽度。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标扫描图像,包括:
基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标投影数据;
基于滤波反投影重建算法对所述目标投影数据进行反投影重建,得到目标待检测区域的目标扫描图像。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标投影数据,包括:
基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定扩充区域投影数据;
将所述扩充区域投影数据进行处理得到扩充区域目标投影数据;
将所述扩充区域目标投影数据与所述第一投影数据进行融合,得到所述目标待检测区域的目标投影数据。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述扩充区域投影数据包括第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据;
所述将所述扩充区域投影数据进行处理得到扩充区域目标投影数据,包括:
对所述第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据进行加权分配;
基于加权分配结果,将加权分配系数作用在第一扩充区域投影数据和第二扩充区域投影数据,得到扩充区域目标投影数据。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取初始扫描图像之前,还包括:
获取在第一准直宽度下第一投影数据、第二投影数据和第三投影数据,其中,所述第一投影数据为光源移动至所述目标待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据,所述第二投影数据为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据,所述第三投影数据为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于探测器接收的X射线形成的投影数据;
基于滤波反投影重建算法对所述第二投影数据、所述第一投影数据和所述第三投影数据进行反投影重建得到第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像;
将所述第一扫描图像、所述第二扫描图像和所述第三扫描图像进行拼接,得到初始扫描图像。
8.一种图像生成装置,其特征在于,包括:
初始扫描图像获取模块,用于获取初始扫描图像,其中,所述初始扫描图像至少包括第一扫描图像、第二扫描图像和第三扫描图像,所述第一扫描图像为光源移动至目标待检测区域时,基于第一投影数据形成的扫描图像,所述第二扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的前一待检测区域时,基于第二投影数据形成的扫描图像,所述第三扫描图像为光源移动至与所述目标待检测区域相邻的后一待检测区域时,基于第三投影数据形成的扫描图像,所述光源在旋转轴形成的光源宽度为第一准直宽度,所述第一准直宽度与目标待检测区域的宽度信息相同;
第二准直宽度确定模块,用于基于所述第一准直宽度、所述目标待检测区域相对旋转轴的第一高度信息和光源相对旋转轴的第二高度信息,确定第二准直宽度;
第四投影数据获取模块,用于从所述初始扫描图像中获取与所述第二准直宽度对应的第四投影数据,其中,所述第四投影数据包括所述第一投影数据;
目标扫描图像确定模块,用于基于所述第一投影数据和所述第四投影数据,确定所述目标待检测区域的目标扫描图像。
9.一种计算机设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1~7中任一所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1~7中任一所述的方法。
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