WO2022156537A1 - 基于狭缝x射线的扫描成像系统及方法 - Google Patents

基于狭缝x射线的扫描成像系统及方法 Download PDF

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Abstract

一种基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法，通过系统初始化模块(1)初始化扫描成像系统，位置控制模块(2)，控制射线发射窗口(3-220,3-22)在任一位置发射的X射线可以恰好完全被预设狭缝感兴趣区域(4-220,4-22)接收，发射模块(3)，用于发射狭缝X射线，成像模块(4)用于获取射线依次经过待成像对象、图像重构模块(5)、重构待成像对象的图像形成完整图像。通过对于成像位置精准控制和成像图像拼接参数的获取，实现待成像对象在较少的辐射剂量下，大大削弱成像的边缘位置的重合度，同时减轻相似度较高的重叠区域存在的空间畸变，形成高质量的完整图像。

Description

基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法 技术领域
本发明涉及数字化X射线成像方法技术领域，尤其涉及一种基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法。
背景技术
目前，医学影像技术已经在临床上广泛应用，在针对骨科尤其是脊柱及下肢畸形情况检测时，需拍摄完整的脊柱和下肢图像的完整全长片以便于从直观展示畸形及肢体力线异常等情况，以便反映真实的肢体力线。于现有技术中，常见的用于拍摄骨科全长片的X射线扫描成像系统，通过发射端发射X射线经探测端采集每步移动步骤上待成像对象的图像，通过前后两张图像重叠区域的图像相似度算法或者特征点匹配算法进行拼接得到全长片，这种扫描成像系统得到的全长片图像质量存在较大畸变，随着狭缝摄影X射线技术的发展，基于狭缝X射线的扫描成像系统可以减少成像的边缘位置的重合度，但是图像拼接形成的每张图像的边缘尤其是相似度较高的重叠区域会存在空间畸变。
基于上述技术问题，亟需一种基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法实现更为精准图像位置定位及图像的拼接。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法，通过狭缝扫描的方式，对X射线进行准直，在射线发射窗口发射预定宽度的狭缝X射线，通过位置控制模块控制射线发射窗口和狭缝扫描感兴趣区域任一时刻发射和接收的范围保持一致，存储接收的原始图像及其原始图像拼接参数，通过接收的原始图像拼接参数作为寻址信息，根据扫描像的拼接参数将所接收的原始图像重构，拼接成一副完整的待成像对象的图像。
为实现上述目的，本发明第一方面，提出了一种基于狭缝X射线的扫描成像系统包括：
位置控制模块，用于控制射线发射窗口在任一位置发射的X射线可以恰好完全被预设狭缝感兴趣区域接收；
发射模块，用于在射线发射窗口与预设狭缝感兴趣区域位于待成像对象的初 始位置的情况下，向待成像对象发射具备射线发射窗口宽度的X射线；
成像模块，用于基于接收X射线穿过待成像对象生成对应的原始图像，原始图像的相邻图像之间至少存在重叠区域；
图像重构模块，用于根据原始图像的拼接参数，重构原始图像形成完整图像，拼接参数至少包括原始图像的拼接点标记信息。
在本申请的一种实现方式中，扫描成像系统还包括：系统初始化模块，初始化扫描成像系统，并进一步包括：
模式获取单元，用于获取待成像对象的待成像数据集；
参数传递单元，用于将待成像数据集传递给扫描成像系统。
初始位置响应单元，用于响应待成像数据集控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域分别处于系统初始位置。
在本申请的一种实现方式中，扫描成像系统的位置控制模块包括：
位置同步单元，包括控制器，用于控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的位置；
位置校准单元，用于对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域定位校准；
位置跟踪单元，用于及时更新射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的定位位置。
进一步地，校准单元具体包括：
初始位置校准子单元，包括第一光学指示装置，沿着射线发射窗口指向待成像对象的初始位置，用于对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域指向的待成像对象的初始位置进行定位校准；
末端位置校准子单元，包括第二光学指示装置，用于生成指向待成像象的末端位置的指示信号，根据指示信号对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域指向的待成像对象的末端位置进行定位校准；
相对位置校准子单元，包括位置调整装置，用于对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的相对位置进行定位校准。
进一步地，位置同步单元和位置校准单元响应于位置跟踪单元；
其中，位置跟踪单元被配置为通过空间坐标位置信息跟踪射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的位置。
在本申请的一种实现方式中，扫描成像系统的发射模块包括：
准直单元，用于准直X射线具备射线发射窗口宽度；
发射控制单元，用于控制X射线的发射间隔。
在本申请的一种实现方式中，扫描成像系统的成像模块进一步包括：
原始图像存储子模块，用于在预设狭缝感兴趣区域接收到经过待成像对象的任一位置衰减的X射线的情况下，存储预设狭缝感兴趣区域范围接收的待成像对象的原始图像和原始图像的拼接参数。
原始图像传输子模块，用于传输预设狭缝感兴趣区域生成的原始图像和与原始图像的拼接参数。
进一步地，原始图像存储子模块进一步包括：
射线接收单元，用于接收经过待成像对象后衰减的X射线；
图像生成单元，用于生成衰减后的X射线对应的待成像对象的原始图像；
图像标记单元，用于标记原始图像的拼接参数。
进一步地，原始图像传输子模块进一步包括：
原始图像采集单元，用于按照射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的位置轨迹采集图像存储子模块的图像及图像的拼接参数；
原始图像输出单元，用于将图像采集单元采集的图像和图像的拼接参数输出至图像重构模块。
在本申请的一种实现方式中，扫描成像系统的图像重构模块，被配置为用于在图像输出模块输出待成像对象对应的末端位置原始图像的情况下，按照图像输出模块输出的拼接参数重构原始图像形成完整图像，进一步地包括：
寻址单元，用于基于可逐个寻址的原始图像的拼接参数查找待重构的原始图像；
拼接单元，用于按照拼接参数，调整待重构的原始图像的上一个成像末端位置与下一个成像初端位置拼接，形成完整图像。
本申请的第二方面提供了一种基于狭缝X射线的扫描成像方法,其特征在于，的方法包括：
控制射线发射窗口在任一位置发射的X射线可以恰好完全被预设狭缝感兴趣区域接收；
在射线发射窗口与预设狭缝感兴趣区域位于待成像对象的初始位置的情况下，向待成像对象发射具备射线发射窗口宽度的X射线；
基于接收X射线穿过待成像对象生成对应的原始图像，原始图像的相邻图像之间至少存在重叠区域；
根据原始图像的拼接参数，重构原始图像形成完整图像，拼接参数至少包括原始图像的拼接点标记信息。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本申请提供一种基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法，通过系统初始化模块预设扫描成像系统的参数信息，通过狭缝扫描的方式，对X射线进行准直，在射线发射窗口发射预定宽度的狭缝X射线，通过位置控制模块控制射线发射窗口和狭缝扫描感兴趣区域任一时刻发射和接收的区域范围一致，通过原始图像存储子模块存储接收的原始图像及其原始图像拼接参数，通过图像传输子模块传输图像及原始图像的拼接参数，并利用图像拼接参数作为寻址信息，根据图像的拼接参数将图像重构，拼接成一副完整的待成像对象的图像。上述技术方案通过狭缝发射X射线，通过位置控制模块实现射线发射窗口和狭缝扫描感兴趣区域在任一位置发射和接收的范围完全一致，保证待成像对象接收的X射线辐射量尽可能少的情况下，成像范围清晰；同时通过获取原始图像的拼接参数实现图像重构和拼接，实现通过对于成像位置精准控制和成像图像拼接参数的获取，实现待成像对象在较少的辐射剂量下，大大削弱成像的边缘位置的重合度，同时减轻相似度较高的重叠区域存在的空间畸变，形成高质量的完整图像。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。
图1示出了一种基于狭缝X射线的扫描成像系统的整体结构示意图；
图2示出了一种控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域位置保持一致的结构示意图；
图3示出了一种控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域位置保持一致的结构示意图；
图4示出了一种根据相邻图像重叠区域作为拼接参数实现图像拼接重构的示意图；
图5示出了一种基于狭缝X射线的扫描成像方法的流程图。
具体实施方式
除非另作定义，在本说明书和权利要求书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。
本发明提供的基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法，首先利用根据成像模式设置扫描成像系统的初始化参数，通过初始化参数控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域在任一位置发射和接收保持完全一致，控制拍摄待成像对象的全部图像，并根据接收图像的拼接参数，重构图像形成一幅完整的待成像对象的图像。以下通过具体实施例进行说明。
如图1所示，本实施例提供了一种基于狭缝X射线的扫描成像系统的整体结构示意图，具体包括：系统初始化模块1，用于在扫描成像开始前和/或结束后，初始化所述扫描成像系统。
具体地，扫描成像系统在工作前，可以根据包括待成像对象的成像部位、成 像信息显示、成像类型等要求设置初始化参数，初始化参数包括预设的扫描位置参数，预设的扫描频率进行设置。
具体地，在扫描成像对待成像对象扫描形成一副完整的待成像对象时，需要对扫描系统的装置设置恢复待扫描成像状态，以便下一次扫描时，接收系统初始化参数信息。
需要说明的是，扫描成像系统的成像类型可以根据实际待成像对象的部位、性质进行确定，待成像对象发生改变，成像类型可能会发生变化，在此不做限定。
具体地，在待成像对象的成像类型确定的情况下，包括：
模式获取单元11，用于获取待成像对象的待成像数据集；
参数传递单元12，用于将待成像数据集传递给扫描成像系统。
初始位置响应单元13，用于响应待成像数据集控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域分别处于系统初始位置。
具体地，在本步骤中，待成像数据集包括可以包括系统初始数信息，例如扫描位置参数，扫描频率参数、待成像对象单次扫描区域、图像去噪参数、增强参数、扫描图像重构参数、等信息，待成像数据集分别传递给扫描成像系统，扫描成像系统根据待成像数据集控制射线发射窗口大小和预设狭缝感兴趣区域大小完全相同，靠近待成像对象的初始成像位置，且射线发射窗口与预设狭缝感兴趣区域处于同一中心水平线的相对位置。
具体地，扫描成像系统进一步还包括：
位置控制模块2，用于控制射线发射窗口在任一位置发射的X射线可以恰好完全被预设狭缝感兴趣区域接收。具体地，位置控制模块可以接收扫描成像系统的初始化信息中的扫描频率信息，控制扫描频率相同的情况下，射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域发射和接收的射线范围保持一致。并进一步包括：
位置同步单元21，包括控制器，用于控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的位置。
位置校准单元22，用于对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域定位校准，并
进一步包括：初始位置校准子单元221，包括第一光学指示装置，沿着射线发射窗口指向待成像对象的初始位置，用于对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区 域指向的待成像对象的初始位置进行定位校准。
末端位置校准子单元222，包括第二光学指示装置，用于生成指向待成像象的末端位置的指示信号，根据指示信号对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域指向的待成像对象的末端位置进行定位校准；
相对位置校准子单元223，包括位置调整装置，用于对射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的相对位置进行定位校准。
位置跟踪单元23，用于及时更新射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的定位位置。
其中，位置跟踪单元被配置为通过空间坐标位置信息跟踪射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的位置。
在本申请的一些实施例中，控制器实现扫描控制系统在初始化完成至待成像对象的扫描成像过程的任意时段射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域位置同步移动，可以通过伺服电机、步进电机等保持始终同步移动，在此不做限定。
在本申请的一些实施例中，第一光学指示装置指向待成像对象的起始位置，狭缝发射窗口移动的位置确定待成像对象的起始位置恰好处于成像视野内，扫描成像系统的成像扫描起始位置确定。第二光学指示装置可以通过可移动滑块设置光学指示灯，预先对准待成像对象的扫描末端位置，将对准该末端位置的光学信号作为指示信号通过串口通讯端口传递给扫描成像系统的数据读取模块，串口通讯端口可以根据指示信号信息读取该末端位置距离某一水平面例如地面的距离作为扫描末端位置，传递给扫描成像系统的位置控制模块，确定扫描成像的末端位置，当扫描成像系统的扫描在该末端位置完成时，即为本次扫描结束。
具体地，第一光学指示装置、第二光学指示装置生成对应扫描起始信号和扫描末端的结束信号，实现待成像对象的扫描成像初始和结束位置的精准定位，可以包括可移动滑块、光学指示灯，串口通讯模块等，在此不做限定。
在本申请的一些实施例中，位置调整装置接收位置跟踪单元的信息的拼接参数，并根据射线发射窗口与预设狭缝感兴趣区域的相对位置，做出适应性调整，实现发射和接收的区域保持完全一致。位置调整装置可以通过机械臂定位装置，传动螺杆方位位移装置等实现。
具体地，扫描成像系统进一步还包括：
发射模块3，用于在所述射线发射窗口与所述预设狭缝感兴趣区域位于待成像对象的初始位置的情况下，向待成像对象发射具备所述射线发射窗口宽度的X射线。并进一步包括：
准直单元31，用于准直X射线具备射线发射窗口宽度；
发射控制单元32，用于控制X射线的发射间隔。
具体地，射线发射窗口宽度发出的X射线为经过准直单元准直的狭缝X射线，实现准直后的狭缝X射线的大小与预设狭缝感兴趣区域的大小相同，准直单元可以通过设置在扫描发射系统发射端的自动化控制束光器实现。
具体地，根据扫描频率控制X射线的发射间隔实现与射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域位置移动的频率相同。
具体地，扫描成像系统包括：
成像模块4：用于基于接收所述X射线穿过所述待成像对象生成对应的原始图像，所述原始图像的相邻图像之间至少存在重叠区域。可以理解的是，X射线穿过待成像对象时可以基于X射线的基本特性，也就是穿透性、可吸收性、荧光效应、感光效应以及待成像对象结构的固有性质形成具有一定区别度的原始图像，且通过对系统初始化参数的设置，通过相邻的原始图像之间至少存在一个重叠区域，保证图像形成不会出现断点，待成像对象的图像可以完整显示。
成像模块进一步还包括：
原始图像存储子模块41，用于在预设狭缝感兴趣区域接收到经过待成像对象的任一位置衰减的X射线的情况下，存储预设狭缝感兴趣区域范围接收的待成像对象的原始图像和原始图像的拼接参数，并进一步包括：
[根据细则91更正 06.06.2022]　
射线接收单元4110，用于接收经过待成像对象后衰减的X射线。
[根据细则91更正 06.06.2022]　
图像生成单元4111，用于生成衰减后的X射线对应的待成像对象的图像。
[根据细则91更正 06.06.2022]　
图像标记单元4112，用于标记图像的拼接参数。
具体地，射线发射窗口发射狭缝X射线，预设狭缝感兴趣区域自动激活并接收经过待成像对象后形成的一定衰减的狭缝X射线，根据扫描数据，按照扫描系统接收的预设的初始化信息，生成在每一个X射线发射区域对应位置的扫描成像的图像，并标记图像的拼接参数，即用于标记图像带拼接点的信息，包括图像的空间位置信息，原始图像成像的初始位置信息，结束时的位置信息，作为图像拼 接的寻址信息。
原始图像传输子模块42，用于传输预设狭缝感兴趣区域生成的图像和与图像的拼接参数，并进一步包括：
[根据细则91更正 06.06.2022]　
图像采集单元4210，用于按照射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的位置轨迹采集图像存储子模块的图像及图像的拼接参数。
[根据细则91更正 06.06.2022]　
图像输出单元4220，用于将图像采集单元采集的图像和图像的拼接参数输出至图像重构模块。
具体地，在接收到生成的图像后，触发图像采集单元进行图像采集，并保存采集的图像的拼接参数，可以采用红外传感器或者电连接的形成的回路等方式实现触发，在此不做限定。
进一步地，扫描成像系统还包括：
图像重构模块5，用于根据所述原始图像的拼接参数，重构所述原始图像形成完整图像，所述拼接参数至少包括所述原始图像的拼接点标记信息，并进一步包括：
寻址单元51，用于基于可逐个寻址的所述原始图像的所述拼接参数查找待重构的所述原始图像。
拼接单元52，用于按照所述拼接参数，调整所述待重构的所述原始图像的上一个成像末端位置与下一个成像初端位置拼接，形成完整图像。
需要说明的是，生成的图像的拼接参数可以作为一个图像标签与每一个扫描成像区域的成像一一对应，并且按照待成像对象起始位置和末端位置，根据拼接参数信息，调整相邻原始图像上一个图像的末端和下一个位置的首端相连接，依次拼接所有待重构的图像。
具体地，在扫描成像对象位于待成像对象的初始位置时，对于图像拼接参数的标记指向第一幅原始图像的末端成像位置，对于待成像对象的末端位置时，对于图像拼接参数的标记最后一幅原始图像的末端首端位置，在中间任一位置时，需要标记指向原始图像的首端位置和末端位置，从而实现从起始位置到末端位置所有的原始图像可以实现完全的拼接重构,关于图像的拼接的具体实现方法，将在下文中详细说明。
具体地，顺序拼接待重构的图像可以采用单一的根据图像拼接参数进行重构， 图像的拼接参数可以基于拍摄每一幅原始图像的重叠区域信息获取，对于采用重叠区域信息获取的拼接参数可以保证图像质量。对于较为复杂的图像也可以在拼接参数的基础上进一步结合原始图像的特征点匹配、临近点搜索等算法进一步优化重构图像，在此不做限定。
如图2所示，本实施例示出了一种控制射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域位置保持一致的结构上示意图，具体包括：
位置控制模块2同时控制发射模块3和成像模块4同步运动，图像存储子模块的探测端4-110设置为较短长度的平板探测器，预设狭缝感兴趣区域随着平板探测器运动，同步发射源3-110的运动位置与探测端4-110的平板探测器保持一致，进而实现射线发射窗口3-220和预设狭缝感兴趣区域4-220位置保持一致。
如图3所示，本实施例示出了一种射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域位置保持一致的结构示意图，具体包括：
位置控制模块2控制发射模块3运动，成像模块4的探测端4-110设置为较长长度的平板探测器，在扫描成像系统扫描待成像对象成像的过程中，探测端4-110无需移动，预设狭缝感兴趣区域4-22根据射线发射窗口发出的狭缝X射线自动激活，同步发射源3-110的运动位置与预设狭缝感兴趣区域4-220保持一致，进而实现射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域位置保持一致。
如图4所示，本实施例示出了一种根据相邻图像重叠区域作为拼接参数实现图像拼接重构的示意图，具体包括：
从上到下，依次获取X射线成像的原始图像，然后在原始图像存储时，可以采用依次从上到下放置图像建模成像的方法，可以根据扫描成像系统的初始化参数信息获取扫描成像系统在每次形成初始图像时记录当前原始图像成像的空间位置信息，根据当前原始图像的位置信息，获取相邻图像之间的间距Displacement，在Displacement确定的情况下，可以根据扫描成像系统初始化的参数信息包括狭缝感兴趣区域宽度SlotSize、探测模块的像素间距Pixelpitch、待成像对象的焦点与探测模块成像面间距SID、预设的待成像对象与探测模块成像面间距OID等获取相邻原始图像的重叠区域Overlap，该重叠区域形成Overlap数值可以保证图像在任意拍摄时待成像对象与探测模块成像面间距OID为任意可扫描成像的数值时，该Overlap重叠区域均存在。当扫描成像系统对待成像对 象的扫描成像时，待成像对象与探测模块成像面间距OID与预设值可能存在一定偏差，此时根据实际的OID数值计算出Overlap的区域，具体的计算公式可以采用：
Figure PCTCN2022070326-appb-000001
根据Overlap的重叠区域作为原始图像的拼接参数信息，对原始图像进行按照一定的顺序实现拼接重构，形成待成像对象的完整的成像图像。
在本申请的一些实施例中，当扫描成像系统成像对待成像对象的扫描速度发生改变时Displacement也会随着改变，每次对原始图像进行拼接时，都需要对Overlap进行重新计算，以获取新的拼接参数信息。
具体地，描成像系统成像对待成像对象的扫描速度可以根据待成像对象的本身性质改变发生相应改变，例如在待成像对象本身一次扫描所需的扫描面积较少的情况下可以提高扫描速度，使得待成像对象在接受较少射线辐射的情况下，得到满足成像图像要求的完成图像，对于扫描参数的具体设定可以根据待成像对象的成像特点进行设定，在此不做限定。
如图5本实施例示出了一种基于狭缝X射线的扫描成像方法的流程图，具体包括：
步骤100：初始化扫描成像系统。
步骤200：控制射线发射窗口在任一位置发射的X射线可以恰好完全被预设狭缝感兴趣区域接收。
步骤300：在所述射线发射窗口与所述预设狭缝感兴趣区域位于待成像对象的初始位置的情况下，向待成像对象发射具备所述射线发射窗口宽度的X射线。
步骤400：基于接收所述X射线穿过所述待成像对象生成对应的原始图像，所述原始图像的相邻图像之间至少存在重叠区域。
步骤500：根据所述原始图像的拼接参数，重构所述原始图像形成完整图像，所述拼接参数至少包括所述原始图像的拼接点标记信息。
具体地，上述基于狭缝X射线的扫描成像方法可以通过与前述实施例中扫描成像系统实现，在此不做赘述。
综上所述，本申请提供一种基于狭缝X射线的扫描成像系统及方法，通过系 统初始化模块预设扫描成像系统的参数信息，通过狭缝扫描的方式，对X射线进行准直，在射线发射窗口发射预定宽度的狭缝X射线，通过位置控制模块控制射线发射窗口和狭缝扫描感兴趣区域任一时刻发射和接收的区域范围一致，通过原始图像存储子模块存储接收的原始图像及其原始图像拼接参数，通过图像传输子模块传输图像及原始图像的拼接参数，并利用图像拼接参数作为寻址信息，根据图像的拼接参数将图像重构，拼接成一副完整的待成像对象的图像。上述技术方案通过狭缝发射X射线，通过位置控制模块实现射线发射窗口和狭缝扫描感兴趣区域在任一位置发射和接收的范围完全一致，保证待成像对象接收的X射线辐射量尽可能少的情况下，成像范围清晰；同时通过获取原始图像的拼接参数实现图像重构和拼接，实现通过对于成像位置精准控制和成像图像拼接参数的获取，实现待成像对象在较少的辐射剂量下，大大削弱成像的边缘位置的重合度，同时减轻相似度较高的重叠区域存在的空间畸变，形成高质量的完整图像。
在本发明实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，或者各个单元也可以均是独立的物理模块。
本发明的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本发明的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本发明的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个功能或步骤的电路。如本说明书实施例所示实施例揭示的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器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。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable 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说明书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。结合本说明书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模块组合执行完成。软件模块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，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

  1. 一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述的系统包括：
    位置控制模块，用于控制射线发射窗口在任一位置发射的X射线可以恰好完全被预设狭缝感兴趣区域接收；
    发射模块，用于在所述射线发射窗口与所述预设狭缝感兴趣区域位于待成像对象的初始位置的情况下，向待成像对象发射具备所述射线发射窗口宽度的X射线；
    成像模块，用于基于接收所述X射线穿过所述待成像对象生成对应的原始图像，所述原始图像的相邻图像之间至少存在重叠区域；
    图像重构模块，用于根据所述原始图像的拼接参数，重构所述原始图像形成完整图像，所述拼接参数至少包括所述原始图像的拼接点标记信息。
  2. 根据权利要求1所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于所述系统还包括：系统初始化模块，初始化所述扫描成像系统，并进一步包括：
    模式获取单元，用于获取所述待成像对象的待成像数据集；
    参数传递单元，用于将所述待成像数据集传递给所述扫描成像系统。
    初始位置响应单元，用于响应所述待成像数据集控制所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域分别处于系统初始位置。
  3. 根据权利要求1所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述位置控制模块包括：
    位置同步单元，包括控制器，用于控制所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域的位置；
    位置校准单元，用于对所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域定位校准；
    位置跟踪单元，用于及时更新所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域的定位位置。
  4. 根据权利要求3所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述校准单元具体包括：
    初始位置校准子单元，包括第一光学指示装置，沿着所述射线发射窗口指向所述待成像对象的初始位置，用于对所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域指向的所述待成像对象的所述初始位置进行定位校准；
    末端位置校准子单元，包括第二光学指示装置，用于生成指向所述待成像象的末端位置的指示信号，根据所述指示信号对所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域指向的所述待成像对象的所述末端位置进行定位校准；
    相对位置校准子单元，包括位置调整装置，用于对所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域的相对位置进行定位校准。
  5. 根据权利要求4所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述位置同步单元和所述位置校准单元响应于所述位置跟踪单元；
    其中，所述位置跟踪单元被配置为通过空间坐标位置信息跟踪所述射线发射窗口和所述预设狭缝感兴趣区域的位置。
  6. 根据权利要求1所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述发射模块包括：
    准直单元，用于准直所述X射线具备所述射线发射窗口宽度；
    发射控制单元，用于控制所述X射线的发射间隔。
  7. 根据权利要求1所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于所述成像模块进一步包括：
    原始图像存储子模块，用于在所述预设狭缝感兴趣区域接收到经过所述待成像对象的任一位置衰减的所述X射线的情况下，存储所述预设狭缝感兴趣区域范围接收的所述待成像对象的所述原始图像和所述原始图像的所述拼接参数。
    原始图像传输子模块，用于传输所述预设狭缝感兴趣区域生成的所述原始图像和与所述原始图像的所述拼接参数。
  8. 根据权利要求7所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述原始图像存储子模块进一步包括：
    射线接收单元，用于接收经过所述待成像对象后衰减的所述X射线；
    图像生成单元，用于生成衰减后的所述X射线对应的所述待成像对象的所述原始图像；
    图像标记单元，用于标记所述原始图像的拼接参数。
  9. 根据权利要求8所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述原始图像传输子模块进一步包括：
    原始图像采集单元，用于按照所述射线发射窗口和预设狭缝感兴趣区域的位置轨迹采集所述图像存储子模块的所述图像及所述图像的拼接参数；
    原始图像输出单元，用于将所述图像采集单元采集的所述图像和所述图像的拼接参数输出至所述图像重构模块。
  10. 根据权利要求1所述的一种基于狭缝X射线的扫描成像系统，其特征在于，所述图像重构模块，被配置为用于在所述图像输出模块输出所述待成像对象对应的末端位置所述原始图像的情况下，按照所述图像输出模块输出的所述拼接参数重构所述原始图像形成完整图像，进一步包括：
    寻址单元，用于基于可逐个寻址的所述原始图像的所述拼接参数查找待重构的所述原始图像；
    拼接单元，用于按照所述拼接参数，调整所述待重构的所述原始图像的上一个成像末端位置与下一个成像初端位置拼接，形成完整图像。
  11. 一种基于狭缝X射线的扫描成像方法,其特征在于，所述的方法包括：
    控制射线发射窗口在任一位置发射的X射线可以恰好完全被预设狭缝感兴趣区域接收；
    在所述射线发射窗口与所述预设狭缝感兴趣区域位于待成像对象的初始位置的情况下，向待成像对象发射具备所述射线发射窗口宽度的X射线；
    基于接收所述X射线穿过所述待成像对象生成对应的原始图像，所述原始图像的相邻图像之间至少存在重叠区域；
    根据所述原始图像的拼接参数，重构所述原始图像形成完整图像，所述拼接 参数至少包括所述原始图像的拼接点标记信息。
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