人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质

文档序号:329520 发布日期:2021-12-03 浏览:8次 >En<

阅读说明:本技术 人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质 (Human body region detection device, human body region detection system, imaging method, electronic device, and medium ) 是由 韩业成 于 2021-09-07 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质,人体区域检测装置用于射线成像系统,包括:电连接的人体检测模块和人体区域分割模块。人体检测模块用于检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域,并将检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域的信息;人体区域分割模块用于根据所述人体覆盖区域和非人体覆盖区域,得到人体分割模板后将人体分割模板发送至成像控制装置。本发明提供了一种人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质,能够根据人体分割模板使得辐射剂量和限束器开口更加准确,从而降低人体接收不必要射线的风险,并提高射线成像系统的成像质量。(The invention provides a human body region detection device, a human body region detection system, an imaging method, electronic equipment and a medium, wherein the human body region detection device is used for a ray imaging system and comprises the following components: the human body detection module and the human body region segmentation module are electrically connected. The human body detection module is used for detecting a human body coverage area and/or a non-human body coverage area and detecting information of the human body coverage area and/or the non-human body coverage area; and the human body area segmentation module is used for obtaining a human body segmentation template according to the human body coverage area and the non-human body coverage area and then sending the human body segmentation template to the imaging control device. The invention provides a human body region detection device, a human body region detection system, an imaging method, electronic equipment and a medium, which can enable the radiation dose and the beam limiter opening to be more accurate according to a human body segmentation template, thereby reducing the risk that a human body receives unnecessary rays and improving the imaging quality of a ray imaging system.)

人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及医疗设备成像技术领域,尤其是涉及一种人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质。

背景技术

DR系统,即直接数字化X射线摄影系统,是由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、限束器、影像监示器等组成,是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像,是一种广义上的直接数字化X线摄影。DR作为目前主流X光拍片的发展趋势,一般具有自动剂量调节功能。当对受检者(患者)进行成像时,实时透视设备可以先根据预设剂量进行成像,并实时检测当前辐射剂量(亦可称作曝光剂量)。如果当前辐射剂量太大,可以按照自动剂量调节算法自动降低辐射剂量,以避免受检者接受过多的射线辐射;反之,则可以自动增加辐射剂量,以保证图像质量。

现有技术中,根据检测限束器边缘和受检者(人体)的轮廓,通过相关算法确定辐射剂量和限束器的开口,以使得受检者照射到合适的剂量。然而,在实际应用中,由于现场拍摄的光线环境以及人体遮挡限束器边缘等不利影响,剂量确定算法经常出现误检,比如:无法准确定位受检者的手的摆放位置,当无需获取受检者手部图像时,在受检者的手部照射不必要的射线,给受检者带来辐射伤害;而当需要获取受检者手部图像时,照射在受检者手部的射线剂量不足,导致获取的手部图像的质量较差甚至不符合要求。遗憾的是,由于人体摆位的不确定性以及拍摄环境、拍摄光线等的复杂性,在现有公开的相关资料中,还没有看到克服这一缺陷的相关技术方案。

因此,如何提供一种能够准确的确定人体区域的人体区域检测装置,以克服现有技术中存在的上述缺陷,日益成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。

需要说明的是,公开于该发明

背景技术

部分的信息仅仅旨在加深对本发明一般

背景技术

的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于,针对现有技术中存在的上述缺陷,提供一种人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质,以降低受检者(人体)接收到不必要射线辐射的风险,并提高射线成像系统的成像质量。

为实现上述目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种人体区域检测装置,用于射线成像系统,所述射线成像系统包括,平板探测器和成像控制装置;所述人体区域检测装置包括:电连接的人体检测模块和人体区域分割模块;其中,所述人体检测模块,设置在所述平板探测器朝向人体的一侧;所述人体区域分割模块与所述成像控制装置连接;

所述人体检测模块,被配置为检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域;

所述人体区域分割模块,被配置为根据检测到的所述人体覆盖区域和非人体覆盖区域,得到人体分割模板,并将所述人体分割模板发送至所述成像控制装置。

可选地,所述人体检测模块包括光源模块和由若干个可见光传感器组成的可见光传感器阵列;

其中,所述人体检测模块,设置在所述平板探测器朝向人体的一侧,包括:所述可见光传感器阵列设置在所述平板探测器朝向人体的一侧;

所述光源模块,被配置为照射所述平板探测器朝向人体的一侧,以使得所述可见光传感器阵列能够检测人体覆盖区域和非人体覆盖区域;

根据接收到的可见光信息,所述可见光传感器阵列,被配置为检测得到人体覆盖区域的第一电信号和非人体覆盖区域的第二电信号,并用于将所述第一电信号和所述第二电信号发送至所述人体区域分割模块。

可选地,所述可见光传感器阵列的看见光传感器与所述平板探测器的成像单元存在预设映射关系。

可选地,所述射线成像系统还包括能够发出自然光线的球管端,所述光源模块为所述球管端。

为了实现本发明的第二个目的,本发明还提供了一种射线成像系统,所述射线成像系统包括平板探测器、限束器、成像控制装置和上述任一项所述的人体区域检测装置;

其中,所述成像控制装置连接所述平板探测器、所述限束器和所述人体区域检测装置;

所述人体区域检测装置设置在所述平板探测器朝向人体的一侧;

所述成像控制装置,被配置为接收所述人体区域检测装置发送的人体分割模板,并用于根据所述人体分割模板,控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量;

所述成像控制装置,还用于根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量,控制所述平板探测器进行曝光,获取人体图像。

可选地,所述成像控制装置包括电连接的限束器控制模块、剂量控制模块和总控模块;

其中,所述限束器控制模块与所述限束器连接,所述剂量控制模块与所述平板探测器连接;所述人体区域检测装置的人体区域分割模块与所述总控模块连接;

所述总控模块,被配置为根据所述人体分割模板,获取人体摆位信息,并将所述人体摆位信息发送至所述限束器控制模块和所述剂量控制模块;

所述限束器控制模块,被配置为根据所述人体摆位信息,控制所述限束器的开口;

所述剂量控制模块,被配置为根据所述人体摆位信息,调节所述射线成像系统的辐射剂量。

为了实现本发明的第三个目的,本发明还提供了一种成像方法,所述成像方法基于上述任一项所述的射线成像系统,所述成像方法包括:

检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域,并将检测到人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域的信息转换为电信号;

根据所述电信号,分割人体覆盖区域和非人体覆盖区域,得到人体分割模板;

根据所述人体分割模板,控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量;

根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量,控制所述平板探测器进行曝光,获取人体图像。

可选地,在所述检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域之前,还包括:

将若干个传感器集合成一个可见光传感器阵列,并将所述可见光传感器阵列设置在所述平板探测器朝向人体的一侧,其中,所述可见光传感器阵列在所述平板探测器上的投影区域覆盖人体在所述平板探测器上的投影区域;

分别将所述可见光传感器阵列与所述人体区域分割模块连接,将所述人体区域分割模块与所述成像控制装置连接;

等待患者摆位完毕,控制光源模块照射所述可见光传感器阵列。

为了实现本发明的第四个目的,本发明还提供了一种电子设备,所述电子设备包括处理器以及存储设备,所述处理器适于实现各指令,所述存储设备适于存储多条指令,所述指令适于由处理器加载并上述任一项所述的成像方法。

为了实现本发明的第五个目的,本发明供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时,实现上述任一项所述的成像方法。

与现有技术相比,本发明提供的人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质,具有以下有益效果:

本发明提供的一种人体区域检测装置,用于射线成像系统,所述射线成像系统包括,平板探测器和成像控制装置;所述人体区域检测装置包括:电连接的人体检测模块和人体区域分割模块;其中,所述人体检测模块,设置在所述平板探测器朝向人体的一侧;所述人体区域分割模块与所述成像控制装置连接;所述人体检测模块,被配置为检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域;所述人体区域分割模块,被配置为根据检测到的所述人体覆盖区域和非人体覆盖区域,得到人体分割模板,并将所述人体分割模板发送至所述成像控制装置。如此配置,本发明提供的人体区域检测装置,能够准确地分割人体与非人体区域,从而使得成像控制装置的辐射剂量调节更加合理、准确,从而降低受检者(人体)接收到不必要射线辐射的风险,同时,也使得成像控制装置能够更加准确地控制限束器的开口,从而提高射线成像系统的成像质量。

进一步地,本发明提供的人体区域检测装置,所述人体检测模块包括光源模块和由若干个可见光传感器组成的可见光传感器阵列,所述可见光传感器阵列设置在所述平板探测器朝向人体的一侧。由此,本发明提供的人体区域检测装置不仅成本低廉,易于控制;而且所述人体区域检测装置模块化设计,便于与现有的射线成像系统集成,易于实施。

更进一步地,本发明提供的人体区域检测装置,对射线成像系统的平板探测器没有任何限制,由此,本发明提供的人体区域检测装置,能够适用于不同的射线成像系统和图像类型,鲁棒性高。

由于本发明提供的射线成像系统、成像方法、电子设备和存储介质,与本发明提供的人体区域检测装置属于同一发明构思,因此,至少具有相同的有益效果,在此,不再一一赘述。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的人体区域检测装置的结构示意图;

图2为本发明实施例二提供的射线成像系统的结构示意图;

图3为本发明实施例一的其中一种实施方式提供的人体区域检测装置的可见光阵列与射线成像系统的平板探测器的其中一种位置关系侧面示意图;

图4为本发明实施例一的其中一种实施方式提供的人体区域检测装置的可见光阵列与射线成像系统的平板探测器的又一种位置关系侧面示意图;

图5为本发明实施例一提供的人体区域检测装置的可见光传感器阵列与人体在平板探测器上的投影示意图;

图6为本发明实施例一提供的人体区域检测装置的可见光传感器阵列的可见光传感器与射线成像系统的平板探测器的成像单元的其中一种对应关系示意图;

图7为本发明实施例一提供的人体区域检测装置的可见光传感器阵列的可见光传感器与射线成像系统的平板探测器的成像单元的另一种对应关系示意图;

图8为本发明实施例一提供的人体区域检测装置的可见光传感器阵列的可见光传感器与射线成像系统的平板探测器的成像单元的再一种对应关系示意图;

图9为本发明实施例三提供的成像方法的流程示意图;

图10为本发明再一实施例提供的电子设备的结构示意图;

其中,附图标记说明如下:

100-平板探测器、100a-成像单元、200-成像控制装置、210-限束器控制模块、220-剂量控制模块、230-总控模块、300-人体区域检测装置、400-球管端、500-人体、600-限束器;

310-人体检测模块、311-光源模块、312-可见光传感器阵列、312a-可见光传感器、320-人体区域分割模块;

A1-人体覆盖区域、A2-非人体覆盖区域、B1、B2-投影区域;

1-处理器;2-通信接口;3-存储器;4-通信总线。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚,以下结合附图对本发明提出的人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质进一步详细说明。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。应当了解,说明书附图并不一定按比例地显示本发明的具体结构,并且在说明书附图中用于说明本发明某些原理的图示性特征也会采取略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。以及,在以下说明的实施方式中,有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分,而省略其重复说明。在本说明书中,使用相似的标号和字母表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在适当情况下,如此使用的这些术语可替换。类似的,如果本文所述的方法包括一系列步骤,且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序,且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。

需要特别说明的是,如本领域的技术人员所理解地,随着医学数字成像技术的发展,CR(Computed Radiography,X射线计算机射线照相)系统、DR(Digital Radiography,数字化X射线摄影)系统和CT(Computed Tomography,X射线计算机断层摄影)系统等射线成像系统在医院诊断中被广泛应用。为了便于理解和说明,本文以DR系统为例对本发明提出的人体区域检测装置进行说明,很显然,根据本发明提供的人体区域检测装置所揭示的内容,本领域的技术人员可以不经过任何创造性的劳动就能够将本发明提供的人体区域检测装置用于CR系统,或其他的射线成像系统,为了避免赘述,本文不一一说明,但均在本发明的保护范围之内。

在具体介绍本发明提供的人体区域检测装置之前,为了便于理解本发明,对DR图像系统的基本原理简要描述如下:

DR图像系统采用数字平板探测器(即DR平板探测器)作为成像载体,其控制台计算机控制射线发生装置,通过球管端发射预设辐射剂量的射线,所述射线经由限束器开口照射、并透过人体照射DR平板探测器的成像单元(平板探测器由若干个成像单元组成,光电转换层),形成图像电信号,其控制台利用计算机数字化处理,使图像电信号经过采样、模/数转换(analog to digit,A/D)后直接进入图像采集控制台的计算机中进行存储、分析和保存。

本发明的核心思想在于,针对现有技术中射线成像系统存在的成像质量差、以及在拍摄过程中受检者接收到不必要的射线辐射剂量的缺陷,提供一种人体区域检测装置,以降低受检者(人体)接收不必要的射线辐射,并提高射线成像系统的成像质量。

为了实现上述思想,本申请的发明人经过大量的实践和不断深入的研究发现,造成该问题的根本原因在于射线成像系统在对限束器边缘及人体的轮廓检测时,由于光线环境、相互遮挡等不预期因素的存在,现有技术中的人体分割算法无法准确地将人体与周围事物进行分割,导致设定辐射剂量和设定限束器开口的大小存在误差。由此,基于上述研究,本发明提供了一种人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质。

实施例一

本实施例提供的人体区域检测装置,用于射线成像系统。具体地,请参见附图1、图2、图3和图4,图1为本实施例提供的人体区域检测装置的结构示意图;图2为本发明实施二提供的射线成像系统的结构示意图;图3为本发明实施例一的其中一种实施方式提供的人体区域检测装置的可见光阵列与射线成像系统的平板探测器的其中一种位置关系侧面示意图;图4为本发明实施例一的其中一种实施方式提供的人体区域检测装置的可见光阵列与射线成像系统的平板探测器的又一种位置关系侧面示意图。从图1至图4可以看出,所述射线成像系统包括,平板探测器100和成像控制装置200。所述人体区域检测装置300包括:电连接的人体检测模块310和人体区域分割模块320。其中,所述人体检测模块310,设置在所述平板探测器100朝向人体500(受检者)的一侧;所述人体区域分割模块320与所述成像控制装置200连接。

具体地,所述人体检测模块310,被配置为检测人体覆盖区域A1和/或非人体覆盖区域A2;所述人体区域分割模块320,被配置为根据检测到的所述人体覆盖区域A1和非人体覆盖区域A2,得到人体分割模板,并将所述人体分割模板发送至所述成像控制装置200。进一步地,在其中一种优选实施方式中,所述人体检测模块310将检测到人体覆盖区域A1和/或非人体覆盖区域A2的信息转换为电信号,并将所述电信号发送至所述人体区域分割模块320。所述人体区域分割模块320,被配置为根据所述电信号,分割人体覆盖区域A1和非人体覆盖区域A2,得到人体分割模板,并将所述人体分割模板发送至所述成像控制装置200。其中,所述人体分割模板包括人体轮廓(人体部位)信息。

如此配置,本发明提供的人体区域检测装置,能够准确地分割人体区域与非人体区域(空气覆盖区域),从而使得成像控制装置的辐射剂量调节更加合理、准确,从而降低人体500接收到不必要射线辐射的风险,同时,也使得成像控制装置能够更加准确地控制限束器的开口,从而提高射线成像系统的成像质量。进一步地,本发明提供的人体区域检测装置,对射线成像系统的平板探测器100没有任何限制,由此,本发明提供的人体区域检测装置,能够适用于不同的射线成像系统和图像类型,鲁棒性高。

优选地,在其中一种示例性实施方式中,继续参见图1至图4,所述人体检测模块310包括光源模块311和由若干个可见光传感312a组成的可见光传感器阵列312。具体地,其中,所述可见光传感器阵列312设置在所述平板探测器100朝向人体500的一侧。所述光源模块311,被配置为照射所述平板探测器100朝向人体500的一侧,以使得所述可见光传感器阵列312能够检测人体覆盖区域A1和非人体覆盖区域A2。根据接收到的可见光信息,所述可见光传感器阵列312,被配置为检测得到人体覆盖区域A1的第一电信号和非人体覆盖区域A2的第二电信号,并用于将所述第一电信号和所述第二电信号发送至所述人体区域分割模块320。特别地,如本领域技术人员可以理解地,本发明并不限制所述可见光传感器阵列312与所述平板探测器100之间的距离:在其中一种实施方式中,请参见图3,所述可见光传感器阵列312可以可拆卸地贴合在所述平板探测器100的表面;在另外一种实施方式中,所述可见光传感器阵列312也可以作为所述平板探测器100的一个组成部分,集成在所述平板探测器100的表面;在又一实施方式中,请参见图4,所述可见光传感器阵列312和所述平板探测器100之间也可以具有一定的间隙。在实际应用中,应根据实际情况设置。

如此配置,本发明提供的人体区域检测装置,所述人体检测模块310包括光源模块311和由若干个可见光传感器312a组成的可见光传感器阵列312,所述可见光传感器阵列312设置在所述平板探测器朝向人体500的一侧。由此,本发明提供的人体区域检测装置不仅成本低廉,易于控制;而且所述人体区域检测装置模块化设计,便于与现有的射线成像系统集成,易于实施。

优选地,在其中一种示例性实施方式中,请参见图5,为本发明实施例一提供的人体区域检测装置的可见光传感器阵列与人体在平板探测器上的投影示意图。从图5可以看出,所述可见光传感器阵列312设置在所述平板探测器100和人体500之间,且所述可见光传感器阵列312在所述平板探测器100上的投影区域B1覆盖所述人体500在所述平板探测器100上的投影区域B2。如此配置,本发明提供的人体区域检测装置,人体500的投影区域B2只需位于所述可见光传感器阵列312在所述平板探测100上的投影区域B1内,就能使得所述可见光传感器阵列312能够检测到人体500的完整轮廓,从而很好地区分人体覆盖区域A1和非人体覆盖区域A2。较佳地,所述可见光传感器阵列312与所述平板探测器100的大小相同,即:所述可见光传感器阵列312覆盖所述平板探测器100朝向人体500一侧的表面,由此,本发明提供的人体区域检测装置能够覆盖所述平板探测器100,不再限定人体500与所述平板探测器100之间的位置,也能检测出人体500的完整轮廓,从而很好地区分人体覆盖区域A1和非人体覆盖区域A2。

优选地,在其中一种示例性实施方式中,所述可见光传感器阵列312的可见光传感器312a与所述平板探测器100的成像单元100a存在预设映射关系。为了便于理解和描述,以所述可见光传感器阵列312与所述平板探测器100的大小相同(所述可见光传感器阵列312覆盖所述平板探测器100朝向人体500一侧的表面)为例进行说明。具体地,请参见附图6,图7和图8,图6、图7和图8分别为人体区域检测装置的可见光传感器阵列的可见光传感器与射线成像系统的平板探测器的成像单元的对应关系示意图。如图6所示,所述可见光传感器阵列312的一个可见光传感器312a对应所述平板探测器100的多个成像单元100a;在又一种实施方式中,如图7所示,所述可见光传感器阵列312的可见光传感器312a与所述平板探测器100的成像单元100a一一对应;在另外的一种实施方式中,如图8所示,所述可见光传感器阵列312的多个可见光传感器312a对应所述平板探测器100的一个成像单元100a。与此相适应,所述人体区域分割模块320根据所述可见光传感器312a与所述平板探测器100的成像单元100a的预设映射关系,将所述人体覆盖区域A1和非人体覆盖区域A2在所述可见光传感器阵列所在坐标系的位置信息,转换至所述平板探测器所在坐标系的位置信息,根据所述人体覆盖区域A2得到人体分割模板。即所述人体分割模板包括人体轮廓(人体部位)在所述平板探测器所在坐标系的位置信息。

如本利领域的技术人员可以理解地,以上虽然以可见光传感器312a规则阵列布局、所述成像单元100a也是规则阵列布局为例,但规则布局并非本发明的限制,仅是示例性描述;在其他的实施方式中,所述可见光传感器312a也可以以其他的方式布局:比如,与人体500对应的区域的可见光传感器312a的覆盖面积小于位于非人体覆盖区域的可见光传感器的面积,不再一一赘述。

继续参见图2,所述射线成像系统还包括能够发出自然光线的球管端400。所述光源模块311既可以为外设的光源,也可以为所述球管端400。对此,本发明不作任何限制,所述人体检测模块310的光源模块311共用所述射线成像系统的球管端400,由此,无需增加额外的光源,可以节约成本。

本领域的技术人员可以理解地,通过可见光传感器阵列312和所述光源模块311形成人体检测模块310仅是较佳实施方式的描述,而非本发明的限制,在其他的实施方式中,所述人体检测模块310也可以为由若干个接触式传感器组成的接触式传感器阵列。所述接触式传感器阵列设置在所述平板探测器100和人体500之间,当人体500接触或靠近所述接触式传感器阵列时,所述接触式传感器阵列通过与人体500接触的接触式传感器检测的信号检测人体覆盖区域,并将获取到的人体区域信息转换为电信号,将所述电信号发送至所述人体区域分割模块320。

进一步地,本发明提供的人体区域检测装置,所述人体检测模块310包括光源模块311和由若干个可见光传感器312a组成的可见光传感器阵列312,所述可见光传感器阵列312设置在所述平板探测器100朝向人体的一侧。由此,本发明提供的人体区域检测装置不仅成本低廉,易于控制;而且所述人体区域检测装置模块化设计,便于与现有的射线成像系统集成,易于实施。更进一步地,本发明提供的人体区域检测装置,对射线成像系统的平板探测器没有任何限制,由此,本发明提供的人体区域检测装置,能够适用于不同的射线成像系统和图像类型,鲁棒性高。

实施例二

本实例提供了一种射线成像系统,请参见图2,从图2可以看出,本实例提供的射线成像系统包括平板探测器100、限束器600、成像控制装置200和实施例一中任一项所述的人体区域检测装置300。其中,所述成像控制装置200连接所述平板探测器100、所述限束器600和所述人体区域检测装置300。所述人体区域检测装置300设置在所述平板探测器100朝向人体500的一侧。所述成像控制装置200,被配置为接收所述人体区域检测装置300发送的人体分割模板,并用于根据所述人体分割模板,控制所述限束器600的开口和所述射线成像系统的辐射剂量;所述成像控制装置200,还用于根据所述限束器600的开口以及所述辐射剂量,控制所述平板探测器100进行曝光,获取人体图像。如此配置,本发明提供的射线成像系统,能够根据人体分割模板,调节预先设置的辐射剂量和限束器600的开口,以避免人体(受检者)非成像区域接受过多的射线辐射,同时保证成像区域接受合理的射线辐射,从而提高成像质量。

如本领域技术人员所理解地,有关射线成像系统的以上描述仅就与人体区域检测装置相关部分进行的示例性说明,而非射线成像系统仅包括以上示例性实施方式中的部件。比如,在其他的实施方式中,所述限束器600也可以成为束光器、遮光器等。限束器600可以安装在射线发生装置(图中未示出)的射线出口,以用于遮去不必要的射线:限束器600可以将射线照射限制在一定范围内,以使人体500(如患者)的正常组织和要害器官免受照射。在一些实施方式中,所述射线成像系统还包括机架(图中未示出),所述机架可以用于支撑平板探测器100和射线发生装置、人体区域检测装置300等。本文中的人体500泛指受检者,所述受检者可以包括患者、模体或其他被扫描的物体。射线发生装置可以向扫描对象发射射线(比如X射线)。

由于本实施例提供的射线成像系统与实施例一提供的人体区域检测装置的基本原理相同,因此介绍的相对简略,更进一步地详细描述可参见实施例一中的相关内容。

优选地,在其中一种实施方式中,所述成像控制装置200包括电连接的限束器控制模块210、剂量控制模块220和总控模块230。其中,所述限束器控制模块210与所述限束器600连接,所述剂量控制模块220与所述平板探测器100连接;所述人体区域检测装置300的人体区域分割模块320与所述总控模块230连接;所述总控模块230,被配置为根据所述平板探测器100的成像单元的布局和所述人体分割模板,获取人体摆位信息,并将所述人体摆位信息发送至所述限束器控制模块210和所述剂量控制模块220;所述限束器控制模块210,被配置为根据所述人体摆位信息,控制所述限束器600的开口;所述剂量控制模块220,被配置为根据所述人体摆位信息,调节所述射线成像系统的辐射剂量。

具体地,在一些实施例中,所述人体分割模板为人体部位所在的图像区域。所述射线成像系统对人体部位进行成像。比如在一些实施例中,人体部位可以是受检者的组织、器官和/或身体部位。具体地,组织可以包括但不限肌肉组织、神经组织、骨组织、上皮组织等;器官可以包括但不限心脏、肝脏、肺部、胃部、肾部等:身体部位可以包括但不限于头、手、手臂、脚、小腿、大腿、腹部、胸部等。本发明提供的射线成像系统,根据所述人体分割模板,能够获得人体摆位信息;再根据所述可见光传感器312a(可见光传感器阵列与人体覆盖区域和非人体覆盖区域存在对应关系:即发出第一电信号的可见光传感器对应人体覆盖区域;发出第二电信号的可见光传感器对应非人体覆盖区域)与成像单元100a的映射关系,可以确定人体部位对应的成像单元100a,根据待成像人体部位对应的成像单元100a(通常情况下有多个),从而使得所述射线成像系统能够调节所述射线成像系统的辐射剂量和限束器600的开口。

进一步地,在其中一种实施方式中,所述限束器控制模块210、所述剂量控制模块220和/或所述人体区域分割模块320可以集成到所述总控模块230,所述总控模块230可以以软件或者硬件的方式实现,较佳地,以可在电子设备上执行的程序为较佳实施方式,比如集成到所述射线成像系统的控制台计算机中。

由于本实施例提供的射线成像系统与实施例一提供的人体区域检测装置属于同一发明构思,因此,至少具有相同的有益效果,在此,不再一一赘述。

实施例三

本实例提供了一种基于实施例二中任一实施方式所述的射线成像系统的成像方法。具体地,请参见图9,图9为本发明实施三提供的成像方法的流程示意图。从图9可以看出,本实施例提供的成像方法包括:

S10:检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域,并将检测到人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域的信息转换为电信号;

S20:根据所述电信号,分割人体覆盖区域和非人体覆盖区域,得到人体分割模板;

S30:根据所述人体分割模板,控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量;

S40:根据所述限束器的开口以及所述辐射剂量,控制所述平板探测器进行曝光,获取人体图像。

与现有技术中仅仅通过算法检测限束器边缘和人体轮廓相比,本发明提供的成像方法,检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域,并将检测到人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域的信息转换为电信号;根据所述电信号,分割人体覆盖区域和非人体覆盖区域,得到人体分割模板;根据所述人体分割模板,控制所述限束器的开口和所述射线成像系统的辐射剂量,由此,本发明提供的能够准确地分割人体与非人体区域,从而使得成像控制装置的辐射剂量调节更加合理、准确,从而降低人体接收到不必要射线辐射的风险,同时,也使得成像控制装置能够更加准确地控制限束器的开口,从而提高射线成像系统的成像质量。

优选地,在其中一种示例性实施方式中,在步骤S10所述检测人体覆盖区域和/或非人体覆盖区域之前,还包括:

S01:将若干个传感器集合成一个可见光传感器阵列,并将所述可见光传感器阵列设置在所述平板探测器朝向人体的一侧,其中,所述可见光传感器阵列在所述平板探测器上的投影区覆盖人体在所述平板探测器上的投影区域。

S02:分别将所述可见光传感器阵列与所述人体区域分割模块连接,将所述人体区域分割模块与所述成像控制装置连接。

S03:等待患者摆位完毕,控制光源模块照射所述可见光传感器阵列。

特别地,如本领域技术人员所能理解地,对于同一个射线成像系统,在进行人体部位成像时,步骤S01和/或步骤S02可以仅执行一次,可以在每次成像前执行,具体情况依据所述人体区域检测装置300与所述射线成像系统的集成情况确定。比如,在射线成像系统出厂时,已经集成了人体区域检测装置300,与此相适应,后续在对人体部位进行成像时就无需执行步骤S01和步骤S02。

由此可见,本发明提供的成像方法能够适用于不同的射线成像系统和图像类型,控制方法简单,易于实施,鲁棒性高。

应当注意的是,在本文的实施方式中所揭露的系统和方法,也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外,在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

基于同一发明构思,本发明还提供一种电子设备,请参考图10,示意性地给出了本发明一实施方式提供的电子设备的方框结构示意图。如图10所述,所述电子设备包括处理器1和存储器3,所述存储器3上存储有计算机程序,所述计算机程序被所述处理器1执行时,实现上文所述的成像方法。

如图10所示,所述电子设备还包括通信接口2和通信总线4,其中所述处理器1、所述通信接口2、所述存储器3通过通信总线4完成相互间的通信。所述通信总线4可以是外设部件互连标准(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry Standard Architecture,EISA)总线等。该通信总线4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。所述通信接口2用于上述电子设备与其他设备之间的通信。

本发明中所称处理器1可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(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、分立硬件组件等。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,所述处理器1是所述电子设备的控制中心,利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分。

所述存储器3可用于存储所述计算机程序,所述处理器1通过运行或执行存储在所述存储器3内的计算机程序,以及调用存储在存储器3内的数据,实现所述电子设备的各种功能。

所述存储器3可以包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

本发明的再一实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质内存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时可以实现上文所述的成像方法的步骤。

本发明实施方式的可读存储介质,可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机硬盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其组合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

需要说明的是,可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++,还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)连接到用户计算机,或者可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

综上所述,本发明提供的人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质,能够准确地分割人体与非人体区域,从而使得成像控制装置的辐射剂量调节更加合理、准确,从而降低受检者(人体)接收到不必要射线辐射的风险,同时,也使得成像控制装置能够更加准确地控制限束器的开口,从而提高射线成像系统的成像质量。进一步地,本发明提供的人体区域检测装置不仅成本低廉,易于控制;而且所述人体区域检测装置模块化设计,便于与现有的射线成像系统集成,易于实施。更进一步地,本发明提供的人体区域检测装置,对射线成像系统的平板探测器没有任何限制,由此,本发明提供的人体区域检测装置,能够适用于不同的射线成像系统和图像类型,鲁棒性高。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

综上,上述实施例对本发明提出的人体区域检测装置、系统、成像方法、电子设备及介质的不同构型进行了详细说明,当然,上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述,并非对本发明范围的任何限定,本发明包括但不局限于上述实施中所列举的构型,本领域技术人员可以根据上述实施例的内容举一反三,本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰,均属于权利要求书的保护范围。

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