CN106667512B - X射线成像设备的几何校正方法、乳腺断层成像设备 - Google Patents
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Abstract
一种X射线成像设备的几何校正方法、图像重建方法、乳腺断层成像设备，所述几何校正方法包括：获取标记物的空间位置；生成所述标记物的投影图像，并根据所述投影图像获取所述标记物在所述投影图像中的投影位置；根据所述标记物的空间位置和所述标记物的投影位置获取成像几何校正关系。本发明技术方案的几何校正方法，方法简单、速度快，且获得的成像几何校正关系准确度高，重建过程中基于该成像几何校正关系将投影坐标变换到空间坐标后，重建后的图像质量符合实际的临床需求，可以避免漏诊和误诊现象的发生。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种X射线成像设备的几何校正方法、图像重建方法、乳腺断层成像设备。
背景技术
对于医学成像设备而言，射线源与探测器空间几何位置关系的准确性对断层重建结果的准确度起着至关重要的作用。然而，射线源与探测器的实际空间位置总会由于安装精度、反馈精度、测量精度等引入误差，另外，随着医学成像设备使用年限的增加，射线源和探测器空间位置的准确度也会有所下降，上述原因可能导致最终重建获得的图像的噪声较大、边缘模糊或存在伪影，若将此重建获得的图像用于诊断，很可能导致漏诊或者误诊现象的发生。
为了能够使得重建后的图像质量符合实际的临床需求，需要对射线源和探测器之间的几何位置关系进行几何校正。
因此，如何对射线源和探测器之间的几何位置关系进行校正，获得几何校正关系，进而在重建过程中利用该几何校正关系来进行重建以提高重建后的图像的质量，以使得其符合实际的临床需求，成为目前亟待解决的问题之一。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种X射线成像设备的几何校正方法，以简单准确的获得成像几何校正关系，进而使得将该成像几何校正关系用于图像重建时，重建后的图像的质量符合实际的临床需求。
为解决上述问题，本发明技术方案提供一种X射线成像设备的几何校正方法，包括：
获取标记物的空间位置；
生成所述标记物的投影图像，并根据所述投影图像获取所述标记物在所述投影图像中的投影位置；
根据所述标记物的空间位置和所述标记物的投影位置获取成像几何校正关系；
其中，所述标记物的投影位置以所述标记物中心在所述投影图像中的投影坐标表示。
可选的，获取所述标记物中心在所述投影图像中的投影坐标包括：
获取所述标记物在所述投影图像中的边缘；
根据所述边缘获取所述标记物中心的投影坐标。
可选的，所述获取所述标记物在所述投影图像中的边缘包括：
检测所述投影图像中的边缘；
基于检测到的边缘确定所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标；
基于所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标在所述投影图像中选取与所述标记物对应的感兴趣区域；及
基于与所述标记物对应的感兴趣区域获取所述标记物在所述投影图像中的边缘。
可选的，所述基于所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标在所述投影图像中选取与所述标记物对应的感兴趣区域包括：以所述初始投影坐标为所述感兴趣区域的中心，并基于所述标记物的几何尺寸确定与所述标记物对应的感兴趣区域的范围。
可选的，所述基于与所述标记物对应的感兴趣区域获取所述标记物在所述投影图像中的边缘包括：对与所述标记物对应的感兴趣区域中的边缘进行拟合以获取所述标记物在所述投影图像中的边缘。
可选的，所述标记物为按列和/或按行排列的多个时，所述几何校正方法还包括：
判断是否检测到每个标记物在所述投影图像中的投影位置；
在未检测到每个标记物在所述投影图像中的投影位置时，基于所述多个标记物的空间位置及在所述投影图像中已检测到的标记物的投影位置获得在所述投影图像中未检测到的标记物的投影位置。
为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种图像重建方法，包括：
采用上述的几何校正方法获取成像几何校正关系；
基于所述成像几何校正关系及解析重建法或迭代重建法进行重建。
为解决上述问题，本发明技术方案还提供一种乳腺断层成像设备，包括：可位于标记物一侧的X射线球管，可位于标记物另一侧、与所述X射线球管相对设置的探测器，及放置所述标记物且标记所述标记物空间位置的支架，所述乳腺断层成像设备还包括：
图像生成单元，用于根据所述探测器接收的X射线信息生成所述标记物的投影图像；
检测单元，用于检测所述标记物在所述投影图像中的投影位置；
获取单元，用于根据所述标记物的空间位置和所述标记物的投影位置获取成像几何校正关系。
与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：
获取标记物的空间位置，生成所述标记物的投影图像，根据所述标记物的空间位置和所述标记物在所述投影图像中的投影坐标来获取成像几何校正关系，方法简单且速度快。
进一步地，以所述标记物中心在所述投影图像中的投影坐标为所述标记物在所述投影图像中的投影位置，进而根据所述标记物中心的空间位置和所述标记物中心在所述投影图像中的投影位置之间的关系来获取成像几何校正关系，计算量小，在一定程度上可以提高获取成像几何校正关系的速度。
进一步地，在获取标记物中心在所述投影图像中的投影坐标时，根据所述标记物在所述投影图像中的边缘来获取所述标记物中心的投影坐标方法简单，且获得的标记物中心的投影坐标的准确度高。
进一步地，获取所述标记物在所述投影图像中的边缘时，先检测所述投影图像中的边缘，并基于检测到的边缘确定所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标，利用该初始投影坐标来选取与标记物对应的感兴趣区域，再利用与标记物对应的感兴趣区域来获取所述标记物在所述投影图像中的边缘，采用该种方式可以精确地获得标记物在投影图像中的边缘，进而根据精确的边缘确定标记物中心在投影图像中的投影坐标，最终获得的投影坐标准确度高。因此，在根据准确度高的投影坐标和标记物的空间位置获取的成像几何校正关系的准确度高。
进一步地，以上述的几何校正方法获得成像几何校正关系，并基于该成像几何校正关系和解析重建法或迭代重建法来进行重建，由于对射线源和探测器之间的空间几何位置进行了准确的校正，因此重建后的图像质量符合实际的临床需求。
附图说明
图1是本发明实施方式的X射线成像设备的几何校正方法的流程示意图；
图2是本发明实施例的模体的结构示意图；
图3是本发明实施例的模体在某一投影角度下的投影图像；
图4是本发明实施例检测到的某一钢珠在投影图像中的边缘；
图5是本发明实施例的包含某一钢珠的投影边缘的感兴趣区域的示意图；
图6是本发明实施例的检测到的钢珠中心在模体的投影图像中的示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在以下描述中阐述了具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以多种不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做各种改变。因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
正如现有技术中所描述的，射线源和探测器之间的几何位置关系对重建后的图像质量起着至关重要的作用，为了实现对射线源和探测器之间的几何位置关系进行校正(射线源和探测器之间具有理论几何位置关系和实际几何位置关系，射线源和探测器之间的理论几何位置关系是指按照设备的设计需求，射线源和探测器之间应满足的几何位置关系，一般来讲，理论几何位置是根据平板的理论位置建立坐标系，而射线源的位置则是在该坐标系下的位置，这个坐标也表征了射线源在理论坐标系中的位置。射线源和探测器安装后的几何位置关系称为实际几何位置关系，通常由于安装精度等原因会导致射线源和探测器之间的实际几何位置关系与理论几何位置关系有所偏差)，本发明利用标记物的空间位置和标记物在投影图像中的投影位置之间的关系来获得成像几何校正关系。
参见图1，图1是本发明实施方式的X射线成像设备的几何校正方法的流程示意图，如图1所示，所述几何校正方法包括：
S101：获取标记物的空间位置；
S102：生成所述标记物的投影图像，并根据所述投影图像获取所述标记物在所述投影图像中的投影位置；
S103：根据所述标记物的空间位置和所述标记物的投影位置获取成像几何校正关系；其中，所述标记物的投影位置以所述标记物中心在所述投影图像中的投影坐标表示。
本发明实施方式的几何校正方法可用于涉及射线源和探测器并对采集到的投影图像进行重建的X射线成像设备，如：数字乳腺断层成像(DBT，Digital BreastTomosynthesis)设备等，本实施例中以所述X射线成像设备为DBT设备为例进行说明。
以下结合具体的实施例对本发明实施方式的几何校正方法进行详细的说明，本实施例中，以标记物设置在测试用的模体中，或者说模体中具有可以定位的标记物为例进行说明。具体地，所述模体包括基体和设置在所述基体中的标记物，所述标记物可以为嵌在所述基体中的钢珠，也可以为嵌在所述基体中的细丝等。所述基体通常为均匀材质，且所述标记物的材料与所述基体的材料的吸收系数不同，从而可以使得在对模体进行成像的时候可以容易的将所述标记物从投影图像中检测出来。此外，所述基体中的标记物的布设需使得在同一投影角度下，每个标记物在所述模体的投影图像中的位置不重合，所述基体中的标记物的数量可以根据实际需求而定，标记物的数量越多有利于提高最终获得的成像几何校正关系的准确度。本实施例中以所述标记物为嵌入在所述基体中具有一定尺寸的钢珠为例进行说明。在其他实施例中所述标记物也可以不嵌入在基体中，而是直接由多个钢珠或细丝组成。参见图2，图2是本发明实施例的模体的结构示意图，如图2所示，模体的基体为一长方体，长方体的上表面嵌入有5行×4列共20个钢珠，长方体的下表面嵌入有5行×5列共25个钢珠，且对该模体进行拍摄获得的模体的投影图像中5行×4列的钢珠的投影图像与5行×5列的钢珠的投影图像不重合。
执行S101，获取标记物的空间位置，本实施例中，在将所述模体放置在探测器上进行成像时，所述模体带有支架，且所述支架上标记有刻度，将带有支架的模体放置在探测器上的一预定位置，此时可以根据支架上标记的刻度知晓所述模体在空间的位置，另外由于在设计模体时，标记物在其中的位置也是知道的，因此，可以根据模体在空间的位置来知晓标记物在空间位置。
执行S102，生成所述标记物的投影图像，本实施中由于是以所述标记物嵌在所述模体中为例进行说明的，因此，可以先将所述模体放置在DBT设备的压迫平台上，然后在某一投影角度下对所述模体进行曝光，以生成该投影角度下模体的投影图像，进而也生成了标记物的投影图像。
图3是本发明实施例的模体在某一投影角度下的投影图像，如上所述的本实施例中模体的基体的上表面嵌入了5行×4列共20个钢珠，下表面嵌入了5行×5列共25个钢珠，因此在某一投影角度下的模体的投影图像中，如图3所示的，模体的投影图像中靠上第一行的4个黑色标记点为嵌入在模体的基体上表面的5行×4列的钢珠中第一行的4个钢珠，而位于其下的5个黑色标记点则为嵌入在模体的基体的下表面的5行×5列的钢珠中第一行的5个钢珠。根据钢珠嵌入在基体中的空间位置及相应的分布可以知悉每一个钢珠在生成的投影图像上的大致位置。
在获得了标记物的投影图像后，可以根据生成的投影图像的质量以及实际的需求对所述投影图像进行相应的预处理，所述预处理可以包括：平滑滤波、灰度映射等。平滑滤波可以通过设定滤波核来对所述投影图像进行平滑，以此降低投影图像中噪声。灰度映射则可以根据实际的需求将生成的标记物的投影图像映射到指定的灰度范围。对生成的投影图像进行相应的预处理有利于提高检测标记物在所述投影图像中的投影位置的准确度。
另外，由于在对所述模体执行曝光时，模体在所述压迫平台上摆放的位置是已知的，故标记物的空间位置也是已知的，所以也可以通过理论计算的方式先估算出标记物在投影图像中的位置，在实际处理时可以直接对在所述投影图像中预估的标记物所在的区域进行处理，这样可以避免投影图像中，标记物以外的区域对其的干扰，进而可以提高对标记物的检测准确度，也可以提高检测标记物的速度。
在获得了标记物的投影图像后，获取标记物在所述投影图像中的投影位置。本实施例中，以标记物中心在投影图像中的投影坐标来代表标记物在投影图像中的投影位置。通过在所述投影图像中获取的每一个钢珠中心的投影坐标和该钢珠在空间的坐标来建立方程，获得投影坐标到成像空间坐标的几何校正关系。
具体地，本实施例中通过如下方式获取钢珠中心在所述投影图像中的投影坐标。
首先获取钢珠在所述投影图像中的边缘，具体地，本实施例中通过如下方式获取钢珠在所述投影图像中的边缘：
检测生成的钢珠的投影图像中的边缘，具体地可以通过边缘检测算法，如：通过梯度算子中的sobel算子、canny算子、prewitt算子等检测出所述投影图像中的边缘，本实施例中采用sobel算子检测出所述投影图像中的边缘。如图4所示，在检测出投影图像中的边缘后，接下来根据钢珠的尺寸以及在所述投影图像中检测到的边缘，确定每个钢珠中心在投影图像中的初始投影坐标，本实施例中可以通过霍夫变换来检测每个钢珠中心在投影图像中的初始投影坐标，具体的，本实施例中根据钢珠的实际半径以及放大率设定用于霍夫变换的投票半径，再根据钢珠的实际半径以及放大率来确定钢珠边缘在投影图像中理论上应占的像素个数设定投票阈值来检测出钢珠中心在投影图像中的初始投影坐标。投票阈值的设定可以根据实际的情况而定，也可设定多个投票阈值。在其他实施例中也可以采用灰度重心的方法来检测每个钢珠中心在投影图像中的初始投影坐标。由于在所述投影图像中检测到的边缘中可能会包括其他原因产生的并非是钢珠边缘的边缘，或者说是一些无效的边缘，另外检测到的边缘中也可能没有完全包括钢珠的完整边缘，因此通过上述方法确定的钢珠中心在投影图像中的投影坐标，也即初始投影坐标并不是精确坐标，而是估算的坐标，需要利用估算的投影坐标来精确的确定钢珠中心在投影图像中的投影坐标。
具体地，先利用上述确定的每个钢珠的初始投影坐标在所述投影图像中选取与每个钢珠对应的感兴趣区域，每个感兴趣区域中应包含对应钢珠的边缘，本步的目的用于精确计算该钢珠中心在所述投影图像中的投影坐标。本实施例中，可以根据钢珠的几何尺寸，及生成钢珠的投影图像时的放大率，来确定感兴趣区域的大小，一般来讲感兴趣区域可以为圆形、矩形、正方形等，实际应用中可根据感兴趣区域的形状来确定相应的参数，如感兴趣区域为圆形时，则需确定圆形的半径，为正方形时，则需确定正方形的边长。举例来说：若钢珠的半径为10个像素，生成钢珠的投影图像时的放大率为1.1倍，若感兴趣区域为正方形，则正方形的边长可以为2×10×1.1+E，其中E为扩展余量，本实施例中可以为4，在实际应用中E可以根据实际需求而定，只要能够确保正方形区域中的边缘至少包括了全部的钢珠边缘即可。参见图5，图5是本发明实施例的包含某一钢珠的投影边缘的感兴趣区域的示意图。如图5所示，图中白色虚线包含的区域为与某一钢珠对应的感兴趣区域，白色区域中白色的边缘即为在所述投影图像中检测到的钢珠边缘。在确定了感兴趣区域的大小后，以上述过程中确定的钢珠中心在所述投影图像中的初始投影坐标为感兴趣的中心，来确定感兴趣区域的范围。
在确定包含了钢珠在投影图像中的真正的边缘的感兴趣区域后，基于与钢珠对应的感兴趣区域来获取所钢珠在所述投影图像中的边缘，具体地，就是对与每个钢珠对应的感兴趣区域中的钢珠边缘进行拟合，本实施例中采用最小二乘法来对每个钢珠对应的感兴趣区域中的钢珠边缘进行拟合，在其他实施例中也可以采用牛顿迭代法来对感兴趣区域中的钢珠边缘进行拟合。
至此通过上述方式获得了钢珠在投影图像中的边缘，接下来根据获得的钢珠在投影图像中的边缘获取钢珠中心的投影坐标，具体地，本实施例中根据拟合后的边缘的形状来确定钢珠中心在所述投影图像中的投影坐标。本实施例中，拟合后的边缘为圆，拟合的参数设定为圆的圆心坐标和圆的半径，拟合得到的圆心坐标即为钢珠中心在所述投影图像中的投影坐标。
需要说明的是，本实施例中示意的是射线束垂直于探测器所在的平面或者说射线源为0°时钢珠在所述投影图像中的示意图，实际应用中，射线束的角度可以为-10°、-5°、+5°、+10°等，此时钢珠在所述投影图像中的边缘近似为椭圆，在确定与钢珠对应的感兴趣区域时，所述感兴趣区域的形状可以为长方形，在感兴趣区域中对钢珠边缘进行拟合时，可以采用椭圆拟合的方法对钢珠边缘进行拟合以获得钢珠在所述投影图像中的边缘，此时，拟合的参数可以为椭圆的中心坐标、椭圆的长轴短轴，拟合得到的椭圆的中心坐标即为钢珠中心在所述投影图像中的投影坐标。
此外，在实际检测过程中，对于图2所示的模体中标记物是按列和按行排列的多个时(在其他实施例中标记物也可能仅按行排列，或者仅按列排列)，在检测钢珠在所述投影图像中的投影位置时，可能会出现漏检或者误检的情况，实际上检测到的每个钢珠在投影图像上的位置关系应该与各个钢珠在空间的位置关系之间具有一定的对应关系。仍以射线源为0°时生成的模体的投影图像为例，若检测结果完全正确的话，最终检测到的投影图像中各个钢珠之间的位置关系应该如图3中所示出的各个钢珠之间的位置关系。本实施例中，为了能够获得较准确的几何校正关系，在对所述投影图像中的钢珠进行检测后，可以先判断是否已经在所述投影图像中检测到了所有的钢珠(是否漏检)，再判断当前检测到的钢珠的投影位置是否正确(是否误检)，也可以先判断当前检测到的钢珠的投影位置是否正确，再判断是否已经在所述投影图像中检测到了所有的钢珠。本实施例中，以先判断是否存在漏检后判断是否存在误检为例进行说明。本实施例中，具体通过分组和排序的方式来判断当前是否存在漏检和误检。由于钢珠在空间的实际位置是已知的，因此，可以先对检测到的钢珠中心在投影图像中的投影坐标进行分组，图6是本发明实施例的检测到的钢珠中心在模体的投影图像中的示意图，如图6所示，根据钢珠在空间的布设情况，可以按照图中X坐标的大小将图中所示的钢珠中心分成9组并进行相应的排序，如图6中所示：星号标示(第2、4、6、8组)对应了图2中所示的嵌入基体上表面的5行×4列的钢珠中心在模体的投影图像中的投影坐标，圆圈标示的(第1、3、5、7、9组)对应了嵌入基体下表面的5行×5列的钢珠中心在模体的投影图像中的投影坐标，通过分组后，可以知晓嵌入基体下表面的钢珠并未漏检，嵌入基体上表面的钢珠有漏检，漏检的个数为6个。此时可以根据模体中钢珠之间的几何位置关系计算出漏检的钢珠中心在模体的投影图像中的投影坐标，也即获得了漏检的钢珠中心在钢珠投影图像中的投影坐标。具体地，由于本实施例模体中的钢珠，上层和下层分别是等距排列的，也就是说钢珠沿水平方向是等距离布设的，钢珠沿竖直方向也是等距离布设的，此时可以根据已经检测出的钢珠中心的投影坐标，来确定未检测到的钢珠中心在水平方向和竖直方向的投影坐标，实际上基体上层的钢珠中心的投影坐标可组成5行×4列的网格，而基体下层的钢珠中心的投影坐标可组成5行×5列的网格，漏检的钢珠中心的投影坐标即为网格的交点坐标。
接下来判断检测到的钢珠中心在模体的投影图像中的投影坐标是否正确，具体地，仍然可以通过模体中钢珠之间的几何位置关系来判断钢珠中心在模体的投影图像中的投影坐标是否正确，具体地，由上述可知可以按照图6中X坐标的大小将图中所示的钢珠中心分成9组并进行相应的排序，且分组过程中，根据已检测到的钢珠中心的投影坐标，以及相邻钢珠之间的位置关系和放大率可以生成以钢珠中心的投影坐标组成的网格，网格中各交点的坐标即为钢珠中心的投影坐标，因此在判断钢珠中心的投影坐标有没有误检时，可以直接根据所形成的网格关系来进行相应的判断，若检测到钢珠中心的投影坐标与网格的交点坐标距离差的比较大，则判断检测到的钢珠中心的投影坐标错误。在判断检测到的钢珠中心的投影坐标错误后，该投影坐标将不参与后续的计算。
需要说明的是，在实际计算投影坐标与空间成像坐标的几何校正关系时，并不一定需要所有的钢珠中心的投影坐标参与计算，只要检测到的正确的钢珠中心在所述投影图像中的投影坐标足够多，可以无需再判断是否漏检。
至此通过上述方法检测出了钢珠中心在所述投影图像中的投影坐标，接下来执行S103，根据每个钢珠中心的空间坐标和每个钢珠中心的投影坐标来获取成像几何校正关系，本实施例中通过建立二者之间的方程来获取成像几何校正关系。具体地通过如下公式获得：
[u,v,1]T＝P[x,y,z,1]T (1)
其中(u,v)为在所述投影图像中检测到的钢珠中心的投影坐标，(x,y,z)为钢球中心的空间坐标；
P为变换矩阵，P＝K[R|t]，K为3×3的***固有矩阵，R是3×3的旋转矩阵，t是3×1的平移矩阵。将所有钢珠中心的空间坐标和所有钢珠中心的投影坐标带入方程(1)，建立方程组，求解该方程组中的各系数，则可以获得投影坐标和空间坐标之间的成像几何校正关系。
通过上述方式，获得了投影坐标到成像空间坐标的几何校正关系，接下来可以将通过上述方式获得的成像几何校正关系用在图像重建中，以使得重建后的图像符合实际的临床需求。
本实施例还提供一种图像重建方法，先通过上述的几何校正方法获得成像几何校正关系，也即获得了如何将投影图像中的投影坐标正确地映射到理论坐标系下的三维空间坐标，接下来可以采用解析重建法或者迭代重建法进行重建以获得重建后的图像。本实施例中，通过对投影图像中投影坐标和空间坐标之间关系的校正实现了对射线源和探测器之间的几何关系的校正，进而基于校正后的空间坐标进行重建，重建后的图像的质量符合实际的临床需求，在一定程度上避免了漏检或误检的发生。
本发明实施例还提供一种乳腺断层成像设备，包括：可位于标记物一侧的X射线球管，可位于标记物另一侧、与所述X射线球管相对设置的探测器，及放置所述标记物且标记所述标记物空间位置的支架，所述乳腺断层成像设备还包括：
图像生成单元，用于根据所述探测器接收的X射线信息生成所述标记物的投影图像；
检测单元，用于检测所述标记物在所述投影图像中的投影位置；
获取单元，用于根据所述标记物的空间位置和所述标记物的投影位置获取成像几何校正关系。
综上所述，本发明实施方式提供的X射线成像设备的几何校正方法、图像重建方法，至少具有如下有益效果：
获取标记物的空间位置，生成所述标记物的投影图像，根据所述标记物的空间位置和所述标记物在所述投影图像中的投影坐标来获取成像几何校正关系，方法简单且速度快。
进一步地，以所述标记物中心在所述投影图像中的投影坐标为所述标记物在所述投影图像中的投影位置，进而根据所述标记物中心的空间位置和所述标记物中心在所述投影图像中的投影位置之间的关系来获取成像几何校正关系，计算量小，在一定程度上可以提高获取成像几何校正关系的速度。
进一步地，在获取标记物中心在所述投影图像中的投影坐标时，根据所述标记物在所述投影图像中的边缘来获取所述标记物中心的投影坐标方法简单，且获得的标记物中心的投影坐标的准确度高。
进一步地，获取所述标记物在所述投影图像中的边缘时，先检测所述投影图像中的边缘，并基于检测到的边缘确定所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标，利用该初始投影坐标来选取与标记物对应的感兴趣区域，再利用与标记物对应的感兴趣区域来获取所述标记物在所述投影图像中的边缘，采用该种方式可以精确地获得标记物在投影图像中的边缘，进而根据精确的边缘确定标记物中心在投影图像中的投影坐标时，最终获得的投影坐标准确度高。因此，在根据准确度高的投影坐标和标记物中心的空间位置获取的成像几何校正关系的准确度高。
进一步地，以上述的几何校正方法获得成像几何校正关系，并基于该成像几何校正关系和解析重建法或迭代重建法来进行重建，由于对射线源和探测器之间的空间几何位置进行了准确的校正，因此重建后的图像质量符合实际的临床需求。
本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (7)
1.一种X射线成像设备的几何校正方法，其特征在于，包括：
获取标记物的空间位置；
生成所述标记物的投影图像，并根据所述投影图像获取所述标记物在所述投影图像中的投影位置；
根据所述标记物的空间位置和所述标记物的投影位置获取成像几何校正关系；
其中，所述标记物的投影位置为标记物中心在所述投影图像中的投影坐标；
获取所述标记物中心在所述投影图像中的投影坐标，包括：
获取所述标记物在所述投影图像中的边缘；
根据所述边缘获取所述标记物中心的投影坐标；
所述获取所述标记物在所述投影图像中的边缘包括：
检测所述投影图像中的边缘；
基于检测到的边缘确定所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标；基于所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标在所述投影图像中选取与所述标记物对应的感兴趣区域；
及基于与所述标记物对应的感兴趣区域获取所述标记物在所述投影图像中的边缘。
2.根据权利要求1所述的几何校正方法，其特征在于，
所述标记物的空间位置为所述标记物中心的空间位置。
3.根据权利要求1所述的几何校正方法，其特征在于，所述基于所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标在所述投影图像中选取与所述标记物对应的感兴趣区域包括：
以所述初始投影坐标为所述感兴趣区域的中心，并基于所述标记物的几何尺寸确定与所述标记物对应的感兴趣区域的范围。
4.根据权利要求3所述的几何校正方法，其特征在于，所述基于与所述标记物对应的感兴趣区域获取所述标记物在所述投影图像中的边缘包括：
对与所述标记物对应的感兴趣区域中的边缘进行拟合以获取所述标记物在所述投影图像中的边缘。
5.如权利要求1所述的几何校正方法，其特征在于，所述标记物为按列和/或按行排列的多个时，所述几何校正方法还包括：
判断是否检测到每个标记物在所述投影图像中的投影位置；
在未检测到每个标记物在所述投影图像中的投影位置时，基于所述多个标记物的空间位置及在所述投影图像中已检测到的标记物的投影位置获得在所述投影图像中未检测到的标记物的投影位置。
6.一种图像重建方法，其特征在于，包括：采用权利要求1～5任一项所述的几何校正方法获取成像几何校正关系；基于所述成像几何校正关系及解析重建法或迭代重建法进行重建。
7.一种乳腺断层成像设备，包括可位于标记物一侧的X射线球管，可位于标记物另一侧、与所述X射线球管相对设置的探测器，及放置所述标记物且标记所述标记物空间位置的支架，其特征在于，还包括：
图像生成单元，用于根据所述探测器接收的X射线信息生成所述标记物的投影图像；
检测单元，用于检测所述标记物在所述投影图像中的投影位置；
获取单元，用于根据所述标记物的空间位置和所述标记物的投影位置获取成像几何校正关系；其中，所述标记物的投影位置以标记物中心在所述投影图像中的投影坐标表示；
获取所述标记物中心在所述投影图像中的投影坐标时，根据所述标记物在所述投影图像中的边缘来获取所述标记物中心的投影坐标；获取所述标记物在所述投影图像中的边缘时，先检测所述投影图像中的边缘，并基于检测到的边缘确定所述标记物中心在所述投影图像上的初始投影坐标，利用所述初始投影坐标来选取与所述标记物对应的感兴趣区域，再利用与所述标记物对应的感兴趣区域来获取所述标记物在所述投影图像中的边缘。
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