CN109567846A - 反馈式断层扫描平台 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种反馈式断层扫描平台，包括：断层扫描结构，包括X线高压发生器、控制器、图像重建设备、A/D转换器和图像存储器，所述控制器与所述X线高压发生器连接，用于对所述X线高压发生器进行控制，所述图像重建设备分别与所述A/D转换器和所述控制器连接，用于接收来自所述A/D转换器的数字信号，以进行断层扫描图像的重建操作，所述图像存储器分别与所述控制器和所述图像重建设备连接，用于接收并存储所述断层扫描图像；自动设置设备，分别与控制器和组织辨别设备连接，用于确定与人体组织类型对应的后续扫描时长，并将所述后续扫描时长发送给所述控制器。通过本发明，提升了断层扫描数据的有效性。
Description
技术领域
本发明涉及断层扫描领域，尤其涉及一种反馈式断层扫描平台。
背景技术
正电子发射断层扫描设备是一种无创成像技术，可通过检测某些放射性示踪剂注射到人体时发射的伽马射线，来生成三维医学图像。扫描生成数字图像，在很多情况下，这些图像能够识别出最常见的癌症，包括肺癌、乳腺癌、直肠癌、淋巴癌和黑色素瘤癌。
从技术上讲，断层扫描设备是一种医学成像技术，可在发现解剖结构变化之前，以影像方式呈现分子水平的生理病变情况。当放射性物质发射的正电子与组织内的电子碰撞时，会产生伽马射线。这种碰撞产生一对伽马射线光子，他从碰撞位置沿相反方向发射，被安装在人体周围的伽马射线探测设备检测到。
发明内容
为了解决当前断层扫描设备无法基于当前扫描组织类型确定本次扫描持续时长的技术问题，本发明提供了一种反馈式断层扫描平台。
为此，本发明需要具备以下两处关键的发明点：(1)在图像的即时平滑度等级未超过预设等级阈值时，对图像执行循环式的图像闭操作处理，直到获取的处理后的图像的即时平滑度等级超过预设等级阈值；(2)基于当前断层扫描的人体组织类型反馈式及时确定本次扫描持续时长。
根据本发明的一方面，提供了一种反馈式断层扫描平台，所述平台包括：
断层扫描结构，包括X线高压发生器、控制器、图像重建设备、A/D转换器和图像存储器，所述控制器与所述X线高压发生器连接，用于对所述X线高压发生器进行控制，所述图像重建设备分别与所述A/D转换器和所述控制器连接，用于接收来自所述A/D转换器的数字信号，以进行断层扫描图像的重建操作，所述图像存储器分别与所述控制器和所述图像重建设备连接，用于接收并存储所述断层扫描图像；自动设置设备，分别与控制器和组织辨别设备连接，用于接收人体组织类型，确定与所述人体组织类型对应的后续扫描时长，并将所述后续扫描时长发送给所述控制器；平滑处理设备，与所述图像存储器连接，用于接收所述断层扫描图像，并对所述断层扫描图像执行平滑处理，以获得平滑处理图像；内容检测设备，与所述平滑处理设备连接，用于检测所述平滑处理图像中的最大目标，将所述最大目标在所述平滑处理图像中占据的区域作为所述平滑处理图像对应的目标图像区域，对所述目标图像区域执行平滑度等级分析，以获得对应的即时平滑度等级，并输出所述即时平滑度等级；信号辨别设备，与所述内容检测设备连接，用于接收所述即时平滑度等级，并在所述即时平滑度等级未超过预设等级阈值时，发出第一控制信号，以及在所述即时平滑度等级超过预设等级阈值时，发出第二控制信号；现场解析设备，分别与所述信号辨别设备和所述内容检测设备连接，用于在接收到第一控制信号时，对所述平滑处理图像执行循环式的图像闭操作处理，直到获取的处理后的图像的即时平滑度等级超过预设等级阈值，并将获取的处理后的图像作为现场解析图像输出；组织辨别设备，与所述现场解析设备连接，用于接收所述现场解析图案，并对所述现场解析图案执行特征分析，以确定所述现场解析图案中的人体组织类型；其中，所述内容检测设备包括内容接收子设备、目标分割子设备、等级分析子设备和数据输出子设备；其中，在所述内容检测设备中，所述内容接收子设备用于接收所述平滑处理图像，所述目标分割子设备与所述内容接收子设备连接，用于将所述最大目标在所述平滑处理图像中占据的区域作为所述平滑处理图像对应的目标图像区域。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：在所述内容检测设备中，所述等级分析子设备分别与所述目标分割子设备和所述数据输出子设备连接，用于对所述目标图像区域执行平滑度等级分析，以获得对应的即时平滑度等级。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：所述现场解析设备还用于在接收到第二控制信号时，将所述平滑处理图像作为现场解析图像输出。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中，还包括：
形态学处理设备、孤点检测设备、向量采集设备和分块识别设备，位于所述图像存储器和所述平滑处理设备之间。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：所述形态学处理设备与所述图像存储器连接，用于对所述断层扫描图像执行腐蚀处理，以获得腐蚀化图像，并对所述腐蚀化图像执行膨胀处理，以获得膨胀处理图像，并输出所述膨胀处理图像。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：所述孤点检测设备与所述形态学处理设备连接，用于接收所述膨胀处理图像，检测所述膨胀处理图像中的孤点数量，并在所述孤点数量超过限量时，发出再次处理命令。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：所述形态学处理设备还用于在接收到所述再次处理命令后，对所述膨胀处理图像再次执行先腐蚀后膨胀的处理，以获得再次处理图像。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：所述向量采集设备与所述形态学处理设备连接，用于接收所述再次处理图像，获得所述再次处理图像中每一个像素点的HSB空间内的H颜色值，对所述再次处理图像中的每一个图像分块执行以下操作：将所述图像分块的各个像素点的H颜色值组成一维向量，将所述一维向量中相同数值的数据划定为一组，获得并输出所述一维向量中的数据组数；其中，所述分块识别设备分别与所述平滑处理设备和所述向量采集设备连接，用于接收各个图像分块分别对应的各个数据组数，并对所述各个数据组数进行从低到高的数值排序，将排序序号最高的多个数据组数分别对应的多个图像分块作为多个待分析分块，并将所述多个待分析分块整体替换所述断层扫描图像发送给所述平滑处理设备。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：所述向量采集设备还用于在接收到所述再次处理图像时，对所述再次处理图像的像素值进行RGB空间到HSB空间的转换；其中，在所述分块识别设备中，所述排序序号最高的多个数据组数的数量与所述再次处理图像的信噪比成反比。
更具体地，在所述反馈式断层扫描平台中：所述孤点检测设备还用于在所述孤点数量未超过限量时，发出一次处理命令；其中，所述形态学处理设备还用于在接收到所述一次处理命令后，将所述膨胀处理图像作为再次处理图像。
具体实施方式
下面将对本发明的反馈式断层扫描平台的实施方案进行详细说明。
断层扫描设备采用小焦点高功率X射线源、高灵敏度探测器和高精度运动控制***，可保证样品检测时的高空间分辨率和精确的运动定位精度。一键引导式的高自动化操作模式，降低对操作人员的技术要求，快速、简便的操作***成为产品质量检测的高速而有效的工具。高对比度数字平板探测器和高性能线阵探测器的双探测器组合***，实现高效率地批量产品的检测，并得到高品质、高对比灵敏度的三维层析图像。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种反馈式断层扫描平台，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的反馈式断层扫描平台包括：
断层扫描结构，包括X线高压发生器、控制器、图像重建设备、A/D转换器和图像存储器，所述控制器与所述X线高压发生器连接，用于对所述X线高压发生器进行控制，所述图像重建设备分别与所述A/D转换器和所述控制器连接，用于接收来自所述A/D转换器的数字信号，以进行断层扫描图像的重建操作，所述图像存储器分别与所述控制器和所述图像重建设备连接，用于接收并存储所述断层扫描图像；
自动设置设备，分别与控制器和组织辨别设备连接，用于接收人体组织类型，确定与所述人体组织类型对应的后续扫描时长，并将所述后续扫描时长发送给所述控制器；
平滑处理设备，与所述图像存储器连接，用于接收所述断层扫描图像，并对所述断层扫描图像执行平滑处理，以获得平滑处理图像；
内容检测设备，与所述平滑处理设备连接，用于检测所述平滑处理图像中的最大目标，将所述最大目标在所述平滑处理图像中占据的区域作为所述平滑处理图像对应的目标图像区域，对所述目标图像区域执行平滑度等级分析，以获得对应的即时平滑度等级，并输出所述即时平滑度等级；
信号辨别设备，与所述内容检测设备连接，用于接收所述即时平滑度等级，并在所述即时平滑度等级未超过预设等级阈值时，发出第一控制信号，以及在所述即时平滑度等级超过预设等级阈值时，发出第二控制信号；
现场解析设备，分别与所述信号辨别设备和所述内容检测设备连接，用于在接收到第一控制信号时，对所述平滑处理图像执行循环式的图像闭操作处理，直到获取的处理后的图像的即时平滑度等级超过预设等级阈值，并将获取的处理后的图像作为现场解析图像输出；
组织辨别设备，与所述现场解析设备连接，用于接收所述现场解析图案，并对所述现场解析图案执行特征分析，以确定所述现场解析图案中的人体组织类型；
其中，所述内容检测设备包括内容接收子设备、目标分割子设备、等级分析子设备和数据输出子设备；
其中，在所述内容检测设备中，所述内容接收子设备用于接收所述平滑处理图像，所述目标分割子设备与所述内容接收子设备连接，用于将所述最大目标在所述平滑处理图像中占据的区域作为所述平滑处理图像对应的目标图像区域。
接着，继续对本发明的反馈式断层扫描平台的具体结构进行进一步的说明。
在所述反馈式断层扫描平台中：在所述内容检测设备中，所述等级分析子设备分别与所述目标分割子设备和所述数据输出子设备连接，用于对所述目标图像区域执行平滑度等级分析，以获得对应的即时平滑度等级。
在所述反馈式断层扫描平台中：所述现场解析设备还用于在接收到第二控制信号时，将所述平滑处理图像作为现场解析图像输出。
在所述反馈式断层扫描平台中，还包括：
形态学处理设备、孤点检测设备、向量采集设备和分块识别设备，位于所述图像存储器和所述平滑处理设备之间。
在所述反馈式断层扫描平台中：所述形态学处理设备与所述图像存储器连接，用于对所述断层扫描图像执行腐蚀处理，以获得腐蚀化图像，并对所述腐蚀化图像执行膨胀处理，以获得膨胀处理图像，并输出所述膨胀处理图像。
在所述反馈式断层扫描平台中：所述孤点检测设备与所述形态学处理设备连接，用于接收所述膨胀处理图像，检测所述膨胀处理图像中的孤点数量，并在所述孤点数量超过限量时，发出再次处理命令。
在所述反馈式断层扫描平台中：所述形态学处理设备还用于在接收到所述再次处理命令后，对所述膨胀处理图像再次执行先腐蚀后膨胀的处理，以获得再次处理图像。
在所述反馈式断层扫描平台中：所述向量采集设备与所述形态学处理设备连接，用于接收所述再次处理图像，获得所述再次处理图像中每一个像素点的HSB空间内的H颜色值，对所述再次处理图像中的每一个图像分块执行以下操作：将所述图像分块的各个像素点的H颜色值组成一维向量，将所述一维向量中相同数值的数据划定为一组，获得并输出所述一维向量中的数据组数；
其中，所述分块识别设备分别与所述平滑处理设备和所述向量采集设备连接，用于接收各个图像分块分别对应的各个数据组数，并对所述各个数据组数进行从低到高的数值排序，将排序序号最高的多个数据组数分别对应的多个图像分块作为多个待分析分块，并将所述多个待分析分块整体替换所述断层扫描图像发送给所述平滑处理设备。
在所述反馈式断层扫描平台中：所述向量采集设备还用于在接收到所述再次处理图像时，对所述再次处理图像的像素值进行RGB空间到HSB空间的转换；
其中，在所述分块识别设备中，所述排序序号最高的多个数据组数的数量与所述再次处理图像的信噪比成反比。
在所述反馈式断层扫描平台中：所述孤点检测设备还用于在所述孤点数量未超过限量时，发出一次处理命令；
其中，所述形态学处理设备还用于在接收到所述一次处理命令后，将所述膨胀处理图像作为再次处理图像。
另外，所述向量采集设备由PAL器件来实现。PAL器件的基本结构是把一个可编程的与阵列的输出乘积项馈送到或阵列，PAL器件所实现的逻辑表达式具有积之和的形式，因而可以描述任意布尔传递函数。
PAL器件从内部结构上来说由五种基本类型构成：(1)基本阵列结构；(2)可编程I/O结构；(3)带反馈的寄存器输出结构；(4)异或结构：(5)算术功能结构。
采用本发明的反馈式断层扫描平台，针对现有技术中断层扫描设备无法基于当前扫描组织类型确定本次扫描持续时长的技术问题，在图像的即时平滑度等级未超过预设等级阈值时，对图像执行循环式的图像闭操作处理，直到获取的处理后的图像的即时平滑度等级超过预设等级阈值；尤为关键的是，还基于当前断层扫描的人体组织类型反馈式及时确定本次扫描持续时长；从而解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。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做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种反馈式断层扫描平台，所述平台包括：
断层扫描结构，包括X线高压发生器、控制器、图像重建设备、A/D转换器和图像存储器，所述控制器与所述X线高压发生器连接，用于对所述X线高压发生器进行控制，所述图像重建设备分别与所述A/D转换器和所述控制器连接，用于接收来自所述A/D转换器的数字信号，以进行断层扫描图像的重建操作，所述图像存储器分别与所述控制器和所述图像重建设备连接，用于接收并存储所述断层扫描图像；
自动设置设备，分别与控制器和组织辨别设备连接，用于接收人体组织类型，确定与所述人体组织类型对应的后续扫描时长，并将所述后续扫描时长发送给所述控制器；
平滑处理设备，与所述图像存储器连接，用于接收所述断层扫描图像，并对所述断层扫描图像执行平滑处理，以获得平滑处理图像；
内容检测设备，与所述平滑处理设备连接，用于检测所述平滑处理图像中的最大目标，将所述最大目标在所述平滑处理图像中占据的区域作为所述平滑处理图像对应的目标图像区域，对所述目标图像区域执行平滑度等级分析，以获得对应的即时平滑度等级，并输出所述即时平滑度等级；
信号辨别设备，与所述内容检测设备连接，用于接收所述即时平滑度等级，并在所述即时平滑度等级未超过预设等级阈值时，发出第一控制信号，以及在所述即时平滑度等级超过预设等级阈值时，发出第二控制信号；
现场解析设备，分别与所述信号辨别设备和所述内容检测设备连接，用于在接收到第一控制信号时，对所述平滑处理图像执行循环式的图像闭操作处理，直到获取的处理后的图像的即时平滑度等级超过预设等级阈值，并将获取的处理后的图像作为现场解析图像输出；
组织辨别设备，与所述现场解析设备连接，用于接收所述现场解析图案，并对所述现场解析图案执行特征分析，以确定所述现场解析图案中的人体组织类型；
其中，所述内容检测设备包括内容接收子设备、目标分割子设备、等级分析子设备和数据输出子设备；
其中，在所述内容检测设备中，所述内容接收子设备用于接收所述平滑处理图像，所述目标分割子设备与所述内容接收子设备连接，用于将所述最大目标在所述平滑处理图像中占据的区域作为所述平滑处理图像对应的目标图像区域。
2.如权利要求1所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
在所述内容检测设备中，所述等级分析子设备分别与所述目标分割子设备和所述数据输出子设备连接，用于对所述目标图像区域执行平滑度等级分析，以获得对应的即时平滑度等级。
3.如权利要求2所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
所述现场解析设备还用于在接收到第二控制信号时，将所述平滑处理图像作为现场解析图像输出。
4.如权利要求3所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于，所述平台还包括：
形态学处理设备、孤点检测设备、向量采集设备和分块识别设备，位于所述图像存储器和所述平滑处理设备之间。
5.如权利要求4所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
所述形态学处理设备与所述图像存储器连接，用于对所述断层扫描图像执行腐蚀处理，以获得腐蚀化图像，并对所述腐蚀化图像执行膨胀处理，以获得膨胀处理图像，并输出所述膨胀处理图像。
6.如权利要求5所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
所述孤点检测设备与所述形态学处理设备连接，用于接收所述膨胀处理图像，检测所述膨胀处理图像中的孤点数量，并在所述孤点数量超过限量时，发出再次处理命令。
7.如权利要求6所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
所述形态学处理设备还用于在接收到所述再次处理命令后，对所述膨胀处理图像再次执行先腐蚀后膨胀的处理，以获得再次处理图像。
8.如权利要求7所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
所述向量采集设备与所述形态学处理设备连接，用于接收所述再次处理图像，获得所述再次处理图像中每一个像素点的HSB空间内的H颜色值，对所述再次处理图像中的每一个图像分块执行以下操作：将所述图像分块的各个像素点的H颜色值组成一维向量，将所述一维向量中相同数值的数据划定为一组，获得并输出所述一维向量中的数据组数；
其中，所述分块识别设备分别与所述平滑处理设备和所述向量采集设备连接，用于接收各个图像分块分别对应的各个数据组数，并对所述各个数据组数进行从低到高的数值排序，将排序序号最高的多个数据组数分别对应的多个图像分块作为多个待分析分块，并将所述多个待分析分块整体替换所述断层扫描图像发送给所述平滑处理设备。
9.如权利要求8所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
所述向量采集设备还用于在接收到所述再次处理图像时，对所述再次处理图像的像素值进行RGB空间到HSB空间的转换；
其中，在所述分块识别设备中，所述排序序号最高的多个数据组数的数量与所述再次处理图像的信噪比成反比。
10.如权利要求9所述的反馈式断层扫描平台，其特征在于：
所述孤点检测设备还用于在所述孤点数量未超过限量时，发出一次处理命令；
其中，所述形态学处理设备还用于在接收到所述一次处理命令后，将所述膨胀处理图像作为再次处理图像。
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