CN116898469A - 能谱扫描数据采集方法、***、装置、介质和成像设备 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例中提供一种能谱扫描数据采集方法、***、装置、介质和成像设备。该能谱扫描数据采集方法包括：获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间；基于切换时间将探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段，其中，第一阶段对应能量切换的过程，第二阶段对应能量切换成功到达探测器的阶段；将探测器采集的第二阶段的数据输出确定为成像数据，所述数据为射线源输出的能量信号对应的数据。

Description

能谱扫描数据采集方法、***、装置、介质和成像设备

技术领域

本说明书涉及医疗技术领域，特别涉及一种能谱扫描数据采集方法和***。

背景技术

随着科技的发展，能谱成像开始逐渐应用在计算机断层扫描(ComputedTomography，CT)的临床扫描中，用于测量原子序数，物质浓度等。快速能量切换是一种实现能谱CT的方式，指在一次扫描过程中，通过快速切换能量，并在每个能量输出时，采集对应能量的数据，从而利用不同能量的数据，实现单能量图像、有效原子序数图像、基物质图像等的图像重建，能够为CT的临床诊断提供更丰富的信息。

能量的切换是通过能量切换信号控制，并通过高压发生器调制输出。由于能量切换需要花费一定的时间，因此采集的数据中也会包含能量切换过程中的数据，这会对图像质量造成影响。

因此，希望提供一种能谱扫描数据采集方法和***，有效获取稳定能量下采集的数据，从而提高图像质量。

发明内容

本说明书一个方面提供一种能谱扫描数据采集方法，包括：获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间；基于所述切换时间，将探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段，所述第一阶段对应能量切换的过程，所述第二阶段对应能量切换成功到达所述探测器的阶段；将所述探测器采集的所述第二阶段的数据输出确定为成像数据，所述数据为射线源输出的能量信号对应的数据。

在一些实施例中，所述切换时间至少包括第一切换时间和第二切换时间，所述第一切换时间反映从第一能量切换至第二能量的时间，所述第二切换时间反映从所述第二能量切换至所述第一能量的时间。

在一些实施例中，基于所述第一能量和所述第二能量的能量差以及所述数据采集***的响应速度，确定所述第一切换时间和第二切换时间。

在一些实施例中，所述探测器的多个采样周期的时间相同。

在一些实施例中，在所述多个采样周期所述探测器进行连续采样，以及所述探测器丢弃在每个所述采样周期的所述第一阶段采集的数据，并输出在每个所述采样周期的所述第二阶段采集的数据为所述成像数据。

在一些实施例中，所述探测器的多个采样周期中的至少两个采样周期的时间不同。

本说明书另一个方面提供一种能谱扫描数据采集***，包括：获取模块，用于获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间；划分模块，用于基于所述切换时间，将探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段，所述第一阶段对应能量切换的过程，所述第二阶段对应能量切换成功到达所述探测器的阶段；数据处理模块，用于将所述探测器采集的所述第二阶段的数据输出确定为成像数据，所述数据为射线源输出的能量信号对应的数据。

本说明书另一个方面提供一种成像设备，包括：射线源，用于发射射线；控制***，用于控制所述射线源输出不同能量的信号；数据采集***，用于采集对应于所述能量的投影数据；数据处理***，用于获取所述数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间；基于所述切换时间，将所述数据采集***中的探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段，所述第一阶段对应能量切换的过程，所述第二阶段对应能量切换成功到达所述探测器的阶段；将所述探测器采集的所述第二阶段的所述投影数据输出确定为成像数据。

本说明书另一个方面提供一种能谱扫描数据采集装置，包括至少一个存储介质，包括一组指令；以及与所述至少一个存储介质通信的一个或以上处理器，其中，当执行所述指令时，所述一个或以上处理器用于执行如前所述的方法。

本说明书另一个方面提供一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如前所述的方法。

本说明书另一个方面提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如前所述的方法。

附图说明

本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：

图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性能谱扫描数据采集方法的应用场景示意图；

图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性能谱扫描数据采集***的模块示意图；

图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性能谱扫描数据采集方法的流程图；

图4是根据本说明书一些实施例所示的示例性能谱扫描数据采集的示意图；

图5是根据本说明书一些实施例所示的示例性成像设备的结构示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。

应当理解，本文使用的“***”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。

如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。

本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的***所执行的操作，相关描述是为帮助更好地理解控制方法和/或***。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

CT扫描是通过发射X射线束对人体某部位一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字，输入计算机进行处理，从而获得重建图像。能谱CT是一种利用不同能量的X射线产生不同吸收的检查方法。例如，在一次扫描过程中，可以通过快速切换能量，并在每个能量输出时，采集对应能量的数据，利用不同能量的数据，实现单能量图像、有效原子序数图像、基物质图像重建等，可以为CT的临床诊断提供更丰富的信息。

能量的切换是通过能量切换信号控制，并通过高压发生器调制输出。由于能量切换会花费一定时间，所以采集的数据中会包含能量切换过程中的数据，从而对图像质量造成影响。

本说明书实施例中提供一种能谱扫描数据采集方法和***，获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间，以及探测器的多个采样周期，将至少一个采样周期基于切换时间划分为第一阶段和第二阶段；将探测器采集的第二阶段的数据输出确定为成像数据，可以在保证探测器连续采样的基础上，消除能量切换过程中的数据对重建图像的影响。

图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性能谱扫描数据采集方法的应用场景示意图。

如图1所示，成像***100可以包括成像设备110、处理设备120、终端设备130、存储设备140和网络150。在一些实施例中，处理设备120可以是成像设备110的一部分。成像***100中的组件之间的连接可以是可变的。如图1所示，在一些实施例中，成像设备110可以通过网络150连接到处理设备120。又例如，成像设备110可以直接连接到处理设备120，如连接成像设备110和处理设备120的虚线双向箭头所指示的。再例如，存储设备140可以直接或通过网络150连接到处理设备120。作为示例，终端设备130可以直接连接到处理设备120(如连接终端设备130和处理设备120的虚线箭头所示)，也可以通过网络150连接到处理设备120。

成像设备110可以对检测区域或扫描区域内的目标对象(扫描对象)进行扫描，得到该目标对象的扫描数据(例如，重建图像)。例如，成像设备110可以使用高能射线(如X射线、γ射线等)对目标对象进行扫描以收集与目标对象有关的扫描数据，如三维影像。目标对象可以包括生物的或非生物的。仅作为示例，目标对象可以包括患者、人造物体(例如人造模体)等。又例如，目标对象可以包括患者的特定部位、器官和/或组织(例如头部、耳鼻、口腔、颈部、胸部、腹部、肝胆胰脾、肾脏、脊柱、心脏或肿瘤组织等)。

在一些实施例中，成像设备110可以包括单模态扫描仪和/或多模态扫描仪。单模态扫描仪可以包括例如X射线扫描仪、计算机断层扫描(CT)扫描仪、核磁共振成像(MRI)扫描仪、正电子发射计算机断层扫描(PET)扫描仪、光学相干断层扫描(OCT)扫描仪、超声(US)扫描仪、血管内超声(IVUS)扫描仪、近红外光谱(NIRS)扫描仪、远红外(FIR)扫描仪、数字放射线摄影(DR)扫描仪(例如，移动数字放射线摄影)、数字减影血管造影(DSA)扫描仪、动态空间重建(DSR)扫描仪等。多模态扫描仪可以包括例如X射线成像-核磁共振成像(X射线-MRI)扫描仪、正电子发射断层扫描-X射线成像(PET-X射线)扫描仪、单光子发射计算机断层扫描-核磁共振成像(SPECT-MRI)扫描仪、正电子发射断层扫描-计算机断层摄影(PET-CT)扫描仪、数字减影血管造影-核磁共振成像(DSA-MRI)扫描仪等。上述成像设备的相关描述仅用于说明目的，而无意限制本说明书的范围。

在一些实施例中，成像设备110可以包括医疗床115。医疗床115可以用于放置目标对象，以便对目标对象进行扫描获取重建图像。在一些实施例中，医疗床115可以包括自动医疗床和/或手推医疗床。在一些实施例中，医疗床115可以独立于成像设备110。

在一些实施例中，成像设备110可以包括显示设备。显示设备可以用于显示目标对象的扫描数据(例如，重建图像等)。

在一些实施例中，如图5中所示，成像设备110还可以包括射线源111、机架112、探测器114、数据采集***控制板(DCB)117、控制***118以及数据处理***119。射线源111可以向目标对象发射X射线(例如，射线113)。机架112可以支撑探测器114和射线源111。探测器114可以用于检测从射线源111发出的放射线(例如，X射线)。数据采集***控制板(DCB)117可以用于控制探测器114，例如，发送采样命令等。控制***118可以用于控制射线源111输出不同能量的信号。数据处理***119可以用于对采集的数据进行处理，以获得目标对象的重建图像。

探测器114和DCB 117可以组成数据采集***(DAS)，用于采集对应于不同能量的投影数据。在一些实施例中，探测器114可以包括一个或以上探测器模块(DetectorBuilding Block，DBB)。探测器模块可以包括闪烁探测器(例如，碘化铯探测器)、气体探测器等。探测器模块可以包括单行探测器和/或多行探测器。

在一些实施例中，控制***118可以包括射线控制器和机架控制器。其中，射线控制器可以用于控制射线源111输出不同能量的信号，例如，射线控制器可以提供X射线源111的电源以及定时信号。机架控制器可以用于控制机架112上的元件(例如，射线源111和探测器114)的旋转速度和位置。

仅作为示例，数据处理***119可以获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间，以及探测器114的多个采样周期，将至少一个采样周期基于切换时间划分为第一阶段和第二阶段，将探测器114采集的第二阶段的投影数据确定为成像数据，基于该成像数据进行图像重建。

处理设备120可以处理从成像设备110、终端设备130、存储设备140或成像***100的其他组件获取的数据和/或信息。例如，处理设备120可以获取成像设备110中数据采集***在至少一组能量切换时的第一切换时间和第二切换时间，以及探测器114的多个采样周期，将至少一个采样周期基于第一切换时间或者第二切换时间划分为第一阶段和第二阶段，基于探测器114采集的第二阶段的投影数据进行图像重建。又如，处理设备120可以通过网络150从成像设备110、终端设备130和/或存储设备140访问信息和/或数据。

在一些实施例中，处理设备120和成像设备110可以集成为一体。例如，处理设备120可以为数据处理***119中一部分。在一些实施例中，处理设备120和成像设备110可以直接或间接相连接，联合作用实现本说明书所述的方法和/或功能。

在一些实施例中，处理设备120可以包括输入装置和/或输出装置。通过输入装置和/或输出装置，可以实现与用户的交互(例如，显示重建图像等)。在一些实施例中，输入装置和/或输出装置可以包括显示屏、键盘、鼠标、麦克风等或其任意组合。

终端设备130可以与成像设备110、处理设备120和/或存储设备140连接和/或通信。例如，终端设备130可以从处理设备120获取重建图像并显示。在一些实施例中，终端设备130可以包括移动设备131、平板电脑132、笔记本电脑133等或其任意组合。在一些实施例中，终端设备130(或其全部或部分功能)可以集成在处理设备120中。

存储设备140可以存储数据、指令和/或任何其他信息。在一些实施例中，存储设备140可以存储从成像设备110和/或处理设备120获取的数据(例如，重建图像等)。在一些实施例中，存储设备140可以存储用于实现能谱扫描数据采集方法的计算机指令等。

在一些实施例中，存储设备140可以包括一个或多个存储组件，每个存储组件可以是一个独立的设备，也可以是其他设备的一部分。在一些实施例中，存储设备140可包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、大容量存储器、可移动存储器、易失性读写存储器等或其任意组合。示例性的，大容量储存器可以包括磁盘、光盘、固态磁盘等。RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍速率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容(Z-RAM)等。ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(PEROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字通用盘ROM等。在一些实施例中，存储设备140可在云平台上实现。

网络150可以包括能够促进信息和/或数据交换的任何合适的网络。在一些实施例中，成像***100的至少一个组件(例如，成像设备110、处理设备120、终端设备130、存储设备140)可以通过网络150与成像***100中至少一个其他组件交换信息和/或数据。例如，处理设备120可以通过网络150从成像设备110获取重建图像。

应当注意，成像***100仅仅是为了说明的目的而提供的，并不意图限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出多种修改或变化。例如，成像***100可以在其它设备上实现类似或不同的功能。然而，这些变化和修改不会背离本说明书的范围。

图2是根据本说明书一些实施例所示的示例性能谱扫描数据采集***的模块示意图。

如图2所示，在一些实施例中，能谱扫描数据采集***200可以包括获取模块210、划分模块220和数据处理模块230。在一些实施例中，能谱扫描数据采集***200可以集成在处理设备120或数据处理***119中。

获取模块210可以用于获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间(例如，第一切换时间和第二切换时间)。其中，第一切换时间反映从第一能量切换为第二能量时数据采集***的延迟时间，第二切换时间反映从第二能量切换为第一能量时数据采集***的延迟时间。

在一些实施例中，获取模块210还可以用于基于第一能量和第二能量的能量差以及数据采集***的响应速度，确定第一切换时间和第二切换时间。

划分模块220可以用于获取数据采集***的探测器的多个采样周期，将至少一个采样周期基于切换时间(例如，第一切换时间或者第二切换时间)划分为第一阶段和第二阶段。其中，第一阶段对应能量切换的过程，第二阶段对应能量切换成功到达探测器的阶段。

数据处理模块230可以用于将探测器采集的第二阶段的数据输出确定为成像数据。在一些实施例中，数据处理模块230可以对该成像数据进行处理，获得重建图像。例如，数据处理模块230可以对该成像数据进行降噪、过滤、图像重建等操作，从而获得目标对象的重建图像(例如，CT图像)。

更多关于获取模块210、划分模块220和数据处理模块230的内容可以参见图3中描述，此处不再赘述。

应当注意，关于能谱扫描数据采集***200的以上描述仅是出于说明的目的而提供的，并且无意于限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。

图3是根据本说明书一些实施例所示的示例性能谱扫描数据采集方法的流程图。

在一些实施例中，流程300可以由处理设备120或能谱扫描数据采集***200执行。下面呈现的流程300的操作示意图是说明性的。在一些实施例中，可以利用一个或以上未描述的附加操作和/或未讨论的一个或以上操作来完成该过程。另外，图3中示出的和下面描述的流程300的操作的顺序不旨在是限制性的。

步骤310，获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间。在一些实施例中，步骤310可以由处理设备120或获取模块210执行。

能谱CT在通过快速能量切换采集数据的方案中，涉及到不同能量快速切换输出控制、实际能量输出、数据采集等过程。能量切换控制一般通过输入/输出(I/O)切换控制信号实现，而实际输出的能量切换相对于输入/输出切换控制信号有一定的滞后。具体地，由于I/O切换控制信号电子电路存在一定延时，能量切换上升(例如，从低能量到高能量)和下降(例如，从高能量到低能量)过程，以及能量加载到球管(即射线源)产生X射线到达探测器(例如，探测器114)需要一定的时间，故从命令下发能量切换到探测器采集到对应的能量存在一定的时间延迟。

在一些实施例中，成像设备(例如，成像设备110)可以在至少两个能量之间进行切换。例如，能谱CT可以在第一能量和第二能量之间进行快速切换，如从第一能量切换为第二能量、再从第二能量切换为第一能量、再从第一能量切换为第二能量、…。又如，能谱CT可以在第一能量、第二能量、第三能量、第四能量等多个能量之间进行快速切换，如从第一能量切换为第二能量、从第二能量切换为第三能量、从第三能量切换为第四能量、从第四能量切换为第三能量、从第三能量切换为第二能量、从第二能量切换为第一能量等。

在一些实施例中，成像设备可以在至少两个能量之间周期性地进行切换。以两个能量之间的切换为例，能谱CT从第一能量切换为第二能量、再从第二能量切换为第一能量，可以为一个周期。

在一些实施例中，切换时间可以包括第一切换时间和第二切换时间。第一切换时间可以反映从第一能量切换至第二能量时数据采集***的延迟时间。第二切换时间可以反映从第二能量切换至第一能量时数据采集***的延迟时间。

仅作为示例，以两个能量切换为例，如图4(a)中所示，第一行对应切换控制(Switch Control)信号，其为脉冲序列；第二行对应数据采集***进行数据采集(Energyreceived by DAS)时的能量变化，其中，第一切换时间为第一能量切换到第二能量的下降时间，第二切换时间为第二能量切换到第一能量的上升时间；第三行对应DCB数据采集时序(DCB Data Sampling)；第四行对应实时本方案后，DBB数据采集时序(DBB DataSampling)。第一切换时间和第二切换时间可能不同，图4中以能量切换时下降速度较慢，上升速度较快为例。

在一些实施例中，可以基于第一能量和第二能量的能量差以及数据采集***的响应速度，确定第一切换时间和第二切换时间。在一些实施例中，处理设备120可以基于成像设备110的历史采样数据，或***参数(例如，设备说明书中记载的参数)，确定数据采集***的响应速度。在一些实施例中，第一能量和第二能量的值可以基于目标对象确定，例如，基于目标对象的扫描部位确定对应的第一能量和第二能量。在一些实施例中，第一能量和第二能量的值可以基于设备参数确定，例如，基于成像设备所支持的能量区间确定。

在一些实施例中，可以利用训练好的机器学习模型，确定第一切换时间和第二切换时间。例如，可以将第一能量、第二能量以及数据采集***的响应速度输入训练好的时间确定模型，时间确定模型通过分析，输出相应的第一切换时间和第二切换时间。又如，可以将第一能量和第二能量的能量差以及数据采集***的响应速度输入训练好的时间确定模型，时间确定模型通过分析，输出相应的第一切换时间和第二切换时间。

在一些实施例中，可以通过统计分析，确定第一切换时间和第二切换时间。在一些实施例中，可以从存储设备(例如，存储设备140)获取第一切换时间和第二切换时间。在一些实施例中，可以通过其他任意可行的方式确定第一切换时间和第二切换时间，本说明书对此不做限制。

可以理解，上文所述第一切换时间和第二切换时间仅作为一种示例，当包含两个以上能量之间的切换时，还可以包括第三切换时间、第四切换时间、…、第N切换时间等，例如，可以将从第二能量切换为第三能量数据采集***的延迟时间确定为第三切换时间，从第三能量切换为第二能量数据采集***的延迟时间确定为第四切换时间，相应地，可以基于第二能量和第三能量的能量差以及数据采集***的响应速度，确定所述第三切换时间和第四切换时间，本说明书对此不做具体限制。

步骤320，基于切换时间，将探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段。在一些实施例中，步骤320可以由处理设备120或划分模块220执行。

一个采样周期可以指一次能量的数据采集，每次数据采集对应一个view，每次采集的时间称为积分时间。例如图4(a)中所示，DCB对应的view为V1、V2、V3、V4、…，每个view即为一个采样周期；DCB制定旋转角度产生，发给各个探测器模块(DBB)采样命令，各探测器模块基于采样命令采集扫描数据，即探测器对应的采样周期与DCB对应的采样周期相同，也为V1、V2、V3、V4、…。

在一些实施例中，探测器可以包括多个采样周期。在一些实施例中，在多个采样周期探测器进行连续采样。即，探测器接收到采样命令后开始采样，直至完成整个扫描过程，停止采样。

在一些实施例中，探测器的多个采样周期的时间可以相同，即每次采集的积分时间相同。例如图4(a)中所示，V1、V2、V3、V4的积分时间相同。

在一些实施例中，探测器的多个采样周期中的至少两个采样周期的时间可以不相同。例如，V1和V2的积分时间不同，V1、V3、V4的积分时间相同；或，V1、V2、V3、V4的积分时间均不相同；或，V1和V2的积分时间相同，V3和V4的积分时间相同，V1和V3的积分时间不同。

第二阶段对应能量切换成功到达探测器的阶段，即探测器在第二阶段采集的数据为不包含能量切换过程的有效数据。

在一些实施例中，可以基于采样周期对应的能量值，确定基于第一切换时间划分第一阶段和第二阶段，或基于第二切换时间划分第一阶段和第二阶段。仅作为示例，若探测器的采样周期对应第二能量，即探测器在该采样周期采集的是第二能量对应的数据，则基于从第一能量切换到第二能量的第一切换时间，将该采样周期划分为第一阶段和第二阶段；若探测器的采样周期对应第一能量，即探测器在该采样周期采集的是第一能量对应的数据，则基于从第二能量切换到第一能量的第二切换时间，将该采样周期划分为第一阶段和第二阶段。图4(b)为4(a)中部分数据的放大图，如4(b)中所示，采样周期V1对应第二能量，则可以基于第一能量切换到第二能量的第一切换时间对第一采样周期进行阶段划分；采样周期V2对应第一能量，则可以基于从第二能量切换到第一能量的第二切换时间，对第二采样周期进行阶段划分。

在一些实施例中，可以将采样周期中与第一切换时间(或第二切换时间)对应的采样阶段确定为第一阶段，剩余采样阶段确定为第二阶段。例如图4(b)中所示，基于第一切换时间，将采样周期V1划分第一阶段V1'和第二阶段V2'，其中，V1'为从第一能量切换到第二能量的时间段，V2'为采集有效数据的时间段。

在一些实施例中，可以基于第一切换时间或第二切换时间的结束时刻，将采样周期划分为第一阶段和第二阶段。例如，可以将第一切换时间或第二切换时间结束的时间点确定为第二阶段的开始时间点。

结合上文，如果探测器模块接收到DCB发送的采样命令后，按照DCB规划的数据采集方式直接进行采集，则即使调整了采样的延迟时间，探测器在每个采样周期中仍会采集到能量切换过程中的数据，例如图4(a)中所示，V1、V2、V3、V4…，每个采样周期中均包含能量切换过程(例如，第一能量切换到第二能量，或第二能量切换到第一能量)的数据采集。基于第一切换时间或第二切换时间对采样周期进行划分后，可以确定每个采样周期采集有效数据的阶段(例如，V2'、V4'、V6'、V8')。

可以理解，第一阶段、第二阶段仅用于示例采样周期的两个不同的阶段，根据能量的不同、能量切换时间的不同，每个采样周期对应的第一阶段和第二阶段的时间段可能相同或不同。如图4(a)中所示，采样周期V1和V3均对应第二能量的数据采集，且均为从第一能量切换到第二能量，即对应的切换时间相同(均为第一切换时间)，因此划分后对应的第一阶段的时间段相同(例如，V1'和V5')、第二阶段的时间段相同(例如，V2'和V6')；采样周期V1和V2对应不同能量(第二能量和第一能量)的数据采集，切换时间也不相同，因而划分后的第一阶段(例如，V1'和V3')、第二阶段(例如，V2'和V4')的时间段均不相同。

步骤330，将探测器采集的第二阶段的数据输出确定为成像数据。在一些实施例中，步骤330可以由处理设备120或数据处理模块230执行。

成像数据可以指用于获得重建图像(例如，CT图像)的数据。在一些实施例中，可以对成像数据进行处理，从而获得重建图像。例如，处理设备120可以对成像数据进行过滤、降噪、图像重建等操作中的一个或多个，从而获得CT图像。

在一些实施例中，探测器可以丢弃在每个采样周期的第一阶段采集的数据，并输出在每个采样周期的第二阶段采集的数据，以便获得成像数据。例如，探测器114可以丢弃在V1'、V3'、V5'和V7'阶段采集的射线源输出的能量信号对应的数据，将V2'、V4'、V6'和V8'阶段采集的射线源输出的能量信号对应的数据输出给DCB 117，DCB 117将接收到的数据输出给数据处理***119，数据处理***119基于该输出数据进行图像重建，从而获得目标对象的重建图像。

探测器丢弃第一阶段采集的数据，输出第二阶段采集的数据，可以使得探测器的实际采样数量与DCB规划的采样数量一致。

在一些实施例中，数据采集***可以将探测器采集的所有数据(例如，探测器采集的由射线源输出的不同能量信号对应的所有数据)输出给数据处理***，由数据处理***从中选取第二阶段的采样数据确定为成像数据，以获得重建图像。

在一些实施例中，图像重建方式可以包括但不限于投影重建、明暗恢复形状、立体视觉重建和激光测距重建等，本说明书对此不做限制。

应当注意，关于流程300的以上描述仅是出于说明的目的而提供的，并且无意于限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。

本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于：(1)通过根据不同能量之间的相互切换时间(例如，第一切换时间和第二切换时间)将探测器的采样周期划分为第一阶段和第二阶段，并基于第二阶段的采样数据进行图像重建，可以摒弃能量切换过程中的采集数据，保留稳定能量下采集的数据，从而保证重建图像的质量不受影响；(2)探测器丢弃在每个采样周期的第一阶段采集的数据，并输出在每个采样周期的第二阶段采集的数据进行图像重建，使得探测器实际采样数量与DCB规划的采样数量一致，可以在保证探测器连续采样的基础上，消除能量切换过程中的数据对重建图像的影响；(3)基于能量差和***响应速度确定能量切换时间，可以保证能量切换时间确定的准确性，从而提高有效数据获取的准确性；(4)探测器采样周期的划分与周期时间无关，可以适用于多个采样周期相同或不同的场景，灵活性较高。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的***组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的***。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种能谱扫描数据采集方法，其特征在于，包括：

获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间；

基于所述切换时间，将探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段，所述第一阶段对应能量切换的过程，所述第二阶段对应能量切换成功到达所述探测器的阶段；

将所述探测器采集的所述第二阶段的数据输出确定为成像数据，所述数据为射线源输出的能量信号对应的数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述切换时间至少包括第一切换时间和第二切换时间，所述第一切换时间反映从第一能量切换至第二能量的时间，所述第二切换时间反映从所述第二能量切换至所述第一能量的时间。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述第一能量和所述第二能量的能量差以及所述数据采集***的响应速度，确定所述第一切换时间和第二切换时间。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测器的多个采样周期的时间相同。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述多个采样周期所述探测器进行连续采样，以及所述探测器丢弃在每个所述采样周期的所述第一阶段采集的数据，并输出在每个所述采样周期的所述第二阶段采集的数据为所述成像数据。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测器的多个采样周期中的至少两个采样周期的时间不同。

7.一种能谱扫描数据采集***，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间；

划分模块，用于基于所述切换时间，将探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段，所述第一阶段对应能量切换的过程，所述第二阶段对应能量切换成功到达所述探测器的阶段；

数据处理模块，用于将所述探测器采集的所述第二阶段的数据输出确定为成像数据，所述数据为射线源输出的能量信号对应的数据。

8.一种成像设备，其特征在于，包括：

射线源，用于发射射线；

控制***，用于控制所述射线源输出不同能量的信号；

数据采集***，用于采集对应于所述能量的投影数据；

数据处理***，用于

获取所述数据采集***在至少一组能量切换时的切换时间；

基于所述切换时间，将所述数据采集***中的探测器的至少一个采样周期划分为第一阶段和第二阶段，所述第一阶段对应能量切换的过程，所述第二阶段对应能量切换成功到达所述探测器的阶段；

将所述探测器采集的所述第二阶段的所述投影数据输出确定为成像数据。

9.一种能谱扫描数据采集装置，包括至少一个存储介质，包括一组指令；以及与所述至少一个存储介质通信的一个或以上处理器，其中，当执行所述指令时，所述一个或以上处理器用于执行如权利要求1～6中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行如权利要求1～6中任一项所述的方法。