CN109199422A - Ct预览图像重建优化方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种CT预览图像重建优化方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取扫描参数；基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；获取扫描数据；基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。上述CT预览图像重建优化方法、装置、计算机设备和存储介质，通过在扫描开始时即基于所述所有视野的床位信息进行图像重建的方法，在一开始进行扫描时，重建算法即可开始计算，大大提升了第一幅图像的重建速度，缩短了第一幅图像的出图时间，使第一幅图像的出图时间符合CT系统的性能要求。
Description
技术领域
本申请涉及图像重建技术领域，特别是涉及一种CT预览图像重建优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
计算机断层成像(Computed Tomography，CT)设备自问世以来，成像技术发展异常迅速、设备不断更新，已经成为人体内部组织器官解刨形态结构最主要的影像系统之一。在医学上，用来诊断脊柱和头部的损伤、颅内肿病、脑中血凝块以及肌体软组织损伤、肠胃疾病、腰部和盆骨恶性病变等。其成像的基本过程包括：X射线由CT球管焦点位置发出经过人体达到探测器；探测器接收透过该层的X线并转化为能量强度信号；数据采集与处理系统对能量强度信号进行采集，并结合一定的算法重建原图像。利用CT机，医生可清晰地观察到普通X光片难以显示的机体组织情况，如脑出血、各种微小肿瘤等，使得临床诊断水平得到显著提高。
CT重建的图像可以分为诊断图像和预览图像，诊断图像主要是用于医生进行图像诊断，诊断图像的质量要求较高，速度要求相对不高，而预览图像主要用于在CT扫描的时候，预览是否扫描到所需要的位置，以进行预先诊断。预览图像对图像的质量要求相对不高，但对出图速度要求很高，基本上要求扫到哪里，一秒或几百毫秒内就要将对应的预览图像输出到界面上。所以，预览图像的出图速度是当前CT系统重建图像的一个重要指标，而图像的第一幅图像的出图时间(TTFI)和每秒出图数目(IPS)是其中比较关键的指标。
当前的CT图像重建方法的每秒出图数目基本能够满足系统需求，但第一幅图像的出图时间在某些情况下，特别是螺距较小的情况下，不能满足性能需求，其原因是用于图像重建的算法重建某幅图像时，需要获取影响该幅图像的所有扫描视野的床位信息，才能开始计算，因而导致系统扫描了很长距离，图像重建算法才能开始重建图像，导致第一幅图像的出图时间较长，无法满足CT系统的性能要求。
发明内容
基于此，有必要针对目前的CT系统扫描了很长距离，图像重建算法才能开始重建图像，导致第一幅图像的出图时间较长，无法满足CT系统的性能要求的技术问题，提供一种CT预览图像重建优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种CT预览图像重建优化方法，所述方法包括：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
在其中一个实施例中，还包括：
基于所述扫描参数确定扫描长度。
在其中一个实施例中，所述扫描参数包括：
螺距、每圈扫描视野数量、扫描方向、扫描图像数量、扫描宽度、图像层间隔和图像层厚度。
在其中一个实施例中，还包括：
基于所述扫描宽度、所述扫描图像数量、所述图像层间隔和所述图像层厚度确定所述扫描长度。
在其中一个实施例中，
所述基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量包括：
基于所述螺距、所述扫描宽度和所述每圈扫描视野数量确定所述扫描视野间隔。
在其中一个实施例中，
所述基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量包括：
基于所述扫描长度以及所述扫描视野间隔确定所述扫描视野总数量。
在其中一个实施例中，
所述基于扫描参数、扫描视野间隔以及扫描视野总数量，确定所有所述扫描视野的床位信息包括：
基于初始所述扫描视野床位信息、所述扫描方向、所述扫描视野总数量和所述扫描视野间隔，确定所有所述扫描视野的床位信息。
一种CT预览图像重建优化装置，所述装置包括：
扫描参数获取模块，用于获取扫描参数；
第一确定模块，用于基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
第二确定模块，用于基于扫描参数、扫描视野间隔以及扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
扫描数据获取模块，用于获取扫描数据；
图像重建模块，用于基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
上述CT预览图像重建优化方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取扫描参数，并基于扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量，基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息，并基于扫描数据以及床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像的方法，在一开始进行扫描时，重建算法即可开始计算，大大提升了第一幅图像的重建速度，缩短了第一幅图像的出图时间，使第一幅图像的出图时间符合CT系统的性能要求。
附图说明
图1为本发明一个实施例中CT预览图像重建优化方法的流程示意图；
图2为本发明一个实施例中CT预览图像重建优化装置的结构框图；
图3为本发明一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
计算机断层成像(Computed Tomography，CT)设备自问世以来，成像技术发展异常迅速、设备不断更新，已经成为人体内部组织器官解刨形态结构最主要的影像系统之一。在医学上，用来诊断脊柱和头部的损伤、颅内肿病、脑中血凝块以及肌体软组织损伤、肠胃疾病、腰部和盆骨恶性病变等。其成像的基本过程包括：X射线由CT球管焦点位置发出经过人体达到探测器；探测器接收透过该层的X线并转化为能量强度信号；数据采集与处理系统对能量强度信号进行采集，并结合一定的算法重建原图像。利用CT机，医生可清晰地观察到普通X光片难以显示的机体组织情况，如脑出血、各种微小肿瘤等，使得临床诊断水平得到显著提高。
CT重建的图像可以分为诊断图像和预览图像，诊断图像主要是用于医生进行图像诊断，诊断图像的质量要求较高，速度要求相对不高，而预览图像主要用于在CT扫描的时候，预览是否扫描到所需要的位置，以进行预先诊断。预览图像对图像的质量要求相对不高，但对出图速度要求很高，基本上要求扫到哪里，一秒或几百毫秒内就要将对应的预览图像输出到界面上。所以，预览图像的出图速度是当前CT系统重建图像的一个重要指标，而图像的第一幅图像的出图时间(TTFI)和每秒出图数目(IPS)是其中比较关键的指标。
请参阅图1，图1为本发明一个实施例的CT预览图像重建优化方法的示意图。
在本实施例中，所述CT预览图像重建优化方法包括：
步骤100，获取扫描参数。
在本实施例中，所述扫描参数包括螺距、每圈扫描视野数量、扫描方向、扫描图像数量、扫描宽度、图像层间隔和图像层厚度。
具体地，所述螺距为机架旋转一圈，病床移动的距离。在本实施例中，所述螺距在整个扫描过程中保持不变，即扫描过程为匀速的。
具体地，所述每圈扫描视野数量为机架旋转一圈，从不同角度进行扫描的次数。
具体地，所述扫描图像数量为整个扫描过程结束后重建得到的图像的数量。
具体地，所述扫描宽度为扫描数据实际对应的z方向上宽度。
步骤110，基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量。
具体地，所述基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量包括：
基于所述扫描参数确定扫描长度以及扫描视野间隔。
在本实施例中，所述基于扫描参数确定扫描长度以及扫描视野间隔包括：
基于扫描宽度、扫描图像数量、图像层间隔和图像层厚度确定扫描长度；
基于螺距、扫描宽度和每圈扫描视野数量确定扫描视野间隔。
具体地，所述扫描长度的计算公式为：
ScanLength＝Collimation+(ImageNum-1)*ImageIncrement+ImageThickness
其中，ScanLength为扫描长度，Collimation为扫描宽度，ImageNum为扫描图像数量，ImageIncrement为图像层间隔，ImageThickness为图像层厚度。
具体地，所述扫描视野间隔的计算公式为：
其中，ViewDist为扫描视野间隔，pitch为螺距，Collimation为扫描宽度，ViewPerRevolution为每圈扫描视野数量。
具体地，所述基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量还包括基于扫描长度以及扫描视野间隔确定扫描视野总数量。
具体地，所述基于扫描长度以及扫描视野间隔确定扫描视野总数量包括计算扫描长度与扫描视野间隔的商，得到扫描视野总数量。
示例性地，所述扫描视野总数量的计算公式为：
其中，ViewNum为扫描视野总数量，ScanLength为扫描长度，ViewDist为扫描视野间隔。
步骤120，基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息。
在本实施例中，所述基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息包括基于初始扫描视野床位信息、扫描方向、扫描视野总数量和扫描视野间隔确定所有扫描视野的床位信息。具体的，所述床位信息包括位置、倾斜角度等信息。
具体地，所述所有扫描视野的床位信息的计算公式为：
couch(i)＝couch(0)+i*CouchDirection*ViewDist
其中，couch(i)为所有扫描视野的床位信息，couch(0)为初始扫描视野床位信息，i为扫描视野顺序，具体地，i的范围可以为0-ViewNum；CouchDirection为扫描方向，ViewDist为扫描视野间隔。可以理解的，基于上述公式和扫描视野总数量，可以依次确定所有扫描视野的床位信息。
步骤130，获取扫描数据。
具体地，所述获取扫描数据包括获取在初始视野位置对患者进行扫描得到的扫描数据。
步骤140，基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
在本实施例中，所述基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像包括基于所述扫描数据以及所有扫描视野的床位信息，使用BP算法进行图像重建，得到第一幅重建图像。在其他实施例中，也可以采用其它图像重建算法对图像进行重建。
示例性地，上述CT预览图像重建优化方法在扫描刚开始时，获取螺距、每圈扫描视野数量、扫描方向、扫描图像数量、扫描宽度、图像层间隔和图像层厚度等扫描参数，然后基于扫描宽度、扫描图像数量、图像层间隔和图像层厚度确定扫描长度，基于螺距、扫描宽度和每圈扫描视野数量确定扫描视野间隔，继而基于扫描长度以及扫描视野间隔确定扫描视野总数量，基于初始扫描视野床位信息、扫描方向、扫描视野总数量和扫描视野间隔确定所有扫描视野的床位信息，最后采用BP算法，基于所有扫描视野的床位信息和扫描数据，进行图像重建，得到第一幅重建图像。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种CT预览图像重建优化装置，包括：获取模块200、第一确定模块210、第二确定模块220、扫描数据获取模块230和图像重建模块240，其中：
扫描参数获取模块200，用于获取扫描参数。
第一确定模块210，用于基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量。
第二确定模块220，用于基于扫描参数、扫描视野间隔以及扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息。
扫描数据获取模块230，用于获取扫描数据。
图像重建模块240，用于基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
关于CT预览图像重建优化装置的具体限定可以参见上文中对于CT预览图像重建优化方法的限定，在此不再赘述。上述CT预览图像重建优化装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种CT预览图像重建优化方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
基于所述扫描参数确定扫描长度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
基于所述扫描宽度、所述扫描图像数量、所述图像层间隔和所述图像层厚度确定所述扫描长度。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
基于所述螺距、所述扫描宽度和所述每圈扫描视野数量确定所述扫描视野间隔。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
基于所述扫描长度以及所述扫描视野间隔确定所述扫描视野总数量。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
基于初始所述扫描视野床位信息、所述扫描方向、所述扫描视野总数量和所述扫描视野间隔，确定所有所述扫描视野的床位信息。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
基于所述扫描参数确定扫描长度。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
基于所述扫描宽度、所述扫描图像数量、所述图像层间隔和所述图像层厚度确定所述扫描长度。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
基于所述螺距、所述扫描宽度和所述每圈扫描视野数量确定所述扫描视野间隔。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
基于所述扫描长度以及所述扫描视野间隔确定所述扫描视野总数量。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
基于初始所述扫描视野床位信息、所述扫描方向、所述扫描视野总数量和所述扫描视野间隔，确定所有所述扫描视野的床位信息。
上述CT预览图像重建优化方法、装置、计算机设备和存储介质，通过获取扫描参数，并基于扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量，基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息，并基于扫描数据以及床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像的方法，在一开始进行扫描时，重建算法即可开始计算，大大提升了第一幅图像的重建速度，缩短了第一幅图像的出图时间，使第一幅图像的出图时间符合CT系统的性能要求。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/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。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种CT预览图像重建优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于所述扫描参数、所述扫描视野间隔以及所述扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述扫描参数确定扫描长度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述扫描参数包括：
螺距、每圈扫描视野数量、扫描方向、扫描图像数量、扫描宽度、图像层间隔和图像层厚度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：
基于所述扫描宽度、所述扫描图像数量、所述图像层间隔和所述图像层厚度确定所述扫描长度。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量包括：
基于所述螺距、所述扫描宽度和所述每圈扫描视野数量确定所述扫描视野间隔。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量包括：
基于所述扫描长度以及所述扫描视野间隔确定所述扫描视野总数量。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于扫描参数、扫描视野间隔以及扫描视野总数量，确定所有所述扫描视野的床位信息包括：
基于初始所述扫描视野床位信息、所述扫描方向、所述扫描视野总数量和所述扫描视野间隔，确定所有所述扫描视野的床位信息。
8.一种CT预览图像重建优化装置，其特征在于，所述装置包括：
扫描参数获取模块，用于获取扫描参数；
第一确定模块，用于基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
第二确定模块，用于基于扫描参数、扫描视野间隔以及扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
扫描数据获取模块，用于获取扫描数据；
图像重建模块，用于基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于扫描参数、扫描视野间隔以及扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取扫描参数；
基于所述扫描参数确定扫描视野间隔以及扫描视野总数量；
基于扫描参数、扫描视野间隔以及扫描视野总数量确定所有所述扫描视野的床位信息；
获取扫描数据；
基于所述扫描数据以及所述床位信息进行预览图像重建，获得重建预览图像。
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