一种适用于车载CT的摄像定位方法及系统与流程

一种适用于车载ct的摄像定位方法及系统
技术领域
1.本发明涉及ct扫描定位技术领域，具体涉及一种适用于车载ct的摄像定位方法及系统。


背景技术：

2.车载ct与普通ct都属于ct检查的一种。主要是通过x射线对患者的病变部位及身体构造扫描，通过扫描能够清楚看到机体是否存在炎症、水肿、骨折等异常病变，从而辅助诊断。车载ct主要是安装在体检车上，作为移动性ct进行检查，也可用于扫描全身各系统疾病，会比普通ct更方便一些。
3.目前在车载ct对患者待扫描部位进行扫描时，需要通过人工操作对车载ct系统中的探测器进行定位，进而对患者待扫描部位进行扫描，该方式存在一定的问题，比如通过人工操作进行定位准确度低，容易出现扫描区间设置过大使患者多受到一定剂量的射线，或者扫描区间设置过小无法实现患者待扫描部位的完整扫描的问题，上述问题亟待解决，为此，提出一种适用于车载ct的摄像定位方法及系统。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题在于：如何解决现有通过人工操作进行定位准确度低，容易出现扫描区间设置过大使患者多受到一定剂量的射线，或者扫描区间设置过小无法实现患者待扫描部位的完整扫描的问题，提供了一种适用于车载ct的摄像定位方法。
5.本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的，本发明包括以下步骤：
6.s1：获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像；
7.s2：对患者全身灰度图像进行降噪、增强处理，得到预处理后的患者全身灰度图像；
8.s3：对预处理后的患者全身灰度图像进行目标识别，得到患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，以及各方形标识检测框中心点位置信息；
9.s4：在车载ct系统的控制界面上输入患者待扫描部位名称；
10.s5：根据患者待扫描部位名称获取其在患者全身灰度图像中的检测框位置信息，得到该身体部位检测框位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系，结合预设的各方形标识检测框中心点位置在实际空间中与探测器的相对位置关系，对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定。
11.更进一步地，在步骤s1中，具体处理过程如下：
12.s11：让患者按照设定姿势平躺在扫描平台上，确认患者平躺在扫描平台上时未遮挡各方形标识；
13.s12：通过高清相机对平躺在扫描平台上的患者进行拍摄，获取包含有多个方形标识的患者全身图像；
14.s13：将患者全身图像发送进行灰度处理，获取患者全身灰度图像。
15.更进一步地，在步骤s2中，具体处理过程如下：
16.s21：采用高斯滤波降噪的方式对患者全身灰度图像进行降噪处理，获取经过降噪处理的患者全身灰度图像；
17.s22：采用直方图增强方式对经过降噪处理的患者全身灰度图像进行增强处理，获取预处理后的患者全身灰度图像。
18.更进一步地，在步骤s3中，具体处理过程如下：
19.s31：根据经过图像样本训练的第一目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的患者各身体部位进行识别并分类，获取患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息；同时根据经过图像样本训练的第二目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的各方形标识进行识别，获取方形标识检测框在图像中的位置信息，进而根据方形标识检测框在图像中的位置信息获取方形标识检测框中心点位置信息；
20.s32：将获取的患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息以及方形标识检测框中心点位置信息发送至扫描定位模块中。
21.更进一步地，在步骤s31中，第一目标识别模型基于yolov1目标检测网络训练得到。
22.更进一步地，在步骤s31中，第二目标识别模型基于cnn网络训练得到。
23.更进一步地，在步骤s32中，扫描定位模块包括需扫描部位识别单元、扫描区间定位单元；需扫描部位识别单元用于利用文字识别技术获取在车载ct系统的控制界面上输入的患者待扫描部位；扫描区间定位单元用于根据获取的患者待扫描部位，结合患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息以及方形标识检测框中心点位置信息，对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定，进而完成患者待扫描部位的扫描工作。
24.更进一步地，扫描区间定位单元的具体处理过程如下：
25.s41：获取的患者待扫描部位后，根据患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，获取患者待扫描部位在图像中的检测框位置信息，进而获取患者待扫描部位在图像中的检测框两端边线中心点位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系；
26.s42：各方形标识检测框中心点位置在实际空间中与探测器的相对位置关系已知，根据患者待扫描部位在图像中的检测框两端边线中心点位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系，将车载ct系统的探测器的扫描初始位置设置在检测框两端边线中心点中的其中一点处，另一点作为车载ct系统的探测器的扫描结束位置，扫描路径为从检测框两端边线中心点中的一点到另一点的连线；
27.s43：根据确定的扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行扫描，完成患者待扫描部位的扫描工作。
28.本发明还提供了一种适用于车载ct的摄像定位系统，采用上述的摄像定位方法对患者待扫描部位进行定位，包括图像获取模块、图像预处理模块、部位识别模块、部位输入模块、扫描定位模块；
29.图像获取模块，用于获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像；
30.图像获取模块，用于获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像；
31.部位识别模块，用于对预处理后的患者全身灰度图像进行目标识别，得到患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，以及各方形标识检测框中心点位置信息；
32.部位输入模块，用于在车载ct系统的控制界面上输入患者待扫描部位名称；
33.扫描定位模块，用于对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定。
34.本发明相比现有技术具有以下优点：该适用于车载ct的摄像定位方法，能够方便的对患者待扫描部位进行图像识别，并结合预设标识位置对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定，进而完成患者待扫描部位的扫描工作。
附图说明
35.图1是本发明实施例中适用于车载ct的摄像定位系统的结构示意图；
36.图2是本发明实施例中适用于车载ct的摄像定位方法的流程示意图。
具体实施方式
37.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
38.如图1所示，本实施例提供一种技术方案：一种适用于车载ct的摄像定位系统，包括图像获取模块、图像预处理模块、部位识别模块、部位输入模块、扫描定位模块；
39.在本实施例中，所述图像获取模块，用于获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像。
40.在本实施例中，所述图像获取模块包括图像拍摄单元、灰度处理单元；所述图像拍摄单元与车载ct系统的探测器设置在同一水平面上，用于通过高清相机获取患者平躺在扫描平台上的图像，即患者全身图像，并将患者全身图像发送至所述灰度处理单元中；所述灰度处理单元用于患者全身图像进行灰度处理，获取患者全身灰度图像，并将患者全身灰度图像发送在所述图像预处理模块中。
41.在本实施例中，在拍摄患者全身图像时，患者平躺在扫描平台上，所述扫描平台上设置有多个方形标识，患者平躺在扫描平台上时未遮挡各方形标识，用于后续对患者身体部位的识别工作中。
42.在本实施例中，所述高清相机设置在扫描平台上方设置位置，与车载ct系统的探测器设置在同一水平面上。
43.在本实施例中，所述图像获取模块的具体处理过程如下：
44.s11：让患者按照设定姿势平躺在扫描平台上，确认患者平躺在扫描平台上时未遮挡各方形标识；
45.s12：启动图像拍摄单元，通过高清相机对平躺在扫描平台上的患者进行拍摄，获取包含有多个方形标识的患者全身图像；
46.s13：将患者全身图像发送至灰度处理单元中进行灰度处理，获取患者全身灰度图
像。
47.在本实施例中，所述图像预处理模块，用于对患者全身灰度图像进行降噪、增强处理，得到预处理后的患者全身灰度图像；
48.在本实施例中，所述图像预处理模块包括图像降噪单元、图像增强单元；所述图像降噪单元用于采用高斯滤波降噪的方式对患者全身灰度图像进行降噪处理，并将经过降噪处理的患者全身灰度图像发送至所述图像增强单元中；所述图像增强单元用于采用直方图增强方式对经过降噪处理的患者全身灰度图像进行增强处理，获取预处理后的患者全身灰度图像。通过上述的预处理操作，能够有效地提高患者全身灰度图像的质量，有利于后续的部位识别工作；
49.在本实施例中，所述图像预处理模块的具体处理过程如下：
50.s21：采用高斯滤波降噪的方式对患者全身灰度图像进行降噪处理，获取经过降噪处理的患者全身灰度图像；
51.s22：采用直方图增强方式对经过降噪处理的患者全身灰度图像进行增强处理，获取预处理后的患者全身灰度图像。
52.在本实施例中，所述部位识别模块，用于对预处理后的患者全身灰度图像进行目标识别，得到患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，以及各方形标识检测框中心点位置信息。
53.在本实施例中，所述部位识别模块包括身体部位识别单元、标识识别单元；所述身体部位识别单元用于根据经过图像样本训练的第一目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的患者各身体部位进行识别并分类，获取患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，并将患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息发送至扫描定位模块中；所述标识识别单元用于根据经过图像样本训练的第二目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的各方形标识进行识别，获取方形标识检测框在图像中的位置信息，进而根据方形标识检测框在图像中的位置信息获取方形标识检测框中心点位置信息，将各个方形标识检测框中心点位置信息发送至所述扫描定位模块中。
54.在本实施例中，第一目标识别模型基于yolov1目标检测网络训练得到，在检测到框之外，网络会通过softmax对框内目标进行分类。
55.在本实施例中，所述第二目标识别模型基于cnn网络训练得到。
56.在本实施例中，患者各身体部位分别为左臂、右臂、头部、左腿、右腿、躯干、颈部。
57.在本实施例中，所述部位识别模块的具体处理过程：
58.s31：根据经过图像样本训练的第一目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的患者各身体部位进行识别并分类，获取患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息；同时根据经过图像样本训练的第二目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的各方形标识进行识别，获取方形标识检测框在图像中的位置信息，进而根据方形标识检测框在图像中的位置信息获取方形标识检测框中心点位置信息；
59.s32：将获取的患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息以及方形标识检测框中心点位置信息发送至扫描定位模块中。
60.在本实施例中，所述部位输入模块，用于在车载ct系统的控制界面上输入患者待扫描部位名称。
61.在本实施例中，所述扫描定位模块，用于对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定。
62.在本实施例中，所述扫描定位模块包括需扫描部位识别单元、扫描区间定位单元；所述需扫描部位识别单元用于利用文字识别技术获取在车载ct系统的控制界面上输入的患者待扫描部位；所述扫描区间定位单元用于根据获取的患者待扫描部位，结合患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息以及方形标识检测框中心点位置信息，对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定，进而完成患者待扫描部位的扫描工作。
63.在本实施例中，所述扫描区间定位单元的具体处理过程如下：
64.s41：获取的患者待扫描部位后，根据患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，获取患者待扫描部位在图像中的检测框位置信息，进而获取患者待扫描部位在图像中的检测框两端边线中心点位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系；
65.s42：各方形标识检测框中心点位置在实际空间中与探测器的相对位置关系已知，根据患者待扫描部位在图像中的检测框两端边线中心点位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系，将车载ct系统的探测器的扫描初始位置设置在检测框两端边线中心点中的其中一点处，另一点作为车载ct系统的探测器的扫描结束位置，扫描路径为从检测框两端边线中心点中的一点到另一点的连线；
66.s43：根据确定的扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行扫描，完成患者待扫描部位的扫描工作。
67.如图2所示，本实施例中还提供了一种适用于车载ct的摄像定位方法，采用上述的摄像定位系统对患者待扫描部位进行定位，包括以下步骤：
68.s1：获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像；
69.s2：对患者全身灰度图像进行降噪、增强处理，得到预处理后的患者全身灰度图像；
70.s3：对预处理后的患者全身灰度图像进行目标识别，得到患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，以及各方形标识检测框中心点位置信息；
71.s4：在车载ct系统的控制界面上输入患者待扫描部位名称；
72.s5：根据患者待扫描部位名称获取其在患者全身灰度图像中的检测框位置信息，得到该身体部位检测框位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系，结合预设的各方形标识检测框中心点位置在实际空间中的位置，对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定，进而完成患者待扫描部位的扫描工作。
73.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像；s2：对患者全身灰度图像进行降噪、增强处理，得到预处理后的患者全身灰度图像；s3：对预处理后的患者全身灰度图像进行目标识别，得到患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，以及各方形标识检测框中心点位置信息；s4：在车载ct系统的控制界面上输入患者待扫描部位名称；s5：根据患者待扫描部位名称获取其在患者全身灰度图像中的检测框位置信息，得到该身体部位检测框位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系，结合预设的各方形标识检测框中心点位置在实际空间中与探测器的相对位置关系，对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定。2.根据权利要求1所述的一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于：在步骤s1中，具体处理过程如下：s11：让患者按照设定姿势平躺在扫描平台上，确认患者平躺在扫描平台上时未遮挡各方形标识；s12：通过高清相机对平躺在扫描平台上的患者进行拍摄，获取包含有多个方形标识的患者全身图像；s13：将患者全身图像发送进行灰度处理，获取患者全身灰度图像。3.根据权利要求2所述的一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于：在步骤s2中，具体处理过程如下：s21：采用高斯滤波降噪的方式对患者全身灰度图像进行降噪处理，获取经过降噪处理的患者全身灰度图像；s22：采用直方图增强方式对经过降噪处理的患者全身灰度图像进行增强处理，获取预处理后的患者全身灰度图像。4.根据权利要求3所述的一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于：在步骤s3中，具体处理过程如下：s31：根据经过图像样本训练的第一目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的患者各身体部位进行识别并分类，获取患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息；同时根据经过图像样本训练的第二目标识别模型对预处理后的患者全身灰度图像中的各方形标识进行识别，获取方形标识检测框在图像中的位置信息，进而根据方形标识检测框在图像中的位置信息获取方形标识检测框中心点位置信息；s32：将获取的患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息以及方形标识检测框中心点位置信息发送至扫描定位模块中。5.根据权利要求4所述的一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于：在步骤s31中，第一目标识别模型基于yolov1目标检测网络训练得到。6.根据权利要求4所述的一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于：在步骤s31中，第二目标识别模型基于cnn网络训练得到。7.根据权利要求4所述的一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于：在步骤s32中，扫描定位模块包括需扫描部位识别单元、扫描区间定位单元；需扫描部位识别单元用于
利用文字识别技术获取在车载ct系统的控制界面上输入的患者待扫描部位；扫描区间定位单元用于根据获取的患者待扫描部位，结合患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息以及方形标识检测框中心点位置信息，对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定，进而完成患者待扫描部位的扫描工作。8.根据权利要求7所述的一种适用于车载ct的摄像定位方法，其特征在于：扫描区间定位单元的具体处理过程如下：s51：获取的患者待扫描部位后，根据患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，获取患者待扫描部位在图像中的检测框位置信息，进而获取患者待扫描部位在图像中的检测框两端边线中心点位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系；s52：各方形标识检测框中心点位置在实际空间中与探测器的相对位置关系已知，根据患者待扫描部位在图像中的检测框两端边线中心点位置与各方形标识检测框中心点位置的相对位置关系，将车载ct系统的探测器的扫描初始位置设置在检测框两端边线中心点中的其中一点处，另一点作为车载ct系统的探测器的扫描结束位置，扫描路径为从检测框两端边线中心点中的一点到另一点的连线；s53：根据确定的扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行扫描，完成患者待扫描部位的扫描工作。9.一种适用于车载ct的摄像定位系统，其特征在于，采用如权利要求8所述的摄像定位方法对患者待扫描部位进行定位，包括图像获取模块、图像预处理模块、部位识别模块、部位输入模块、扫描定位模块；图像获取模块，用于获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像；图像获取模块，用于获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像；部位识别模块，用于对预处理后的患者全身灰度图像进行目标识别，得到患者各身体部位检测框在图像中的位置和类别信息，以及各方形标识检测框中心点位置信息；部位输入模块，用于在车载ct系统的控制界面上输入患者待扫描部位名称；扫描定位模块，用于对车载ct系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定。

技术总结
本发明公开了一种适用于车载CT的摄像定位方法及系统，属于CT扫描定位技术领域，包括图像获取模块、图像预处理模块、部位识别模块、部位输入模块、扫描定位模块等；所述图像获取模块，用于获取包含多个方形标识的患者全身图像，并对患者全身图像进行灰度处理，得到患者全身灰度图像。本发明能够方便的对患者待扫描部位进行图像识别，并结合预设标识位置对车载CT系统的探测器扫描初始位置、扫描路径、扫描结束位置进行确定，进而完成患者待扫描部位的扫描工作。扫描工作。扫描工作。


技术研发人员：王瑶法 江浩川
受保护的技术使用者：明峰医疗系统股份有限公司
技术研发日：2023.04.17
技术公布日：2023/7/25