[发明专利]一种多视场X射线成像拼接方法

说明书

本发明涉及一种多视场X射线成像拼接方法，集时对成像物体进行多视场的X射线扫描。通过在多视场投影重叠部分得到物体的深度信息，克服单视场投影没有物体的深度信息的弊端。投影数据加权融合为将各个视场中各像素的投影值通过计算赋予权重，加权得到重叠位置点的近似“平行光”投影数据。像素归一为将上一步得到的所有重叠点属于同一像素的部分各自取平均值，并赋予到对应的像素并输出得到一幅完整的图像。本发明可以显著提高扫描图像的拼接质量，在X射线扫描的同时就进行拼接，并且可以根据成像物体拼接精度的要求选择视场的使用数目，整个方法探测速度快，患者所受辐射小，成像效果好。可满足对X射线成像的低剂量，高精度的要求。

技术领域

本发明属于X射线成像技术，涉及一种多视场X射线成像拼接方法，具体来说是对在扇束X射线扫描下，多幅扫描图像产生形变，导致输出的图像与实际物体差别较大的成像物体进行扫描多视场图像采集，重叠位置定位，投影数据加权融合和像素归一，使得可以得到物体的深度信息，对每个重叠深度点的投影数据近似成垂直于物体得到的投影数据，在扫描的同时进行拼接，提升拼接速度，减少患者所受辐射剂量，改善X射线扫描图像的变形，提高成像质量，属于X射线辐射探测与成像领域。

背景技术

随着X射线探测器和数字图像处理技术的发展，X射线成像技术已成为医学等领域不可或缺的一部分。在目前的医学诊断中，通常需要获取患者某部位或者骨骼的完整图像，协助医生来对患者选择最优的治疗方案。

X射线成像除了探测器等硬件本身性能对其的限制之外，往往受限于探测器的尺寸。由于受探测器尺寸的限制，对患者大的病患处或脊椎等长骨骼进行一次扫描，无法直接获得完整图像，只能在多次扫描感兴趣区域后通过几幅图像的拼接才能得到所需部位完整图像。所以，将多次扫描的图像拼接成整体图像至关重要。除此之外，在图像拼接过程中，扇形束X射线照射得到的图像与平行光得到的图像相比，还存在放大、缩小、局部重叠等变形问题。图像拼接的精度直接影响了医生对患者病情的判断。

人们一直在探索X射线的图像拼接办法，但是由于数字X射线摄影(DirectRadiography，简称DR)成像的原理，在单视图X射线投影图像中缺乏被检测部位的深度信息。为了获得不同深度层物体的结构信息，通常使用电子计算机断层扫描(ComputedTomography，简称CT)技术。虽然CT的成像技术可以实现高精度，但它们的辐射剂量更大，并且时间更长。但是通过多视场的DR成像获得物体的深度信息对多幅扫描图像进行拼接鲜有报道。图像拼接的质量直接影响医生的诊断，是限制X射线成像应用的重要因素，对X射线成像拼接方法的提升与优化是发展X射线成像技术的大趋势。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种多视场X射线成像拼接方法，所得到的方法具有良好的X射线扫描图像拼接能力并减少辐射剂量，同时具有相比于未用此方法的X射线拼接图像具有更高的质量和更快地拼接速度，解决现有技术中存在的技术问题。

技术方案

一种多视场X射线成像拼接方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、多视场X射线扫描图像投影的采集：

1、探测器，置物台和X光机在竖直方向上平行放置，置物台上放置固定不动的待测物体；探测器到置物台距离为X光机到置物台距离的4倍；探测器和X光机通过同步带传动同步匀速运动；

2、探测器和光机每次移动的步进由以下公式决定：

3、探测器和X光机平行于置物台沿物体轴线呈弓字形移动，直至对待测物体感兴趣部位扫描完成；

步骤2、重叠位置定位：

1、以第一次扫描的探测器第一个像素中心为原点，沿像素水平方向为X轴，竖直方向为Y轴建立直角坐标系；