一种跟踪扫描中监测区域调整方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种跟踪扫描中监测区域调整方法及装置，一方面，选取与定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像，减小在垂直于定位图像方向上的位置偏移；另一方面，根据所述定位图像所选取的第一监测区域的位置调整所述监测层图像上的第二监测区域的位置，减小所述监测层图像上的第二监测区域在平行于定位图像方向上相对于定位图像的第一监测区域的位置偏移，保证监测层图像中的第二监测区域相对于定位图像中的第一监测区域的位置偏移可以忽略，能够及时触发诊断扫描，获得良好的诊断扫描图像。
【专利说明】-种跟踪扫描中监测区域调整方法及装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及图像处理【技术领域】，特别是涉及一种跟踪扫描中监测区域调整方法及 装直。
【背景技术】
[0002] CT (Computed Tomography)，即电子计算机断层扫描技术，利用精确准直的X线束 与灵敏度极高的探测器共同围绕人体的某一部位做断面扫描的技术，具有扫描时间快，图 像清新等特点，可用于多种疾病的检查。
[0003] 在CT诊断扫描前，需要进行定位扫描和跟踪扫描。定位扫描是指先扫描患者的一 层定位图像，在定位图像选择至少一个监测区域，启动跟踪扫描。在跟踪扫描的过程中，测 量监测区域的CT值，当监测区域的CT值到达预先设置的CT阈值时，自动触发或人工触发 启动CT诊断扫描。这里需要说明的是，监测区域的CT值小于预先设置的CT阈值时，表示 患者体内的照影剂还未到达指定诊断扫描部位，此时诊断扫描所获得的扫描图像不能真实 反映扫描部位的病变情况，影响诊断效果。监测区域的CT值大于预先设置的CT阈值没有 及时触发诊断扫描，使诊断扫描延迟会造成诊断扫描时间较短，影响诊断扫描所获得的扫 描图像质量。
[0004] 定位扫描结束后，需要经过几十秒至几分钟选取定位图像上的监测区域后再开始 跟踪扫描；并且，为了减少患者辐射剂量，跟踪扫描为每隔预设时间的半扫描，整个跟踪扫 描过程一般持续几秒至几十秒，直至监测区域的CT值到达预先设置的CT阈值启动诊断扫 描。在上述过程中，由于患者的移动或者呼吸等不自主的运动，造成跟踪扫描实际扫描的区 域与定位图像中所选择的监测区域有一定的偏移，偏移区域的阈值与所选取的监测区域的 差异，会导致错误触发诊断扫描或者不能触发诊断扫描，影响诊断扫描所获得的扫描图像 的质量，导致无法看到真正的监测区域的诊断扫描图像，影响诊断结果。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题在于提供一种跟踪扫描中监测区域调整方法及装置，从而 能够调整跟踪扫描中实际扫描的监测层图像的第二监测区域的位置，减小所述第二监测区 域相对于定位图像中选取的第一监测区域的位移。
[0006] 为此，本发明解决技术问题的技术方案是：
[0007] -种跟踪扫描中监测区域调整方法，所述方法包括：
[0008] 获取定位扫描所得的定位图像以及跟踪扫描所获得的至少一幅跟踪扫描图像；
[0009] 选取与所述定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像；
[0010] 判断所述监测层图像与所述定位图像的匹配度是否不小于预设的匹配度阈值；
[0011] 当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度不小于预设的匹配度阈值时，根据所 述定位图像所选取的第一监测区域的位置调整所述监测层图像上的第二监测区域的位置， 减小由于运动所造成的所述第二监测区域与所述第一监测区域在定位图像所在平面方向 上的位置偏移。
[0012] 可选的，所述跟踪扫描图像只有一幅，所选取与所述定位图像最匹配的跟踪扫描 图像作为监测层图像包括：
[0013] 选取所述唯一的跟踪扫描图像作为监测层图像。
[0014] 可选的，所述跟踪扫描图像有多幅，所述选取与所述定位图像最匹配的跟踪扫描 图像作为监测层图像包括：
[0015] 计算每幅跟踪扫描图像与所述定位图像的匹配度；
[0016] 选取匹配度最高的跟踪扫描图像作为监测层图像。
[0017] 可选的，所述计算每幅跟踪扫描图像与所述定位图像的匹配度包括：
[0018] 依次提取每幅跟踪扫描图像的跟踪灰度特征以及所述定位图像的定位灰度特 征；
[0019] 根据所述跟踪灰度特征以及所述定位灰度特征计算欧氏距离确定每幅跟踪扫描 图像与所述定位图像的匹配度。
[0020] 可选的，所述根据所述定位图像所选取的第一监测区域的位置调整所述监测层图 像上的第二监测区域的位置包括：
[0021] 按照预设规则改变所述监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测 区域；
[0022] 计算每个临近监测区域与所述第一监测区域的匹配度；
[0023] 将所述第二监测区域的位置调整至与所述第一监测区域匹配度最高的临近监测 区域。
[0024] 可选的，所述第一监测区域和第二监测区域为圆形，所述按照预设规则改变所述 监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测区域包括：
[0025] 按照第一预设间隔在第一预设范围内改变所述监测层图像上的第二监测区域圆 心的横坐标获得多个第一临近横坐标；
[0026] 按照所述第一预设间隔在所述第一预设范围内改变所述监测层图像上的第二监 测区域圆心的纵坐标获得多个第一临近纵坐标；
[0027] 每个第一临近横坐标分别与每个第一临近纵坐标组合作为一个临近圆心坐标，每 个临近圆心坐标与所述第二监测区域的固定半径形成一个临近监测区域。
[0028] 可选的，所述第一监测区域和第二监测区域为椭圆形，所述按照预设规则改变所 述监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测区域包括：
[0029] 按照第二预设间隔在第二预设范围内改变所述监测层图像上的第二监测区域中 点的横坐标获得多个第二临近横坐标；
[0030] 按照第二预设间隔在第三预设范围内改变所述监测层图像上的第二监测区域中 点的纵坐标获得多个第二临近纵坐标；
[0031] 每个第二临近横坐标分别与每个第二临近纵坐标组合作为一个临近中心坐标，每 个临近中心坐标与所述第二监测区域的固定长轴和固定短轴形成一个临近监测区域；
[0032] 其中，当所述监测层图像上的第二监测区域的长轴在横轴上时，所述第二预设范 围与所述第三预设范围的比为第二监测区域长轴与短轴的比；当所述监测层图像上的第二 监测区域的长轴在纵轴上时，所述第二预设范围与所述第三预设范围的比为第二监测区域 短轴与长轴的比。
[0033] 可选的，所述方法还包括：
[0034] 当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度大于预设的匹配度阈值时，触发告警 提示，用于提示所述监测层图像相对于所述定位图像在垂直于所述定位图像的方向上产生 移动。
[0035] 一种跟踪扫描中监测区域调整装置，所述装置包括：
[0036] 获取模块，用于获取定位扫描所得的定位图像以及跟踪扫描所获得的至少一幅跟 踪扫描图像；
[0037] 选取模块，用于选取与所述定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像；
[0038] 判断模块，用于判断所述监测层图像与所述定位图像的匹配度是否不小于预设的 匹配度阈值；
[0039] 调整模块，用于当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度不小于预设的匹配度 阈值时，根据所述定位图像所选取的第一监测区域的位置调整所述监测层图像上的第二监 测区域的位置，减小由于运动所造成的所述第二监测区域与所述第一监测区域在定位图像 所在平面方向上的位置偏移。
[0040] 可选的，所述调整模块包括：
[0041] 改变单元，用于当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度不小于预设的匹配度 阈值时，按照预设规则改变所述监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测区 域；
[0042] 第二计算单元，用于计算每个临近监测区域与所述第一监测区域的匹配度；
[0043] 调整单元，用于将所述第二监测区域的位置调整至与所述第一监测区域匹配度最 高的临近监测区域，减小由于运动所造成的所述第二监测区域与所述第一监测区域在定位 图像所在平面方向上的位置偏移。通过上述技术方案可知，本发明有如下有益效果：
[0044] 本发明提供了一种跟踪扫描中监测区域调整方法及装置，获取定位扫描所得的定 位图像以及跟踪扫描所获得的至少一幅跟踪扫描图像；选取与所述定位图像最匹配的跟踪 扫描图像作为监测层图像；判断所述监测层图像与所述定位图像的匹配度是否不小于预设 的匹配度阈值；当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度不小于预设的匹配度阈值时， 根据所述定位图像所选取的第一监测区域的位置调整所述监测层图像上的第二监测区域 的位置，减小由于运动所造成的所述第二监测区域与所述第一监测区域在定位图像所在平 面方向上的位置偏移。一方面，选取与定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像，减 小在垂直于定位图像方向上的位置偏移；另一方面，根据所述定位图像所选取的第一监测 区域的位置调整所述监测层图像上的第二监测区域的位置，减小所述监测层图像上的第二 监测区域在平行于定位图像方向上相对于定位图像的第一监测区域的位置偏移，保证监测 层图像中的第二监测区域相对于定位图像中的第一监测区域的位置偏移可以忽略，能够及 时触发诊断扫描，获得良好的诊断扫描图像。
【专利附图】
【附图说明】
[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0046] 图1为本发明一种跟踪扫描中监测区域调整方法实施例一流程图；
[0047] 图2为本发明定位图像和监测层图像对比示意图；
[0048] 图3为本发明一种跟踪扫描中监测区域调整方法实施例二流程图；
[0049] 图4为本发明一种跟踪扫描中监测区域调整装置实施例三结构示意图；
[0050] 图5为本发明一种跟踪扫描中监测区域调整装置实施例四结构示意图。
【具体实施方式】
[0051] 本发明公开了一种跟踪扫描中监测区域调整方法及装置，保证监测层图像中的第 二监测区域相对于定位图像中的第一监测区域的位置偏移可以忽略，能够及时触发诊断扫 描，获得良好的扫描图像。
[0052] 下面结合附图对本发明具体实施例进行详细说明。
[0053] 实施例一
[0054] 图1为本发明一种跟踪扫描中监测区域调整方法实施例一流程图，所述方法包 括：
[0055] 步骤101 :获取定位扫描所得的定位图像以及跟踪扫描所获得的至少一幅跟踪扫 描图像。
[0056] 在跟踪扫描前，先执行定位扫描，定位扫描是对所操作人员选定的定位线进行CT 断层扫描，定位扫描所得的图像即为定位图像。操作人员在定位图像上选定一个或多个第 一监测区域，然后进行跟踪扫描。
[0057] 现有技术中，认为跟踪扫描所得的跟踪扫描图像与定位扫描所得的定位图像为同 一个图像，监测跟踪扫描图像中与定位图像中所选取的第一监测区域相同的区域的CT值， 当所述CT值不小于预设CT阈值时，触发诊断扫描。
[0058] 但是，在实际应用中，由于患者的呼吸等运动，会造成跟踪扫描图像在垂直于定位 图像所在的平面方向上有位移，还会造成跟踪扫描图像上的第二监测区域在平行于定位图 像所在的平面的方向上也有位移，导致延迟或提前触发诊断扫描，使得所得到的CT图像质 量差。
[0059] 在进行跟踪扫描时，可以每次执行跟踪扫描只进行二维（与定位图像平行的二维 平面）扫描获得一幅跟踪扫描图像，也可以每次执行跟踪扫描进行三维扫描获得多幅跟踪 扫描图像。根据实际情况自行设定，这里不进行具体限定。
[0060] 步骤102 :选取与所述定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像。
[0061] 步骤102至少有两种可能的实现方式：
[0062] 第一种可能的实现方式，所述跟踪扫描图像只有一幅，所选取与所述定位图像最 匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像包括：
[0063] 选取所述唯一的跟踪扫描图像作为监测层图像。
[0064] 当跟踪扫描为二维扫描时，每次执行跟踪扫描只能获得唯一一幅跟踪扫描图像， 则将所述唯一的跟踪扫描图像看作与所述定位图像最匹配的跟踪扫描图像，即选取所述唯 一的跟踪扫描图像作为监测层图像。
[0065] 第二种可能的实现方式，所述跟踪扫描图像有多幅，所述选取与所述定位图像最 匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像包括：
[0066] 计算每幅跟踪扫描图像与所述定位图像的匹配度；
[0067] 选取匹配度最高的跟踪扫描图像作为监测层图像。
[0068] 当跟踪扫描为三维扫描时，每次执行跟踪扫描可以获得多幅跟踪扫描图像。从多 幅跟踪扫描图像中选择与所述定位图像最配的一幅跟踪扫描图像作为监测层图像。第二种 可能的实现方式与第一种可能的实现方式相比，可以减少跟踪扫描图像在垂直于定位图像 所在的平面的方向上（定义为z轴方向，在下述实施例的描述中采用此概念进行说明）相 对与定位图像的位移。
[0069] 从第二种可能的实现方式，我们可以得知，假设患者由于呼吸等运动，跟踪扫描时 所处的位置在z轴方向上相对于在定位扫描时所处的位置有位移，则在跟踪扫描时进行三 维扫描，即在z轴方向上选取与所述定位图像匹配度最高的跟踪扫描图像，就是从多幅跟 踪扫描图像中选取与定位图像最近似的图像作为监测层图像，所述监测层图像即可以近似 看作与所述定位图像为一样的图像。
[0070] 其中，所述计算每幅跟踪扫描图像与所述定位图像的匹配度包括：
[0071] 依次提取每幅跟踪扫描图像的跟踪灰度特征以及所述定位图像的定位灰度特 征；
[0072] 根据所述跟踪灰度特征以及所述定位灰度特征计算欧氏距离确定每幅跟踪扫描 图像与所述定位图像的匹配度。
[0073] 两个图像之间的匹配度可以用两个图像的欧氏距离来衡量，两个图像的欧氏距离 越大，两个图像之间的匹配度越低；两个图像的欧氏距离越小，两个图像之间的匹配度越 商。
[0074] 下面具体说明计算跟踪扫描图像与定位图像之间的欧氏距离：
[0075] 提取一幅跟踪扫描图像的灰度特征He(k)，并且提取所述定位图像的灰度特征 HD(k)，则此跟踪扫描图像与所述定位图像的欧氏距离采用公式（1)计算：
[0076]
【权利要求】
1. 一种跟踪扫描中监测区域调整方法，其特征在于，所述方法包括： 获取定位扫描所得的定位图像以及跟踪扫描所获得的至少一幅跟踪扫描图像； 选取与所述定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像； 判断所述监测层图像与所述定位图像的匹配度是否不小于预设的匹配度阈值； 当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度不小于预设的匹配度阈值时，根据所述定 位图像所选取的第一监测区域的位置调整所述监测层图像上的第二监测区域的位置，减小 由于运动所造成的所述第二监测区域与所述第一监测区域在定位图像所在平面方向上的 位置偏移。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跟踪扫描图像只有一幅，所选取与所 述定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像包括： 选取所述唯一的跟踪扫描图像作为监测层图像。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述跟踪扫描图像有多幅，所述选取与所 述定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像包括： 计算每幅跟踪扫描图像与所述定位图像的匹配度； 选取匹配度最高的跟踪扫描图像作为监测层图像。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算每幅跟踪扫描图像与所述定位 图像的匹配度包括： 依次提取每幅跟踪扫描图像的跟踪灰度特征以及所述定位图像的定位灰度特征； 根据所述跟踪灰度特征以及所述定位灰度特征计算欧氏距离确定每幅跟踪扫描图像 与所述定位图像的匹配度。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位图像所选取的第一监 测区域的位置调整所述监测层图像上的第二监测区域的位置包括： 按照预设规则改变所述监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测区 域； 计算每个临近监测区域与所述第一监测区域的匹配度； 将所述第二监测区域的位置调整至与所述第一监测区域匹配度最高的临近监测区域。
6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一监测区域和第二监测区域为圆 形，所述按照预设规则改变所述监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测区 域包括： 按照第一预设间隔在第一预设范围内改变所述监测层图像上的第二监测区域圆心的 横坐标获得多个第一临近横坐标； 按照所述第一预设间隔在所述第一预设范围内改变所述监测层图像上的第二监测区 域圆心的纵坐标获得多个第一临近纵坐标； 每个第一临近横坐标分别与每个第一临近纵坐标组合作为一个临近圆心坐标，每个临 近圆心坐标与所述第二监测区域的固定半径形成一个临近监测区域。
7. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一监测区域和第二监测区域为椭 圆形，所述按照预设规则改变所述监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测 区域包括： 按照第二预设间隔在第二预设范围内改变所述监测层图像上的第二监测区域中点的 横坐标获得多个第二临近横坐标； 按照第二预设间隔在第三预设范围内改变所述监测层图像上的第二监测区域中点的 纵坐标获得多个第二临近纵坐标； 每个第二临近横坐标分别与每个第二临近纵坐标组合作为一个临近中心坐标，每个临 近中心坐标与所述第二监测区域的固定长轴和固定短轴形成一个临近监测区域； 其中，当所述监测层图像上的第二监测区域的长轴在横轴上时，所述第二预设范围与 所述第三预设范围的比为第二监测区域长轴与短轴的比；当所述监测层图像上的第二监测 区域的长轴在纵轴上时，所述第二预设范围与所述第三预设范围的比为第二监测区域短轴 与长轴的比。
8. 根据权利要求1-7任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括： 当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度大于预设的匹配度阈值时，触发告警提 示，用于提示所述监测层图像相对于所述定位图像在垂直于所述定位图像的方向上产生移 动。
9. 一种跟踪扫描中监测区域调整装置，其特征在于，所述装置包括： 获取模块，用于获取定位扫描所得的定位图像以及跟踪扫描所获得的至少一幅跟踪扫 描图像； 选取模块，用于选取与所述定位图像最匹配的跟踪扫描图像作为监测层图像； 判断模块，用于判断所述监测层图像与所述定位图像的匹配度是否不小于预设的匹配 度阈值； 调整模块，用于当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度不小于预设的匹配度阈值 时，根据所述定位图像所选取的第一监测区域的位置调整所述监测层图像上的第二监测区 域的位置，减小由于运动所造成的所述第二监测区域与所述第一监测区域在定位图像所在 平面方向上的位置偏移。
10. 根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述调整模块包括： 改变单元，用于当所述监测层图像与所述定位图像的匹配度不小于预设的匹配度阈值 时，按照预设规则改变所述监测层图像上的第二监测区域的位置获得多个临近监测区域； 第二计算单元，用于计算每个临近监测区域与所述第一监测区域的匹配度； 调整单元，用于将所述第二监测区域的位置调整至与所述第一监测区域匹配度最高的 临近监测区域，减小由于运动所造成的所述第二监测区域与所述第一监测区域在定位图像 所在平面方向上的位置偏移。
【文档编号】A61B6/03GK104287763SQ201410455262
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】李双学, 楼珊珊 申请人:沈阳东软医疗系统有限公司