一种物体三维透视成像方法和系统的制作方法
【专利摘要】本发明属于透视成像领域，涉及一种物体三维透视成像系统及成像方法，包括射线发射机(1)、载物台(2)、镜头组(3)、机械支架(4)和处理端(5)，所述射线发射机(1)与镜头组(3)分别固定于机械支架(4)两端，载物台(2)活动设置于机械支架(4)上，其中，载物台(2)设置有自旋转电机(21)，处理端(5)分别与射线发射机(1)、镜头组(3)电信号连接，镜头组(3)、处理端(5)分别与载物台(2)电信号连接。本发明系统体积小，方便携带；操作简便，不需要频繁操作；成像清晰；价格低廉。
【专利说明】
-种物体Ξ维透视成像方法和系统
技术领域
[0001] 本发明属于透视成像领域，设及一种物体Ξ维透视成像系统及成像方法。
【背景技术】
[0002] 射线成像技术广泛应用于医学诊断、工业无损检测、科学研究等众多领域。现有的 Ξ维CT成像系统是通过X光对物体进行螺旋式扫描获得一系列数据，或者在不同角度分度 多个摄像机，然后对获取的一系列数据进行Ξ维重构，现有Ξ维CT成像系统体积大、不具备 可携带的灵活性，且大型CT设备使用大尺寸数字CCD面板成像，因为大尺寸CCD成本高昂，运 直接导致了 CT成像设备的制造成本急剧上升，因此，购买一套大型CT成像设备需要上百万 的价格，不利于中小型研究所、公司、医疗机构推广使用。
[0003] 传统的成像算法的成像处理算法在实现降噪功能上多利用如Laplacian金字塔按 空间频率分层做傅里叶变化，此类算法会产生大量的人工伪影，降噪过程中也不可逆的除 掉了一些重要的图像内容和细节，且传统的成像处理算法图像去噪和增强是分开处理的， 因此成像速度较慢。
【发明内容】
[0004] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够减少人工成本及方便携带、成 像清晰的物体Ξ维透视成像系统及成像方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术方案为一种物体Ξ维透视成像系统，包括射线发 射机、载物台、镜头组、机械支架和处理端，所述射线发射机与镜头组分别固定于机械支架 两端，载物台活动设置于机械支架上，其中，载物台设置有自旋转电机，处理端分别与射线 发射机、镜头组电信号连接，镜头组、处理端分别与载物台电信号连接，通过载物台的多次 旋转，镜头组可拍摄多张图像，并最终形成Ξ维图形。
[0006] 进一步的，所述镜头组设置于暗盒内，包括相机与增感屏。
[0007] 进一步的，所述射线发射机为X射线发射机。
[000引进一步的，处理端与镜头组通过USB信号连接，镜头组、处理端分别与载物台通过 WiFi信号连接，处理端与射线发射机通过WiFi信号连接，载物台的旋转指令由镜头组在拍 摄结束后发出，避免旋转与拍摄之间产生误差造成成像不清。
[0009] -种基于上述物体Ξ维透视成像系统的成像方法，包括W下步骤：
[0010] 处理端发出拍摄指令；
[0011] 射线发射机发出射线；
[0012] 镜头组形成图像；
[0013] 处理端处理图像；
[0014] 处理端输出图像；
[0015] 其中，在镜头组形成图像的过程中，镜头组每拍摄一张图像载物台进行自旋转一 次，在上述步骤中，操作人员不需频繁操作，均有处理端独立完成。
[0016] 进一步的，镜头组拍摄图像结束后向载物台发出旋转指令，载物台收到旋转指令 后自旋转一次。
[0017] 进一步的，处理端通过小波阔值降噪法对图像进行图像清晰处理。
[0018] 进一步的，所述小波阔值降噪法包括W下步骤：
[0019] 对图像进行小波分解；
[0020] 对图像进行小波分解；
[0021] 处理图像；
[0022] 对处理后的图像进行小波重构；
[0023] 其中，处理图像包括对含有图像基本信息的低频区域采用广义模糊增强算子进 行局部对比度提升和亮度提升；
[0024] 对于含有噪声信息和图形边缘细节信息的高频区域降噪，同时增强边缘细节；
[0025] 通过上述步骤，可W得到清晰图像。
[00%]进一步的，处理端将图像清晰处理后的图像进行Ξ维重组处理，形成Ξ维图形。 [0027]进一步的，载物台每次旋转角度为12%-次成像载物台共旋转30次，镜头组拍摄 30次。
[002引本发明的有益效果如下：
[0029] (1)系统体积小，方便携带；
[0030] (2)操作简便，不需要频繁操作；
[0031] (3)成像清晰；
[0032] (4)价格低廉。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明实施例的物体Ξ维透视成像系统结构图；
[0034] 图2为本发明实施例的物体Ξ维透视成像系统的成像方法步骤流程图；
[0035] 图3为本发明实施例的小波阔值降噪法步骤流程图。
【具体实施方式】
[0036] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0037] 相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修 改、等效方法W及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细 节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有运些细节部分的 描述也可W完全理解本发明。
[0038] 参见图1所示为本发明实施例的物体Ξ维透视成像系统结构图，包括X射线发射机 1、载物台2、镜头组3、机械支架4、处理端5，X射线发射机1与镜头组3分别固定于机械支架4 两端，载物台2活动设置于机械支架4上，其中，载物台2设置有自旋转电机21，处理端5与镜 头组3通过USB信号连接，镜头组3、处理端5分别与载物台2通过WiFi信号连接，处理端5与X 射线发射机1通过WiFi信号连接，镜头组3设置于暗盒31内，包括相机33与增感屏32。
[0039] 其中，相机33为CCD相机，该CCD相机的像素为化X化像元，忍片的工作溫度低于- 40°C，动态范围为12~18bit，线性度在动态范围内小于0.05%。
[0040] 其中，增感屏32为Csl (TI)闪烁屏，有效成像直径150mm，对比灵敏度为0.2%，分辨 能力达61p/mm，可用X射线能量范围为0.1~lOOMeV，吸收X射线的同时能够抑制光线散射， 填充率达100 %。
[0041] 其中，X射线发射机1为阳极接地强迫风冷式结构，管电压为50KV，管电流1.0mA，灯 丝电压5V，灯丝电流1.7A，有效角度为20度，焦点尺寸100皿。
[0042] 参见图2所示为本发明实施例的物体Ξ维透视成像系统的成像方法步骤流程图， 步骤包括：
[0043] S10,处理端发出拍摄指令；
[0044] S20，射线发射机发出射线；
[0045] S30,镜头组形成图像；
[0046] S40,处理端处理图像；
[0047] S50,处理端输出图像。
[0048] 在S30镜头组形成图像的过程中，镜头组每拍摄一张图像载物台进行自旋转一次， 载物台每次旋转角度为12%-次成像载物台共旋转30次，镜头组拍摄30次。
[0049] 在S40处理端处理图像中，包括图像清晰处理W及Ξ维重组处理。参见图3所示，图 像清晰处理包括W下步骤：
[0050] S410,对图像进行小波分解;对图像进行小波分解；
[0化1] S420,处理图像；
[0化2] S430，对处理后的图像进行小波重构；
[0化3] 其中，处理图像包括：
[0054] S421，对含有图像基本信息的低频区域采用广义模糊增强算子进行局部对比度提 升和亮度提升；
[0055] S422,对于含有噪声信息和图形边缘细节信息的高频区域降噪，同时增强边缘细 T ;
[0056] 其中，S42US422同时进行，小波阔值降噪法对阔值的处理采用
表示小波系数，λ为阔值，sgn(.)为符号函数，为在去除 噪声的同时增强图像细节信息，本发明对阔值法做改进：
K 为本发明提出的增强算子，当0含K含1，高频细节被抑制，当K>1，高频细节得到增强。对于K 值的选取本实施例给出如下定义：
为高频区域小波系 数;其中Xmax为高频子带小波系数最大值，Xmin为高频子带小波系数最小值；ω h、ω V分别称为 水平权值，垂直权值。对于化子带，"h=l，ων = 〇;对于LH子带，"h = 0, ων=1;对于皿子 带，ω h= 1，ω ν= 1。运种选取方式满足小波分解后各频域的倍频特性。
[0057] W上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用W限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种物体三维透视成像系统，其特征在于，包括射线发射机（1)、载物台（2)、镜头组 (3)、机械支架(4)和处理端(5)，所述射线发射机（1)与镜头组(3)分别固定于机械支架(4) 两端，载物台（2)活动设置于机械支架(4)上，其中，载物台（2)设置有自旋转电机(21)，处理 端(5)分别与射线发射机（1)、镜头组(3)电信号连接，镜头组(3)、处理端(5)分别与载物台 (2)电信号连接。2. 根据权利要求1所述的物体三维透视成像系统，其特征在于，所述镜头组(3)设置于 暗盒(31)内，包括相机(33)与增感屏(32)。3. 根据权利要求1所述的物体三维透视成像系统，其特征在于，所述射线发射机(1)为X 射线发射机。4. 根据权利要求1所述的物体三维透视成像系统，其特征在于，所述处理端(5)与镜头 组(3)通过USB信号连接，镜头组(3)、处理端(5)分别与载物台（2)通过WiFi信号连接，处理 端(5)与射线发射机(1)通过WiFi信号连接。5. -种用于权利要求1-4所述任一的物体三维透视成像系统的成像方法，其特征在于， 包括以下步骤： 处理端发出拍摄指令； 射线发射机发出射线； 镜头组形成图像； 处理端处理图像； 处理端输出图像； 其中，在镜头组形成图像的过程中，镜头组每拍摄一张图像载物台进行自旋转一次。6. 根据权利要求5所述的物体三维透视成像系统的成像方法，其特征在于，镜头组拍摄 图像结束后向载物台发出旋转指令，载物台收到旋转指令后自旋转一次。7. 根据权利要求5所述的物体三维透视成像系统的成像方法，其特征在于，处理端通过 小波阈值降噪法对图像进行图像清晰处理。8. 根据权利要求7所述的物体三维透视成像系统的成像方法，其特征在于，所述小波阈 值降噪法包括以下步骤： 对图像进行小波分解； 处理图像； 对处理后的图像进行小波重构； 其中，处理图像包括对含有图像基本信息的低频区域采用广义模糊增强算子进行局部 对比度提升和亮度提升； 对于含有噪声信息和图形边缘细节信息的高频区域降噪，同时增强边缘细节。9. 根据权利要求7所述的物体三维透视成像系统的成像方法，其特征在于，处理端将图 像清晰处理后的图像进行三维重组处理，形成三维图形。10. 根据权利要求6所述的物体三维透视成像系统的成像方法，其特征在于，载物台每 次旋转角度为12°，一次成像载物台共旋转30次，镜头组拍摄30次。
【文档编号】G03B42/02GK105824186SQ201610300500
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】郑梁, 赵存, 胡炜薇, 邵李焕, 郑晓隆
【申请人】杭州电子科技大学