一种图像重建方法、装置、医学成像系统及存储媒介与流程

本发明实施例涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种图像重建方法、装置、医学成像系统及存储媒介。

背景技术：

图像重建是指将物体外部测量的数据，通过数字处理获得物体形状信息的技术。在医学图像重建技术领域，首先需通过成像设备采集人体的原始扫描数据，根据得到原始扫描数据及图像重建算法，得到对应的重建图像。通常在图像重建过程中，用户期望根据原始的扫描数据，对人体感兴趣的部位进行图像重建，而非重建人体的整体断面图像，因此，在进行图像重建之前，需要在成像系统中编辑相应的重建参数，如期望的重建图像的中心位置及重建视野(fieldofview，fov)，实现对图像重建范围的定位，其中，用户包括医生或技师等相关工作人员。

现有的图像重建技术通常由用户根据历史经验，设置合适的重建图像的中心位置及fov，对用户的技术依赖性较强，易受医生或技师主观判断的影响，并且由于在进行扫描时不同病人的体位不同，或期望的重建图像的方位不同，使得在根据经验设置的重建参数进行图像重建时，无法实现对感兴趣部位的准确定位，影响图像的重建效果，若要实现准确定位，则需要用户反复设置重建参数，影响图像重建速度，且操作复杂，实用性差，大大影响用户的使用体验。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供一种图像重建方法、装置、医学成像系统及存储媒介，以解决现有图像重建技术对重建范围定位准确性差、实用性差的技术缺陷。

第一方面，本发明实施例提供了一种图像重建方法，包括：

根据待重建的目标图像对应的第一扫描数据及预设的重建参数，生成预览图像，其中，所述重建参数包括层间隔参数和层厚参数；

基于对所述预览图像的操作行为，调整重建范围参数，其中，所述重建范围参数包括重建图像的中心位置参数和重建视野参数；

根据所述重建范围参数及对应的第二扫描数据进行图像重建，得到所述目标图像。

第二方面，本发明实施例提供了一种图像重建装置，包括：

预览图像生成模块，用于根据待重建的目标图像对应的第一扫描数据及预设的重建参数，生成预览图像，其中，所述重建参数包括层间隔参数和层厚参数；

参数编辑模块，用于基于对所述预览图像的操作行为，调整重建范围参数，其中，所述重建范围参数包括重建图像的中心位置参数和重建视野参数；

重建模块，用于根据所述重建范围参数及对应的第二扫描数据进行图像重建，得到所述目标图像。

第三方面，本发明实施例提供了一种医学成像系统，包括：

采集装置，用于对患者进行图像采集；

显示装置，用于显示调整重建范围参数的编辑界面，所述编辑界面用于显示生成的预览图像；

图像处理装置，用于运行计算机程序，所述计算机程序运行时执行本发明实施例中任一所述的图像重建方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读的存储媒介，被配置为存储可执行程序，以执行本发明实施例中任一所述的图像重建方法。

本发明实施例提供的技术方案，通过根据第一扫描数据及预设的重建参数，生成相应的预览图像，基于对预览图像的操作，调整相应的重建范围参数，并用于图像重建，得到目标图像。本发明实施例通过采用上述技术方案，使得用户能够按需调整重建范围参数，提高重建范围定位的准确性，且大大方便用户的操作，实用性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明实施例一提供的一种图像重建方法的流程示意图；

图1b为本发明实施例一提供的参数编辑界面示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种图像重建方法的流程示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种图像重建装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的一种图像重建方法的流程示意图，本实施例的方法可以由图像重建装置来执行，该装置可通过硬件和/或软件的方式实现，该装置可集成在医学成像设备中，且本实施例提供的方法一般可适用于进行图像重建时确定重建范围参数的情况。如图1a所示，该方法包括：

步骤110、根据待重建的目标图像对应的第一扫描数据及预设的重建参数，生成预览图像，其中，所述重建参数包括层间隔参数和层厚参数。

典型的，在对被扫描物体进行医学图像拍摄时，医学成像系统需要依据预先设定好的协议对被扫描物体进行扫描，每一条协议往往对应一种临床应用场景，如头颅后前位协议、颈椎侧位协议和胸骨侧位协议等，根据设置好的协议对患者进行扫描得到相应的扫描数据，扫描数据在图像处理中可以以序列的形式提供给用户，以便于用户选择相应的序列，重建期望得到的图像，一个协议通常可以对应多个序列。

示例性的，目标图像可以理解为用户期望重建的感兴趣部位的图像，第一扫描数据可以理解为待重建的目标图像所对应序列的扫描数据，根据期望重建的目标图像，可以选择对应的序列，并设置层间隔参数和层厚参数，生成相应的预览图像。

具体的，可以设置较大的层间隔和较厚的层厚参数，例如将层间隔设置为5mm，层厚设置为5mm，从而快速生成预览图像，另外，fov默认设置为最大值，使得到的预览图像所显示的人体截面图像的区域范围最大，如显示整个人体的某一截面图，使用户的可操作范围也最大，便于用户任意选择感兴趣的部位。

步骤120、基于对所述预览图像的操作行为，调整重建范围参数，其中，所述重建范围参数包括重建图像的中心位置参数和重建视野参数。

示例性的，生成预览图像后，可以监听用户对预览图像的操作，例如拖拽图像，根据用户对预览图像的实时操作，动态调整重建范围参数，直至预览图像显示为用户期望重建的目标图像时，将对应的重建图像的中心位置参数，可表示为(centerx，centery)，和重建视野参数，即fov，确定为目标(centerx，centery)和目标fov，且不再对预览图像进行操作。

步骤130、根据所述重建范围参数及对应的第二扫描数据进行图像重建，得到所述目标图像。

示例性的，通常用户对预览图像进行操作后，期望重建得到感兴趣部位的图像，而感兴趣部位通常为某一局部区域，第二扫描数据可以理解为用户期望重建的感兴趣部位图像对应的扫描数据，具体为目标fov内所包含的人体图像对应的扫描数据，根据目标(centerx，centery)、目标fov和第二扫描数据进行图像重建，则得到用户期望的目标图像。

另外的，可以构建便于用户对重建范围参数进行调整的编辑界面，图1b为本发明实施例一提供的参数编辑界面示意图，如图1b所示，标号11所示区域为序列选择区域，包括序列标识列表，其中，序列标识可以为序列的名称，通过选择某一序列标识，在进行图像重建时，则能够从后台调取与该序列标识关联的扫描数据；标号12所示区域为图像显示窗口，可以用于显示预览图像及重建的目标图像，用户可以对图像显示窗口中显示的预览图像进行操作，如拖拽操作，则在该窗口中预览图像的显示位置会依据拖拽操作动态改变；标号14所示区域为重建参数区域，重建参数可以包括：层厚、层间隔、x中心(即centerx)、y中心(即centery)和视野(即fov)，而centerx、centery和fov主要用于确定图像的重建范围。

具体的，在重建预览图像时，可以在标号11所示区域选择对应的序列，并在标号14所示的区域输入层厚和层间隔的具体值，(centerx，centery)默认值为(0，0)，fov默认为当前序列所对应截面的最大显示区域值，如图1b中标号14所示区域内的fov默认最大值可以为500mm，以显示人体胸部肺尖位置的完整截面图。重建预览图像后，用户可以对标号12所示图像显示窗口中生成的预览图像进行操作，根据用户的操作，预览图像的显示位置会相应发生改变，且标号14所示区域内的x中心、y中心和视野的值也会动态改变，当用户观察到标号12所示图像显示窗口中所显示的预览图像为用户期望重建的目标图像时，则用户停止对预览图像的操作，此时用户可以重新输入层厚及层间隔参数，如设置较小的层厚及层间隔，并进行图像重建，得到期望重建的目标图像。

需要说明的是，本实施例提供的图像重建方法适用但不限于在线检查及离线重建的应用场景，任何进行图像重建时需要设置重建参数的场景均适用。

现有的图像重建技术，在进行在线检查或离线重建时，通常需要用户(医生或技师)根据期望得到的目标图像，依据自身经验手动输入centerx、centery和fov的值，参数的修改十分抽象，例如将fov设置为300mm到底有多大，centerx、centery的改变，使得重建图像显示什么部位的图像，均需要用户自行考虑，依赖用户的专业技术知识，但是，由于病人的体位不同或期望的重建图像的方位不同等因素，使得根据经验值确定的重建参数往往无法准确定位出期望重建的目标图像区域，可能需要用户反复的调整重建参数，且反复重建图像，直至得到用户期望的重建图像，操作难度大、实用性差，大大影响用户体验。

本实施例提供的技术方案，通过设置重建参数，快速生成预览图像，根据用户对预览图像的操作，调整重建范围参数，根据调整后确定的重建范围参数重建出用户期望的目标图像，实现了友好的人机交互，能够使得用户按需调整重建范围参数，降低操作难度，且能够提高重建范围的定位效率，保证重建范围定位的准确性，大大方便用户的操作，实用性好。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种图像重建方法的流程示意图，本实施例在上述实施例一的基础上，对“基于对所述预览图像的操作行为，调整重建范围参数”进行优化。如图2所示，该方法包括：

步骤210、根据待重建的目标图像对应的第一扫描数据及预设的重建参数，生成预览图像，其中，所述重建参数包括层间隔参数和层厚参数。

步骤220、基于对所述预览图像的操作行为及所述操作行为与操作事件的关联关系，确定目标操作事件，其中，所述操作事件包括缩放和平移。

示例性的，对预览图像的操作行为可以理解为触发目标操作事件的触发动作，可以通过监听用户对鼠标的操作行为，来确定对应的目标操作事件，例如，用户在预览图像区域内点击了鼠标右键，则对应的目标操作事件可以为缩放；用户在预览图像区域内同时点击鼠标左右键，则对应的目标操作事件可以为平移。

进一步的，可以在图1b所示的参数编辑界面中构建功能列表，以简化用户的操作，如图1b中标号13所示区域为功能列表区域，功能列表中的各功能图标对应不同的操作事件，例如，选中标号13所示区域中的“手掌”图标，则对应的目标操作事件可以为平移，后续触发平移操作事件；选中标号13所示区域中的“放大镜”图标，则对应的目标操作事件可以为缩放；标号13所示区域中的第一个“箭头”图标可以为设置为快捷功能键，可以在用户选中该箭头图标后，继续监听用户对鼠标的操作行为，进而确定对应的目标操作事件。

另外的，考虑到触屏操作的应用场景，可以通过监听用户在预览图像区域内的触摸操作，确定相应的目标操作事件。需要说明的是，用户的操作行为与操作事件的关联关系可以根据用户的使用需求来定义，在鼠标或触屏应用场景下，用户的操作行为不限于点击操作，也可以是任意形式的操作，如画圈，只需预先建立用户的不同操作行为及对应的操作事件的关联关系即可，并且，该步骤中用户在预览图像区域内的操作不会改变预览图像的显示位置，且centerx、centery及fov的值也不会改变。

步骤230、触发所述目标操作事件，并根据对所述预览图像的拖拽操作，调整所述重建范围参数。

示例性的，触发与步骤220中用户操作行为对应的目标操作事件，继续监听用户对预览图像的拖拽操作，根据用户对预览图像的拖拽操作，改变图1b中标号12所示图像显示窗口中预览图像的显示位置，且改变centerx、centery或fov的值，直至图1b中标号12所示图像显示窗口中显示的预览图像变为用户期望重建的感兴趣部位，则不再对预览图像进行拖拽操作，需要说明的是，该步骤中对预览图像的操作，仅改变已生成的预览图像的显示位置，及对应的重建范围参数，并不会根据用户的拖拽反复重建预览图像，大大提高重建范围的定位效率。

步骤240、根据所述重建范围参数及对应的第二扫描数据进行图像重建，得到所述目标图像。

本实施例提供的技术方案，通过监听用户的操作行为，确定并触发对应的目标操作事件，进而根据用户在所触发的目标操作事件中对预览图像的拖拽操作，动态调整重建范围参数，并用于重建出目标图像，实现了友好的人机交互，能够使得用户按需调整重建范围参数，降低操作难度，且能够提高重建范围的定位效率，保证重建范围定位的准确性，大大方便用户的操作，实用性好。

可选的，若确定所述目标操作事件为缩放，则触发所述目标操作事件，并根据对所述预览图像的拖拽操作，调整所述重建范围参数，包括：

触发缩放操作事件，并监听对所述预览图像的拖拽操作；根据对所述预览图像进行拖拽操作的拖拽方向及拖拽方向与预设缩放规则的关联关系，对所述预览图像进行放大或缩小，且调整所述重建视野参数。

示例性的，fov可以理解为图1b中标号12所示图像显示窗口中显示的人体截面图像所对应真实人体的物理区域，例如，若在图1b中标号12所示图像显示窗口中显示整个肺部，则对应的fov为整个肺部真实的物理范围，fov较大，若在图1b中标号12所示图像显示窗口中显示半个肺部，则对应的fov为半个肺部真实的物理范围，fov较小，fov越小，则后续重建得到的目标图像中对应的感兴趣区域则越明显。

示例性的，缩放即对图像进行放大或缩小，预设缩放规则可以为对预览图像的拖拽操作及缩放比例的对应关系。若目标操作事件为缩放，则触发缩放操作事件，并监听用户对预览图像的拖拽操作的拖拽方向，若向上拖拽，则对预览图像进行放大，fov相应减小，若向下拖拽，则对预览图像进行缩小，fov相应增大。

示例性的，以监听鼠标的状态来确定用户对所述预览图像的拖拽操作为例，实时监听鼠标光标的移动状态，在图1b中标号12所示图像显示窗口中若鼠标左键一直处于按下状态，则可以认为用户对预览图像进行拖拽操作，预设的缩放规则可以为，鼠标光标每向上拖拽移动1厘米，预览图像较此次拖拽操作之前放大一倍；鼠标光标每向下拖拽移动1厘米，预览图像较此次拖拽操作之前缩小一倍。若用户在非竖直方向的任意方向上拖拽预览图像，则根据用户在该方向上拖拽预览图像的拖拽轨迹在竖直方向上的投影，及此次拖拽的起始和结束位置，来确定用户对预览图像的拖拽方向及在竖直方向拖拽移动的距离，进而确定对预览图像进行放大或缩小的倍数，直至图像显示窗口中的预览图像放大或缩小程度能够满足用户准确识别出期望重建的感兴趣部位即可。

需要说明的是，上述缩放规则仅作为示例性说明，本实施例对拖拽方向、拖拽移动距离及缩放比例的对应关系不做具体限定，可以只根据拖拽方向按照固定的缩放比例放大预览图像，也可以根据拖拽方向及拖拽移动距离共同确定对预览图像的缩放比例，具体可以根据用户的使用需求来设定。

触发缩放操作事件后，通过对预览图像的拖拽操作，根据预设的缩放规则，实时调整预览图像的所显示范围的大小，且调整fov的大小，能够使得用户按需调整fov，降低操作难度，提高重建范围的定位效率，方便用户的操作，实用性好。

可选的，若确定所述目标操作事件为平移，则触发所述目标操作事件，并根据对预览图像的拖拽操作，调整所述重建范围参数，包括：

触发平移操作事件，并监听对所述预览图像的拖拽操作；根据对所述预览图像进行拖拽操作的拖拽轨迹变更所述预览图像的显示位置，且调整所述中心位置参数。

示例性的，重建图像的中心位置可以理解为图1b中标号12所示图像显示窗口的几何中心位置处的预览图像的像素点对应的真实人体的物理位置，图1b中标号12所示图像显示窗口的几何中心位置可以为矩形显示窗口的对角线交点位置。

示例性的，平移包括对预览图像进行任意方向的移动，触发平移操作事件后，实时监听鼠标光标的移动状态，调整预览图像跟随鼠标光标的移动轨迹同步移动。

具体的，若用户操作鼠标光标沿与水平方向呈a角度移动x厘米，则图1b中标号12所示图像显示窗口中的预览图像相对于图像显示窗口沿水平方向呈a角度移动x厘米，预览图像跟随鼠标光标的移动轨迹实时移动，且centerx和centery也实时发生改变，直至图1b中标号12所示图像显示窗口中所显示的预览图像为用户期望重建的感兴趣部位图像，则不再对预览图像进行平移。

触发平移操作事件后，通过监听用户操作的拖拽轨迹并同步调整预览图像的显示位置，即调整centerx和centery的值，能够使得用户按需调整重建图像的中心位置，降低操作难度，提高重建范围的定位效率，方便用户的操作，实用性好。

可以理解的是，基于对所述预览图像的操作调整重建范围参数的过程中，对图像的缩放及平移操作可以配合进行，以快速定位用户期望重建的感兴趣部位。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的一种图像重建装置的结构示意图，该装置可由软件和/或硬件实现，该装置可集成在医学成像设备中，可通过执行上述任意实施例提供的图像重建方法来进行图像重建。如图3所示，该装置包括：预览图像生成模块310、参数编辑模块320和重建模块330。

其中，预览图像生成模块310，用于根据待重建的目标图像对应的第一扫描数据及预设的重建参数，生成预览图像，其中，所述重建参数包括层间隔参数和层厚参数；

参数编辑模块320，用于基于对所述预览图像的操作行为，调整重建范围参数，其中，所述重建范围参数包括重建图像的中心位置参数和重建视野参数；

重建模块330，用于根据所述重建范围参数及对应的第二扫描数据进行图像重建，得到所述目标图像。

本实施例提供的技术方案，通过设置重建参数，快速生成预览图像，根据用户对预览图像的操作，调整重建范围参数，根据调整后确定的重建范围参数重建出用户期望的目标图像，实现了友好的人机交互，能够使得用户按需调整重建范围参数，降低操作难度，且能够提高重建范围的定位效率，保证重建范围定位的准确性，大大方便用户的操作，实用性好。

在上述实施例的基础上，所述参数编辑模块320，可以包括：

目标操作事件确定单元，用于基于对所述预览图像的操作行为及所述操作行为与操作事件的关联关系，确定目标操作事件，其中，所述操作事件包括缩放和平移；

参数编辑单元，用于触发所述目标操作事件，并根据对预览图像的拖拽操作，调整所述重建范围参数。

在上述各实施例的基础上，所述参数编辑单元可以包括：

第一监听子单元，用于若确定所述目标操作事件为缩放，则触发缩放操作事件，并监听对所述预览图像的拖拽操作；

第一参数调整子单元，用于根据对所述预览图像进行拖拽操作的拖拽方向及拖拽方向与预设缩放规则的关联关系，对所述预览图像进行放大或缩小，且调整所述重建视野参数。

在上述各实施例的基础上，所述参数编辑单元还可以包括：

第二监听子单元，用于若确定所述目标操作事件为平移，则触发平移操作事件，并监听对所述预览图像的拖拽操作；

第二参数调整子单元，用于根据对所述预览图像进行拖拽操作的拖拽轨迹变更所述预览图像的显示位置，且调整所述中心位置参数。

实施例四

本实施例四提供了一种医学成像系统，该系统可以包括：采集装置、显示装置和图像处理装置。

其中，采集装置，用于对患者进行图像采集；

显示装置，用于显示调整重建范围参数的编辑界面，所述编辑界面用于显示生成的预览图像；

图像处理装置，可集成本发明实施例中提供的图像重建装置，用于运行计算机程序，所述图像处理装置在运行计算机程序时可通过执行图像重建方法来进行图像重建。

示例性的，本实施例中的医学成像系统具体可以为ct成像系统或mri成像系统等。

当用户使用本实施例提供的医学成像系统进行在线检查或离线重建时，能够快速生成预览图像，并根据用户对预览图像的操作，调整重建范围参数，根据调整后确定的重建范围参数重建出用户期望的目标图像，实现了友好的人机交互，能够使得用户按需调整重建范围参数，降低操作难度，且能够提高重建范围的定位效率，保证重建范围定位的准确性，大大方便用户的操作，实用性好。

上述实施例中提供的图像重建装置及医学成像系统可执行本发明任意实施例所提供的图像重建方法，具备执行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明任意实施例所提供的图像重建方法。

实施例五

本实施例五提供了一种计算机可读的存储媒介，被配置为存储可执行程序，该程序可以被处理器执行时实现本申请所有发明实施例提供的图像重建方法：

也即：该程序被处理器执行时实现：根据待重建的目标图像对应的第一扫描数据及预设的重建参数，生成预览图像，其中，所述重建参数包括层间隔参数和层厚参数；基于对所述预览图像的操作行为，调整重建范围参数，其中，所述重建范围参数包括重建图像的中心位置参数和重建视野参数；根据所述重建范围参数及对应的第二扫描数据进行图像重建，得到所述目标图像。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读的存储媒介可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本申请中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的存储媒介可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。该计算机可读的存储媒介可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读的存储媒介上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、smalltalk、c++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。