一种图像处理方法及装置与流程

本发明涉及医学数据处理技术领域，尤其涉及一种图像处理方法及装置。

背景技术：

在通过功能成像与解剖成像组合系统，例如PET-MR(Positron Emission Computed Tomography--Magnetic Resonance，正电子发射计算机断层成像--核磁共振成像)系统或者PET-CT(Positron Emission Computed Tomography，正电子发射断层-X线计算机断层)系统对待检查区域进行数据采集时，由于受到PET系统轴向采集范围的限制，在进行全身或者较大区域的数据采集时，常常需要分为多个床位进行分别采集。而又因为PET采集探测器的硬件限制，在距离采集部位的视野中心越远时，数据精度越差，所以为了保证采集数据的精度，要求连续床位之间必须有一定的重叠区域。

现有技术中，在获知需要进行数据采集的区域之后，通过调整采集床位的数目和连续床位之间的重叠区域，最终确定采集区域进行数据采集。而由于所有床位之间的重叠区域的大小是一致的，这就导致了一个问题，即无法保证每个床位都恰好可以包含感兴趣的部位。特别是进行数据采集的区域同时包含动态部位(比如有周期性心跳运动的胸部)和静态部位(比如头部)时，若把动态部位和静态部位分开进行数据采集则可以有更高的效率，而现有技术并不能很好的保证动态部位和静态部位分别位于不同的床位(也即不同的床位分别包含各自感兴趣的区域)。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种图像处理方法及装置，每个床位都可以通过对床头位置和/或床脚位置进行灵活调整，来包含感兴趣的部位。

一方面，本发明实施例提供一种图像处理方法，所述方法包括：

获取包含待采集区域的预扫描图像；

确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围；

确定对所述待采集区域进行数据采集的床位；

根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围，包括：

获取扫描场景；以及，根据所述扫描场景，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围；

和/或，

响应于用户针对所述待采集区域的操作指令，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述确定对所述待采集区域进行数据采集的床位，包括：

获取床位采集范围以及指定床位重叠区域的大小，所述指定床位重叠区域的大小在床位重叠区域的可调范围之内；以及，根据所述待采集区域的范围、床位采集范围以及指定床位重叠区域的大小，确定对所述待采集区域进行数据采集的床位；

和/或，

响应于用户基于所述待采集区域的范围确定床位的操作指令，确定对所述待采集区域进行数据采集的床位。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置之前，所述方法还包括：

获取床位重叠区域的可调范围；

则所述根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置，包括：

根据所述待采集区域中包含器官的位置，在所述床位重叠区域的可调范围内依次调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置，包括：

根据所述预扫描图像，识别所述待采集区域中包含器官的位置；以及，根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

和/或，

响应于用户基于所述待采集区域中包含器官的位置对床位进行调整的操作指令，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置之后，所述方法还包括：

判断全部床位所包含的实时采集区域是否覆盖所述待采集区域；

当所述实时采集区域没有覆盖所述待采集区域时，增加对所述待采集区域进行数据采集的床位。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，

在所述根据所述扫描场景，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围之前，所述方法还包括：

获取所述预扫描图像的扫描对象信息；

所述根据所述扫描场景，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围，包括：

根据扫描场景以及所述扫描对象信息，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置之后，所述方法还包括：

按照指定采集参数，采集全部床位所包含的实时采集区域的数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在所述按照指定采集参数，采集全部床位所包含的实时采集区域的数据之后，所述方法还包括：

确定连续床位之间床位重叠区域的大小；

根据所述连续床位之间床位重叠区域的大小，拼接全部床位采集到的数据。

另一方面，本发明实施例提供一种图像处理装置，所述装置包括处理器、存储器以及参数调节界面；

所述参数调节界面用于输入指令，所述存储器用于存储指令，所述指令被所述处理器执行时，导致所述装置实现如上所述的方法。

本发明实施例提供了一种图像处理方法及装置，由待采集区域的范围确定对待采集区域进行数据采集的床位之后，基于待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置，以进行数据采集前的定位。本发明实施例提供的技术方案可以通过调整每个床位的床头位置和/或床脚位置对连续床位之间的重叠区域进行分别设定，床位重叠区域的大小灵活可变。每个床位都可以通过对重叠区域的灵活调整，来包含感兴趣的部位，进一步的，可以更好的满足采集需求并提高采集效率。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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它的附图。

图1是本发明实施例提供的一种图像处理的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种定位示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图4是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图5是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图6是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图7是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图8是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图9是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图10是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图11是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图12是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图13是本发明实施例提供的另一种图像处理的方法流程图；

图14是本发明实施例提供的一种图像处理的实体装置组成示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

本发明实施例提供了一种图像处理方法，适用于医疗数据采集系统的床位位置确定过程中，如图1所示，所述方法包括：

101、获取包含待采集区域的预扫描图像。

其中，预扫描图像是通过对扫描对象进行快速的全身或半身扫描得到的医学图像，预扫描图像可以是MR、PET，SPECT(Single-Photon Emission Computed Tomography，单光子发射计算机断层成像术)、CT等任一医学设备生成的图像，或者前述任一设备之间的融合图像。预扫描图像是用于对待采集区域进行床位采集的低分辨率图像。

102、确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围。

具体的，由用户根据扫描场景(比如头部扫描、膝关节扫描、胸部扫描等场景)，确定待采集区域的范围(例如头部、躯干和下肢的范围)后向数据采集系统下发针对待采集区域的操作指令，数据采集系统根据指令确定待采集区域的范围；或数据采集系统自动根据扫描场景确定预扫描图像中待采集区域的范围。

其中，待采集区域的范围包括待采集区域的位置和大小。

103、确定对所述待采集区域进行数据采集的床位。

具体的，根据待采集区域的范围、床位采集范围以及一个指定床位重叠区域的大小(假设所有连续床位之间重叠区域的大小统一为指定床位重叠区域的大小)，由用户人工计算确定床位后，向数据采集系统发送针对确定床位的操作指令，数据采集系统根据操作指令确定床位；或数据采集系统自动根据以上参数计算对待采集区域进行数据采集的床位。

其中，床位采集范围指的是床位可以采集到数据区域的大小，所述床位采集范围可以由数据采集系统中探测器性能决定，例如PET晶体轴向长度决定。

需要说明的是，指定床位重叠区域的大小在床位重叠区域的可调范围之内，床位重叠区域的可调范围由数据采集系统的采集探测器性能以及算法(例如图像重建算法)决定，通常在超出床位重叠区域的可调范围后，会加大数据失真的风险，因此需要将床位重叠区域限定在可调范围之内。

104、根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

在一种可能的实现方法中，可以由用户通过预扫描图像确定待采集区域包含器官的位置，进而向数据采集系统下发对床位进行调整的操作指令，数据采集系统根据操作指令调整床位的床头和/或床脚位置。在另一种可能的实现方式中，数据采集系统可以根据器官分割技术识别出所述预扫描图像中的器官位置，进一步根据识别出的器官位置分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

调整床位的床头位置和/或床脚位置，也即通过调整连续床位之间的重叠区域的大小，使每个床位可以完整包含感兴趣的部位或器官。如图2所示，为根据本技术方案在采集人体半身数据时，对床位进行位置调整后的定位示意图，图中包含5个床位，4个床位重叠区域，分别以1、2、3…进行编号。从图中可以看到调整后的4个床位重叠区域的大小都略有差别。图中通过调整每个床位的重叠区域，使得每个床位可以恰好包含完整的感兴趣区域，例如床位1包含头颈部、床位2包含肺部、床位3包含腹部、床位4包含下肢区域。

本技术方案提供的方法一般适用于含有PET采集的系统，比如PET—MR、PET-CT等医学图像数据采集系统。

上述发明实施例提供的图像处理方法，由待采集区域的范围确定对待采集区域进行数据采集的床位之后，基于待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置，以进行数据采集前的定位。本发明实施例提供的技术方案可以通过调整每个床位的床头位置和/或床脚位置对连续床位之间的重叠区域进行分别设定，床位重叠区域的大小灵活可变。每个床位都可以通过对重叠区域的灵活调整，来包含感兴趣的部位，进一步的，可以更好的满足采集需求并提高采集效率。

进一步来说，结合前述方法流程，本发明实施例的另一种可能的实现方式，针对步骤102中确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围的具体实现过程，基于系统自动操作流程和人工操作流程两种实现方式还提供了以下具体的方法步骤。

第一种实现方式，基于系统自动操作流程确定待采集区域的范围，如图3所示，包括：

1021、获取扫描场景。

1022、根据所述扫描场景，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围。

第一种实现方式中，数据采集系统获取扫描场景后，比如头部扫描场景，将预扫描图像中的头部区域，确定为待采集区域的范围。

第二种实现方式，基于人工操作流程确定待采集区域的范围，如图4所示，包括：

1023、响应于用户针对所述待采集区域的操作指令，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围。

第二种实现方式中，用户根据已知的扫描场景确认预扫描图像中待采集区域的范围后，通过人机交互的参数调节界面，向数据采集系统输入相应的操作指令，以使数据采集系统确定待采集区域的范围。

进一步来说，结合前述方法流程，本发明实施例的另一种可能的实现方式，针对步骤103中确定对所述待采集区域进行数据采集的床位的具体实现过程，基于系统自动操作流程和人工操作流程两种实现方式还提供了以下具体的方法步骤。

第一种实现方法，基于系统自动操作流程确定进行数据采集的床位，如图5所示，包括：

1031、获取床位采集范围以及指定床位重叠区域的大小。

其中，所述指定床位重叠区域的大小在床位重叠区域的可调范围之内。

1032、根据所述待采集区域的范围、床位采集范围以及指定床位重叠区域的大小，确定对所述待采集区域进行数据采集的床位。

具体的，确定床位的计算原理如下：若令待采集区域的大小为a，床位采集范围为b，指定床位重叠区域的大小为c，则可以根据这些参数确定对待采集区域进行数据采集的床位数目为(a-c)/(b-c)，并进一步的确定床位的位置。第一种实现方法中，数据采集系统根据此计算原理，根据算法自动执行床位确定过程。

第二种实现方法，基于人工操作流程确定进行数据采集的床位，如图6所示，包括：

1033、响应于用户基于所述待采集区域的范围确定床位的操作指令，确定对所述待采集区域进行数据采集的床位。

第二种实现方法中，用户根据第一种实现方法中的床位确定的计算原理，自行确定床位后，通过人机交互的参数调节界面，向数据采集系统输入相应的操作指令，以使数据采集系统确定对待采集区域进行数据采集的床位。

进一步来说，结合前述方法流程，为了防止在调整床位的床头和/或床脚位置时，将床位之间的重叠区域调整至床位重叠区域的可调范围之外，而导致采集到的数据失真，本发明实施例的另一种可能的实现方式还提供了以下方法流程，执行在步骤104之前，如图7所示，包括：

104’、获取床位重叠区域的可调范围。

则步骤104具体执行为如下步骤：

1041、根据所述待采集区域中包含器官的位置，在所述床位重叠区域的可调范围内依次调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

具体的，在数据采集系统根据识别出的器官位置，自动对床位的床头位置和/或床脚位置进行调整时，在获取到床位重叠区域的可调范围参数后，可以通过算法设计在床位重叠区域的可调范围内对床位的位置进行调整。

但若数据采集系统是根据用户对床位位置进行调整的操作指令对床位的位置进行调整，则有可能执行用户的操作指令后，连续床位之间床位重叠区域超出床位重叠区域的可调范围，因此本技术方案提供了相应的解决方法，在执行用户相应的操作指令前，判断执行结果是否超出床位重叠区域的可调范围，当判断结果为否时，响应于用户的调整指令，当判断结果为是时，不响应用户的操作指令。

进一步来说，结合前述方法流程，本发明实施例的另一种可能的实现方式，针对步骤104中根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置的具体实现过程，基于系统自动操作流程和人工操作流程两种实现方式还提供了以下具体的方法步骤。

第一种实现方法，基于系统自动操作流程调整每个床位的床头位置和/或床脚位置，如图8所示，包括：

1042、根据所述预扫描图像，识别所述待采集区域中包含器官的位置。

在一种具体的实现方式中，基于预扫描图像进行人体的轮廓、器官分割(识别)，例如基于失状位和冠状位的预扫描图像进行轮廓分割，可以计算出头部、躯干和下肢的范围；进行器官分割可以大体上定位出肺部、心脏、腹部的位置。其中，分割算法可以是基于区域的分割方法，也可以是基于边缘检测、基于模糊集理论以及基于神经网络等方法，本发明对此不作具体限定。

1043、根据所述待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

第二种实现方法，基于人工操作流程调整每个床位的床头位置和/或床脚位置，如图9所示，包括：

1044、响应于用户基于所述待采集区域中包含器官的位置对床位进行调整的操作指令，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置。

进一步来说，结合前述方法流程，为了防止在调整床位的位置之后，床位重叠区域整体变大，导致全部床位包含的实时采集区域不能覆盖整个待采集区域，而不能采集到全部所需数据，本发明实施例的另一种可能的实现方式还提供了增加床位的方法流程，执行在步骤104之后，如图10所示，包括：

105、判断全部床位所包含的实时采集区域是否覆盖所述待采集区域。

106、当所述实时采集区域没有覆盖所述待采集区域时，增加对所述待采集区域进行数据采集的床位。

具体的，若实时采集区域没有覆盖待采集区域，则可以根据未覆盖区域的大小，以及已知的床位采集范围、指定床位重叠区域的大小，确定需要增加的床位，计算原理与步骤1032相同。

具体的，步骤106中可以增加对待采集区域进行数据采集的床位，直至实时采集区域覆盖待采集区域。

进一步来说，结合前述方法流程，通常情况下扫描对象的信息，比如身高、体重、性别等，可以协助确定待采集区域的大致位置和大小，因此在步骤1022之前，本发明实施例的另一种可能的实现方式还提供了以下方法流程，如图11所示，包括：

1024、获取所述预扫描图像的扫描对象信息。

其中，扫描对象信息可以包括扫描对象的性别、身高、体重等信息。

则步骤1022具体执行为如下步骤：

10221、根据扫描场景以及所述扫描对象信息，确定所述预扫描图像中所述待采集区域的范围。

比如对于同样的腹部扫描场景，扫描对象为1.8米的男性和扫描对象1.6米的女性，男性的待采集区域的大小应该比女性大才合理。

进一步来说，结合前述方法流程，在调整好对待采集区域进行数据采集的床位位置之后，数据采集系统即可以依次对每个床位覆盖的区域进行数据采集，因此本发明实施例的另一种可能的实现方式还提供了以下方法流程，执行在步骤104之后，如图12所示，包括：

107、按照指定采集参数，采集全部床位所包含的实时采集区域的数据。

其中，指定采集参数包括床位的采集顺序，以及每个床位的采集时间、门控信号等参数，采集时间、门控信号等参数的大小根据需要进行数据采集的器官以及注射药物的属性而定。

进一步来说，结合前述方法流程，在数据采集完毕后，还要合成所有床位采集到的数据，以得到最终完整的数据图像，因此本发明实施例的另一种可能的实现方式还提供了以下方法流程，执行在步骤107之后，如图13所示，所述方法还包括：

108、确定连续床位之间床位重叠区域的大小。

109、根据所述连续床位之间床位重叠区域的大小，拼接全部床位采集到的数据。

在拼接全部床位采集到的数据以生成完整的数据图像过程中，数据采集系统根据每两个连续床位之间重叠区域的大小，确定数据拼接时需要处理的数据，以保证拼接后的数据图像与人体的具体解剖学位置相符。

本发明实施例提供了一种图像处理装置，如图14所示，所述装置包括处理器21、存储器22以及参数调节界面23；所述参数调节界面23用于输入指令，所述存储器22用于存储指令，所述指令被所述处理器21执行时，导致所述装置实现如上所述的方法。

上述发明实施例提供的图像处理装置，由待采集区域的范围确定对待采集区域进行数据采集的床位之后，基于待采集区域中包含器官的位置，分别调整每个床位的床头位置和/或床脚位置，以进行数据采集前的定位。本发明实施例提供的技术方案可以通过调整每个床位的床头位置和/或床脚位置对连续床位之间的重叠区域进行分别设定，床位重叠区域的大小灵活可变。每个床位都可以通过对重叠区域的灵活调整，来包含感兴趣的部位，进一步的，可以更好的满足采集需求并提高采集效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(Processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。