一种基于图片识别的X光机聚焦方法、装置及设备与流程

本发明实施例涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于图片识别的x光机聚焦方法、装置及设备。

背景技术：

心血管疾病，又称为循环系统疾病，是一系列涉及循环系统的疾病，循环系统指人体内运送血液的器官和组织，主要包括心脏、血管(动脉、静脉、微血管)，心血管疾病一直是威胁人类健康的头号杀手，发病率以及致残、致死率居高不下。近十年来，心脏介入手术广泛应用于临床，大大提高了心血管疾病的治愈率、生存率，使得无数患者获益。目前临床上心脏介入手术仍依赖于连续的x线摄片，以指导术者进行导管在心脏内的定位及运行。但持续的x线暴露对病人及术者具有较大的危害，具有致癌作用，甚至短期内致死。

本发明人发现，具体每个病人的心脏大小形态在手术中是固定不变的，持续的x线摄片为了实时定位运行中的介入导管，监测导管在心脏内的实时位置，保证手术安全性。所以在第一帧x线片获得心脏的x线照片后，通过后续的导管定位摄片，可以实现x线摄片对导管的聚焦，通过减小x线曝光野来减少术中的x线辐射剂量。

技术实现要素：

为此，本发明实施例提供一种基于图片识别的x光机聚焦方法、装置及设备，减少术中的x线辐射剂量，降低对病人及术者的危害。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种基于图片识别的x光机聚焦方法，包括：

采用x线拍摄包含目标即导管的x线摄片；

对所述x线摄片进行图像识别，从中获取目标所在的位置；

采用聚焦技术，对所述目标所在的位置进行局部x线暴露，实时采集x线暴露位置的x线摄片；

实时显示采集到的所述x线摄片。

进一步地，所述采用x线拍摄包含目标的x线摄片，包括：

将介入人体的导管端部作为目标，根据所述导管端部所在的位置，调整x线的拍摄范围，使x线拍摄范围内包含目标所在的位置，拍摄一帧包含目标的x线摄片。

进一步地，所述对所述x线摄片进行图像识别，从中获取目标所在的位置，包括：

对所述x线摄片中提取图像特征点，基于特征点进行图像识别，从中获取到目标作为图像特征点所在的位置。

进一步地，所述采用聚焦技术，对所述目标所在的位置进行局部x线暴露，实时采集x线暴露位置的x线摄片，包括：

在识别到目标所在位置的情形下，对目标所在的位置进行x线聚焦、局部x线暴露，实时跟踪所述目标，并实时采集目标所在位置的x线摄片。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种基于图片识别的x光机聚焦装置，包括：

摄片采集模块，用于采用x线拍摄包含目标的x线摄片；

目标识别模块，与所述摄片采集模块连接，用于对所述x线摄片进行图像识别，从中获取目标所在的位置；

聚焦追踪模块，与所述目标识别模块连接，用于采用聚焦技术，对所述目标所在的位置进行局部x线暴露，实时采集x线暴露位置的x线摄片；

显示模块，与所述聚焦追踪模块连接，用于实时显示采集到的所述x线摄片。

进一步地，所述摄片采集模块，用于将介入人体的导管端部作为目标，根据所述导管端部所在的位置，调整x线的拍摄范围，使x线拍摄范围内包含目标所在的位置，拍摄一帧包含目标的x线摄片。

进一步地，所述目标识别模块，用于从所述x线摄片中提取图像特征点，基于图像特征点进行图像识别，从中获取到目标作为图像特征点所在的位置。

进一步地，所述聚焦追踪模块，用于在识别到目标所在位置的情形下，对目标所在的位置进行x线聚焦、局部x线暴露，实时跟踪所述目标，并实时采集目标所在位置的x线摄片。

根据本发明实施例的第三方面，提供一种基于图片识别的x光机聚焦设备，包括：

x光机，用于采用x线拍摄包含目标的x线摄片；

图像处理器，与所述x光机连接，用于对所述x线摄片进行图像识别，从中获取目标所在的位置；

聚焦器，与所述图像处理器连接，用于采用聚焦技术，对所述目标所在的位置进行局部x线暴露，实时采集x线暴露位置的x线摄片；

显示器，分别与所述x光机和所述聚焦器连接，用于实时显示采集到的所述x线摄片。

根据本发明实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序用于实现如上所述的基于图片识别的x光机聚焦方法。

本发明实施例具有如下优点：通过采集包含有目标的x线摄片，并对x线摄片识别目标，对目标进行聚焦追踪，以此降低x线暴露范围，降低x线辐射人体的剂量，减少对人体的伤害，并能够通过实时追踪目标所在位置的x线摄片，使术者更为方便的观察手术环境，了解术中患者的心脏结构，辅助术者顺利完成手术，提升手术的成功率。另外，无需复杂的设备，使方案实施成本更低，更容易实施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一实施例提供的一种基于图片识别的x光机聚焦方法流程图；

图2为本发明另一实施例提供的一种基于图片识别的x光机聚焦装置结构示意图；

图3为本发明又一实施例提供的一种基于图片识别的x光机聚焦设备结构示意图；

图中：401为摄片采集模块，402为目标识别模块，403为聚焦追踪模块，404为显示模块，601为x光机，602为图像处理器，603为聚焦器，604为显示器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的第一方面，提供一种基于图片识别的x光机聚焦方法，如图1所示，包括：

步骤201：采用x线拍摄包含目标的x线摄片；

在发明实施例中，心脏介入手术中，通过在病人体表途径、甚至是血管中向心脏插入导管，使得术者在进行心脏手术的过程中，能够实时在x线投射下的二维视角进行手术操作，可以避免患者长时间暴露在x线下，遭受x线辐射对人体健康造成较大危害，甚至导致癌症的发生、致人死亡的问题。

本发明通过采集一帧包含有目标的x线摄片，对该x线摄片进行图像识别分析，从中识别到目标，进而对目标追踪、显示，以达到缩小x线聚焦、减小x线暴露的范围，进而达到大大降低x线剂量，降低x线暴露对人体造成的伤害。

在进行x线摄片拍摄时，包括，将介入人体的导管端部作为目标，根据导管端部所在的位置，调整x线的拍摄范围，使x线拍摄范围内包含目标所在的位置，拍摄一帧包含目标的x线摄片。

步骤202：对x线摄片进行图像识别，从中获取目标所在的位置；

在发明实施例中，对拍摄到的x线摄片中提取图像特征点，基于图像特征点进行图像识别，从中识别出目标即导管端部作为图像特征点所在的位置。通过拍摄一帧x线摄片，并对x线摄片进行图像识别目标，以此跟踪目标所在的位置、位移，进而实现术中实时查看到二维视角下的术中操作环境，以便术者提高手术的安全系数、成功率。

步骤203：采用聚焦技术，对目标所在的位置进行局部x线暴露，实时采集x线暴露位置的x线摄片；

在本发明实施例中，在识别到目标所在位置的情形下，对目标所在的位置进行x线聚焦、局部x线暴露，实时跟踪目标，并实时采集目标所在位置的x线摄片。

采用本发明技术方案提供的方法，通过采用聚焦技术，大大缩小了x线暴露的范围，进而降低x线辐射到人体的剂量，减少了对人体辐射造成的伤害，并且，通过x线暴露、追踪目标，实时采集x线摄片，能够有效辅助术者方便、快捷的完成手术，提升手术的成功率，本技术方案易实施，能够有效避免传统三维建模技术为手术提供实时手术场景环境的成本高的问题，实施成本低。

步骤204：实时显示采集到的x线摄片。

在本发明实施例中，实时显示采集到的x线摄片，使术者能够实时的观察、了解到术中环境，辅助术者开阔术中视野，提升手术的安全性。

综上所述，本发明实施例，通过采集一帧包含有目标的x线摄片，并对x线摄片识别目标，对目标进行聚焦追踪，以此降低x线暴露范围，降低x线辐射人体的剂量，减少对人体的伤害，并能够通过实时追踪目标所在位置的x线摄片，使术者更为方便的观察手术环境，辅助术者顺利完成手术，提升手术的成功率。

在本发明的第二方面，提供一种基于图片识别的x光机聚焦装置，如图2所示，包括：

摄片采集模块401，用于采用x线拍摄包含目标的x线摄片；

在发明实施例中，心脏介入手术中，通过在病人体表途径、甚至是血管中向心脏插入导管，使得术者在进行心脏手术的过程中，大大减少x线辐射剂量，降低x线辐射对人体健康造成的危害，本发明通过采集一帧包含有目标的x线摄片，对该x线摄片进行图像识别分析，从中识别到目标，进而对目标追踪、显示，以达到缩小x线聚焦、减小x线暴露的范围，进而达到大大降低x线剂量，降低x线暴露对人体造成的伤害。

进一步地，摄片采集模块401，用于将介入人体的导管端部作为目标，根据导管端部所在的位置，调整x线的拍摄范围，使x线拍摄范围内包含目标所在的位置，拍摄一帧包含目标的x线摄片。

目标识别模块402，与摄片采集模块401连接，用于对x线摄片进行图像识别，从中获取目标所在的位置；

在发明实施例中，目标识别模块402，用于对拍摄到的x线摄片中提取图像特征点，基于图像特征点进行图像识别，从中识别出目标即导管端部作为图像特征点所在的位置。通过拍摄一帧x线摄片，并对x线摄片进行图像识别目标，以此跟踪目标所在的位置、位移，进而实现术中实时查看到二维视角下的术中操作环境，以便术者提高手术的安全系数、成功率。

聚焦追踪模块403，与目标识别模块连接，用于采用聚焦技术，对目标所在的位置进行局部x线暴露，实时采集x线暴露位置的x线摄片；

在本发明实施例中，聚焦追踪模块403，用于在识别到目标所在位置的情形下，对目标所在的位置进行x线聚焦、局部x线暴露，实时跟踪目标，并实时采集目标所在位置的x线摄片。

采用本发明技术方案，通过聚焦追踪模块提供聚焦技术，大大缩小了x线暴露的范围，进而降低x线辐射到人体的剂量，减少了对人体辐射造成的伤害，并且，通过x线暴露、追踪目标，实时采集x线摄片，能够有效辅助术者方便、快捷的完成手术，提升手术的成功率，本技术方案易实施，能够有效避免传统三维建模技术为手术提供实时手术场景环境的成本高的问题，实施成本低。

显示模块404，与聚焦追踪模块403连接，用于实时显示采集到的x线摄片。

在本发明实施例中，显示模块404，用于实时显示采集到的x线摄片，使术者能够实时的观察、了解到术中环境，辅助术者开阔术中视野，提升手术的安全性。

综上所述，本发明实施例，通过采集一帧包含有目标的x线摄片，并对x线摄片识别目标，对目标进行聚焦追踪，以此降低x线暴露范围，降低x线辐射人体的剂量，减少对人体的伤害，并能够通过实时追踪目标所在位置的x线摄片，使术者更为方便的观察手术环境，辅助术者顺利完成手术，提升手术的成功率。

在本发明第三方面，提供一种基于图片识别的x光机聚焦设备，如图3所示，包括：

x光机601，用于采用x线拍摄包含目标的x线摄片；

在发明实施例中，心脏介入手术中，通过在病人体表途径、甚至是血管中向心脏插入导管，使得术者在进行心脏手术的过程中，能够实时在x线投射下的二维视角进行手术操作，可以避免患者长时间暴露在x线下，遭受x线辐射对人体健康造成较大危害，甚至导致癌症的发生、致人死亡的问题。

本发明通过采集一帧包含有目标的x线摄片，对该x线摄片进行图像识别分析，从中识别到目标，进而对目标追踪、显示，以达到缩小x线聚焦、减小x线暴露的范围，进而达到大大降低x线剂量，降低x线暴露对人体造成的伤害。

进一步地，x光机601，用于在进行x线摄片拍摄时，将介入人体的导管端部作为目标，根据导管端部所在的位置，调整x线的拍摄范围，使x线拍摄范围内包含目标所在的位置，拍摄一帧包含目标的x线摄片。

图像处理器602，与x光机连接601，用于对x线摄片进行图像识别，从中获取目标所在的位置；

在发明实施例中，图像处理器602，用于对拍摄到的x线摄片提取图像特征点，基于图像特征点进行图像识别，从中识别出目标即导管端部作为图像特征点所在的位置。通过拍摄一帧x线摄片，并对x线摄片进行图像识别目标，以此跟踪目标所在的位置、位移，进而实现术中实时查看到二维视角下的术中操作环境，以便术者提高手术的安全系数、成功率。

聚焦器603，与图像处理器602连接，用于采用聚焦技术，对目标所在的位置进行局部x线暴露，实时采集x线暴露位置的x线摄片；

在本发明实施例中，聚焦器603，用于在识别到目标所在位置的情形下，对目标所在的位置进行x线聚焦、局部x线暴露，实时跟踪目标，并实时采集目标所在位置的x线摄片。

采用本发明技术方案提供的方法，通过采用聚焦技术，大大缩小了x线暴露的范围，进而降低x线辐射到人体的剂量，减少了对人体辐射造成的伤害，并且，通过x线暴露、追踪目标，实时采集x线摄片，能够有效辅助术者方便、快捷的完成手术，提升手术的成功率，本技术方案易实施，能够有效避免传统三维建模技术为手术提供实时手术场景环境的成本高的问题，实施成本低。

显示器604，分别与x光机601和聚焦器603连接，用于实时显示采集到的x线摄片。

在本发明实施例中，实时显示采集到的x线摄片，使术者能够实时的观察、了解到术中环境，辅助术者开阔术中视野，提升手术的安全性。

综上所述，本发明实施例，通过采集一帧包含有目标的x线摄片，并对x线摄片识别目标，对目标进行聚焦追踪，以此降低x线暴露范围，降低x线辐射人体的剂量，减少对人体的伤害，并能够通过实时追踪目标所在位置的x线摄片，使术者更为方便的观察手术环境，辅助术者顺利完成手术，提升手术的成功率。

在本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有程序，所述程序用于实现如上所述的基于图片识别的x光机聚焦方法。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。