医学图像重建方法、装置、系统及存储介质与流程

本发明实施例涉及医学图像处理领域，尤其涉及一种医学图像重建方法、装置、系统及存储介质。

背景技术：

医学成像系统通常将其扫描装置所获得的扫描数据存储在预设存储区，以便于图像重建模块后期进行离线图像重建，因此扫描数据经常会存在诸如crc的存储错误。这些错误使图像重建模块不能将全部的扫描数据从预设存储区提取至重建存储区，从而导致图像重建失败；或者图像重建模块可以将全部的扫描数据从预设存储区提取至重建存储区，但由于部分数据块存在这样或那样的错误，仍然出现图像重建失败的情况。

综上，现有技术的医学图像重建方法存在由于扫描数据存储错误而导致的图像重建失败的问题。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种医学图像重建方法，解决了现有技术的医学图像重建方法存在由于扫描数据存储错误而导致的图像重建失败的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种医学图像重建方法，包括：

将扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；

对没有通过所述预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；

对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；

对通过所述预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

第二方面，本发明实施例还提供了一种医学图像重建装置，包括：

首次检验模块，用于将待重建的扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；

细化检验模块，用于对没有通过所述预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；

修复模块，用于对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；

重建模块，用于对通过所述预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

第三方面，本发明实施例还提供了一种医学成像系统，包括：

扫描装置，用于获取待重建的扫描数据；

存储器，用于存储所述扫描装置获取的待重建的扫描数据；

处理器，用于将待重建的扫描数据分批进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；以及对没有通过所述预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；以及对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；以及对通过所述预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

第四方面，本发明实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的医学图像重建方法。

本发明实施例提供的医学图像重建方法的技术方案，包括：将扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。由于预设检验的时间远小于数据修复的时间，将有问题的扫描数据缩小至被定位的坏数据块，可以大大减少数据修复的数据量，从而可以快速地完成数据修复和图像重建。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。

图1是本发明实施例一提供的医学图像重建方法的流程图；

图2是本发明实施例二提供的医学图像重建装置的结构框图；

图3是本发明实施例二提供的又一医学图像重建装置的结构框图；

图4是本发明实施例三提供的医学成像系统的结构框图；

图5是本发明实施例三提供的又一医学成像系统的结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，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。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的医学图像重建方法的流程图。本实施例的技术方案适用于对有问题的扫描数据进行图像重建的情况。该方法可以由本发明实施例提供的医学图像重建装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并配置在处理器中应用。该方法具体包括如下步骤：

s101、将扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块。

其中，扫描数据为临床常用的在线成像数据或离线成像数据，其中，在线成像数据是指在获取成像数据的同时，对所获取的成像数据执行该步骤的操作；离线成像数据是指成像数据全部获取完毕之后，再对所有的成像数据执行该步骤的操作，成像数据可以是ct(computedtomography，简称ct，计算机断层扫描)扫描数据、dr(digitalimagingsystem，简称dr，数字化x线成像系统)、mr(magneticresonanceimaging，简称mr，磁共振成像)扫描数据、pet(positronemissioncomputedtomography，简称pet，正电子发射型计算机断层成像)扫描数据等，本实施例不对其作具体限定。

其中，预设检验优选但不限于循环冗余校验，循环冗余校验主要应对扫描数据传输过程中，因噪声干扰或传输中断等因素使接收端接收到的数据出现错码的情况。需要说明的是，本实施例的预设检验为数据检验的统称，实际使用时，可以采用一种或多种数据检验方法对扫描数据进行检验。

可以理解的是，如果扫描数据存在问题，则无法对其进行图像重建以得到医学图像，或者能够进行图像重建，但无法得到具有临床价值的医学图像。为此，本实施例在对扫描数据进行图像重建之前，先对扫描数据进行预设检验以确定扫描数据是否有问题，如果有问题则完成对有问题扫描数据的定位，从而便于对有问题扫描数据的修复。由于临床扫描数据的数据量通常比较大，为了提高预设检验的速度，本实施例先对扫描数据进行分批，然后再对每批次的扫描数据分别进行预设检验。

其中，分批时可以直接将扫描数据分成若干份，一份作为一批；也可以先将扫描数据分成若干份，每一份作为一个数据块，然后以数据块为最小单元对扫描数据进行分批，且每个批次的扫描数据至少包括两个数据块。

s102、对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位。

由于预设检验的速度远大于数据修复的速度，为了使所有扫描数据尽快进入图像重建阶段，需要尽可能地缩小有问题数据的范围，因此本实施例需要完成每个坏数据块的定位。

可以理解的，如果扫描数据均没有问题，那么所有批次的扫描数据均可以通过预设检验，如果扫描数据存在问题，那么至少一个批次的扫描数据无法通过预设检验。而对于有问题的扫描数据通常需要对其进行修复，为了提高扫描数据的修复速度，本实施例对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位。

在对没有通过预设检验的批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验时，先对该批次的扫描数据进行划分，然后对划分结果中的每一组扫描数据分别进行预设检验。

其中，对该批次的扫描数据的划分方式可选为按数据块划分，即对该批次的扫描数据的数据块逐个进行预设检验，直至完成所有数据块的校验以确定所有坏数据块的定位。

其中，对该批次的扫描数据的划分方式可选为二分法，即基于二分法对该批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验；如果当前层级存在没有通过预设检验的批次的扫描数据，则基于二分法对该层级该批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位。具体可选为，将该批次的扫描数据分成两组，然后分别对每一组扫描数据进行预设检验，预设检验结果可能是一组扫描数据没有通过预设检验，也可能是两组扫描数据均没有通过预设检验。此时需要对没有通过预设检验的组别的扫描数据再次进行划分，然后对该划分结果中的每组扫描数据进行预设检验，直至没有通过预设检验的组别的扫描数据仅包括一个数据块时停止，此时完成了所有坏数据库的定位。通过二分法对没有通过预设检验的第二层级以及第二层级以后的待检验的扫描数据进行再次分组，并将分组后的各组扫描数据分别进行预设检验，可以大大加快扫描数据预设检验的速度。

s103、对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块。

由于预设检验方法通常与修复函数一一对应，因此在完成坏数据块的定位之后，需要根据预设检验所使用的预设检验方法确定用于修复坏数据块的修复函数，然后使用该修复函数对被定位到的坏数据块进行修复，以生成修复后的数据块。

示例性的，如果预设检验所采用的预设检验方法为循环冗余校验，同时该检验方法对应的修复函数为预设插值函数，则通过预设插值函数对定位到的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块。

s104、对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

如果扫描数据在预设检验前就存储在重建存储区，则在所有坏数据块修复完成之后，对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

可以理解的是，在对扫描数据进行预设检验和修复时，通常需要先读取该扫描数据，那么，如果扫描数据在预设检验之前存储在初始存储区，而图像重建模块对应的存储区为重建存储区，则从初始存储区分批次读取扫描数据，以及对每批次扫描数据进行预设检验，并将通过预设检验的扫描数据存储至重建存储区，以及将修复后的数据块存储在重建存储区，然后对重建存储区的扫描数据进行图像重建以生成目标医学图像。

本发明实施例提供的医学图像重建方法的技术方案，包括：将扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。由于预设检验的时间远小于数据修复的时间，将有问题的扫描数据缩小至被定位的坏数据块，可以大大减少数据修复的数据量，从而可以快速地完成数据修复和图像重建。

实施例二

图2是本发明实施例二提供的医学图像重建装置的结构框图。该装置用于执行上述任意实施例所提供的医学图像重建方法，该装置可选为软件或硬件实现。该装置包括：

首次检验模块11，用于将待重建的扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；

细化检验模块12，用于对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；

修复模块13，用于对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；

重建模块14，用于对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

其中，细化检验模块具体可用于对没有通过所述预设检验的批次的扫描数据的数据块逐个进行预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位。

其中，细化检验模块具体还可用于如果存在没有通过预设检验的批次的扫描数据，则基于二分法对该批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验；如果当前层级存在没有通过预设检验的批次的扫描数据，则基于二分法对该层级该批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位。

其中，修复模块包括修复函数确定单元和修复单元，其中，修复函数确定单元用于根据所述预设检验确定修复所述坏数据块的修复函数；修复单元用于调用该修复函数对定位的坏数据块进行修复，以生成修复后的数据块。

其中，修复函数确定单元具体可用于，如果预设检验所采用的校验方法为循环冗余校验，则修复函数为预设插值函数；相应的，修复单元具体可用于调用预设插值函数对坏数据块进行修复以生成修复后的数据块。

如图3所示，该装置还包括存储模块15，用于将通过预设检验的扫描数据存储至重建存储区，以及将修复后的数据块存储在重建存储区以用于图像重建。

本发明实施例提供的医学图像重建装置的技术方案，通过首次检验模块将待重建的扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；通过细化检验模块对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；通过修复模块对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；通过重建模块对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。由于预设检验的时间远小于数据修复的时间，将有问题的扫描数据缩小至被定位的坏数据块，可以大大减少数据修复的数据量，从而可以快速地完成数据修复和图像重建。

本发明实施例所提供的医学图像重建装置可执行本发明任意实施例所提供的医学图像重建方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图4为本发明实施例三提供的医学成像系统的结构示意图，如图4所示，该系统包括扫描装置21、存储器22和处理器23，扫描装置21用于获取待重建的扫描数据；存储器22用于存储扫描装置获取的待重建的扫描数据；处理器23用于将待重建的扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；以及对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；以及对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；以及对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

其中，扫描数据为临床常用的在线成像数据或离线成像数据，其中，在线成像数据是指在获取成像数据的同时，对所获取的成像数据执行该步骤的操作；离线成像数据是指成像数据全部获取完毕之后，再对所有的成像数据执行该步骤的操作，成像数据可以是ct(computedtomography，简称ct，计算机断层扫描)扫描数据、dr(digitalimagingsystem，简称dr，数字化x线成像系统)扫描数据、mr(magneticresonanceimaging，简称mr，磁共振成像)扫描数据、pet(positronemissioncomputedtomography，简称pet，正电子发射型计算机断层成像)扫描数据等，本实施例不对其作具体限定。

其中，预设检验优选但不限于循环冗余校验，循环冗余校验主要应对扫描数据传输过程中，因噪声干扰或传输中断等因素使接收端接收到的数据出现错码的情况。需要说明的是，本实施例的预设检验为数据检验的统称，实际使用时，可以采用一种或多种数据检验方法对扫描数据进行检验。

可以理解的是，如果扫描数据存在问题，则无法对其进行图像重建以得到医学图像，或者能够进行图像重建，但无法得到具有临床价值的医学图像。为此，本实施例在对扫描数据进行图像重建之前，先对扫描数据进行预设检验以确定扫描数据是否有问题，如果有问题则完成对有问题扫描数据的定位，从而便于对有问题扫描数据的修复。由于临床扫描数据的数据量通常比较大，因此本实施例先对扫描数据进行分批，然后再对每批次的扫描数据分别进行预设检验。

其中，分批时可以直接将扫描数据分成若干份，一份作为一批；也可以先将扫描数据分成若干份，每一份作为一个数据块，然后以数据块为最小单元对扫描数据进行分批，且每个批次的扫描数据至少包括两个数据块。

由于预设检验的速度远大于数据修复的速度，为了使所有扫描数据尽快进入图像重建阶段，需要尽可能地缩小有问题数据的范围，因此本实施例需要完成每个坏数据块的定位。

可以理解的，如果扫描数据均没有问题，那么所有批次的扫描数据均可以通过预设检验，如果扫描数据存在问题，那么至少一个批次的扫描数据无法通过预设检验。而对于有问题的扫描数据通常需要对其进行修复，为了提高扫描数据的修复速度，本实施例对没有通过预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位。

在对没有通过预设检验的批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验时，需要先对该批次的扫描数据进行划分，然后对划分结果中的每一组扫描数据分别进行预设检验。

其中，对该批次的扫描数据的划分方式可选为按数据块划分，即对该批次的扫描数据的数据块逐个进行预设检验，直至完成所有数据块的校验以确定所有坏数据块的定位。

其中，对该批次的扫描数据的划分方式可选为二分法，即基于二分法对该批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验；如果当前层级存在没有通过预设检验的批次的扫描数据，则基于二分法对该层级该批次的扫描数据进行下一层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位。具体可选为，将该批次的扫描数据分成两组，然后分别对每一组扫描数据进行预设检验，预设检验结果可能是一组扫描数据没有通过预设检验，也可能是两组扫描数据均没有通过预设检验。此时需要对没有通过预设检验的组别的扫描数据再次进行划分，然后对该划分结果中的每组扫描数据进行预设检验，直至没有通过预设检验的组别的扫描数据仅包括一个数据块时停止，此时完成了所有坏数据库的定位。通过二分法对没有通过预设检验的第二层级以及第二层级以后的待检验的扫描数据进行再次分组，并将分组后的各组扫描数据分别进行预设检验，可以大大加快扫描数据预设检验的速度。

由于预设检验方法通常与修复函数一一对应，因此在完成坏数据块的定位之后，需要根据预设检验所使用的预设检验方法确定用于修复坏数据块的修复函数，然后使用该修复函数对被定位到的坏数据块进行修复，以生成修复后的数据块。

示例性的，如果预设检验所采用的预设检验方法为循环冗余校验，则其对应的修复函数为预设插值函数，然后通过预设插值函数对定位到的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块。

如果扫描数据在预设检验前就存储在重建存储区，则在所有坏数据块修复完成之后，对通过预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

可以理解的是，在对扫描数据进行预设检验和修复时，通常需要先读取该扫描数据，那么，如果扫描数据在预设检验之前存储在初始存储区，而图像重建模块对应的存储区为重建存储区，则从初始存储区分批次读取扫描数据，以及对每批次扫描数据进行预设检验，并将通过预设检验的扫描数据存储至重建存储区，以及将修复后的数据块存储在重建存储区，然后对重建存储区的扫描数据进行图像重建以生成目标医学图像。

由于预设检验的时间远小于数据修复的时间，将有问题的扫描数据缩小至被定位的坏数据块，可以大大减少数据修复的数据，从而大大减少整个医学图像重建过程的时间。

如图5所示，该系统还包括输入装置24以及输出装置25；设备中处理器23的数量可以是一个或多个，图5中以一个处理器23为例；设备中的处理器23、存储器22、输入装置24以及输出装置25可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。

存储器22作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的医学图像重建方法对应的程序指令/模块(例如，首次检验模块11、细化检验模块12、修复模块13以及重建模块14。处理器23通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的医学图像重建方法。

存储器22可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器22可进一步包括相对于处理器23远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置24可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

输出装置25可包括显示屏等显示设备，例如，用户终端的显示屏。

实施例四

本发明实施例四还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种医学图像重建方法，该方法包括：

将扫描数据分批次进行预设检验，其中，每批次的扫描数据包括至少两个数据块；

对没有通过所述预设检验的批次的扫描数据再进行至少一个层级的分批预设检验，直至完成该批次的扫描数据的所有坏数据块的定位；

对定位的坏数据块进行修复以生成修复后的数据块；

对通过所述预设检验的扫描数据和修复后的数据块进行图像重建，以生成目标医学图像。

当然，本发明实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的方法操作，还可以执行本发明任意实施例所提供的医学图像重建方法中的相关操作。

通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(read-onlymemory，简称rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，简称ram)、闪存(flash)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的医学图像重建方法。

值得注意的是，上述医学图像重建装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。

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。