本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種多模態(tài)探測系統(tǒng)的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體。

背景技術(shù)：

在多模態(tài)探測系統(tǒng)中，通常將兩種不同的探測器探測的同一目標(biāo)對象的圖像進(jìn)行耦合，以實現(xiàn)對目標(biāo)對象進(jìn)行分析。例如，在PET-CT(Positron Emission Tomography-Computed Tomography，正電子發(fā)射斷層顯像-計算機(jī)斷層掃描)探測系統(tǒng)中，將PET探測器探測的人體內(nèi)病灶的PET圖像和CT探測器探測人體器官組織的CT圖像進(jìn)行耦合，以實現(xiàn)定位病灶位置。為了便于將PET圖像和CT圖像進(jìn)行耦合，在通過PET探測器探測PET圖像，以及通過CT探測器探測CT圖像之前，需要對PET探測器的FOV(Field-of-View，視野)坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系進(jìn)行配準(zhǔn)。

目前，在對PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系進(jìn)行配準(zhǔn)時，工程師手動調(diào)節(jié)PET探測器和CT探測器，將PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系調(diào)節(jié)一致；也即PET探測器的FOV坐標(biāo)系的原點和CT探測器的FOV坐標(biāo)系的原點重合，PET探測器的FOV坐標(biāo)系的X、Y、Z軸分別與CT探測器的FOV坐標(biāo)系的X、Y、Z軸平行。

然而手動調(diào)節(jié)PET探測器和CT探測器實現(xiàn)坐標(biāo)配準(zhǔn)時，會存在誤差；因此，目前急需一個坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，分別通過PET探測器和CT探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到兩張圖像，通過對這兩張圖像進(jìn)行分析，實現(xiàn)坐標(biāo)配準(zhǔn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種多模態(tài)探測系統(tǒng)的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體。技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種多模態(tài)探測系統(tǒng)的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，其特征在于，所述坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括：第一豎板、第一橫板和第二橫板；

所述第一橫板和所述第二橫板固定在所述第一豎板上；

所述第一橫板上設(shè)置K個凹槽，所述第二橫板上設(shè)置E個凹槽，所述K個凹槽和所述E個凹槽中的任意四個凹槽不在同一個平面內(nèi)，所述K個凹槽在所述多模態(tài)探測系統(tǒng)的垂直方向上的第一投影，與所述E個凹槽在所述垂直方向上的第二投影不重疊，每個凹槽中存放X射線顯影劑和示蹤劑的混合液；

其中，所述K為大于或等于1的整數(shù)，所述E為大于或等于1的整數(shù)，且所述K+E≥4。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述坐標(biāo)配準(zhǔn)模體還包括：至少一個第三橫板；

所述至少一個第三橫板固定在所述第一豎板上；

對于每個第三橫板，所述第三橫板上設(shè)置至少一個凹槽，所述K個凹槽、所述E個凹槽和所述至少一個凹槽中的任意四個凹槽不在同一個共面內(nèi)，且所述至少一個凹槽在所述垂直方向上的第三投影分別與所述第一投影和所述第二投影不重疊。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述坐標(biāo)配準(zhǔn)模體還包括：第二豎板；

所述第一豎板和所述第二豎板相對設(shè)置，所述第一橫板的一端固定在所述第一豎板上，所述第一橫板的另一端固定在所述第二豎板上。

所述第二橫板的一端固定在所述第一豎板上，所述第二橫板的另一端固定在所述第二豎板上。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述坐標(biāo)配準(zhǔn)模體還包括：至少一個第三橫板；

對于每個第三橫板，所述第三橫板的一端固定在所述第一豎板上，所述第三橫板的另一端固定在所述第二豎板上，所述第三橫板上設(shè)置至少一個凹槽，所述K個凹槽、所述E個凹槽和所述至少一個凹槽中的任意四個凹槽不在同一個共面內(nèi)，且所述至少一個凹槽在所述垂直方向上的第四投影分別與所述第一投影和所述第二投影不重疊。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述第一橫板、所述第二橫板和所述第三橫板平行，且所述坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括的任意相鄰兩個橫板之間的高度為預(yù)設(shè)高度。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述任意四個凹槽中的任一凹槽到其他三個凹槽所構(gòu)成的平面之間的距離大于預(yù)設(shè)距離。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述第一豎板、第一橫板和第二橫板的材料均為非金屬材料。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述每個凹槽的結(jié)構(gòu)為倒圓錐體結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的大小不大于所述多模態(tài)探測系統(tǒng)的探測器的探測視野大小。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述X射線顯影劑為碘油，所述示蹤劑為¹⁸F-FDG溶液。

本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，所述K為2，所述E為2。

本發(fā)明實施例中，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體通過第一豎板固定第一橫板和第二橫板，并在第一橫板和第二橫板上設(shè)置存放X射線顯影劑和示蹤劑的凹槽，提高了坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的穩(wěn)定性，并且，該X射線顯影劑和示蹤劑為常用的放射性液體，相比固態(tài)源，價格低，輻射強(qiáng)度小，用量也較少，并且后續(xù)處理方便，無需額外的人員管理，因此，本發(fā)明實施例提供的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，節(jié)省了使用成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的一種多模態(tài)探測系統(tǒng)的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的裝置結(jié)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的一種探測器圓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的俯視圖；

圖4是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的裝置結(jié)示意圖；

圖5是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的俯視圖；

圖6是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的裝置結(jié)示意圖；

圖7是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的俯視圖；

圖8是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的裝置結(jié)示意圖；

圖9是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的俯視圖；

圖10是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體使用環(huán)境圖；

圖11是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中凹槽結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖12是本發(fā)明實施例提供的一種多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的方法流程圖；

圖13是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體結(jié)構(gòu)圖；

圖14是本發(fā)明實施例提供的一種坐標(biāo)配準(zhǔn)模體俯視圖；

圖15是本發(fā)明實施例提供的一種多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的方法流程圖；

圖16是本發(fā)明實施例提供的一種多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1第一豎板，

2第二豎板，

3第一橫板，

4第二橫板，

5凹槽，

6第三橫板，

7第一縫隙，

8第二縫隙。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種多模態(tài)探測系統(tǒng)的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括第一豎板1、該第一橫板3上設(shè)置K個凹槽5，該第二橫板4上設(shè)置E個凹槽5，該K個凹槽5和該E個凹槽5中的任意四個凹槽5不在同一個平面內(nèi)，該K個凹槽5在該多模態(tài)探測系統(tǒng)的垂直方向的第一投影，與該E個凹槽5在該垂直方向的第二投影不重疊，每個凹槽5中存放X射線顯影劑和示蹤劑的混合液；其中，該K為大于或等于1的整數(shù)，該E為大于或等于1的整數(shù)，且該K+E≥4。

本發(fā)明實施例中，該第一豎板1可以垂直地面設(shè)置，也可與地面成一定角度，該第一橫板3和第二橫板4可以固定在該第一豎板1的一側(cè)，該第一橫板3上設(shè)置有K個凹槽5，該第二橫板4上設(shè)置有E個凹槽5。

理論上，四個不在同一平面的點唯一確定一個空間，三個不在同一直線的點可以得到兩個空間相對位置的位置關(guān)系，因此，本發(fā)明實施例中，至少需要四個凹槽5，即K+E≥4。優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中，該K可以為2，該E可以為2。

圖2為PET-CT設(shè)備的探測器圓環(huán)，如圖2所示，O為該探測器圓環(huán)的中心，即連接探測器圓環(huán)所有處于直徑兩端的探測器晶體確定的中心位置，A為該探測器圓環(huán)的左頂點，B為該探測器圓環(huán)的右頂點，C為該探測器圓環(huán)的上頂點，D為該探測器圓環(huán)的下頂點，以探測器圓環(huán)的中心O為視野中心，以A-B方向為視野范圍的水平方向，以C-D方向為視野范圍的垂直方向，以垂直于探測器圓環(huán)所在平面的方向為視野范圍的軸向。

本發(fā)明實施例中，CT圖像是CT探測器沿著軸向探測的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的多張截面圖，為了避免CT圖像中不同凹槽5在垂直方向上的投影重疊時對CT圖像造成的干擾，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的多個凹槽5在垂直方向上的投影均不會重疊。

其中，圖3是該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體在該多模態(tài)探測系統(tǒng)的垂直方向上的俯視圖，如圖3所示，第一橫板3中的兩個凹槽5在垂直方向的第一投影與第二橫板4中的兩個凹槽5在垂直方向的第二投影不發(fā)生重疊。

如圖4所示，本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體還可以包括至少一個第三橫板6，該至少一個第三橫板固定在該第一豎板1上；對于每個第三橫板6，該第三橫板6上設(shè)置至少一個凹槽5，該K個凹槽5、該E個凹槽5和該至少一個凹槽5中的任意四個凹槽5不在同一個共面內(nèi)，且該至少一個凹槽5在該垂直方向上的第三投影分別與該第一投影和該第二投影不重疊。

其中，每個第三橫板6上設(shè)置至少一個凹槽5，每個第三橫板6上設(shè)置凹槽5的數(shù)量可以相同，也可以不同；例如，每個第三橫板6上設(shè)置兩個凹槽5。

以每個第三橫板6上設(shè)置兩個凹槽5為例，圖5是該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體在該多模態(tài)探測系統(tǒng)的垂直方向上的俯視圖，如圖5所示，第三橫板3中的兩個凹槽5在垂直方向的第三投影分別與第一投影、第二投影不發(fā)生重疊。

如圖6所示，本發(fā)明實施例提供的一種可能的設(shè)計中，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體還包括：第二豎板2；該第一豎板1和該第二豎板2相對設(shè)置，該第一橫板3的一端固定在該第一豎板1上，該第一橫板3的另一端固定在該第二豎板2上；該第二橫板4的一端固定在該第一豎板1上，該第二橫板4的另一端固定在該第二豎板2上。

本發(fā)明實施例中，該多模態(tài)探測系統(tǒng)的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中，該第一豎板1和該第二豎板2可以垂直地面相對設(shè)置，該第一豎板1和第二豎板2也可以與地面傾斜相對設(shè)置，即與地面成銳角；該第一豎板1和該第二豎板2相對設(shè)置時，該第一豎板1和第二豎板2可以平行設(shè)置，也可以成一定夾角設(shè)置。

優(yōu)選的，為了提高PET探測器和CT探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到的PET圖像和CT圖像的準(zhǔn)確性，可以將坐標(biāo)配準(zhǔn)模體設(shè)置為直梯狀，且第一橫板3和第二橫板4在垂直方向上的投影也不重疊。

其中，圖7是該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體在該多模態(tài)探測系統(tǒng)的垂直方向上的俯視圖，如圖7所示，第一橫板3中的兩個凹槽5在垂直方向的第一投影與第二橫板4中的兩個凹槽5在垂直方向的第二投影不發(fā)生重疊。

本發(fā)明實施例中，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體還包括：至少一個第三橫板6；例如，如圖8所示，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體還包括一個第三橫板6。

對于每個第三橫板6，該第三橫板6的一端固定在該第一豎板1上，該第三橫板6的另一端固定在該第二豎板2上，該第三橫板6上設(shè)置至少一個凹槽5，該K個凹槽5、該E個凹槽5和該至少一個凹槽5中的任意四個凹槽5不在同一個平面內(nèi)，且該至少一個凹槽5在該垂直方向上的第四投影分別與該第一投影和該第二投影不重疊。

每個第三橫板6上設(shè)置至少一個凹槽5，每個第三橫板6上設(shè)置凹槽5的數(shù)量可以相同，也可以不同；例如，每個第三橫板6上設(shè)置兩個凹槽5。

圖9是該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體在該多模態(tài)探測系統(tǒng)的垂直方向上的俯視圖，如圖9所示，第三橫板6中的兩個凹槽5的投影在垂直方向的第四投影分別與第一投影、第二投影不發(fā)生重疊。

本發(fā)明實施例中，K可以為2，E可以為2，并且在第三橫板6上設(shè)置兩個凹槽5，這樣，實際計算轉(zhuǎn)換矩陣時，可以降低轉(zhuǎn)換矩陣對于每個凹槽5中點源坐標(biāo)精確性的依賴，同時還能提供確定PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系的位置關(guān)系時所需的數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例中，該第一橫板3、該第二橫板4和該第三橫板6平行，且該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括的任意相鄰兩個橫板之間的高度為預(yù)設(shè)高度。本發(fā)明實施例中，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的大小不大于該多模態(tài)探測系統(tǒng)的探測器的探測視野大小。

如圖10所示，將該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體放到PET-CT設(shè)備的平臺上，沿著軸向移動到該PET-CT設(shè)備的探測區(qū)域中，該多個凹槽5應(yīng)均在探測器的探測視野包括的視野范圍內(nèi)。

需要說明的是，探測器的探測視野大小即PET探測器和CT探測器能探測到的視野范圍的大小。

一般來說，實際應(yīng)用時，PET-CT設(shè)備中包括多個探測器圓環(huán)，該多個探測器圓環(huán)可以平行排列，實際PET探測器和CT探測器均能探測到的視野范圍為：

水平方向和垂直方向：以視野中心為圓心，半徑為250mm的圓形范圍內(nèi)；軸向：垂直于該圓形平面，從第一個探測器圓環(huán)到最后一個探測器圓環(huán)不超過162mm范圍內(nèi)。

如圖9所示，將第一豎板1和第二豎板2的中心點連線的中點O₁確定為該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的中心，實際操作時，坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中心和探測視野中心基本保持一致，其中，坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中心和探測視野中心之間的距離可以在0毫米～1毫米、0毫米～3毫米等范圍內(nèi)。

本發(fā)明實施例中，為了減小幾何誤差，可以將第一橫板3、第二橫板4和第三橫板6中的所有凹槽5的分布在以下分布范圍內(nèi)：

垂直方向：分布在距離坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的中心不超過100mm范圍內(nèi)，水平方向：分布在距離坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的中心不超過120mm范圍內(nèi)，軸向：分布在距離坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的中心不超過70mm范圍內(nèi)。

因此，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括的任意相鄰兩個橫板之間的高度為預(yù)設(shè)高度，該預(yù)設(shè)高度小于或者等于100mm，本發(fā)明實施例對該預(yù)設(shè)高度的具體數(shù)值不做具體限定。例如，該預(yù)設(shè)高度為100mm。

另外，第一豎板1、第二豎板2、第一橫板3、第二橫板4和第三橫板6的厚度均小于10mm。

另外，如圖8所示，在第二豎板2上設(shè)置第一縫隙7，在第一豎板1上設(shè)置第二縫隙8第一縫隙7在第二豎板2上的位置與第二縫隙8在第一豎板1上的位置相同或者不同。便于使用時通過第一縫隙7和第二縫隙8，將該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體固定在探測視野中。

本發(fā)明實施例中，該任意四個凹槽5中的任一凹槽5到其他三個凹槽5所構(gòu)成的平面之間的距離大于預(yù)設(shè)距離。

在滿足以上坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的大小不大于該多模態(tài)探測系統(tǒng)的探測器的探測視野大小的基礎(chǔ)上，任意四個凹槽5中的任一凹槽5到其它三個凹槽5所構(gòu)成的平面之間的距離盡可能的大。

本發(fā)明實施例中，可以通過窮舉法計算，用凹槽5中點源的坐標(biāo)依次表示凹槽5的位置，依次尋找滿足預(yù)設(shè)條件的六個點源的坐標(biāo)的最優(yōu)解，該預(yù)設(shè)條件可以為：保證任意四個點源不在同一個平面的前提下，并且點源在其分布范圍內(nèi)，即，垂直方向：分布在距離坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的中心不超過100mm范圍內(nèi)，水平方向：分布在距離坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的中心不超過120mm范圍內(nèi)，軸向：分布在距離坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的中心不超過70mm范圍內(nèi)，其中任意一個點源到其他三個點源所構(gòu)成的平面的距離盡可能大。

實際操作時，如圖2所示，可以先以視野中心為坐標(biāo)原點建立坐標(biāo)系，以水平方向A→B的方向為X軸正方向，以垂直方向C→D的方向為Y軸正方向，以垂直該圓環(huán)紙面向里的方向為Z軸正方向，建立坐標(biāo)系，在該坐標(biāo)系中，確定垂直、水平、軸向上點源的分布范圍，在該分布范圍內(nèi)，選取預(yù)設(shè)的坐標(biāo)間隔，在探測器的探測視野的范圍內(nèi)，確定出全部坐標(biāo)，在該全部坐標(biāo)中，以六個點源坐標(biāo)為一組，并且，同一組的六個點源中任意四個點源不在同一平面前提下，依次計算每組中六個點源坐標(biāo)到其余五個點源坐標(biāo)中任意三個點源組成的平面之間的距離，每個組中得到60個點源坐標(biāo)到平面的距離，在這60個點源坐標(biāo)到平面的距離中，確定出點源坐標(biāo)到平面的距離的最小值。然后，在多個組中，確定出距離的最小值最大的一組點源坐標(biāo)，將該組包括的六個點源坐標(biāo)作為最終使用的點源坐標(biāo)，即根據(jù)這六個點源坐標(biāo)，確定凹槽5位置。

該任意四個凹槽5中的任一凹槽5到其他三個凹槽5所構(gòu)成的平面之間的距離大于預(yù)設(shè)距離，該預(yù)設(shè)距離即為該組中點源坐標(biāo)到平面的距離的最小值。

這樣，保證了其中任意一個點源到其他三個點源所構(gòu)成的平面的距離盡可能大，進(jìn)一步提高了確定PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系的位置關(guān)系的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明實施例中，該第一豎板1、第一橫板3和第二橫板4的材料均為非金屬材料。并且，第二豎板2和每個第三橫板6的材料也可以為非金屬材料。

因為非金屬材料在CT探測器中成像效果較清晰，并且，非金屬材料具有低衰減的特性，不會在PET探測器探測凹槽5中的點源過程產(chǎn)生干擾，因此，該第一豎板1、第二豎板2、第一橫板3、第二橫板4和第三橫板6的材料均為非金屬材料，進(jìn)而得到精確的CT圖像和PET圖像。

X射線顯影劑和示蹤劑的混合液中，該X射線顯影劑為碘油，該示蹤劑為¹⁸F-FDG溶液。該每個凹槽5的結(jié)構(gòu)為倒圓錐體結(jié)構(gòu)。

X射線顯影劑和示蹤劑的混合液中，混合液為密度與空氣密度、支架密度均不相同的放射性溶液，為了提高得到的PET圖像和CT圖像的精確性，X射線顯影劑可以為碘油，示蹤劑可以為¹⁸F-FDG(2-Fluorine-18-Fluoro-2-deeoxy-D-glucose，2-氟-18-氟-2-脫氧-D-葡萄糖)溶液。

實際操作時，一般采用醫(yī)用碘油，即混合液為混合了醫(yī)用碘油的¹⁸F-FDG溶液。

另外，¹⁸F-FDG溶液和醫(yī)用碘油價格比較便宜，相比價格昂貴、國家管控較嚴(yán)的固態(tài)源，¹⁸F-FDG溶液和醫(yī)用碘油容易獲??；并且，¹⁸F-FDG溶液的半衰期短，大約為110分鐘，使用完畢可以在短時間內(nèi)丟棄處理，不需要專門的回收渠道，相比活度較高、半衰期較長的固態(tài)源，¹⁸F-FDG溶液無需保存，隨取隨用，節(jié)省了保存放射源的成本，減少對操作人員不必要的輻射。

本發(fā)明實施例中，將坐標(biāo)配準(zhǔn)模體放到只需要保證凹槽5正面朝上，坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中心和探測視野中心基本保持一致，然后，可以使用針管依次往多個凹槽5注射混有醫(yī)用碘油的¹⁸F-FDG溶液，保證充滿且不溢出。

本發(fā)明實施例中，為了注射碘油的方便，可以將凹槽5的結(jié)構(gòu)設(shè)置為圓錐體結(jié)構(gòu)，如圖11所示，圖11為凹槽5的剖面圖，該凹槽5頂點處對應(yīng)的剖面可以為倒三角形7，優(yōu)選的，本發(fā)明實施例中，該倒三角形可以為等邊三角形。

其中，該等邊三角形的邊長小于6mm，該凹槽5中存放的溶液體積在0.01毫升至0.03毫升范圍內(nèi)。因此，本發(fā)明實施例提供的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中需要的¹⁸F-FDG溶液和醫(yī)用碘油的量非常少，節(jié)省了使用成本。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中僅以圓錐體結(jié)構(gòu)的凹槽5為例進(jìn)行說明，但是本發(fā)明實施例對此不做具體限定，凹槽5的結(jié)構(gòu)還可以為能夠存放溶液的圓柱體或者長方體結(jié)構(gòu)等。

本發(fā)明實施例中，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體通過第一豎板1固定第一橫板3和第二橫板4，并在第一橫板3和第二橫板4上設(shè)置存放X射線顯影劑和示蹤劑的凹槽5，提高了坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的穩(wěn)定性，并且，該X射線顯影劑和示蹤劑為常用的放射性液體，相比固態(tài)源，價格低，輻射強(qiáng)度小，用量也較少，且后續(xù)處理方便，無需額外的人員管理，因此，本發(fā)明實施例提供的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，節(jié)省了使用成本。

本發(fā)明實施例中，多模態(tài)探測系統(tǒng)中的解剖學(xué)探測器和核成像探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體時，每個存放混合液的凹槽5作為一個點源，解剖學(xué)探測器分別探測每個點源在解剖學(xué)探測器的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，以及核成像探測器分別探測每個點源在核成像探測器的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，根據(jù)每個點源在解剖學(xué)探測器的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)以及在核成像探測器的坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，從而確定出解剖學(xué)探測器坐標(biāo)系和核成像探測器坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系。

例如，以多模態(tài)探測系統(tǒng)為PET-CT探測系統(tǒng)為例進(jìn)行說明，如圖10所示，將該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體放到PET-CT設(shè)備的探測區(qū)域中，該PET-CT設(shè)備分別通過PET探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的PET圖像，通過CT探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的CT圖像。

然后，確定出PET圖像中凹槽5存放的混合液在PET探測器坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)，以及，CT圖像中凹槽5存放的混合液在CT探測器坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)，分別將第一坐標(biāo)和第二坐標(biāo)代入總坐標(biāo)差異公式中，從而確定出PET探測器坐標(biāo)系和CT探測器坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系，這樣，PET-CT設(shè)備在實際應(yīng)用時，可以根據(jù)該位置關(guān)系，將探測的PET圖像和CT圖像進(jìn)行融合。

需要說明的是，PET探測器坐標(biāo)系和CT探測器坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系可以用轉(zhuǎn)換表達(dá)式M表示。

具體的，以CT探測器的FOV坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系為例進(jìn)行說明，將PET探測器的FOV坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，以使PET探測器的FOV坐標(biāo)系的x、y、z軸分別與參考坐標(biāo)系的x、y、z軸平行，然后，將PET探測器的FOV坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別沿x、y、z軸方向平移一定的距離，以使PET探測器的FOV坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點與參考坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點重疊，最終，使得PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系保持一致。

其中，將PET探測器的FOV坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)的角度分別記為θ、ψ，將PET探測器的FOV坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別沿x、y、z軸方向平移的距離記為x₀、y₀、z₀。PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系可以用轉(zhuǎn)換表達(dá)式M表示：

然后，將點源的坐標(biāo)分別代入總坐標(biāo)差異公式：中。

其中，Δx＝(x₂,y₂,z₂)-M×(x₁,y₁,z₁)，(x₂,y₂,z₂)為點源在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)，(x₁,y₁,z₁)為點源在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)，n表示該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括的點源的個數(shù)，由于每個凹槽5為一個點源，如果該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中僅包括第一豎板1、第二豎板2以及第一橫板3、第二橫板4，則n＝K+E；如果該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中包括第一豎板1、第二豎板2、第一橫板3、第二橫板4以及至少一個第三橫板6，則n＝K+E+每個第三橫板6上設(shè)置的凹槽5的個數(shù)，j表示坐標(biāo)軸的維度，即用于表示該坐標(biāo)在坐標(biāo)系中的x、y、z軸的三個維度，Error表示總坐標(biāo)差異表達(dá)式。

通過該總坐標(biāo)差異公式，可確定出一個使得該總坐標(biāo)差異的值最小的轉(zhuǎn)換矩陣，從而確定出PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系之間的位置關(guān)系。

本發(fā)明實施例中，確定坐標(biāo)配準(zhǔn)模體后，便可將該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體放置在多模態(tài)探測設(shè)備探測視野中，通過以下步驟201-203，確定出PET探測器的FOV坐標(biāo)系和CT探測器的FOV坐標(biāo)系進(jìn)行配準(zhǔn)，即計算出將PET圖像在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣，或者將CT圖像在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣。進(jìn)而，在實際應(yīng)用中，根據(jù)該轉(zhuǎn)換矩陣，通過以下步驟301-304，將PET圖像和CT圖像進(jìn)行精確融合。

參見圖12，本發(fā)明實施例通過以下步驟201-203獲取轉(zhuǎn)換矩陣，包括：

步驟201：控制終端通過該多模態(tài)探測系統(tǒng)探測坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到第三圖像和第四圖像，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括n個點源，該n個點源為能夠被該多模態(tài)探測系統(tǒng)探測到的對象，該對象可以是混合了醫(yī)用碘油的F¹⁸-FDG溶液或者固態(tài)點源，該第三圖像的FOV坐標(biāo)系為第一坐標(biāo)系，該第四圖像的FOV坐標(biāo)系為第二坐標(biāo)系，n為大于或等于4的整數(shù)。

本發(fā)明實施例中，PET-CT設(shè)備可以包括PET探測器和CT探測器，因此，本步驟可以通過以下第一種方式或者第二種方式實現(xiàn)。

對于第一種實現(xiàn)方式，本步驟可以為：

控制終端通過PET探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的第三圖像，控制終端通過CT探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的第四圖像。

其中，將第三圖像的FOV坐標(biāo)系作為第一坐標(biāo)系，即PET探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系，將第四圖像的FOV坐標(biāo)系作為第二坐標(biāo)系，即CT探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系。

本步驟中，控制終端通過PET探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體時，PET探測器中有多個探測器單元對，PET探測器可以通過該多個探測器單元對探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體在三維空間中發(fā)射出的光子對，組成該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的第三圖像；控制終端通過CT探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體時，CT探測器對該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體實時進(jìn)行探測，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的多張CT圖像，將該多張CT圖像組成第四圖像。

本發(fā)明實施例中，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中包括多個點源，控制終端對該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的點源進(jìn)行探測，該點源可以為混合了醫(yī)用碘油的被核素標(biāo)記的溶液或者固態(tài)點源，該被核素標(biāo)記的溶液可以發(fā)射出一對方向相反的光子對，其中，該被核素標(biāo)記的溶液可以為F¹⁸-FDG溶液，也可以為其它能夠同時被多模模態(tài)探測系統(tǒng)探測到的對象，本發(fā)明實施例對此不作具體限定。

因此，控制終端通過PET探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的第三圖像的步驟可以為：控制終端通過PET探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體發(fā)出的光子對，并將探測到的該光子對的探測數(shù)據(jù)組成第三圖像。

其中，該探測數(shù)據(jù)可以包括該PET探測器探測到的光子對的位置和數(shù)目等；由于任意四個不在同一平面的點可以唯一確定一個三維空間，因此，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體至少包括四個不在同一平面的點源，即n為大于或等于4的整數(shù)。

本發(fā)明實施例中，以包括六個點源的坐標(biāo)配準(zhǔn)模體為例進(jìn)行說明，如圖13所示，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的結(jié)構(gòu)可以為梯狀結(jié)構(gòu)，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中包括六個點源，六個點源沿著垂直于地面的方向平均分三組，放置到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的每層平板上，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中點源放置的位置不超出該PET-CT設(shè)備的FOV范圍，且該多個點源在垂直方向上的投影不會互相干涉，即不會發(fā)生重疊。

由于該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的每個點源既可以被PET探測器探測到，也可以被CT探測器探測到。該點源可以為混合了醫(yī)用碘油的F¹⁸-FDG溶液，則第三圖像為一個包括了六個點源的三維圖像；多張CT圖像組成的第四圖像也可以被看作是一個包括了六個點源的三維圖像。

對于第二種實現(xiàn)方式，本步驟可以為：

控制終端可以通過CT探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的第三圖像，控制終端可以通過PET探測器探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的第四圖像。此時，可以將第三圖像的FOV坐標(biāo)系作為第一坐標(biāo)系，即CT探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系，將第四圖像的FOV坐標(biāo)系作為第二坐標(biāo)系，即PET探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系。

本發(fā)明實施例中，控制終端確定坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的第三圖像和第四圖像后，通過以下步驟202，確定坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的每個點源在第三圖像以及第四圖像中的位置。

步驟202：控制終端確定該第三圖像中的該n個點源中的每個點源的第四坐標(biāo)，以及確定該第四圖像中的該每個點源的第五坐標(biāo)，該每個點源的第四坐標(biāo)為該每個點源在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，該每個點源的第五坐標(biāo)為該每個點源在該第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)。

本步驟中，通過確定每個點源的重心坐標(biāo)進(jìn)而確定該點源在第三圖像以及第四圖像中的位置，因此，本步驟可以通過以下步驟2021-2024實現(xiàn)。

步驟2021：對于每個點源，控制終端在第三圖像中確定該點源所在的球體，獲取該球體內(nèi)每個第三像素點的像素值和第六坐標(biāo)，該每個第三像素點的第六坐標(biāo)為該每個第三像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本發(fā)明實施中，對于坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括的多個點源，控制終端通過PET探測器和CT探測器分別探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，并且該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的每個點源通過PET探測器探測得到的PET圖像中的位置和該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中該點源通過CT探測器探測得到的CT圖像中的位置一一對應(yīng)。

為了準(zhǔn)確的確定出坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中每個點源分別在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)以及該點源對應(yīng)的在第二坐標(biāo)系中的第五坐標(biāo)，需按該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中每個點源的預(yù)設(shè)次序，依次確定點源的第四坐標(biāo)以及第五坐標(biāo)，因此，本步驟中，在第三圖像中確定該點源所在的球體的步驟可以為：

獲取該點源的在多個點源中的次序，根據(jù)該次序，在第三圖像中確定該點源所在的球體。

其中，該預(yù)設(shè)次序可以根據(jù)用戶需要設(shè)置并更改，本發(fā)明實施例對此不作具體限定。

需要說明的是，控制終端在第三圖像中確定多個點源中每個點源所在的球體的次序與控制終端在第四圖像中確定多個點源中每個點源所在的球體的次序一致。

例如，該預(yù)設(shè)次序可以為控制終端探測該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體時，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中多個點源沿著該PET-CT設(shè)備的軸向的正方向的次序。

圖13是該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的結(jié)構(gòu)圖，如圖13所示，以坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括六個點源為例進(jìn)行說明，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括第一橫板、第二橫板、第三橫板以及用于固定第一橫板、第二橫板、第三橫板的第一豎板和第二豎板，第一橫板上設(shè)置點源1和點源2，第二橫板上設(shè)置點源3和點源4，第三橫板上設(shè)置點源5和點源6。

圖14是該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體的俯視圖，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中每個點源在垂直于地面方向的投影分布如圖14所示。

本發(fā)明實施例中，可以將PET-CT設(shè)備中垂直于探測器圓環(huán)所在的平面的方向定義為軸向，如果將俯視圖中從第一橫板到第三橫板的方向定義為軸向的正方向，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體在垂直方向上的投影中，多個點源的投影互不干涉，多個點源中每個點源沿著該PET-CT設(shè)備的軸向正方向依次為：2→1→3→4→6→5；因此，控制終端在第三圖像以及第四圖像中確定多個點源中每個點源所在的球體順序可以均為：2→1→3→4→6→5。

本步驟中，在第三圖像中，先確定球心，根據(jù)該球心，確定一個比該點源的實際體積略大的球體，因此，控制終端在第三圖像中確定該點源所在的球體的步驟可以為：控制終端獲取第三圖像中每個第三像素點的像素值，確定多個第三像素點中像素值最大的點，以該點為球心，確定一個體積大于該點源實際體積的球體，并將該球體作為該點源所在的球體。

其中，控制終端確定一個體積大于該點源實際體積的球體時，可以通過以下步驟，確定一個比該點源實際體積略大的球體：控制終端確定該球心到該點源邊界最大的距離，根據(jù)該最大的距離，確定大于該最大的距離的預(yù)設(shè)距離，將該預(yù)設(shè)距離確定為該球體的半徑，進(jìn)而確定一個比該點源的實際體積略大的球體。

其中，該預(yù)設(shè)距離可以根據(jù)用戶需要設(shè)置并更改，本發(fā)明實施例對此不做具體限定。例如，該預(yù)設(shè)距離可以為該最大距離增加單位長度的距離，例如，如果該最大距離為3毫米，該預(yù)設(shè)距離可以為3.1毫米。需要說明的是，控制終端在第三圖像中確定該點源所在的球體的步驟中，該確定一個體積大于該點源實際體積的球體的實現(xiàn)方式可以根據(jù)用戶需要設(shè)置并更改，本發(fā)明實施例對該確定一個體積大于該點源實際體積的球體的實現(xiàn)方式并不作具體限定。

本步驟中，控制終端獲取該球體內(nèi)每個第三像素點的像素值后，確定該每個第三像素點在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，將該第三像素點在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)作為第六坐標(biāo)。

步驟2022：控制終端根據(jù)該每個第三像素點的像素值和第六坐標(biāo)，通過以下公式一(1)，確定該點源的第四坐標(biāo)：

公式一(1)：

其中，(x₄,y₄,z₄)為該點源的第四坐標(biāo)，(x₆,y₆,z₆)為該每個第三像素點的第六坐標(biāo)，PixelValue_p為該每個第三像素點的像素值。

需要說明的是，該點源的第四坐標(biāo)即為該點源所在球體的重心坐標(biāo)。

步驟2023：對于每個點源，控制終端在第四圖像中確定該點源所在的球體，獲取該球體內(nèi)每個第四像素點的像素值和第九坐標(biāo)，該每個第四像素點的第九坐標(biāo)為該每個第四像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本步驟和步驟2021實現(xiàn)過程類似，在此不再贅述。

步驟2024：控制終端根據(jù)該每個第四像素點的像素值和第九坐標(biāo)，通過以下公式一(2)，確定該點源的第五坐標(biāo)：

公式一(2)：

其中，(x₅,y₅,z₅)為該點源的第五坐標(biāo)，(x₉,y₉,z₉)為該每個第四像素點的第九坐標(biāo)，PixelValue_q為該每個第四像素點的像素值。

本步驟和步驟2022實現(xiàn)過程類似，在此不再贅述。

進(jìn)而，控制終端根據(jù)第三圖像的第四坐標(biāo)和第四圖像的第五坐標(biāo)，通過以下步驟203，確定第一轉(zhuǎn)換矩陣，該第一轉(zhuǎn)化矩陣可以用于將第三圖像在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為第三圖像在第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)。

步驟203：控制終端根據(jù)該每個點源的第四坐標(biāo)和第五坐標(biāo)，確定該第一轉(zhuǎn)換矩陣。

如果第三圖像為PET探測器探測的PET圖像，第四圖像為CT探測器探測的CT圖像，則第一轉(zhuǎn)換矩陣為將PET圖像轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣。

如果第三圖像為CT探測器探測的CT圖像，第四圖像為PET探測器探測的PET圖像，則第一轉(zhuǎn)換矩陣為將CT圖像轉(zhuǎn)換為PET探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣。

本步驟中，通過第一轉(zhuǎn)換矩陣，將第三圖像在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為第三圖像在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，對于坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的每個點源，控制終端通過確定轉(zhuǎn)化后的第三圖像在第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)和第四圖像在第二坐標(biāo)系中的第五坐標(biāo)的坐標(biāo)差異，進(jìn)一步確定使得多個點源的總坐標(biāo)差異最小的第一轉(zhuǎn)換矩陣。

因此，本步驟可以通過以下步驟2031-2033實現(xiàn)。

步驟2031：控制終端根據(jù)該每個點源的第四坐標(biāo)、第五坐標(biāo)和該第一轉(zhuǎn)換矩陣的轉(zhuǎn)換表達(dá)式，確定該每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式。

本發(fā)明實施例中，對于坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的每個點源，控制終端預(yù)先定義了將第三圖像在第一坐標(biāo)系的第四坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第三圖像在第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換表達(dá)式，然后，通過該轉(zhuǎn)換表達(dá)式，進(jìn)一步確定該第七坐標(biāo)和第四圖像中該點源對應(yīng)的第五坐標(biāo)的坐標(biāo)差異。因此，本步驟可以通過以下步驟2031a-2031b實現(xiàn)。

步驟2031a：控制終端根據(jù)該每個點源的第四坐標(biāo)和該轉(zhuǎn)換表達(dá)式，通過以下公式二，確定該每個點源的第七坐標(biāo)，該每個點源的第七坐標(biāo)為該每個點源在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)：

公式二：(x₇,y₇,z₇)＝M×(x₄,y₄,z₄)

其中，(x₇,y₇,z₇)為該每個點源的第七坐標(biāo)，(x₄,y₄,z₄)為該每個點源的第四坐標(biāo)，M為該轉(zhuǎn)換表達(dá)式。

本發(fā)明實施例中，對于坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的每個點源，控制終端根據(jù)公式二中的轉(zhuǎn)換表達(dá)式，將第三圖像在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第三圖像在第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)。

當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換矩陣為將CT圖像轉(zhuǎn)換為PET探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣時，該公式二可以為：(x₇,y₇,z₇)＝M_CT→PET×(x₄,y₄,z₄)，該M_CT→PET表示將CT圖像在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為CT圖像在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，第一轉(zhuǎn)換矩陣對應(yīng)的轉(zhuǎn)換表達(dá)式；

當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換矩陣為將PET圖像轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣時，該公式二可以為：(x₇,y₇,z₇)＝M_PET→CT×(x₄,y₄,z₄)，該M_PET→CT表示將PET圖像在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為PET圖像在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，第一轉(zhuǎn)換矩陣對應(yīng)的轉(zhuǎn)換表達(dá)式。

本步驟中，第三圖像在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)可以通過旋轉(zhuǎn)和平移轉(zhuǎn)換為第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)。

如果以第二坐標(biāo)系作為參考坐標(biāo)系，將第一坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別繞x、y、z軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，以使第一坐標(biāo)系的x、y、z軸分別與參考坐標(biāo)系的x、y、z軸平行，然后，將第一坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別沿x、y、z軸方向平移一定的距離，以使第一坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點與參考坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點重疊，最終，使得第一坐標(biāo)系和第二坐標(biāo)系保持一致。

其中，將第一坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別繞x、y、z軸的旋轉(zhuǎn)的角度分別記為θ、ψ，將第一坐標(biāo)系包括的每個坐標(biāo)分別沿x、y、z軸方向平移的距離記為x₀、y₀、z₀，這樣，得到將第三圖像在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換參數(shù)，該轉(zhuǎn)換參數(shù)包括旋轉(zhuǎn)參數(shù)θ、ψ以及平移參數(shù)x₀、y₀、z₀；則將第三圖像在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換表達(dá)式M可以用該轉(zhuǎn)換參數(shù)表示為：

由于實驗誤差以及PET探測器和CT探測器分辨率等因素對試驗數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，導(dǎo)致實際實驗數(shù)據(jù)不可能得到該矩陣包括的多個參數(shù)的精確解。因此，本發(fā)明實施不能根據(jù)該公式二直接得到該多個參數(shù)的精確解。

本發(fā)明實施例中，采用自創(chuàng)的算法，通過以下步驟2031b，表示出轉(zhuǎn)化后的第四坐標(biāo)和第二坐標(biāo)系中的第五坐標(biāo)之間存在的坐標(biāo)差異。

步驟2031b：控制終端根據(jù)該每個點源的第五坐標(biāo)和第七坐標(biāo)，通過以下公式三，確定該每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式：

公式三：Δx＝(x₅,y₅,z₅)-(x₇,y₇,z₇)

其中，(x₇,y₇,z₇)為該每個點源的第七坐標(biāo)，(x₅,y₅,z₅)為該每個點源的第五坐標(biāo)，Δx為該坐標(biāo)差異表達(dá)式。

由步驟2031a可知，第七坐標(biāo)和第四坐標(biāo)之間的關(guān)系可以通過以下公式二表示為：

公式二：(x₇,y₇,z₇)＝M×(x₄,y₄,z₄)，

因此，將公式二代入公式三，得到以下公式四，即每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式可以表示為：

公式四：Δx＝(x₅,y₅,z₅)-M×(x₄,y₄,z₄)。

當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換矩陣為將CT圖像轉(zhuǎn)換為PET探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣時，該公式四可以為：Δx_CT→PET＝(x₅,y₅,z₅)-M_CT→PET×(x₄,y₄,z₄)，該Δx_CT→PET為將CT圖像在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為CT圖像在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，第一轉(zhuǎn)換矩陣對應(yīng)的坐標(biāo)差異表達(dá)式。

當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換矩陣為將PET圖像轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣時，該公式四可以為：Δx_PET→CT＝(x₅,y₅,z₅)-M_PET→CT×(x₄,y₄,z₄)，該Δx_PET→CT為將PET圖像在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為PET圖像在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，第一轉(zhuǎn)換矩陣對應(yīng)的坐標(biāo)差異表達(dá)式。

步驟2032：控制終端根據(jù)該每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式，確定該多個點源的總坐標(biāo)差異表達(dá)式。

本發(fā)明實施例中，通過以下公式五，即總坐標(biāo)差異表達(dá)式，進(jìn)一步將坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中的多個點源的總坐標(biāo)差異表示為：

公式五：

其中，n表示該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括的n個點源，j表示坐標(biāo)軸的維度，即用于表示該坐標(biāo)分別在第一坐標(biāo)系以及第二坐標(biāo)系中的x、y、z軸的三個維度，Error表示總坐標(biāo)差異表達(dá)式。

因此，通過該公式五，定義了坐標(biāo)配準(zhǔn)模體中多個點源的第五坐標(biāo)和第七坐標(biāo)之間的差異。

其中，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換矩陣為將CT圖像轉(zhuǎn)換為PET探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣時，該公式五可以為：該Error_CT→PET為將CT圖像在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為CT圖像在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，對應(yīng)的總坐標(biāo)差異表達(dá)式。

當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換矩陣為將PET圖像轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣時，該公式五可以為：該Error_PET→CT為將PET圖像在PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為PET圖像在CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的坐標(biāo)時，對應(yīng)的總坐標(biāo)差異表達(dá)式。

步驟2033：控制終端根據(jù)該總坐標(biāo)差異表達(dá)式，確定滿足預(yù)設(shè)條件的該第一轉(zhuǎn)換矩陣，該預(yù)設(shè)條件為該總坐標(biāo)差異表達(dá)式的值是最小值。

本步驟中，根據(jù)該總坐標(biāo)差異表達(dá)式公式五，將每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式代入總坐標(biāo)差異表達(dá)式，即，將公式四代入公式五中，然后，將步驟202中確定的每個點源在第三圖像的第四坐標(biāo)和該點源在第四圖像的第五坐標(biāo)依次代入該公式五中，確定一個使得該總坐標(biāo)差異表達(dá)式的值最小的轉(zhuǎn)換矩陣，即確定出使得該總坐標(biāo)差異表達(dá)式的值最小的轉(zhuǎn)換矩陣中的每個轉(zhuǎn)換參數(shù)，進(jìn)而，將該轉(zhuǎn)換矩陣作為第一轉(zhuǎn)換矩陣。

具體的實施過程為：將每個點源在第三圖像的第四坐標(biāo)和該點源在第四圖像的第五坐標(biāo)依次代入該公式五，在第一轉(zhuǎn)換矩陣初始值的基礎(chǔ)上，在物理過程所要求的合理范圍內(nèi)，選取合適的步長，依次計算總坐標(biāo)差異表達(dá)式的值，從中選取使得坐標(biāo)差異表達(dá)式的值最小時對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣，作為第一轉(zhuǎn)換矩陣的最優(yōu)解。

其中，第一轉(zhuǎn)換矩陣初始值可以為：

這樣，控制終端可以根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣，將第三圖像在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該第三圖像在第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)。

本發(fā)明實施例中，控制終端存儲第一轉(zhuǎn)換矩陣中的每一個轉(zhuǎn)換參數(shù)的數(shù)值，便于后續(xù)使用控制終端時，根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣，將PET-CT中的第一圖像和第二圖像進(jìn)行融合。

本發(fā)明實施例的一種可能的設(shè)計中，由于CT探測器探測的CT圖像中可以存儲目標(biāo)對象的衰減系數(shù)，控制終端可以通過該衰減系數(shù)，先對PET圖像進(jìn)行衰減校正，然后，再根據(jù)第一轉(zhuǎn)換矩陣，將修正后的PET圖像轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的圖像，進(jìn)而將修正后的PET圖像和CT圖像進(jìn)行融合，進(jìn)一步提高了融合后的PET-CT圖像的準(zhǔn)確度。

因此，當(dāng)?shù)谝晦D(zhuǎn)換矩陣為將PET圖像轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣時，還需通過以下步驟a，確定將CT圖像轉(zhuǎn)換為PET探測器的FOV坐標(biāo)系的圖像對應(yīng)的轉(zhuǎn)換矩陣，即第二轉(zhuǎn)換矩陣。

步驟a：控制終端根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣，獲取第二轉(zhuǎn)換矩陣，該第二轉(zhuǎn)換矩陣用于將該第四圖像中的每個第四像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本步驟中，如果該第一轉(zhuǎn)換矩陣可以為M_PET→CT，此時，由于需要根據(jù)轉(zhuǎn)換后的第四圖像中的每個第四像素點的圖像數(shù)據(jù)，確定衰減系數(shù)，因此，還需獲取第二轉(zhuǎn)換矩陣M_CT→PET，即將該第四圖像中的每個第四像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣。

由公式二：(x₇,y₇,z₇)＝M_PET→CT×(x₄,y₄,z₄)可知，該第一轉(zhuǎn)換矩陣和第二轉(zhuǎn)換矩陣具有正交性，該第一轉(zhuǎn)換矩陣和第二轉(zhuǎn)換矩陣的正交性可以通過以下公式六表示為：

公式六：M_CT→PET＝M_PET→CT^-1，

因此，控制終端直接根據(jù)該公式六，確定出第二轉(zhuǎn)換矩陣M_CT→PET中的每個參數(shù)值即可。

本發(fā)明實施例中，控制終端存儲第二轉(zhuǎn)換矩陣中的每一個轉(zhuǎn)換參數(shù)的數(shù)值，便于后續(xù)使用PET-CT設(shè)備時，根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換矩陣，將CT圖像轉(zhuǎn)換為PET探測器的FOV坐標(biāo)系中的圖像，并根據(jù)該轉(zhuǎn)換后的CT圖像對PET圖像進(jìn)行衰減校正。

本發(fā)明實施例中，控制終端探測坐標(biāo)配準(zhǔn)模體得到第三圖像和第四圖像后，通過第三圖像的第四坐標(biāo)、第四圖像的第五坐標(biāo)以及轉(zhuǎn)換表達(dá)式，定義多個點源中每個點源坐標(biāo)差異表達(dá)式，進(jìn)而確定多個點源的總坐標(biāo)差異表達(dá)式，根據(jù)該總坐標(biāo)差異表達(dá)式，確定出使得該總坐標(biāo)差異表達(dá)式的值最小的第一轉(zhuǎn)換矩陣；由于本發(fā)明實施例并不是只根據(jù)每個點源的轉(zhuǎn)換表示式以及第四坐標(biāo)、第五坐標(biāo)直接得到第一轉(zhuǎn)換矩陣，而是預(yù)先定義了多個點源的總坐標(biāo)差異表達(dá)式，將第四坐標(biāo)、第五坐標(biāo)代入該總坐標(biāo)差異表達(dá)式，確定第一轉(zhuǎn)換矩陣，而且，該第一轉(zhuǎn)換矩陣使得該總坐標(biāo)差異表達(dá)式的值最小，因此，本發(fā)明實施例使得轉(zhuǎn)換后坐標(biāo)差異最小，從而提高圖像融合精度。在PET/CT系統(tǒng)中，既有利于提高病灶定位的精確性，也有利于PET圖像利用CT圖像進(jìn)行衰減校正的精度。

本發(fā)明實施例提供了一種多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的方法，該方法利用上述實施例獲取的第一轉(zhuǎn)換矩陣，對圖像進(jìn)行融合。該方法的執(zhí)行主體可以為控制終端，參見圖15，該方法包括：

步驟301：控制終端通過多模態(tài)探測系統(tǒng)探測目標(biāo)對象，得到第一圖像和第二圖像，該第一圖像的視野FOV坐標(biāo)系為第一坐標(biāo)系，該第二圖像的FOV坐標(biāo)系為第二坐標(biāo)系。

本步驟中，控制終端可以包括PET探測器和CT探測器，因此，本步驟可以通過以下第一種方式或者第二種方式實現(xiàn)。

對于第一種實現(xiàn)方式，本步驟可以為：

控制終端通過PET探測器探測該目標(biāo)對象，得到該目標(biāo)對象的第一圖像，控制終端通過CT探測器探測該目標(biāo)對象，得到該目標(biāo)對象的第二圖像。

其中，將第一圖像的FOV坐標(biāo)系作為第一坐標(biāo)系，即PET探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系，將第二圖像的FOV坐標(biāo)系作為第二坐標(biāo)系，即CT探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系。

需要說明的是，控制終端通過PET探測器探測該目標(biāo)對象，得到該目標(biāo)對象的第一圖像，控制終端通過CT探測器探測該目標(biāo)對象，得到該目標(biāo)對象的第二圖像的實現(xiàn)方式同步驟201的實現(xiàn)方式一致，此處不再一一贅述。

對于第二種實現(xiàn)方式，本步驟可以為：

控制終端通過多模態(tài)探測系統(tǒng)探測目標(biāo)對象，得到第一圖像和第二圖像的步驟還可以為：控制終端通過CT探測器探測該目標(biāo)對象，得到該目標(biāo)對象的第一圖像，控制終端通過PET探測器探測該目標(biāo)對象，得到該目標(biāo)對象的第二圖像。

此時，將第一圖像的FOV坐標(biāo)系作為第一坐標(biāo)系，即CT探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系，將第二圖像的FOV坐標(biāo)系作為第二坐標(biāo)系，即PET探測器對應(yīng)的FOV坐標(biāo)系。

步驟302：控制終端獲取第一轉(zhuǎn)換矩陣，該第一轉(zhuǎn)換矩陣用于將該第一圖像中的每個第一像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本發(fā)明實施例中，控制終端預(yù)先通過步驟201-203，確定了控制終端的第一轉(zhuǎn)換矩陣，并存儲了該第一轉(zhuǎn)換矩陣中每個轉(zhuǎn)換參數(shù)，因此，本步驟中，PET-CT直接獲取該第一轉(zhuǎn)換矩陣即可。

需要說明的是，該第一轉(zhuǎn)換矩陣可以將第三圖像在第一坐標(biāo)系中的第四坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該第三圖像在第二坐標(biāo)系中的第七坐標(biāo)，對應(yīng)的，在本步驟中，該第一轉(zhuǎn)換矩陣用于將第一圖像在第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該第一圖像在第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本發(fā)明實施例的一種可能的設(shè)計中，控制終端獲取第一轉(zhuǎn)換矩陣后，可以直接執(zhí)行以下步驟303，將第一圖像中每個第一像素點的第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該第一圖像的每個第一像素點在第二坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)。

本發(fā)明實施例的一種可能的設(shè)計中，該第一圖像可以為控制終端通過PET探測器探測的PET圖像，則第二圖像為控制終端通過CT探測器探測的CT圖像，此時，由于CT圖像中存儲了目標(biāo)對象的衰減系數(shù)，控制終端可以通過該衰減系數(shù)，先對PET圖像進(jìn)行衰減校正，然后，再通過以下步驟303-304，將PET圖像轉(zhuǎn)換為CT探測器的FOV坐標(biāo)系中的圖像，進(jìn)而將轉(zhuǎn)換后的PET圖像和CT圖像進(jìn)行融合。

因此，控制終端執(zhí)行步驟303之前，先通過以下步驟b-c，對第一圖像進(jìn)行校正。

步驟b：控制終端根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換矩陣和該每個第二像素點的第三坐標(biāo)，確定該每個第二像素點的第八坐標(biāo)，該每個第二像素點的第八坐標(biāo)為該每個第二像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本步驟中，如果該第一轉(zhuǎn)換矩陣可以為M_PET→CT，此時，由于需要根據(jù)轉(zhuǎn)換后的第二圖像中的每個第二像素點的圖像數(shù)據(jù)，確定衰減系數(shù)，因此，還需獲取第二轉(zhuǎn)換矩陣M_CT→PET，該第二轉(zhuǎn)換矩陣用于將該第二圖像中的每個第二像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本步驟中，由于控制終端通過步驟a，確定了第二轉(zhuǎn)換矩陣，因此，控制終端直接獲取第二轉(zhuǎn)換矩陣，根據(jù)該第二轉(zhuǎn)化矩陣M_CT→PET，確定該第二轉(zhuǎn)換矩陣中的轉(zhuǎn)換參數(shù)，根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換矩陣中的轉(zhuǎn)換參數(shù)，分別將第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該第二像素點在第一坐標(biāo)系中的第八坐標(biāo)。

步驟c：控制終端根據(jù)該每個第二像素點的第八坐標(biāo)和該每個第一像素點的第一坐標(biāo)，從該第二圖像中確定該每個第一像素點的衰減系數(shù)；控制終端根據(jù)該每個第一像素點的衰減系數(shù)，對該第一圖像進(jìn)行校正。

本發(fā)明實施例中，由于控制終端通過CT探測器探測目標(biāo)對象時，該CT探測器可以通過X射線束對目標(biāo)對象進(jìn)行掃描，因此，可以從該第二圖像的圖像數(shù)據(jù)中獲取X射線的衰減系數(shù)，即第一像素點的衰減系數(shù)；由于通過步驟b，將第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該第二像素點在第一坐標(biāo)系中的第八坐標(biāo)后，根據(jù)該第二像素點的第八坐標(biāo)，可以確定該目標(biāo)對象在第一圖像中對應(yīng)的第二像素點位置處的衰減系數(shù)，即第一圖像中第一像素點的衰減系數(shù)。

相應(yīng)的，對于每個第二像素點，控制終端根據(jù)該第二像素點的第八坐標(biāo)，從第二圖像中確定該第八坐標(biāo)位置對應(yīng)衰減系數(shù)。

其中，控制終端根據(jù)該每個第一像素點的衰減系數(shù)，對該第一圖像進(jìn)行校正的步驟可以為：

控制終端根據(jù)該第一圖像中每個第一像素點的衰減系數(shù)，對該第一圖像中每個第一像素點的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，將校正后的每個第一像素點的圖像數(shù)據(jù)組成校正后的第一圖像。

步驟303：控制終端根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣和該每個第一像素點的第一坐標(biāo)，確定該每個第一像素點的第二坐標(biāo)，該每個第一像素點的第一坐標(biāo)為該每個第一像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，該每個第一像素點的第二坐標(biāo)為該每個第一像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本發(fā)明實施例中，第一像素點為第一圖像中的像素點，第二像素點為每個第二圖像中的像素點，該第一像素點在第一坐標(biāo)系中對應(yīng)的坐標(biāo)為第一坐標(biāo)。

本步驟中，控制終端根據(jù)第一轉(zhuǎn)換矩陣中的每個轉(zhuǎn)換參數(shù)，將該每個轉(zhuǎn)換參數(shù)作用于每個第一像素點在第一坐標(biāo)系中的第一坐標(biāo)，得到該每個第一像素點在第二坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)。

步驟304：控制終端根據(jù)該每個第一像素點的第二坐標(biāo)和該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，將該第一圖像和該第二圖像進(jìn)行融合，得到多模態(tài)探測圖像，該每個第二像素點的第三坐標(biāo)為該每個第二像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

本發(fā)明實施例中，第二圖像包括的每個第二像素點在第二坐標(biāo)系中對應(yīng)的坐標(biāo)為第三坐標(biāo)。

本步驟可以為：控制終端根據(jù)該第一圖像中的每個第一像素點的第二坐標(biāo)，從第一圖像中確定每個第一像素點的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，從第二圖像中確定每個第二像素點的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該每個第一像素點的第二坐標(biāo)和該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，將每個第一像素點的圖像數(shù)據(jù)和每個第二像素點的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，得到模態(tài)探測圖像，比如PET-CT圖像。

本發(fā)明實施例的一種可能的設(shè)計中，如果控制終端通過步驟b-c對第一圖像進(jìn)行校正，即，當(dāng)該多模態(tài)探測系統(tǒng)為PET-CT探測系統(tǒng)，該第一圖像為PET圖像，該第二圖像為CT圖像，則本步驟可以為：

控制終端根據(jù)該每個第一像素點的第二坐標(biāo)和該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，將該第二圖像和該校正后的第一圖像進(jìn)行融合，得到多模態(tài)探測圖像，該每個第二像素點的第三坐標(biāo)為該每個第二像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

控制終端根據(jù)該校正后的第一圖像中的每個第一像素點的第二坐標(biāo)，從校正后的第一圖像中確定每個第一像素點的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，從第二圖像中確定每個第二像素點的圖像數(shù)據(jù)，根據(jù)該每個第一像素點的第二坐標(biāo)和該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，將每個第一像素點的圖像數(shù)據(jù)和每個第二像素點的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行融合，得到模態(tài)探測圖像，也即PET-CT圖像。

本發(fā)明實施例中，控制終端探測到目標(biāo)對象的第一圖像和第二圖像后，獲取第一轉(zhuǎn)換矩陣，并根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣和第一圖像中每個第一像素點的第一坐標(biāo)，將該每個第一像素點的第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該每個第一像素點在第二坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)，然后，控制終端再根據(jù)該每個第一像素點的第二坐標(biāo)和該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，將該第一圖像和該第二圖像融合為多模態(tài)探測圖像，由于該第一轉(zhuǎn)換矩陣為將第一圖像中的每個第一像素點的第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該每個第一像素點在第二坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣，因此，減小了第一圖像的第一坐標(biāo)系和第二圖像的第二坐標(biāo)系之間的誤差，進(jìn)一步提高了將第一圖像和第二圖像融合時的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明實施里提供了一種多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的裝置，參見圖16，該裝置包括：

探測模塊401，用于通過多模態(tài)探測系統(tǒng)探測目標(biāo)對象，得到第一圖像和第二圖像，該第一圖像的視野FOV坐標(biāo)系為第一坐標(biāo)系，該第二圖像的FOV坐標(biāo)系為第二坐標(biāo)系；

第一獲取模塊402，用于獲取第一轉(zhuǎn)換矩陣，該第一轉(zhuǎn)換矩陣用于將該第一圖像中的每個第一像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

第一確定模塊403，用于根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣和該每個第一像素點的第一坐標(biāo)，確定該每個第一像素點的第二坐標(biāo)，該每個第一像素點的第一坐標(biāo)為該每個第一像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，該每個第一像素點的第二坐標(biāo)為該每個第一像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

融合模塊404，用于根據(jù)該每個第一像素點的第二坐標(biāo)和該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，將該第一圖像和該第二圖像進(jìn)行融合，得到多模態(tài)探測圖像，該每個第二像素點的第三坐標(biāo)為該每個第二像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)。

在一種可能的設(shè)計中，該第一獲取模塊402，包括：

探測單元，用于通過該多模態(tài)探測系統(tǒng)探測坐標(biāo)配準(zhǔn)模體，得到第三圖像和第四圖像，該坐標(biāo)配準(zhǔn)模體包括n個點源，該n個點源為能夠被該多模態(tài)探測系統(tǒng)探測到的對象，該對象可以是混合了醫(yī)用碘油的F¹⁸-FDG溶液或者固態(tài)點源，該第三圖像的FOV坐標(biāo)系為第一坐標(biāo)系，該第四圖像的FOV坐標(biāo)系為第二坐標(biāo)系，n為大于或等于4的整數(shù)；

確定單元，用于確定該第三圖像中的該n個點源中的每個點源的第四坐標(biāo)，以及確定該第四圖像中的該每個點源的第五坐標(biāo)，該每個點源的第四坐標(biāo)為該每個點源在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，該每個點源的第五坐標(biāo)為該每個點源在該第二坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)該每個點源的第四坐標(biāo)和第五坐標(biāo)，確定該第一轉(zhuǎn)換矩陣。

在一種可能的設(shè)計中，該確定單元，包括：

第一確定子單元，用于對于該每個點源，在該第三圖像中確定該點源所在的球體，獲取該球體內(nèi)每個第三像素點的像素值和第六坐標(biāo)，該每個第三像素點的第六坐標(biāo)為該每個第三像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

第二確定子單元，用于根據(jù)該每個第三像素點的像素值和第六坐標(biāo)，通過以下公式一(1)，確定該點源的第四坐標(biāo)：

公式一(1)：

其中，(x₄,y₄,z₄)為該點源的第四坐標(biāo)，(x₆,y₆,z₆)為該每個第三像素點的第六坐標(biāo)，PixelValue_p為該每個第三像素點的像素值。

在一種可能的設(shè)計中，該確定單元，包括：

第三確定子單元，用于對于該每個點源，在該第四圖像中確定該點源所在的球體，獲取該球體內(nèi)每個第四像素點的像素值和第九坐標(biāo)，該每個第四像素點的第九坐標(biāo)為該每個第四像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

第四確定子單元，用于根據(jù)該每個第四像素點的像素值和第九坐標(biāo)，通過以下公式一(2)，確定該點源的第五坐標(biāo)：

公式一(2)：

其中，(x₅,y₅,z₅)為該點源的第五坐標(biāo)，(x₉,y₉,z₉)為該每個第四像素點的第九坐標(biāo)，PixelValue_q為該每個第四像素點的像素值。

在一種可能的設(shè)計中，該確定單元，包括：

第五確定子單元，用于根據(jù)該每個點源的第四坐標(biāo)、第五坐標(biāo)和該第一轉(zhuǎn)換矩陣的轉(zhuǎn)換表達(dá)式，確定該每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式；

第六確定子單元，用于根據(jù)該每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式，確定該多個點源的總坐標(biāo)差異表達(dá)式；

第七確定子單元，用于根據(jù)該總坐標(biāo)差異表達(dá)式，確定滿足預(yù)設(shè)條件的該第一轉(zhuǎn)換矩陣，該預(yù)設(shè)條件為該總坐標(biāo)差異表達(dá)式的值是最小值。

在一種可能的設(shè)計中，該第五確定子單元，還用于根據(jù)該每個點源的第四坐標(biāo)和該轉(zhuǎn)換表達(dá)式，通過以下公式二，確定該每個點源的第七坐標(biāo)，該每個點源的第七坐標(biāo)為該每個點源在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)：

公式二：(x₇,y₇,z₇)＝M×(x₄,y₄,z₄)

該第五確定子單元，還用于根據(jù)該每個點源的第五坐標(biāo)和第七坐標(biāo)，通過以下公式三，確定該每個點源的坐標(biāo)差異表達(dá)式：

公式三：Δx＝(x₅,y₅,z₅)-(x₇,y₇,z₇)

其中，(x₇,y₇,z₇)為該每個點源的第七坐標(biāo)，(x₅,y₅,z₅)為該每個點源的第五坐標(biāo)，(x₄,y₄,z₄)為該每個點源的第四坐標(biāo)，M為該轉(zhuǎn)換表達(dá)式，Δx為該坐標(biāo)差異表達(dá)式。

在一種可能的設(shè)計中，該多模態(tài)探測系統(tǒng)為正電子發(fā)射斷層顯像-計算機(jī)斷層掃描PET-CT探測系統(tǒng)，該第一圖像為PET探測器探測的PET圖像，該第二圖像為CT探測器探測的CT圖像，該裝置還包括：

第二獲取模塊，用于根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣，獲取第二轉(zhuǎn)換矩陣，該第二轉(zhuǎn)換矩陣用于將該第二圖像中的每個第二像素點在該第二坐標(biāo)系中的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

第二確定模塊，用于根據(jù)該第二轉(zhuǎn)換矩陣和該每個第二像素點的第三坐標(biāo)，確定該每個第二像素點的第八坐標(biāo)，該每個第二像素點的第八坐標(biāo)為該每個第二像素點在該第一坐標(biāo)系中的坐標(biāo)；

第三確定模塊，用于根據(jù)該每個第二像素點的第八坐標(biāo)和該每個第一像素點的第一坐標(biāo)，從該第二圖像中確定該每個第一像素點的衰減系數(shù)；

校正模塊，用于根據(jù)該每個第一像素點的衰減系數(shù)，對該第一圖像進(jìn)行校正。

本發(fā)明實施例中，控制終端探測到目標(biāo)對象的第一圖像和第二圖像后，獲取第一轉(zhuǎn)換矩陣，并根據(jù)該第一轉(zhuǎn)換矩陣和第一圖像中每個第一像素點的第一坐標(biāo)，將該每個第一像素點的第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該每個第一像素點在第二坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)，然后，控制終端再根據(jù)該每個第一像素點的第二坐標(biāo)和該第二圖像中的每個第二像素點的第三坐標(biāo)，將該第一圖像和該第二圖像融合為多模態(tài)探測圖像，由于該第一轉(zhuǎn)換矩陣為將第一圖像中的每個第一像素點的第一坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為該每個第一像素點在第二坐標(biāo)系中的第二坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換矩陣，因此，減小了第一圖像的第一坐標(biāo)系和第二圖像的第二坐標(biāo)系之間的誤差，進(jìn)一步提高了將第一圖像和第二圖像融合時的準(zhǔn)確性。

需要說明的是：上述實施例提供的多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的裝置在多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合時，僅以上述各功能模塊的劃分進(jìn)行舉例說明，實際應(yīng)用中，可以根據(jù)需要而將上述功能分配由不同的功能模塊完成，即將裝置的內(nèi)部結(jié)構(gòu)劃分成不同的功能模塊，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述實施例提供的多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的裝置與多模態(tài)探測系統(tǒng)圖像融合的方法實施例屬于同一構(gòu)思，其具體實現(xiàn)過程詳見方法實施例，這里不再贅述。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。