專利名稱：確定放射線源至圖像檢測器的相對位置的方法和對應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定X射線源至X射線圖像檢測器的相對位置的方法以及一種對應(yīng)的X射線系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
X射線系統(tǒng)通常具有一個(gè)X射線源和一個(gè)例如按照X射線圖像放大器或平面圖像檢測器形式的X射線圖像檢測器。為了分析利用這種X射線系統(tǒng)拍攝的X射線圖像，越來越重要的是對于X射線源和X射線圖像檢測器至少相對于彼此或者相對于待透視對象的精確幾何位置的認(rèn)知。這點(diǎn)尤其適合于這樣的情況利用X射線系統(tǒng)從不同的視線方向拍攝對象的多幅圖像，以便隨后確定該對象的3D結(jié)構(gòu)立體。
另一方面，在此期間在X射線技術(shù)中公開了便攜式電池驅(qū)動(dòng)的X射線輻射器以及便攜式電池驅(qū)動(dòng)的平面圖像檢測器。目前，兩者一同(多數(shù)情況下與一個(gè)便攜式電腦組合來立即對所拍攝的X射線圖像進(jìn)行觀察以及分析)被用作便攜式X射線系統(tǒng)，其主要用于利用移動(dòng)救護(hù)車對空曠現(xiàn)場上或者在危機(jī)區(qū)域中的不能移動(dòng)的人員進(jìn)行緊急救護(hù)。獸醫(yī)學(xué)也為這種X射線系統(tǒng)提供了廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
在此期間，還希望利用這種移動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生被透視對象的3D重建立體。如上所述，在此對視線方向——在這些方向上進(jìn)行X射線拍攝——的精確認(rèn)知，對于3D重建的質(zhì)量來說是起決定作用的。因此，至少需要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)在每次X射線拍攝中X射線源和X射線檢測器的相對位置。
因?yàn)樘貏e是所提到的便攜式X射線圖像檢測器具有一種所謂的“自動(dòng)感應(yīng)(Autosense)”模式，即，在X射線入射時(shí)自動(dòng)觸發(fā)對X射線圖像的拍攝，所以在該便攜式系統(tǒng)中沒有在X射線源和X射線圖像檢測器之間的各種電纜敷設(shè)。通常僅僅是便攜式電腦通過數(shù)據(jù)線與X射線圖像檢測器連接。系統(tǒng)簡化的優(yōu)點(diǎn)也應(yīng)該在從中產(chǎn)生對象的3D圖像數(shù)據(jù)時(shí)得到保持。
因此無法采用外部導(dǎo)航系統(tǒng)，因?yàn)閷?yīng)的光學(xué)或磁導(dǎo)航系統(tǒng)(例如帶有可定位的高頻應(yīng)答器)、機(jī)械系統(tǒng)或者其它這些設(shè)備，技術(shù)花費(fèi)高、體積龐大或者笨重、并且經(jīng)濟(jì)上花費(fèi)極其高。與極其靈活和移動(dòng)的X射線系統(tǒng)的組合，在幾乎沒有電纜敷設(shè)的條件下是很麻煩和沒有意義的。
因此，迄今為止為了產(chǎn)生3D圖像數(shù)據(jù)，僅僅已知固定的X射線系統(tǒng)(所謂的血管系統(tǒng))以及移動(dòng)C型(所謂的OP系統(tǒng))。不過與上面不同，在此概念“移動(dòng)”僅僅被理解為，這種C型在醫(yī)院區(qū)域內(nèi)(例如在手術(shù)室內(nèi))或者在不同房間之間是可以移動(dòng)的。如上面解釋的在空曠現(xiàn)場上的實(shí)際的移動(dòng)使用，對于該移動(dòng)C型來說是沒有意義的，因此其在本發(fā)明申請中同樣被歸類為固定。
X射線源和X射線圖像檢測器的相對位置或者其相對于待透視對象的位置的確定，在固定系統(tǒng)中是在采用所謂的校正模型的條件下一次性地在系統(tǒng)自身的投影矩陣中進(jìn)行的。由此，表明或者校正了這種系統(tǒng)的可以再現(xiàn)的機(jī)械扭轉(zhuǎn)等。在此，多數(shù)情況下這種投影矩陣針對一個(gè)±30°的回轉(zhuǎn)角度范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于確定X射線源相對于X射線圖像檢測器位置的更好的方法，以及一種對應(yīng)的X射線系統(tǒng)。
就方法而言，上述技術(shù)問題是通過一種用于確定X射線源至X射線圖像檢測器的相對位置的方法解決的，其中將參考結(jié)構(gòu)按照至X射線源的已知相對位置置于X射線源和X射線圖像檢測器之間的射線路徑中，X射線圖像檢測器記錄一個(gè)帶有參考結(jié)構(gòu)的成像的X射線圖像，在該X射線圖像中確定該參考結(jié)構(gòu)的成像的位置，從中確定該參考結(jié)構(gòu)至X射線圖像檢測器的相對位置，從中并且從該參考結(jié)構(gòu)至X射線源的相對位置中確定X射線源至X射線圖像檢測器的相對位置。
因此，與上面提到的外部解決方案不同，該方法建立了用于確定X射線源和X射線圖像檢測器的相對位置的內(nèi)在方法。之所以是內(nèi)在的，是因?yàn)槲恢么_定以及位置識(shí)別完全從X射線圖像中實(shí)施，而沒有額外的導(dǎo)航以及定位設(shè)備。僅有參考結(jié)構(gòu)是必需的。
在X射線圖像中確定參考結(jié)構(gòu)的成像的位置構(gòu)成了位置確定的核心。一方面從對應(yīng)參考結(jié)構(gòu)的實(shí)際幾何形狀或規(guī)模、另一方面從其在X射線圖像中的成像的形狀或規(guī)模中，可以利用適當(dāng)?shù)哪Ｊ阶R(shí)別或圖像處理的方法計(jì)算或者確定出該參考結(jié)構(gòu)至X射線圖像的成像平面的相對幾何位置。在此，可以確定該位置的六個(gè)自由度、即參考結(jié)構(gòu)相對于X射線圖像的成像平面的坐標(biāo)以及旋轉(zhuǎn)角度。
例如，由[Haeusler，G.等人，“Feature-Based Object Recognition andLocalization in 3D-Space，Using a Single Video Image”，Computer Vision andImage Understanding，vol.73，Nr.1，Januar 1999，www.idealibrary.com]公開了一種用于定位被成像對象或確定其位置的方法，在本例中對象是在圖像(即X射線圖像)中的參考結(jié)構(gòu)。
因?yàn)榫蚗射線圖像檢測器而言成像平面相對于X射線圖像檢測器或者在X射線圖像檢測器中的位置又是已知的，另一方面就X射線源而言參考結(jié)構(gòu)和X射線源的相對位置是已知的，因此可以確定X射線源和X射線圖像檢測器的相對位置。
參考結(jié)構(gòu)可以是所有的圖像以及安排或形狀，它們由于其在成像系統(tǒng)(在此是X射線系統(tǒng))中的二維成像而允許從該成像中明確地確定三維位置。為此，特別適合的是例如基于十字或者圓形的不對稱的圖形或者形狀。在此，圓形例如適合于在X射線圖像中的橢圓搜索，而十字形狀適合于在X射線圖像的傅立葉空間中的對應(yīng)識(shí)別。
自然必須這樣構(gòu)成參考結(jié)構(gòu)，使得其可以通過X射線輻射在X射線圖像上成像。
因?yàn)橥ㄟ^本發(fā)明的方法原則上可以從每個(gè)所拍攝的X射線圖像中確定X射線源和X射線圖像檢測器的相對位置，在固定的X射線設(shè)備中去除了如在迄今公知的X射線方法中對應(yīng)的校準(zhǔn)步驟。
在此，前提僅僅是參考結(jié)構(gòu)在X射線圖像中的成像不干擾或僅僅不嚴(yán)重地干擾其它圖像信息，反之亦然。自然也可以在X射線源和X射線圖像檢測器可以采取的、可再現(xiàn)的相對位置下，在第一過程中利用本發(fā)明的方法執(zhí)行幾何校準(zhǔn)，然后在此時(shí)已知的相對位置下在X射線路徑中沒有參考結(jié)構(gòu)的條件下拍攝一幅例如診斷的X射線照片，用于對感興趣對象純粹診斷的目的。
可以將參考結(jié)構(gòu)作為結(jié)構(gòu)化的X射線掩模安裝在X射線源的輸出開孔之前。在該位置上容易持久地安裝X射線掩模，或者也可以再次去除。由于在該輸出開孔上例如X射線源外殼的通常有利的結(jié)構(gòu)，可以容易地將X射線掩模機(jī)械上精確地、可閉鎖地、按照可精確再現(xiàn)位置等放置在那里。通過X射線掩模的結(jié)構(gòu)化可以將參考結(jié)構(gòu)簡單地安裝在該位置上，例如粘貼或插入在那里。
可以通過X射線掩模的局部不同的板厚度在X射線掩模上構(gòu)成參考結(jié)構(gòu)?？梢蕴貏e簡單地制造對應(yīng)的X射線掩模。與粘貼或類似的不同，為了能夠使得參考結(jié)構(gòu)不脫離X射線掩模，將X射線掩模連同參考結(jié)構(gòu)一起構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的部件。
可以在保持上面提到的條件下完全任意地構(gòu)造參考結(jié)構(gòu)，例如也將四個(gè)不對稱設(shè)置的、X射線學(xué)上可以識(shí)別的點(diǎn)作為所提到的X射線掩模的模式。
不過，也可以將帶有不同寬度邊的不對稱十字用作參考結(jié)構(gòu)。如上面提到的那樣，十字結(jié)構(gòu)在X射線圖像中的成像特別容易通過對X射線圖像的傅立葉變換以及在傅立葉空間中搜索找到。
確定在X射線源和X射線圖像檢測器之間的射線路徑中由于參考結(jié)構(gòu)造成的X射線衰減，記錄對象連同該參考結(jié)構(gòu)的第一X射線圖像，并且在考慮X射線衰減的條件下從該第一X射線圖像中確定在該射線路徑中沒有參考結(jié)構(gòu)的條件下與X射線圖像對應(yīng)的人工第二X射線圖像。
換言之，在該方法變形中將參考結(jié)構(gòu)在X射線圖像中的成像在其拍攝之后再次消除。由于參考結(jié)構(gòu)的影響造成的對象在X射線圖像中的成像的變化是已知的，因?yàn)榇饲耙呀?jīng)確定了這點(diǎn)。這樣作為結(jié)果形成了第二人工X射線圖像，其對應(yīng)于一幅在射線路徑中沒有參考結(jié)構(gòu)的條件下對對象所拍攝的X射線圖像。盡管如此，實(shí)際拍攝的X射線圖像允許同時(shí)利用對象的照片確定X射線源和X射線圖像檢測器的位置。
作為X射線源采用移動(dòng)X射線源，而作為X射線圖像檢測器采用移動(dòng)X射線圖像檢測器。恰恰對于本文開始部分提到的便攜式電池驅(qū)動(dòng)的X射線系統(tǒng)組成部分，例如與一臺(tái)便攜式電腦連接，按照本發(fā)明的方法是特別具有優(yōu)點(diǎn)的。也就是說，在每個(gè)帶有參考結(jié)構(gòu)所拍攝的X射線照片中確定各個(gè)組成部分相互之間的相對位置，而不用費(fèi)事、昂貴、體積大等的輔助裝置。所有的確定以及計(jì)算例如可以按照在便攜式電腦中的運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序的形式自動(dòng)地實(shí)施。
因此，利用按照本發(fā)明的方法也可以在由于X射線源和X射線圖像檢測器相互之間不同的相對位置造成的不同視線方向上，拍攝對象的一系列X射線圖像，確定X射線源和X射線圖像檢測器相互之間的相對位置，并且借助于所確定的相對位置從該X射線圖像的系列中確定該對象的3D重建立體。
即，由此在沒有造價(jià)高的附加輔助裝置的條件下也可以利用如上面描述的真實(shí)的電池驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)X射線系統(tǒng)建立3D圖像數(shù)據(jù)。在此，起決定作用的僅僅是可以確定不同視線方向——對象在這些視線方向上在不同的X射線照片中被成像，因?yàn)檫@些視線方向?qū)τ?D重建來說是必需的。因?yàn)榘凑毡景l(fā)明可以將這些視線方向唯一地與X射線源和X射線圖像檢測器的不同相對位置對應(yīng)，可以從X射線源和X射線圖像檢測器的相對位置確定中確定每個(gè)X射線圖像的視線方向。換言之，進(jìn)行3D重建的前提條件是從由X射線圖像確定的相對位置中可以確定不同的視線方向以及照片針對對象的幾何關(guān)系，這些視線方向和幾何關(guān)系對于3D重建來說是必需的。
在下列條件下這點(diǎn)尤其如此X射線圖像檢測器可以固定在至放置在該檢測器和X射線源之間的對象的固定相對位置處，而X射線源為了拍攝X射線圖像序列在預(yù)定的方位角和仰角角度范圍內(nèi)向X射線圖像檢測器的法線偏轉(zhuǎn)。由此，X射線源與圖像檢測器之間的每個(gè)相對位置的改變必然造成X射線源和X射線圖像檢測器之間的位置改變，以及由此造成從X射線源至對象的視線方向的改變，這點(diǎn)又在X射線圖像中表現(xiàn)出來。因此，給出了上面提到的唯一性。這點(diǎn)在實(shí)際中可以例如如下實(shí)現(xiàn)患者作為待成像的對象在位于地面上的X射線檢測器上。由此，患者和X射線圖像檢測器相互固定或相互固定在地面上。X射線源可以在患者和X射線圖像檢測器之上對應(yīng)地相對于這兩個(gè)偏轉(zhuǎn)，其中至X射線圖像檢測器的相對位置的改變直接與在X射線圖像中的視線方向的改變相關(guān)聯(lián)。
可以手動(dòng)地和/或非手動(dòng)地移動(dòng)X射線源和/或X射線圖像檢測器。首先，對于上面提到的、對應(yīng)的X射線系統(tǒng)的現(xiàn)場使用，提供了例如在檢測器靜止的條件下的X射線源的手動(dòng)偏轉(zhuǎn)。為了與完全非手動(dòng)的偏轉(zhuǎn)不同保證X射線源的至少近似可再現(xiàn)的手動(dòng)偏轉(zhuǎn)，可以采用例如簡單和輕便的支架等等。與上面提到的導(dǎo)航系統(tǒng)不同，支架不限制對應(yīng)的完全移動(dòng)的X射線系統(tǒng)的重量、移動(dòng)性、規(guī)模、體積等等。
就X射線系統(tǒng)而言，上述技術(shù)問題關(guān)于是通過一種X射線系統(tǒng)解決的，其包括X射線源和X射線圖像檢測器，按照至X射線源的已知相對位置設(shè)置在X射線源和X射線圖像檢測器之間的射線路徑中的參考結(jié)構(gòu)，以及分析單元，該分析單元用于在X射線圖像檢測器記錄的X射線圖像中確定參考結(jié)構(gòu)的成像的位置，用于從中確定該參考結(jié)構(gòu)至X射線圖像檢測器的相對位置，用于從中并且從該參考結(jié)構(gòu)至X射線源的已知空間位置中確定X射線源至X射線圖像檢測器的相對位置。
通過分析單元對應(yīng)的X射線系統(tǒng)可以用來實(shí)施本發(fā)明的方法。如上面提到的，這種分析單元例如以可以是在所連接的便攜式電腦中運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序。
該X射線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)以及其根據(jù)本發(fā)明的擴(kuò)展已經(jīng)結(jié)合本發(fā)明的方法進(jìn)行了說明。


對于本發(fā)明的進(jìn)一步的描述參考附圖的實(shí)施方式。按照示意性的原理圖圖1示出了用于產(chǎn)生患者的3D圖像數(shù)據(jù)的移動(dòng)X射線系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了將移動(dòng)的電池驅(qū)動(dòng)的X射線設(shè)備2對于待透視的患者4的現(xiàn)場應(yīng)用期間的情形。所示出的患者4患病并且不能被搬運(yùn)、即不能移動(dòng)?；颊?位于空曠的現(xiàn)場并且必須在那里被檢查或者透視。因此，X射線系統(tǒng)2是完全電池驅(qū)動(dòng)的，并且包括電池驅(qū)動(dòng)的X射線源6、電池驅(qū)動(dòng)的平面檢測器8和電池驅(qū)動(dòng)的便攜式電腦10。
利用X射線系統(tǒng)2要產(chǎn)生患者4的腎12的3D圖像數(shù)據(jù)。為此，將平面檢測器8放置或者移入到位于地面14上的患者4和地面14之間。此外，平面檢測器8通過數(shù)據(jù)線16與便攜式電腦10連接。
X射線源6在其前側(cè)18具有一個(gè)輸出開孔20，通過該開孔沒有示出的X射線輻射按照箭頭22的方向(即按照X射線系統(tǒng)2的中心射線24的方向)向平面檢測器8輻射。
借助于一個(gè)固定裝置16將X射線掩模28在X射線源6上固定地并且按照與X射線源6已知的距離或已知的幾何位置進(jìn)行安裝。在X射線掩模28上又安裝了通過其層厚度的變化實(shí)現(xiàn)的、以不規(guī)則的不對稱十字形式的參考結(jié)構(gòu)30。
此時(shí)，沒有示出的醫(yī)生手動(dòng)地將X射線源6保持在圖1中所示出的位置上，其中，醫(yī)生通過目測沿中心射線24對準(zhǔn)平面檢測器8或其中心。這樣，醫(yī)生將患者4的腎12在平面檢測器8上X射線技術(shù)地成像。在此，醫(yī)生利用了由其估計(jì)的患者4體內(nèi)腎12的位置。如果醫(yī)生認(rèn)為其已經(jīng)對準(zhǔn)了所希望的患者4的區(qū)域，則其通過在X射線源6上個(gè)沒有示出的觸發(fā)按鈕觸發(fā)X射線發(fā)射，也就是說，一定劑量的X射線輻射沿著中心射線24向平面檢測器8發(fā)送出。
在圖1中象征性地在平面檢測器8上描繪出了這樣在平面檢測器8中形成的X射線圖像32。在此，X射線圖像32包括腎12的成像34和參考結(jié)構(gòu)30的成像36。
通過數(shù)據(jù)線16將X射線圖像32傳送至便攜式電腦10并在那里進(jìn)行分析。分析是按照下列方式實(shí)現(xiàn)的在平面檢測器8上這樣固定一個(gè)假想的坐標(biāo)系38，即，其x-y平面構(gòu)成X射線圖像32的成像平面，而其z方向在平面檢測器8的法線方向上(在圖1中離開地面14的方向)示出。通過分析成像36在坐標(biāo)系38的x-y平面中的坐標(biāo)，確定了參考結(jié)構(gòu)30本身的坐標(biāo)在坐標(biāo)系38中的六個(gè)自由度，即其三個(gè)x-y-z坐標(biāo)和三個(gè)關(guān)于對應(yīng)軸的旋轉(zhuǎn)角度。在圖1中通過雙箭頭40象征性地示出了該相對位置。
此外，如上面提到的，參考結(jié)構(gòu)30至X射線源6的相對位置是已知的，在圖1中通過雙箭頭42示出。如提到的并且在圖1中通過雙箭頭44示出那樣，因?yàn)槌上?6在固定在平面檢測器8上的坐標(biāo)系38中的位置以及由此相對于平面檢測器8本身的位置也是已知的，在便攜式電腦10從該三個(gè)相對位置中確定出X射線源6和平面檢測器8的相對位置，如箭頭46所示。
因?yàn)樵谝粋€(gè)沒有示出的在前的校準(zhǔn)步驟中，如在圖1中示出的沒有患者4的那樣，進(jìn)行了對于參考結(jié)構(gòu)30的單獨(dú)拍攝，因此已知了參考結(jié)構(gòu)30是如何衰減在X射線源6和平面檢測器8之間的X射線輻射。該信息被作為在校準(zhǔn)步驟中的衰減系數(shù)存放在便攜式電腦10中。此時(shí)，將其用于將X射線圖像32與所存放的衰減系數(shù)的倒數(shù)相乘，從而從X射線圖像32中消除參考結(jié)構(gòu)30的成像36，并且由此產(chǎn)生了另一幅僅僅顯示腎12的成像34的人工X射線圖像48。將該X射線圖像48在便攜式電腦10的顯示屏50上示出。其對應(yīng)于一幅假想的在沒有參考結(jié)構(gòu)30的條件下所拍攝的患者4的X射線圖像。
此時(shí)，醫(yī)生手動(dòng)地按照箭頭52和54的方向，即在相對于平面檢測器8的中心法線的特定方位角和仰角角度范圍內(nèi)將X射線源6偏轉(zhuǎn)，其中，其一直試圖利用中心射線24測定平面檢測器8的中心。其根據(jù)目測以及感覺或經(jīng)驗(yàn)偏轉(zhuǎn)例如分別為+/-60°的角度范圍。
通過重復(fù)地觸發(fā)X射線的發(fā)射以及如上面描述的過程，形成了對應(yīng)于X射線圖像32的多個(gè)或者一系列X射線圖像58，它們始終通過數(shù)據(jù)線16被傳送至便攜式電腦10并且在那里被存儲(chǔ)。從X射線圖像的序列58中在便攜式電腦10中計(jì)算出患者4的3D重建立體60以及其腎12，因?yàn)楦鶕?jù)上面描述的過程分別為序列58的每一幅X射線圖像確定了在X射線源和平面檢測器8之間通過箭頭46表示的相對位置。
因?yàn)楦鶕?jù)上面的過程從X射線圖像的序列58中分別分離出了參考結(jié)構(gòu)30的成像36，這點(diǎn)也不會(huì)導(dǎo)致在3D重建立體60中的偽影。
權(quán)利要求
1.一種用于確定X射線源(6)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(46)的方法，其中-將參考結(jié)構(gòu)(30)按照其至X射線源(6)的已知相對位置(42)置于X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)之間的射線路徑(24)中，-X射線圖像檢測器(8)記錄一個(gè)帶有參考結(jié)構(gòu)(30)的成像(36)的X射線圖像(32)，-在該X射線圖像(32)中確定該參考結(jié)構(gòu)(30)的成像(36)的位置(44)，-從中確定該參考結(jié)構(gòu)(30)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(40)，-從中并且從該參考結(jié)構(gòu)(30)至X射線源(6)的相對位置(42)中，確定X射線源(6)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(46)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述參考結(jié)構(gòu)(30)作為結(jié)構(gòu)化的X射線掩模(28)安裝在X射線源(6)的輸出開孔(20)之前。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，通過所述X射線掩模(28)的局部不同的板厚度在X射線掩模(28)上構(gòu)成所述參考結(jié)構(gòu)(30)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中，將帶有不同寬度邊的不對稱十字用作所述參考結(jié)構(gòu)(30)。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其中-確定在X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)之間的射線路徑(24)中由于所述參考結(jié)構(gòu)(30)造成的X射線衰減，-記錄對象(12)連同該參考結(jié)構(gòu)(30)的第一X射線圖像(32)，-在考慮X射線衰減的條件下從該第一X射線圖像(32)中確定在該射線路徑(24)中沒有參考結(jié)構(gòu)(30)的條件下與X射線圖像對應(yīng)的人工第二X射線圖像(48)。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的方法，其中，作為X射線源(6)采用移動(dòng)X射線源，而作為X射線圖像檢測器(8)采用移動(dòng)X射線圖像檢測器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中-在由于X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)相互之間不同的相對位置(46)造成的不同視線方向上，拍攝對象(14)的一系列(58)X射線圖像(32，48)，-確定X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)相互之間的相對位置(46)，-借助于所確定的相對位置(46)從該X射線圖像(32，48)的系列(58)中確定該對象(14)的3D重建立體(60)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述X射線圖像檢測器(8)可以固定在至放置于其和X射線源(6)之間的對象(14)的相對位置(46)，而X射線源(6)為了拍攝該X射線圖像(32，48)的系列(58)在預(yù)定的方位角和仰角角度范圍內(nèi)向X射線圖像檢測器(8)的法線(56)偏轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的方法，其中，手動(dòng)地和非手動(dòng)地移動(dòng)X射線源(6)和/或X射線圖像檢測器(8)。
10.一種X射線系統(tǒng)，包括X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)，按照至X射線源(6)的已知相對位置(42)設(shè)置在X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)之間的射線路徑(24)中的參考結(jié)構(gòu)(30)，以及分析單元(10)，該分析單元用于在X射線圖像檢測器(8)記錄的X射線圖像(32)中確定參考結(jié)構(gòu)(30)的成像(36)的位置(44)，用于從中確定該參考結(jié)構(gòu)(30)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(40)，用于從中并且從該參考結(jié)構(gòu)(30)至X射線源(6)的已知空間位置(42)中確定X射線源(6)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(46)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，將所述參考結(jié)構(gòu)(30)安裝在X射線源(6)的輸出開孔(20)處邊結(jié)構(gòu)化的X射線掩模(28)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，所述參考結(jié)構(gòu)(30)是通過X射線掩模(28)的局部不同的板厚度構(gòu)成的。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，所述參考結(jié)構(gòu)(30)是帶有不同寬度邊的不對稱十字。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，參考結(jié)構(gòu)(30)的X射線衰減是已知的，并且分析單元(10)用來借助于從X射線圖像檢測器(8)記錄的第一X射線圖像(32)中的X射線衰減，確定在該射線路徑(24)中沒有參考結(jié)構(gòu)(30)的條件下與X射線圖像對應(yīng)的人工第二X射線圖像(48)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)是移動(dòng)的。
16.根據(jù)上述權(quán)利要求15所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，所述X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)為了按照不同視線方向拍攝對象(14)的一系列(58)X射線圖像(32，48)可以被置于不同的相對位置(46)中，并且分析單元(10)用于從該X射線圖像(32，48)的系列(58)中確定該對象(14)的3D重建立體(60)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，所述X射線圖像檢測器(8)可以固定在至對象(14)的固定相對位置處，而X射線源(6)可以在預(yù)定的方位角和仰角角度范圍內(nèi)向X射線圖像檢測器(8)的法線(56)偏轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15至17中任一項(xiàng)所述的X射線系統(tǒng)(2)，其中，所述X射線源(6)和/或X射線圖像檢測器(8)可以手動(dòng)地和/或非手動(dòng)地移動(dòng)。
全文摘要
在用于確定X射線源(6)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(46)的方法中，將參考結(jié)構(gòu)(30)按照至X射線源(6)的已知相對位置(42)置于X射線源(6)和X射線圖像檢測器(8)之間的射線路徑(24)中，X射線圖像檢測器(8)記錄一個(gè)帶有參考結(jié)構(gòu)(30)的成像(36)的X射線圖像(32)，在該X射線圖像(32)中確定該參考結(jié)構(gòu)(30)的成像(36)的位置(44)，從中確定該參考結(jié)構(gòu)(30)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(40)，從中并且從該參考結(jié)構(gòu)(30)至X射線源(6)的相對位置(42)中，確定X射線源(6)至X射線圖像檢測器(8)的相對位置(46)。本發(fā)明還涉及一種對應(yīng)的X射線系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G01B15/00GK1908580SQ20061010843
公開日2007年2月7日 申請日期2006年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者迪特爾·里特 申請人:西門子公司