一種c形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及X射線圖像校正方法，具體涉及一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，C形臂X射線機(jī)快捷方便靈活性強(qiáng)已經(jīng)廣泛被用于醫(yī)療診斷領(lǐng)域，但由于影像增強(qiáng)器采集的投影圖像存在畸變，使投影圖像扭曲失真，現(xiàn)已有的失真校正方法只適用于DR等固定獲取投影圖像設(shè)備，但是，依靠C形臂旋轉(zhuǎn)或者滑動(dòng)采集序列圖像過程中，由于C形臂旋轉(zhuǎn)或者滑動(dòng)到不同位置，C形臂兩端承受的力量是變化的，導(dǎo)致C形臂旋轉(zhuǎn)或者滑動(dòng)過程中的形變是變化的，進(jìn)而導(dǎo)致采集到的不同幀的投影圖像不同程度的失真與旋轉(zhuǎn)偏移，因此依靠固定獲取投影圖像設(shè)備的失真校正方法顯然是不適用的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的在于提供了一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，能夠校正序列投影畸變，設(shè)計(jì)一種靶體根據(jù)靶體的序列投影圖像信息進(jìn)行幾何失真計(jì)算，校正序列圖像失真。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:其特征在于:該方法分為三個(gè)方面，第一個(gè)方面是畸變校正靶體設(shè)計(jì)；第二個(gè)方面是靶體安裝到C形臂的影像增強(qiáng)器上；第三個(gè)方面是運(yùn)用靶體的序列投影信息對序列投影圖像進(jìn)行失真校正。
[0005]該方法包括:
1、畸變校正靶體為孔靶，圓孔按照方形陣列分布。
[0006]2、靶體固定在影像增強(qiáng)器上使用，要求靶體靶面與增強(qiáng)器面貼近。
[0007]3、靶體投影孔心坐標(biāo)提取、多項(xiàng)式校正、畸變校正后序列投影進(jìn)行圖像剛性變換修正。
【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明的流程圖。
[0009]圖2為影像增強(qiáng)器畸變校正靶體。
[0010]圖2中:1、中心孔心,2、定位孔心,3、橫向固定孔洞,4、縱向固定孔洞,5、固定孔
所在圓的直徑,6、靶體圓面直徑，7、靶面孔所在圓的直徑，8、靶體面板。
【具體實(shí)施方式】
[0011]參照附圖，本發(fā)明實(shí)施提供了一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，該方法適用于校正C形臂滑動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)形式采集到的序列投影圖像。
[0012]該方法分為三個(gè)方面，第一個(gè)方面是畸變校正靶體設(shè)計(jì)；第二個(gè)方面是靶體安裝到C形臂的影像增強(qiáng)器上；第三個(gè)方面是運(yùn)用靶體的序列投影信息對序列投影圖像進(jìn)行失真校正。
[0013]校正靶體由圓形面板(8)與靶體有固定影像增強(qiáng)器孔洞組成，靶體設(shè)計(jì)如圖2所示，圓形面板(8)上分布著按方陣排列的小孔，每個(gè)行和列的孔心分布成直線分布，孔心行與行之間間距相等，列與列之間間距相等并且等于行間距，行數(shù)與列數(shù)的設(shè)計(jì)，保證靶體的投影圖像的行數(shù)與列數(shù)不得小于10列，中心孔心(1)與兩個(gè)定位孔心(2)的直徑是其他孔心直徑的1.5倍,祀體面板(8)厚度不得超過3mm,面板板面平整，無毛刺點(diǎn)。
[0014]靶體安裝到C形臂的影像增強(qiáng)器具體包括:靶體有固定影像增強(qiáng)器孔洞、橫向固定孔洞(3)、縱向固定孔洞(4)，靶體固定影像增強(qiáng)器時(shí)圓形面板與影像增強(qiáng)器圓面平行，且間距不得大于1cm。
[0015]運(yùn)用靶體的序列投影信息對序列投影圖像進(jìn)行失真校正的方法流程如圖1所示，具體步驟如下:
靶體安裝在影像增強(qiáng)器上，然后采集序列投影圖像。
[0016]利用圖像形態(tài)學(xué)方法提取每幀圖像中的孔心位置坐標(biāo)PUpU pl2,..., pl_}，num為識(shí)別孔心的個(gè)數(shù)，pl-Cu,, Vl)，其中i=l，2，...，num,并用圖像形態(tài)學(xué)方法從點(diǎn)列中算出中心孔心(1)與兩個(gè)定位孔心(2)在投影圖像中的位置分別為pl^(u。，vc)，plx=(ux, vx)，ply= (uy, vy) o
[0017]按照中心孔心位置pi。與圖像中心計(jì)算偏移量，按照pi。與plx、ply計(jì)算旋轉(zhuǎn)角度，通過旋轉(zhuǎn)角度與偏移量計(jì)算剛性變換矩陣mt。
[0018]按照公式(TUi, Tv；, 1)，=mt* (ui; v；, 1) ’計(jì)算偏移修正后的孔心位置坐標(biāo)TPLiTpli, Tpl2，...，Tpl_}，num 為識(shí)別孔心的個(gè)數(shù)。
[0019]根據(jù)孔點(diǎn)投影位置PL生成無畸變孔點(diǎn)投影位置CPL{cpli, cpl2，…，cpl_}，cpli= (cu^ cv；)，其中 i=l, 2,..., num。
[0020]建立關(guān)系TUi=g! (cu；, cv；)，TVi=g2 (cu；, cv；)，其中 i=l, 2，...，num, g!()與 g2 0 是由an*Tun*Tv(m n)組成的多項(xiàng)式，n=0，1，...，m，m為多項(xiàng)式最大次冪，an為多項(xiàng)式系數(shù)。最小二乘法計(jì)算求得多項(xiàng)式gl 0與g2()。
[0021]保存每巾貞圖像多項(xiàng)式GjgnO,g12(),...，glp_()}與G2{g21(), g22(),...，g2p_()}，與序列中每幀圖像的剛性變換矩陣MTlmtn mt2,..., mtp_}，其中mt為圖像的剛性變換矩陣，pnum為圖像序列的總幀數(shù)。
[0022]C形臂滑動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)采集到的序列投影圖像，找到每幀序列投影圖像對應(yīng)的剛性變換矩陣mt與多項(xiàng)式gl ()與g2 ()，先用剛性變換矩陣mt對圖像進(jìn)行平移旋轉(zhuǎn)變換，然后對其變換完成后的圖像坐標(biāo)(cu，cv)通過gl()與&()計(jì)算出失真圖像的坐標(biāo)位置(Tu，Tv)，插值計(jì)算灰度值就得到校正后的序列投影圖像。
[0023]上述方法適用于校正C形臂滑動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)形式采集到的序列投影圖像。
[0024]綜上所述，本發(fā)明方法校正C形臂滑動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)形式的序列采集到的投影失真圖像，是C形臂滑動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)采集到的序列圖像實(shí)現(xiàn)三維CT基礎(chǔ)，可降低三維CT圖像失真變形程度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，其特征在于:該方法分為三個(gè)方面，第一個(gè)方面是畸變校正靶體設(shè)計(jì)；第二個(gè)方面是靶體安裝到C形臂的影像增強(qiáng)器上；第三個(gè)方面是運(yùn)用靶體的序列投影信息對序列投影圖像進(jìn)行失真校正。2.如權(quán)利要求1所述的一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，其特征在于，畸變校正靶體設(shè)計(jì)具體包括:靶體由圓形面板(8)與靶體有固定影像增強(qiáng)器孔洞組成。3.如權(quán)利要求2所述的一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，其特征在于，所述圓形面板(8)上分布著按方陣排列的小孔，每個(gè)行和列的孔心分布成直線分布，孔心行與行之間間距相等，列與列之間間距相等并且等于行間距，行數(shù)與列數(shù)的設(shè)計(jì)，必須保證靶體的投影圖像的行數(shù)與列數(shù)不得小于10列，中心孔心(1)與兩個(gè)定位孔心(2)的直徑是其他孔心直徑的1.5倍,祀體面板(8)厚度不得超過3mm,面板板面平整，無毛刺點(diǎn)。4.如權(quán)利要求1所述的一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，其特征在于，靶體安裝到C形臂的影像增強(qiáng)器具體包括:靶體有固定影像增強(qiáng)器孔洞、橫向固定孔洞(3)、縱向固定孔洞(4)，靶體固定影像增強(qiáng)器時(shí)圓形面板與影像增強(qiáng)器圓面平行，且間距不得大于lcm。5.如權(quán)利要求1所述的一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，其特征在于，運(yùn)用靶體的序列投影信息進(jìn)行失真校正，具體包括:根據(jù)中心孔心(1)與兩個(gè)定位孔心(2)校正投影圖像的偏移與旋轉(zhuǎn)失真，根據(jù)方陣孔心投影校正投影圖像的局部失真。6.如權(quán)利要求5所述的一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，其特征在于，根據(jù)中心孔心(1)與兩個(gè)定位孔心(2)校正投影圖像的偏移與旋轉(zhuǎn)失真，具體包括:識(shí)別投影圖像中中心孔心(1)與兩個(gè)定位孔心(2)的圖像坐標(biāo)，計(jì)算偏移量與旋轉(zhuǎn)角度，運(yùn)用圖像偏移與旋轉(zhuǎn)的方法校正投影序列圖像。7.如權(quán)利要求5所述的一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，其特征在于，根據(jù)方陣孔心投影校正投影圖像的局部失真，具體包括:靶體投影孔心坐標(biāo)提取、孔心失真圖像坐標(biāo)與理想圖像坐標(biāo)匹配、多項(xiàng)式校正投影序列圖像。
【專利摘要】一種C形臂影像增強(qiáng)器畸變校正方法，屬于醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于：該方法分為三個(gè)方面，第一個(gè)方面是畸變校正靶體設(shè)計(jì)；第二個(gè)方面是靶體安裝到C形臂的影像增強(qiáng)器上；第三個(gè)方面是運(yùn)用靶體的序列投影信息進(jìn)行失真校正。其優(yōu)點(diǎn)是：該方法可以用來校正C形臂滑動(dòng)或者轉(zhuǎn)動(dòng)形式采集到的序列投影圖像。
【IPC分類】G06T5/00
【公開號(hào)】CN105243640
【申請?zhí)枴緾N201410320964
【發(fā)明人】劉金虎, 吳琨
【申請人】南京普愛射線影像設(shè)備有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2014年7月8日