CN116019474A - 多射源成像装置及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种多射源成像装置及方法，在该装置中，先控制第一射源部对扫描对象进行成像，得到第一成像结果，然后基于位置选取信息确定第一成像结果中的目标空间区域，之后依据目标空间区域在探测器上确定兴趣区域，最后控制第二射源部按兴趣区域对扫描对象进行成像，得到第二成像结果，第二成像结果的视野小于第一成像结果的视野，并且第二成像结果的分辨率高于第一成像结果的分辨率，通过第一射源部进行大视野定位成像，通过第二射源部进行小视野高清成像，整套拍摄流程完全无需使扫描对象摆位，有效解决了小视野成像定位难的问题，兼顾超大视野和超高分辨率的要求，还降低了设备的复杂度。

Description

多射源成像装置及方法

技术领域

本公开涉及图像处理技术领域，尤其涉及多射源成像装置及方法。

背景技术

CBCT(Cone Beam Computer Tomography，锥形束CT)是围绕扫描对象发出X射线同时进行数据采集并通过重建得到三维图像的技术。CBCT技术的应用场景较多，例如在口腔领域，CBCT技术可以用于牙体牙髓病、牙周病、口腔正畸、口腔颌面外科、口腔种植等多种场景下的成像。

多种应用场景下对CBCT的要求也有所不同。以口腔正畸为例，对CBCT成像的拍摄视野要求较高，例如纵向视野高度可能需要达到18cm以上。以牙体牙髓病为例，由于需要观察牙周膜、根管等细微结构，因此对CBCT成像的分辨率要求较高，例如体素大小可能需要达到100μm以下的水平，线对数可能需要在25线对/cm以上。

目前的CBCT设备主要存在以下缺陷：

1、由于小视野的成像范围较小，若采用摆位的方式来重建空间中固定的小视野区域，在拍摄时需要用户将待拍摄的部位移动到设备的成像区域中，该过程较为麻烦且费时，且常常会出现定位不准的问题，难以快速准确地定位目标成像区域；若采用全探测器视野进行成像，虽然无需进行摆位，但会导致探测器帧率很难提高，影响成像质量。

2、CBCT设备采用多成像系统，每个成像系统分别对应一套探测器射源组，相当于整个CBCT设备中设置了多个探测器，且各个成像系统之间相互独立，每个成像系统都有其独立的结构，导致CBCT设备结构复杂，体积较大，并难以进行协同工作。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了多射源成像装置及方法。

本公开第一方面提出了一种多射源成像装置，包括：探测器；与所述探测器相向设置的第一射源部，被配置为配合所述探测器对扫描对象进行成像，得到第一成像结果；目标区域确定模块，被配置为基于位置选取信息确定目标空间区域，其中，所述目标空间区域包含于所述第一成像结果中；兴趣区域确定模块，被配置为依据所述目标空间区域在所述探测器上确定兴趣区域；与所述探测器相向设置的第二射源部，被配置为配合所述探测器按所述兴趣区域对扫描对象进行成像，得到第二成像结果，其中，所述第二成像结果的视野小于所述第一成像结果的视野，并且所述第二成像结果的分辨率高于所述第一成像结果的分辨率，所述第一射源部和所述第二射源部共用同一所述探测器。

根据本公开的一个实施方式，所述第一射源部进行成像使用的辐射剂量小于所述第二射源部进行成像使用的辐射剂量，所述第一射源部进行成像的拍摄图像数量小于所述第二射源部进行成像的拍摄图像数量。

根据本公开的一个实施方式，所述第一射源部包括多个射源，所述多个射源水平排布或竖向排布，所述第二射源部包括一个射源。

根据本公开的一个实施方式，所述第一射源部和所述第二射源部水平排布，所述第一射源部和所述第二射源部的成像视野在水平方向上存在重合部分。

根据本公开的一个实施方式，所述装置还包括：旋转机构，所述探测器安装于所述旋转机构的转动部的一侧，所述第一射源部和所述第二射源部安装于所述转动部的另一侧。

根据本公开的一个实施方式，所述目标区域确定模块基于位置选取信息确定目标空间区域的方式包括：获取位置选取信息；依据所述位置选取信息和所述第一成像结果确定目标空间区域。

根据本公开的一个实施方式，所述目标区域确定模块获取位置选取信息的方式包括：接收用户输入的位置选取信息。

根据本公开的一个实施方式，所述兴趣区域确定模块依据所述目标空间区域在所述探测器上确定兴趣区域的方式包括：依据所述目标空间区域和所述第二射源部的成像光路确定所述目标空间区域在所述探测器上的投影区域；依据所述投影区域确定所述探测器上的兴趣区域。

根据本公开的一个实施方式，所述兴趣区域确定模块依据所述投影区域确定所述探测器上的兴趣区域的方式包括：依据预设的扫描角度和所述第二射源部的成像光路确定扫描周期内在所述探测器上的多个投影区域；确定所述多个投影区域在所述探测器上的最高位置和最低位置；依据所述最高位置和所述最低位置确定兴趣区域的宽度。

根据本公开的一个实施方式，所述兴趣区域的长度等于所述探测器的数据采集面的长度。

根据本公开的一个实施方式，所述第二射源部配置有可移动限束器，在所述第二射源部按所述兴趣区域对扫描对象进行成像时，通过所述可移动限束器将所述第二射源部的射线范围调节为与所述兴趣区域相适配。

本公开第二方面提出了一种多射源成像方法，所述多射源成像方法应用于上述任一实施方式所述的多射源成像装置，所述方法包括：通过第一射源部和探测器对扫描对象进行成像，得到第一成像结果；基于位置选取信息确定目标空间区域，其中，所述目标空间区域包含于所述第一成像结果中；依据所述目标空间区域在所述探测器上确定兴趣区域；通过第二射源部和所述探测器按所述兴趣区域对扫描对象进行成像，得到第二成像结果，其中，所述第二成像结果的视野小于所述第一成像结果的视野，并且所述第二成像结果的分辨率高于所述第一成像结果的分辨率。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置的结构框图。

图2是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置在三维视角下的结构示意图。

图3是根据本公开的一个实施方式的第一射源部和第二射源部的成像视野在俯视视角下的示意图。

图4是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置进行大视野定位成像过程的示意图。

图5是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置进行小视野高清成像过程的示意图。

图6是根据本公开的一个实施方式的第二射源部射线范围的示意图。

图7是根据本公开的一个实施方式的采用处理系统的硬件实现方式的多射源成像装置的示意图。

图8是根据本公开的一个实施方式的多射源成像方法的流程示意图。

附图标记：

100-探测器；

200-第一射源部，210-射源，220-射源；

300-第二射源部，310-射源；

400-目标区域确定模块；

500-兴趣区域确定模块；

Z-旋转轴；

S1-第一射源部的有效成像范围，S2-目标空间区域，R1-投影区域，R2-兴趣区域。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

本文使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

下面以口腔CBCT的应用场景为例，参考附图描述本公开的多射源成像装置及方法。

图1是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置的结构框图。参阅图1，本实施方式的多射源成像装置，包括：探测器100、第一射源部200、第二射源部300、目标区域确定模块400和兴趣区域确定模块500。

图2是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置在三维视角下的结构示意图。参阅图2，第一射源部200与探测器100相向设置，第二射源部300与探测器100相向设置。也就是说，第一射源部200和第二射源部300共用同一个探测器100。其中，第一射源部200被配置为配合探测器100对扫描对象900进行成像，得到第一成像结果，以实现大视野的拍摄功能。图1中的虚线箭头表示射源部发出的射线。

第一射源部200可以包括多个射源，多个射源可以水平排布或竖向排布。如图2所示，第一射源部200包括2个射源，分别为射源210和射源220，通过射源210和射源220配合工作，相比于单射源来说增大了成像视野，从而实现较小探测器下的超大视野成像。射源210和射源220竖向排布形成第一射源部200，射源210和射源220的功率可以配置为相同。可以理解的是，第一射源部200也可以包括3个或更多射源，本公开对此不作限定。

第二射源部300包括一个射源310。射源310的功率可以配置为高于射源210和射源220的功率，且射源310可以配置为能够提供更大的辐射剂量，因此成像噪声更小，配合为探测器100设置的较高分辨率，使得第二射源部300的成像结果的分辨率高于第一射源部200的成像结果的分辨率，从而实现超高分辨率的小视野成像。

第一射源部200和第二射源部300可以水平排布，第一射源部200和第二射源部300的成像视野在水平方向上长度可以相同。如图2所示，第一射源部200和第二射源部300位于同一水平线上，且互相之间具有一定距离。

多射源成像装置还可以包括旋转机构(图中未示出)，探测器100安装于旋转机构的转动部的一侧，第一射源部200和第二射源部300安装于转动部的另一侧。第一射源部200和第二射源部300共用同一个旋转机构。旋转机构可以采用C型臂，探测器100安装于C型臂的一个臂上，第一射源部200和第二射源部300安装于的另一个臂上。旋转机构可以配置有驱动机构，例如配置电机来为旋转机构提供动力。

图3是根据本公开的一个实施方式的第一射源部和第二射源部的成像视野在俯视视角下的示意图。参阅图3，在成像装置运行时，旋转机构受控围绕旋转轴Z进行旋转。在第一射源部200和第二射源部300进行成像时，成像视野的中心均为旋转轴Z。以旋转轴Z为成像中心时，第一射源部200的成像视野V1和第二射源部300的成像视野V2之间存在重合部分C。重合部分的大小为成像视野V1和V2中较小的成像视野。例如图3中，V1完全覆盖且大于V2，因此重合部分C与V2相等。可以理解的是，无论V1和V2之间的大小关系如何，第一射源部200和第二射源部300的成像视野均会存在重合部分。

旋转方向可以按图2中的箭头所示或按与箭头指示相反的方向进行旋转。扫描对象位于探测器100和上述两个射源部之间，使得第一射源部200、第二射源部300和探测器100均围绕扫描对象进行旋转，以实现第一射源部200对扫描对象的拍摄，以及第二射源部300对扫描对象的拍摄。可以理解的是，旋转机构也可以采用其他形状或其他形式来实现。当第一射源部200启动并与探测器100协同工作实现拍摄时，第一射源部200和探测器100形成第一成像系统。当第二射源部300启动并与探测器100协同工作实现拍摄时，第二射源部300和探测器100形成第二成像系统。

图4是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置进行大视野定位成像过程的示意图。参阅图4，在多射源成像装置开始运行时，首先通过第一射源部200的两个射源进行配合拍摄，得到大视野成像的第一成像结果。S1为第一射源部200的有效成像范围。第一成像结果主要用于定位，因此第一射源部200在拍摄过程中可以使用较低的辐射剂量并且拍摄数量较少的图像。例如，在旋转机构旋转了一周时，第一射源部200的图像拍摄数量为100张。经过对拍摄得到的图像进行三维重建后，得到第一成像结果。

在第一射源部200对扫描对象进行拍摄时，第二射源部300不启动拍摄。为了对扫描对象中的用户感兴趣区域进行方便且准确地定位，同时还保证定位后成像时的图像分辨率，因此将成像装置的成像过程分为大视野定位成像过程和小视野拍摄过程。在大视野定位成像过程中，先控制第一射源部200进行拍摄，以第一成像结果作为定位依据，通过目标区域确定模块400和兴趣区域确定模块500对第一成像结果进行处理和分析，确定出用户感兴趣区域的位置。感兴趣区域的范围较小且分辨率要求较高。此时可以开始进行小视野高清成像过程，通过第二射源部300作为工作射源仅对感兴趣区域进行高清拍摄，得到第二成像结果作为小视野高清拍摄结果。由此，对扫描对象共计进行了两次拍摄和成像，第一次用于快速定位，第二次用于兴趣区域成像。第二成像结果的视野小于第一成像结果的视野，并且第二成像结果的分辨率高于第一成像结果的分辨率。

目标区域确定模块400被配置为基于位置选取信息确定目标空间区域。其中，目标空间区域包含于第一成像结果中。目标空间区域S2为用户感兴趣的三维空间区域，并且目标空间区域S2是从第一成像结果中确定出的，目标空间区域S2是用户需要进行高清成像的区域。例如在需要观察牙周膜、根管等细微结构时，目标空间区域S2主要包含牙周膜、根管等区域。可以理解的是，两射源部成像视野的重合部分占比越大，越利于目标空间区域S2的选取。

目标区域确定模块400确定目标空间区域的方式可以包括：首先获取位置选取信息，然后依据位置选取信息和第一成像结果确定目标空间区域。其中，位置选取信息包含有目标空间区域S2的位置信息，例如目标空间区域S2的各顶点的位置，或者目标空间区域S2的中心及边长。位置选取信息可以是通过成像装置通过运算自动得到的，也可以是通过用户输入得到的。获取到位置选取信息后，能够依据该信息中包含的目标空间区域S2的位置信息确定出目标空间区域S2在第一成像结果中的位置和尺寸。

目标区域确定模块400获取位置选取信息的方式可以为：接收用户输入的位置选取信息。示例性地，当第一射源部200得到第一成像结果之后，可以通过显示器将第一成像结果进行显示，然后用户在观看第一成像结果之后，通过点选、框选或输入数字的方式将位置选取信息输入至成像装置，实现目标成像区域的精准定位。

可以理解的是，成像装置可以预先配置多种场景模式，并预先为不同的场景模式设置相应的位置选取信息，并在进行相应场景的成像时，采用与该场景模式对应的位置选取信息，从而确定出目标空间区域S2。或者，成像装置可以通过对第一成像结果进行图像处理、分析和识别，通过运算自动生成位置选取信息。

兴趣区域确定模块500被配置为依据目标空间区域在探测器100上确定兴趣区域，兴趣区域为二维区域，将探测器100的采集面视为一个二维平面区域，兴趣区域是探测器100的采集面的一部分区域。在后续使用第二射源部300对扫描对象进行拍摄时，在拍摄得到的图像中，目标空间区域在图像中的位置保持位于兴趣区域内。由于兴趣区域的面积小于探测器100的采集面面积，

兴趣区域确定模块500依据目标空间区域在探测器100上确定兴趣区域的方式可以包括：首先依据目标空间区域和第二射源部300的成像光路确定目标空间区域在探测器100上的投影区域，然后依据投影区域确定探测器100上的兴趣区域。

具体的，在获取到目标空间区域S2后，相当于得到了目标空间区域S2的坐标范围。由于第二射源部300的位置和配置参数均为预先调制好的，因此第二射源部300的成像几何光路是已知的。兴趣区域确定模块500通过目标空间区域S2的坐标范围和第二射源部300的成像几何光路能够计算出目标空间区域S2在被第二射源部300拍摄时在探测器100上的投影区域R1。如图4所示，R1即为S2在探测器100上的投影。

兴趣区域确定模块500依据投影区域确定探测器100上的兴趣区域的方式可以包括：首先依据预设的扫描角度和第二射源部300的成像光路确定扫描周期内在探测器100上的多个投影区域，然后确定多个投影区域在探测器100上的最高位置和最低位置，之后依据最高位置和最低位置确定兴趣区域的宽度。

具体的，扫描角度对应于第二射源部300在转动扫描过程中的不同扫描位置，对第二射源部300要求的成像结果分辨率越高，则预期第二射源部300在旋转过程中拍摄到的图像数量越多，从而扫描角度也就越多，最终确定出的投影区域数量也就越多。假设要求第二射源部300在旋转一周的过程中需要拍摄2000张图像，则对应有2000个扫描角度。在后续实际控制第二射源部300进行拍摄时，可以是每旋转360/2000的角度即进行一次拍摄。可以理解的是，此时还处于兴趣区域的计算阶段，第二射源部300还未开始进行扫描。

兴趣区域确定模块500通过2000个扫描角度和相应的第二射源部300几何成像光路，得到2000个投影区域。该2000个投影区域的位置不完全相同。投影区域R1会随着扫描过程的进行而在探测器100的数据采集面上移动。对所有投影区域进行统计，确定出所有投影区域在探测器100的采集面上达到的最高位置和最低位置，最高位置和最低位置之间的差值即为兴趣区域的宽度。例如，从各投影区域在探测器100的采集面上的所有坐标中确定出纵向的最大值H1和纵向的最小值H2，则兴趣区域的宽度即为H1-H2。目标空间区域S2在被第二射源部300拍摄时在探测器100中的纵向位置不会低于H2的位置且不会高于H1的位置。

图5是根据本公开的一个实施方式的多射源成像装置进行小视野高清成像过程的示意图。参阅图5，以H2和H1作为边界，在探测器100的采集面上划分出兴趣区域R2，兴趣区域的长度可以设置为等于探测器100的数据采集面的长度，也可以设置为略小于探测器100的数据采集面的长度。通过兴趣区域确定模块500预先计算并确定出目标空间区域S2在探测器100上所有可能出现的投影位置，从而确定出后续第二射源部300在对扫描对象进行拍摄时，用户感兴趣的目标空间区域S2的内容均会落在兴趣区域R2内。至此，可以开始进行小视野高清成像过程。

第二射源部300被配置为配合探测器100按兴趣区域对扫描对象900进行成像，得到第二成像结果。其中，第一射源部200进行成像所使用的辐射剂量和拍摄图像数量均小于第二射源部300进行成像所使用的辐射剂量和拍摄图像数量。并且，在第二射源部300对扫描对象进行拍摄时，第一射源部200不启动拍摄。

继续参阅图5，在兴趣区域确定模块500确定出兴趣区域R2之后，开始通过第二射源部300的射源310进行拍摄，得到小视野成像的第二成像结果。第二成像结果即为用户感兴趣部分的高清成像结果。由于是按兴趣区域R2进行成像而不是按探测器100整个区域进行成像，探测器100的有效成像面积减小，因此可以提升探测器100的帧率，可以使用较高的辐射剂量并且拍摄数量较多的图像，从而提高图像质量。

例如，一般情况下，探测器100以最高分辨率全图采集图像，最大帧率仅能达到10FPS。若探测器100的兴趣区域宽度为全图的三分之一，即H2-H1的值约为三分之一的探测器100采集面宽度，则探测器100的帧率可以达到30FPS。因此，在拍摄时间不变的情况下，单个扫描周期内的图像数量将会是原来的三倍，能够大幅提高采图的数量，从而提升图像质量。

图6是根据本公开的一个实施方式的第二射源部射线范围的示意图。参阅图6，第二射源部300可以配置有可移动限束器(图中未示出)，在第二射源部300按兴趣区域对扫描对象进行成像时，通过可移动限束器将第二射源部300的射线范围调节为与兴趣区域相适配。

具体的，在射源310上可以装配有合适尺寸的条形的可移动限束器，并可以配置相应的电机来对可移动限束器进行驱动，以使限束器移动。通过调节可移动限束器的位置来使射源310的射线的覆盖区域与兴趣区域R2相一致，从而充分地利用了探测器100的性能，明显的遏制射线的散射，有效减小散射伪影，进一步提高图像质量。图6中，左侧部分为未通过可移动限束器进行射线约束时的探测器100，右侧部分为通过可移动限束器进行射线约束时的探测器100。可以理解的是，成像装置中的其他射源上也可以安装有限束器。

根据本公开的实施方式提出的多射源成像装置，两个射源部共用同一探测器，仅一个探测器就可以实现多成像系统，利用两个射源部的成像视野拥有重合部分的特点，两个射源部相互配合定位目标成像区域，其中先使用第一射源部进行少量的曝光实现超大视野快速成像，通过重建生成一份粗略的三维CT影像，在从该三维CT影像中确定出期望进行细致拍摄的兴趣空间区域后，根据选取的空间区域位置自动计算出探测器上相应的ROI区域，然后立即通过第二射源部实现超清CT成像，整套拍摄流程完全无需使扫描对象摆位，极大提高了拍摄效率，有效解决了小视野成像定位难的问题，还能够兼顾超大视野(24cm*21cm)和超高分辨率(体素大小75μm，40线对/cm)的要求。并且，两个射源部共用一个探测器的结构，相比于多探测器多射源的结构来说，降低了CBCT设备的复杂度。另外，由于拍摄小视野时充分利用了探测器的成像视野，在不损失剂量的情况下可以提升探测器帧率，从而增加采样的数据量，提高了超高分辨率小视野模式下的图像清晰度和图像质量，实现小视野的超清成像。

图7是根据本公开的一个实施方式的采用处理系统的硬件实现方式的多射源成像装置的示意图。参阅图7，本实施方式的多射源成像装置1000还可以包括存储器1300和处理器1200。存储器1300存储执行指令，处理器1200执行存储器1300存储的执行指令，使得处理器1200控制探测器100、第一射源部200、第二射源部300、目标区域确定模块400和兴趣区域确定模块500之间的配合和运行。

该硬件结构可以利用总线架构来实现。总线架构可以包括任何数量的互连总线和桥接器，这取决于硬件的特定应用和总体设计约束。总线1100将包括一个或多个处理器1200、存储器1300和/或硬件模块的各种电路连接到一起。总线1100还可以将诸如外围设备、电压调节器、功率管理电路、外部天线等的各种其他电路1400连接。

总线1100可以是工业标准体系结构(ISA，Industry Standard Architecture)总线、外部设备互连(PCI，Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA，Extended Industry Standard Component)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，该图中仅用一条连接线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本公开的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本公开的实施方式所属技术领域的技术人员所理解。处理器执行上文所描述的各个方法和处理。例如，本公开中的方法实施方式可以被实现为软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储器。在一些实施方式中，软件程序的部分或者全部可以经由存储器和/或通信接口而被载入和/或安装。当软件程序加载到存储器并由处理器执行时，可以执行上文描述的方法中的一个或多个步骤。备选地，在其他实施方式中，处理器可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行上述方法之一。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，可以具体实现在任何可读存储介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。

应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，的程序可以存储于一种可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施方式的步骤之一或其组合。

此外，在本公开各个实施方式中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个可读存储介质中。存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

图8是根据本公开的一个实施方式的多射源成像方法的流程示意图。参阅图8，本实施方式的多射源成像方法S600应用于上述任一实施方式所述的多射源成像装置。多射源成像装置包括第一射源部、第二射源部和探测器，第一射源部和第二射源部分别与探测器相向设置。第一射源部和第二射源部共用同一探测器。多射源成像方法S600方法包括以下步骤。

S610，通过第一射源部和探测器对扫描对象进行成像，得到第一成像结果。

S620，基于位置选取信息确定目标空间区域，其中，目标空间区域包含于第一成像结果中。

S630，依据目标空间区域在探测器上确定兴趣区域。

S640，通过第二射源部和探测器按兴趣区域对扫描对象进行成像，得到第二成像结果，其中，第二成像结果的视野小于第一成像结果的视野，并且第二成像结果的分辨率高于第一成像结果的分辨率。

第一射源部进行成像使用的辐射剂量可以小于第二射源部进行成像使用的辐射剂量，第一射源部进行成像的拍摄图像数量可以小于第二射源部进行成像的拍摄图像数量。

第一射源部可以包括多个射源，上述多个射源可以水平排布或竖向排布，第二射源部可以包括一个射源。第一射源部和第二射源部可以水平排布，第一射源部和第二射源部的成像视野在水平方向上长度可以相同。

多射源成像装置还可以包括旋转机构，探测器安装于旋转机构的转动部的一侧，第一射源部和第二射源部安装于转动部的另一侧。

S620中基于位置选取信息确定目标空间区域的方式可以包括：获取位置选取信息；依据位置选取信息和第一成像结果确定目标空间区域。其中，目标区域确定模块获取位置选取信息的方式可以包括：接收用户输入的位置选取信息。

S630中依据目标空间区域在探测器上确定兴趣区域的方式可以包括：依据目标空间区域和第二射源部的成像光路确定目标空间区域在探测器上的投影区域；依据投影区域确定探测器上的兴趣区域。其中，依据投影区域确定探测器上的兴趣区域的方式可以包括：计算扫描周期内的多个投影区域；确定多个投影区域在探测器上的最高位置和最低位置；依据最高位置和最低位置确定兴趣区域的宽度。兴趣区域的长度等于探测器的数据采集面的长度。

第二射源部可以配置有可移动限束器，在第二射源部按兴趣区域对扫描对象进行成像时，可以通过可移动限束器将第二射源部的射线范围调节为与兴趣区域相适配。

需要说明的是，本实施方式的多射源成像方法S600中未披露的细节，可参照本公开提出的上述实施方式的多射源成像装置中所披露的细节，此处不再赘述。

根据本公开的实施方式提出的多射源成像方法，两个射源部共用同一探测器，仅一个探测器就可以实现多成像系统，利用两个射源部的成像视野拥有重合部分的特点，两个射源部相互配合定位目标成像区域，其中先使用第一射源部进行少量的曝光实现超大视野快速成像，通过重建生成一份粗略的三维CT影像，在从该三维CT影像中确定出期望进行细致拍摄的兴趣空间区域后，根据选取的空间区域位置自动计算出探测器上相应的ROI区域，然后立即通过第二射源部实现超清CT成像，整套拍摄流程完全无需使扫描对象摆位，极大提高了拍摄效率，有效解决了小视野成像定位难的问题，还能够兼顾超大视野(24cm*21cm)和超高分辨率(体素大小75μm，40线对/cm)的要求。并且，两个射源部共用一个探测器的结构，相比于多探测器多射源的结构来说，降低了CBCT设备的复杂度。另外，由于拍摄小视野时充分利用了探测器的成像视野，在不损失剂量的情况下可以提升探测器帧率，从而增加采样的数据量，提高了超高分辨率小视野模式下的图像清晰度和图像质量，实现小视野的超清成像。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式/方式”、“一些实施方式/方式”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施方式/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须是相同的实施方式/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式/方式或示例以及不同实施方式/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本公开的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种多射源成像装置，其特征在于，包括：

探测器；

与所述探测器相向设置的第一射源部，被配置为配合所述探测器对扫描对象进行成像，得到第一成像结果；

目标区域确定模块，被配置为基于位置选取信息确定目标空间区域，其中，所述目标空间区域包含于所述第一成像结果中；

兴趣区域确定模块，被配置为依据所述目标空间区域在所述探测器上确定兴趣区域；

与所述探测器相向设置的第二射源部，被配置为配合所述探测器按所述兴趣区域对扫描对象进行成像，得到第二成像结果，其中，所述第二成像结果的视野小于所述第一成像结果的视野，并且所述第二成像结果的分辨率高于所述第一成像结果的分辨率，所述第一射源部和所述第二射源部共用同一所述探测器。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一射源部进行成像使用的辐射剂量小于所述第二射源部进行成像使用的辐射剂量，所述第一射源部进行成像的拍摄图像数量小于所述第二射源部进行成像的拍摄图像数量。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一射源部包括多个射源，所述多个射源水平排布或竖向排布，所述第二射源部包括一个射源。

4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述第一射源部和所述第二射源部水平排布，所述第一射源部和所述第二射源部的成像视野在水平方向上存在重合部分。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：旋转机构，所述探测器安装于所述旋转机构的转动部的一侧，所述第一射源部和所述第二射源部安装于所述转动部的另一侧。

6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述目标区域确定模块基于位置选取信息确定目标空间区域的方式包括：

获取位置选取信息；

依据所述位置选取信息和所述第一成像结果确定目标空间区域。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述目标区域确定模块获取位置选取信息的方式包括：

接收用户输入的位置选取信息。

8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述兴趣区域确定模块依据所述目标空间区域在所述探测器上确定兴趣区域的方式包括：

依据所述目标空间区域和所述第二射源部的成像光路确定所述目标空间区域在所述探测器上的投影区域；

依据所述投影区域确定所述探测器上的兴趣区域。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述兴趣区域确定模块依据所述投影区域确定所述探测器上的兴趣区域的方式包括：

依据预设的扫描角度和所述第二射源部的成像光路确定扫描周期内在所述探测器上的多个投影区域；

确定所述多个投影区域在所述探测器上的最高位置和最低位置；

依据所述最高位置和所述最低位置确定兴趣区域的宽度。

10.一种多射源成像方法，其特征在于，所述多射源成像方法应用于权利要求1-9中任一项所述的多射源成像装置，所述方法包括：

通过第一射源部和探测器对扫描对象进行成像，得到第一成像结果；

基于位置选取信息确定目标空间区域，其中，所述目标空间区域包含于所述第一成像结果中；

依据所述目标空间区域在所述探测器上确定兴趣区域；

通过第二射源部和所述探测器按所述兴趣区域对扫描对象进行成像，得到第二成像结果，其中，所述第二成像结果的视野小于所述第一成像结果的视野，并且所述第二成像结果的分辨率高于所述第一成像结果的分辨率。

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