[发明专利]一种结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统及方法

权利要求书

1.一种结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，包括信息采集装置和信息处理装置，所述信息采集装置包括X射线成像机构、表面几何采集机构和可见光成像机构，所述X射线成像机构配置成生成被检测对象的X射线图像，所述表面几何采集机构配置成生成被检测对象的三维表面几何模型，所述可见光成像机构配置成生成被检测对象的可见光图像；所述信息处理装置与信息采集装置数据连通，并配置成获取所述表面几何采集机构提供的三维表面几何模型和可见光成像机构提供的可见光图像以及X射线成像机构提供的X射线图像，并进一步配置成基于所述三维表面几何模型与X射线图像生成与X射线图像匹配的深度图像，并进一步配置成基于所述深度图像和X射线图像生成骨组织和软组织基材料分解系数图像，并进一步配置成基于骨组织基材料分解系数图像生成骨密度图像。

2.根据权利要求1所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，所述表面几何采集机构配置成主动式表面几何采集机构来生成三维表面几何模型。

3.根据权利要求1所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，所述X射线成像机构配置成接收所述可见光图像和/或三维表面几何模型并据其对准直器形状进行调整并发射X射线照射被检测对象并探测穿透被检测对象的X射线以生成X射线图像。

4.根据权利要求1所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，该系统为用于包括人体和其他样品的骨密度测量系统，所述被检测对象包括人体和其他样品。

5.根据权利要求1所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，该系统还包括语音提示装置，该语音提示装置与信息处理装置数据连通，其用于提示被检测对象的姿态是否正确，当被检测对象是人体时提示其身份是否正确。

6.根据权利要求1所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，所述信息采集装置还包括证件信息采集机构，该证件信息采集机构与信息处理装置数据连通，当被检测对象是人体时，该证件信息采集机构采集被检测人员的证件信息，所述信息处理装置进一步配置成基于所述被检测人员的证件信息和所述可见光图像和/或三维表面几何模型验证所述被检测人员的身份。

7.根据权利要求1所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，所述信息处理装置进一步配置成基于所述被检测对象的可见光图像和三维表面几何模型识别被检测对象的位姿，当被检测对象为人体时进一步进行身份验证，如果身份验证未通过则不启动X射线成像，并通过语音提示装置进行语言提示，如果位姿不符合检测要求则修正被检测对象的位姿然后再启动X射线成像；当被检测对象为其他样品时，如果位姿不符合检测要求则修正被检测对象的位姿然后再启动X射线成像。

8.根据权利要求1所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统，其特征在于，该系统还包括图像显示装置，图像显示装置与信息处理装置数据连通，所述图像显示装置能够显示所述骨密度图像和/或三维表面几何模型和/或可见光图像和/或X射线图像和/或深度图像和/或基材料分解系数图像。

9.一种基于权利要求1至8中任一项所述的结合表面几何采集的X射线骨密度测量系统的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：被检测对象进入指定检测区域并调整好位姿等待检测，当被检测对象为人体时，其证件被置于证件信息采集单元上；

步骤2：表面几何采集机构生成三维表面几何模型发送给信息处理装置；可见光成像机构生成被检测对象的可见光图像，并将其发送给信息处理装置；当被检测对象为人体时，证件信息采集单元获取被检测人员的证件信息发送给信息处理装置；

步骤3：当被检测对象为人体时对被检测人员进行身份验证：信息处理装置对所述可见光图像和三维表面几何模型进行处理，并与被检测人员的证件信息进行比对和核查，将身份验证结果发送给图像显示装置和语音装置；

步骤4：信息处理装置对所述可见光图像和三维表面几何模型进行处理，对被检测对象的位姿进行识别与判定；

步骤5：X射线成像机构接收所述可见光图像和/或三维表面几何模型并据其对X射线成像机构中的准直器形状进行调整，然后发射X射线照射被检测对象并探测穿透被检测对象的X射线生成X射线图像；

步骤6：信息处理装置对所述三维表面几何模型与X射线图像进行配准得到与X射线图像匹配的深度图像；

步骤7：信息处理装置利用所述深度图像和X射线图像进行物质分解生成骨组织和软组织基材料分解系数图像；

步骤8：信息处理装置利用所述骨组织基材料分解系数图像生成骨密度图像；

步骤9：图像显示装置显示被检测对象的骨密度图像和/或三维表面几何模型和/或可见光图像和/或X射线图像和/或深度图像和/或基材料分解系数图像。