[发明专利]深度数据测量设备和目标对象数据采集方法

说明书

公开了一种深度数据测量设备以及相应的目标对象数据采集方法。该设备具有分立的测量头和处理器，测量头可以位于采集设备内部来进行基于双目原理的目标对象的运动采集，处理器可以独立计算目标对象的运动数据，并连同时间戳一并提供给采集设备以供其在图像重建时进行运动补偿。

技术领域

本公开涉及三维成像领域，尤其涉及一种深度数据测量设备和目标对象数据采集方法。

背景技术

近年来，医学影像学得到了长足的发展。医学影像是指为了医疗或医学研究，对人体或人体某部分，以非侵入方式取得内部组织影像的技术与处理过程，是一种逆问题的推论演算，即成因(活体组织的特性)是经由结果(观测影像信号)反推而来。

常见的医学影像包括CT技术和MRI技术。具体而言，电脑断层扫描(Computerizedtomography,CT)是一种结合X光与电脑科技的诊断工具，利用电脑将资料组合成身体横切面的影像，这些横切面的影像可再进一步重组成精细的3D立体影像。电脑断层摄影对于头部、胸部、腹部与脊椎的问题是很好的工具，许多部位的肿瘤，例如：肺、肝、胰脏肿瘤能够借由这个检查来确定位置及测量大小，对周围组织的侵犯程度亦能提供重要的讯息。利用在创伤的病人身上，电脑断层可以快速诊断出大脑、肝脏、脾脏、肾脏或其他体内器官的伤害情形。

电脑断层扫描虽然可将人体器官一层层扫描进电脑来观察，但因为电脑断层扫描也是用X光来成像的，所以所有电脑断层扫描影像都是灰阶的黑白影像。如果由静脉注射含碘显影剂，血管、肾脏、肝脏等构造会被强化变得比较白，比较容易辨认。而且大多数病灶，注射显影剂后也会较清楚，因此注射显影剂成为电脑断层扫描检查的重要步骤。

核磁共振成像(英语：Nuclear Magnetic Resonance Imaging，简称NMRI)，又称自旋成像(英语：spin imaging)，也称磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，简称MRI)，是利用核磁共振(nuclear magnetic resonance，简称NMR)原理，依据所释放的能量在物质内部不同结构环境中不同的衰减，通过外加梯度磁场检测所发射出的电磁波，即可得知构成这一物体原子核的位置和种类，据此可以绘制成物体内部的结构图像。

MRI是一台巨大的圆筒状机器，能在受检者的周围制造一个强烈磁场区的环境，借由无线电波的脉冲撞击身体细胞中的氢原子核，改变身体内氢原子的排列，当氢原子再次进入适当的位置排列时，会发出无线电讯号，此讯号借由电脑的接收并加以分析及转换处理，可将身体构造及器官中的氢原子活动，转换成2D影像，因MRI运用了生化、物理特性来区分组织，获得的影像会比电脑断层更加详细。MRI包括磁铁系统、射频系统和计算机图像重建系统。

磁铁系统包括静磁场和梯度场。静磁场：又称主磁场。当前临床所用超导磁铁，磁场强度有0.2T到7.0T(特斯拉)，常见的为1.5T和3.0T；动物实验用的小型MRI则有4.7T、7.0T与9.4T等多种主磁场强度。另有匀磁线圈(shim coil)协助达到磁场的高均匀度。梯度场(gradient coils)：用来产生并控制磁场中的梯度，以实现NMR信号的空间编码。这个系统有三组线圈，产生x、y、z三个方向的梯度场，线圈组的磁场叠加起来，可得到任意方向的梯度场。

射频系统则包括射频发生器和接收器。射频(RF)发生器：产生短而强的射频场，以脉冲方式加到样品上，使样品中的氢核产生NMR现象。射频(RF)接收器：接收NMR信号，放大后进入图像处理系统。

而在计算机图像重建系统中，由射频接收器送来的信号经A/D转换器，把模拟信号转换成数字信号，根据与观察层面各体素的对应关系，经计算机处理，得出层面图像数据，再经D/A转换器，加到图像显示器上，按NMR的大小，用不同的灰度等级显示出欲观察层面的图像。