[发明专利]成像几何关系标定方法、装置、电子设备以及存储介质

说明书

本申请实施例提供了一种成像几何关系标定方法、装置、电子设备以及存储介质。将多个标志物固连在被检测物体上；获取多幅含有多个标志物的被检测物体的x射线图像；通过每帧图像上各个标志物图像坐标与标志物空间三维坐标的关系，计算每帧图像射线源与探测器间距离和成像系统与被检测物体间位姿等成像几何关系；并且用数学优化提升该成像几何关系精度。针对射线源与探测器独立运动的机器人CT等CT系统，每帧图像成像时射线源和接收器距离、位置等内、外成像参数都变化，以及非规则运动等导致成像几何参数难以准确确定的问题，本发明直接计算成像系统内、外几何参数，并且增加了优化计算，方便可靠且高精度地获得机器人CT的成像几何关系。

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，具体涉及一种成像几何关系标定方法、装置、电子设备以及存储介质。

背景技术

近年来，机器人CT(Robotic CT)受到关注，发展迅速。最典型的机器人CT将X射线源和射线探测器分别安装在两个独立运行的机械臂上，通过机械臂的运动带动X射线源和射线探测器围绕被检测物体运动获得投影图像序列，然后经CT机计算重建获得锥束CT(Cone Beam Computer Tomography,CBCT)影像。

为了能够实现CT重建，需要知道每帧投影图像的成像几何关系，也就是要对机器人CT的成像几何关系进行标定。目前的标定方法，是在机器人CT拍照的动态过程中，使用另外的测量设备对射线源、射线探测器和被测物体进行高精度的测量，然后换算出成像系统与被测物体之间的几何关系。这些标定方法大多需要借助其它测量设备获取成像关系，成本高，操作复杂，且精度较低。

发明内容

本申请实施例公开了一种成像几何关系标定方法、装置、电子设备以及存储介质，无需借助外部设备对机器人CT的成像几何关系进行标定，降低标定成本和复杂度，以及提高标定精度。

第一方面，本申请实施例公开了一种成像几何关系标定方法，包括：

获取n帧投影图像，其中，所述n帧投影图像是成像系统在n个成像角度下向被检测物体发射X射线进行成像得到，所述被检测物体上设置有m个标志物，所述成像系统包括射线源和射线探测器，所述射线源和所述射线探测器独立运动；

根据所述每帧投影图像中的标志物的像素坐标，确定所述每帧投影图像对应的成像几何关系，其中，所述每帧投影图像对应的成像几何关系为获取所述每帧投影图像时所述被检测物体与所述成像系统之间的成像几何关系。

第二方面，本申请实施例公开了一种成像几何关系标定装置，包括：

获取单元，用于获取n帧投影图像，其中，所述n帧投影图像是成像系统在n个成像角度下向被检测物体发射X射线进行成像得到，所述被检测物体上设置有m个标志物，所述成像系统包括射线源和射线探测器，所述射线源和所述射线探测器独立运动；

处理单元，用于根据所述每帧投影图像中的标志物的像素坐标，确定所述每帧投影图像对应的成像几何关系，其中，所述每帧投影图像对应的成像几何关系为获取所述每帧投影图像时所述被检测物体与所述成像系统之间的成像几何关系。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括：处理器，所述处理器与存储器相连，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序，以使得所述电子设备执行如第一方面所述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序使得计算机执行如第一方面所述的方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，所述计算机可操作来使计算机执行如第一方面所述的方法。

实施本申请实施例，具有如下有益效果：