[发明专利]一种多视角曝光X光影像定位方法和系统

说明书

本发明提供了一种多视角曝光X光影像定位方法和系统，其中该方法具体包括：获取目标对象的体数据信息，基于预设时间段按照时间序列拍摄对应多视角的X光影像，根据第一优化算法实现一个视角影像的位置定位，在目标对象处于非静止状态的情况下，按照时间序列顺序接收第二影像序列并基于采用其前后第一预设时段的不同视角影像进行辅助优化，实现目标对象深度方向上的位姿优化，消除了仅仅在一个视角进行追踪定位的误差，实现目标对象在动态时间序列影像中的精确定位。

技术领域

本发明涉及影像技术处理领域，尤其涉及一种多视角曝光X光影像定位方法和系统。

背景技术

目前临床与科研常用X光来定量骨关节的运动状态，但是骨关节运动过程中的空间位置信息采用单视角的X光影像，往往会造成平面外的运动定位误差，因此于现有技术中多采用多视角的动态X光影像以精确定位骨关节的位置。然而，当前常见的多台C臂机组成多视角的影像追踪环境，其X射线发射光线时间无法确定，其对同一目标实际成像曝光时间必然存在时间先后顺序，即不同视角影像拍摄的目标对象并非同一时刻下的目标对象，只是简单将多台同规格的动态X线成像设备当成同步成像往往造成难以在自动配准上实现收敛。

于现有技术中，由于只使用一个视角进行追踪定位会有深度计算上的误差，导致计算所得的位置并非接近于真实位置。因此亟需要采用其他视角的影像来克服单视角带来的定位误差。

发明内容

本发明是基于一种多视角曝光X光影像定位方法和系统，通过在不同视角上通过第一优化算法定位目标对象的位置信息，再通过第二优化算法定位目标对象各个视角的位置信息，实现目标对象在动态时间序列影像中的精准定位，具体包括：

本发明的第一方面提供了一种多视角曝光X光影像定位方法，将若干个X射线检测器和若干个接收平板设置于不同拍摄视角之间的相对位置，包括：

获取目标对象的体数据信息；

根据体数据信息，基于预设时间段按照时间序列依次拍摄对应多视角的X光影像；

在目标对象处于静止状态的情况下，接收静止状态对应时刻的所有视角的X光影像生成第一影像序列，根据第一优化算法得到第一旋转位移矩阵；

在目标对象处于非静止状态的情况下，按照时间序列顺序接收预设时间段第一视角至最后一个视角的X光影像为第二影像序列，并对第二影像序列进行处理得到第二旋转位移矩阵；

根据第一旋转位移矩阵和处于非静止状态下影像序列对应的若干个第二旋转矩阵，实现目标对象的X光影像的动态定位。

在本申请实现一种可能实现方式中，将若干个X射线检测器和若干个接收平板设置于不同拍摄视角之间的相对位置；不同拍摄视角之间的相对位置为不同组的X光发射器的发射源与接收平板的相对位置，通过不同组的X光发射器与接收平板拍摄得到多视角的X光影像。

在本申请实现一种可能实现方式中，目标对象处于静止状态的情况包括目标对象对应处于扫描起始时段或扫描结束时段。

在本申请实现一种可能实现方式中，并对第二影像序列进行处理得到第二旋转矩阵包括：

在第二影像序列接收完成的情况下，根据第一优化算法生成对应预设时间段的各个视角的次级旋转位移矩阵；

采用第二优化算法更新预设时间段的次级旋转位移矩阵，得到对应的第二旋转位移矩阵。

在本申请实现一种可能实现方式中，第一优化算法包括：

步骤110：预设沿发射源至接收平板投影方向下的目标对象投影趋近于目标对象的真实影像的第一位置，计算目标对象投影与真实影像X^view_1的第一相似度S₁；