[發(fā)明專利]圖像定位及動(dòng)態(tài)圖像生成方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210196748.8
• 申請(qǐng)日: 2022-03-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114445497A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡宗遠(yuǎn);戴興武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海濤影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): G06T7/73
• 分類號(hào): G06T7/73;G06T17/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)一種圖像定位及動(dòng)態(tài)圖像生成方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)，涉及醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，所述動(dòng)態(tài)圖像生成方法包括：設(shè)定圖像采集位點(diǎn)并穿過(guò)圖像采集位點(diǎn)設(shè)至少兩條成像路徑；分別獲取各條成像路徑對(duì)應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)；根據(jù)各條成像路徑間所成角度及獲取到的圖像數(shù)據(jù)，基于三維成像算法生成與圖像采集位點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的三維圖像，根據(jù)設(shè)定時(shí)間段內(nèi)連續(xù)采集生成的三維圖像生成三維動(dòng)態(tài)圖像；或根據(jù)各條成像路徑所攝取到的實(shí)際圖像數(shù)據(jù)與基于三維靜態(tài)模型虛擬生成的虛擬圖像數(shù)據(jù)的對(duì)比結(jié)果，基于三維動(dòng)態(tài)圖像生成方法生成三維動(dòng)態(tài)圖像。方案中的方法能夠?qū)D像采集位點(diǎn)處的成像對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)追蹤及三維動(dòng)態(tài)圖像展示，便于對(duì)骨關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能分析。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)成像技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種圖像定位及動(dòng)態(tài)圖像生成方法、裝置、系統(tǒng)及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

目前骨科醫(yī)學(xué)圖像領(lǐng)域，大部分依賴于X射線靜態(tài)成像（包括數(shù)字X射線攝影系統(tǒng)、DT等）進(jìn)行術(shù)前診斷，術(shù)前核磁或超聲常用于關(guān)節(jié)軟組織成像。

如上所述，骨科手術(shù)中用到的影像設(shè)備目前只能采集成像對(duì)象站立時(shí)的靜態(tài)圖像，無(wú)法采集并展示關(guān)節(jié)負(fù)重狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而無(wú)法對(duì)骨關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能分析。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)實(shí)際運(yùn)用中骨科醫(yī)學(xué)成像設(shè)備只能采集成像對(duì)象站立時(shí)的靜態(tài)圖像，無(wú)法采集展示關(guān)節(jié)負(fù)重狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖像這一問(wèn)題，本申請(qǐng)目的一基于成像對(duì)象靜態(tài)影像于設(shè)定三維坐標(biāo)系中生成并確定成像對(duì)象位置的方法，能夠?qū)Τ上駥?duì)象在三維參考空間坐標(biāo)系中進(jìn)行精確定位。申請(qǐng)目的二在于提出一種三維動(dòng)態(tài)圖像生成方法，基于上述定位數(shù)據(jù)及成像對(duì)象的三維靜態(tài)模型數(shù)據(jù)生成成像對(duì)象的三維動(dòng)態(tài)圖像。本申請(qǐng)目的三在于提出一種關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)圖像生成方法，其能夠準(zhǔn)確獲取到成像對(duì)象（如骨關(guān)節(jié)組織等）的動(dòng)態(tài)圖像，便于對(duì)成像對(duì)象進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能分析；目的四在于提供一種關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)圖像采集裝置，其能夠精準(zhǔn)地完成圖形數(shù)據(jù)的采集；目的五在于提出一種關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)圖像采集生成系統(tǒng)，其能夠基于所述圖像采集裝置采集到的圖像數(shù)據(jù)生成動(dòng)態(tài)三維圖像，便于對(duì)骨關(guān)節(jié)進(jìn)行動(dòng)態(tài)功能分析，最后本申請(qǐng)還提出保護(hù)一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其加載有用以實(shí)現(xiàn)所述關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)圖像生成方法的計(jì)算機(jī)程序。

具體方案如下：

一種基于成像對(duì)象靜態(tài)影像于設(shè)定三維坐標(biāo)系中生成并確定成像對(duì)象位置的方法，

基于一成像對(duì)象設(shè)置多條成像路徑，存儲(chǔ)各條成像路徑的相對(duì)位置關(guān)系，并獲取自各條成像路徑攝取成像對(duì)象所對(duì)應(yīng)的實(shí)際圖像數(shù)據(jù)；

建立一三維參考空間坐標(biāo)系，根據(jù)所述成像對(duì)象生成一三維靜態(tài)模型，并將其置于所述三維參考空間坐標(biāo)系中的設(shè)定成像位點(diǎn)處；

過(guò)所述成像位點(diǎn)并以所述相對(duì)位置關(guān)系設(shè)置多條虛擬成像路徑，獲取各條虛擬成像路徑對(duì)應(yīng)的虛擬圖像數(shù)據(jù)；

計(jì)算比較所述虛擬圖像數(shù)據(jù)與所述實(shí)際圖像數(shù)據(jù)的相似度：

若其滿足預(yù)期，則以當(dāng)前成像位點(diǎn)所處的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)作為位置數(shù)據(jù)；

若其不滿足預(yù)期，則利用優(yōu)化算子調(diào)整成像對(duì)象于所述三維參考空間坐標(biāo)系中的成像位點(diǎn)位置，并基于新的成像位點(diǎn)獲取生成新的虛擬圖像數(shù)據(jù)；

將新生成獲取的虛擬圖像數(shù)據(jù)與實(shí)際圖像數(shù)據(jù)相比較，直至二者相似度滿足預(yù)期。

通過(guò)上述技術(shù)方案，以成像對(duì)象的三維靜態(tài)模型為基礎(chǔ)，從設(shè)定角度攝取得到虛擬圖像數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際圖像數(shù)據(jù)做對(duì)比，若二者相同則說(shuō)明三維靜態(tài)模型此時(shí)所處的位置與實(shí)際成像對(duì)象所處的位置相一致，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)成像對(duì)象的精確定位。

進(jìn)一步的，所述成像路徑基于成對(duì)設(shè)置的射線源及探測(cè)器位置確定；

各條所述成像路徑的相對(duì)位置關(guān)系包括成像路徑之間所成的角度關(guān)系、位置距離關(guān)系；

所述實(shí)際圖像數(shù)據(jù)由位于多條成像路徑上的射線源及探測(cè)器交替曝光獲取。

通過(guò)上述技術(shù)方案，各條成像路徑上的射線源交替曝光，可以減小各條成像路徑間的相互干擾，提升定位的準(zhǔn)確性。