一种断层图像重建方法、洛伦兹力成像设备及装置

allin2022-07-12  258



1.本发明实施例涉及医学成像设备技术领域,尤其涉及一种断层图像重建方法、洛伦兹力成像设备及装置。


背景技术:

2.现代医学研究表明,反映生物组织电特性的图像,在疾病的早期诊断领域具有重要意义。
3.洛伦兹力成像是基于霍尔效应的无创电特性的功能成像方法。使用电极对成像物体注入直流电,通过压传感器采集洛伦兹力信号,洛伦兹力反映了物体的电特性。
4.计算机断层成像技术是一项重要的医学成像技术,通过锁相放大检测方法对不同角度的洛伦兹力信号进行提取,可以实现声源电导率断层分布成像。


技术实现要素:

5.本发明实施例提供一种断层图像重建方法、洛伦兹力成像设备及装置,以实现通过采集洛伦兹力信号和与扫描对象的距离信号,简化断层图像的重建过程。
6.第一方面,本发明实施例提供了一种断层图像重建方法,包括:
7.获取距离探测器采集的与扫描对象的外轮廓的距离信息,以及获取洛伦兹力成像设备采集的洛伦兹力信号;
8.基于所述与扫描对象的外轮廓的距离信息确定所述扫描对象的外轮廓;
9.创建待重建数据,其中,所述待重建数据中包括扫描空间对应的待定参数;
10.将所述待重建数据中,所述扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,并保留所述扫描对象的外轮廓之内范围中的待定参数;
11.基于更新后的待重建数据进行图像重建。
12.第二方面,本发明实施例还提供了一一种断层图像重建装置,包括:
13.信息获取模块,用于获取距离探测器采集的与扫描对象的外轮廓的距离信息,以及获取洛伦兹力成像设备采集的洛伦兹力信号;
14.外轮廓确定模块,用于基于所述与扫描对象的外轮廓的距离信息确定所述扫描对象的外轮廓;
15.数据更新模块,用于创建待重建数据,其中,所述待重建数据中包括扫描空间对应的待定参数,将所述待重建数据中,所述扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,并保留所述扫描对象的外轮廓之内范围中的待定参数;
16.图像重建模块,用于基于更新后的待重建数据进行图像重建。
17.第三方面,本发明实施例还提供了一种洛伦兹力成像设备,包括:固定装置、电极、磁铁、信号采集装置、距离检测器和传动扫描装置;其中,
18.所述电极为中空结构,所述电极中的中空空间用于容纳扫描对象;
19.所述固定装置设置在所述电极的两端,用于固定通过所述电极的扫描对象;
20.所述传动扫描装置用于承载所述磁铁、信号采集装置和距离检测器,所述磁铁用于形成磁场,所述扫描对象在所述磁场与所述电极形成的电场中形成洛伦兹力信号;
21.所述距离检测器用于采集距离所述扫描对象外轮廓的距离信息;
22.所述信号采集装置用于采集所述扫描对象所在空间内的洛伦兹力信号,所述洛伦兹力信号与所述距离信息用于重建得到扫描对象的断层图像。
23.第四方面,本公开实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
24.一个或多个处理器;
25.存储装置,用于存储一个或多个程序,
26.当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如本公开实施例任一所述的断层图像重建方法。
27.第五方面,本公开实施例还提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如本公开实施例任一所述的断层图像重建方法。
28.本实施例的技术方案,通过基于洛伦兹力信号采集过程中,检测到的与扫描对象外轮廓的距离信息,确定扫描对象的外轮廓,将待重建数据中,扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,减少了待定参数的数量,进而减少了图像重建的计算量,加快了图像重建的效率。
附图说明
29.图1为本发明实施例提供的一种断层图像重建方法的流程示意图;
30.图2是本发明实施例提供的扫描空间的示意图;
31.图3是本发明实施例提供的待重建数据的分布示意图;
32.图4是本发明实施例提供的经处理后的待重建数据的分布示意图;
33.图5是本发明实施例提供的一种断层图像重建装置的结构示意图;
34.图6为本发明实施例提供的一种洛伦兹力成像设备的结构示意图;
35.图7是本发明实施例提供的一种屏蔽装置的示意图;
36.图8是本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
38.图1为本发明实施例提供的一种断层图像重建方法的流程示意图,该断层图像重建方法用于对上述实施例提供的洛伦兹力成像设备采集得到的洛伦兹力信号和距离信息进行图像重建,以得到扫描对象的断层图像。该方法可通过本发明实施例提供的断层图像重建装置执行,该断层图像重建装置通过软件和/或硬件的方式实现,该断层图像重建装置可集成在诸如计算机等的电子设备上。该方法包括如下步骤:
39.s10、获取距离探测器采集的与扫描对象的外轮廓的距离信息,以及获取洛伦兹力成像设备采集的洛伦兹力信号。
40.s20、基于所述与扫描对象的外轮廓的距离信息确定所述扫描对象的外轮廓。
41.s30、创建待重建数据,其中,所述待重建数据中包括扫描空间对应的待定参数,其中,所述待重建数据中包括扫描空间对应的待定参数。
42.s40、将所述待重建数据中,所述扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,并保留所述扫描对象的外轮廓之内范围中的待定参数;基于更新后的待重建数据进行图像重建。
43.其中,与扫描对象的外轮廓的距离信息可以是由洛伦兹力成像设备中的距离检测器检测得到,该距离信息可以设置有位置标签,该位置标签可以是包括扫描层信息和扫描角度信息,例如可以是a-b的形式,其中,a为扫描层信息,b为扫描角度信息。
44.通过各距离信息对应的位置标签,可形成扫描对象的外轮廓。具体的,基于位置标签中的扫描层信息和扫描角度信息,以及距离信息,确定位置标签对应的边缘点,将各位置标签对应的边缘点进行组合(例如可以是将相邻的边缘点连接),得到扫描对象的外轮廓。
45.创建待重建数据可以是创建三维矩阵,该三维矩阵中包括待定参数。其中,待重建数据可以是基于扫描空间以及重建粒度确定的,例如待重建数据可以是m*n*l的矩阵,其中,m*n为每一扫描层的待定参数数量,l为扫描层数。基于洛伦兹力信号进行图像重建,确定三维矩阵中每一待定参数的数值,得到重建图像。
46.本实施例中,通过确定的扫描对象的外轮廓更新待重建数据,减少待重建数据中的待定参数的数量,提高图像重建的效率。
47.基于所述扫描对象的外轮廓更新待重建数据,包括:将所述待重建数据中,所述扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,并保留所述扫描对象的外轮廓之内范围中的待定参数。
48.根据扫描对象的外轮廓可知,扫描对象的外轮廓之外范围为环境范围,即空气,将扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,通过将扫描对象的外轮廓之外范围的待定数据设置为确定数据,减少了重建过程的数据计算量,加快了图像重建过程。其中,预设参数值可以是0,通过将扫描对象的外轮廓之外范围的待定数据设置为0,在重建过程中的插值运算中减少了未知数数量,提高了插值准确度,同时避免了重建过程中在扫描对象的外轮廓之外范围形成噪声等干扰的情况,提高了重建图像的质量。
49.对于更新后的待重建数据,基于预设图像重建规则(例如逆拉登变换算法),对洛伦兹力信号进行图像重建处理,可得到重建图像。
50.示例性的,参见图2,图2是本发明实施例提供的扫描空间的示意图,本实施例中,通过创建待重建数据,确定待重建数据中的各个数据,以得到重建的断层图像,其中,扫描空间中每一粒度(例如图1中的单元格)数据均为待定数据,需要基于采集的洛伦兹力信号进行重建得到。相应的,待重建数据中的每一数据与扫描空间的对应关系参见图3,图3是本发明实施例提供的待重建数据的分布示意图,相应的,待重建数据可以是:
[0051][0052]
其中,x为对应下标(m,n)的重建矩阵数据,为对求和曲线积分值的fourier变换离散后的结果,p为曲线曲率的坡度。
[0053]
图2中的实线为扫描对象的外轮廓,可基于采集到与扫描对象的表面的距离信息确定,在图2中可知,外轮廓范围内的待定数据为需要进行重建的扫描对象的数据外轮廓范围外的数据不属于扫描对象,为空气。通过将外轮廓范围之外的待定数据设置为0,减少了需要重建的数据量,以及重建过程的算力。参见图4,图4是本发明实施例提供的经处理后的待重建数据的分布示意图。
[0054]
相应的,待重建数据可以是:
[0055]
本实施例的技术方案,通过基于洛伦兹力信号采集过程中,检测到的与扫描对象外轮廓的距离信息,确定扫描对象的外轮廓,将待重建数据中,扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,减少了待定参数的数量,进而减少了图像重建的计算量,加快了图像重建的效率。
[0056]
图5是本发明实施例提供的一种断层图像重建装置的结构示意图,该装置包括:
[0057]
信息获取模块210,用于获取距离探测器采集的与扫描对象的外轮廓的距离信息,以及获取洛伦兹力成像设备采集的洛伦兹力信号;
[0058]
外轮廓确定模块220,用于基于所述与扫描对象的外轮廓的距离信息确定所述扫描对象的外轮廓;
[0059]
数据更新模块230,用于创建待重建数据,其中,所述待重建数据中包括扫描空间对应的待定参数,将所述待重建数据中,所述扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,并保留所述扫描对象的外轮廓之内范围中的待定参数;
[0060]
图像重建模块240,用于基于更新后的待重建数据进行图像重建。
[0061]
本发明实施例所提供的断层图像重建装置可执行本发明任意实施例所提供的断
层图像重建方法,具备执行断层图像重建方法相应的功能模块和有益效果。
[0062]
图6为本发明实施例提供的一种洛伦兹力成像设备的结构示意图,该洛伦兹力成像设备包括:固定装置110、电极120、磁铁130、信号采集装置140、传动扫描装置150和距离检测器160,其中,电极120为中空结构,电极120中的中空空间用于容纳扫描对象;固定装置110设置在电极120的两端,用于固定通过电极120的扫描对象;传动扫描装置150用于承载磁铁130和信号采集装置140,磁铁130用于形成磁场,扫描对象在磁场与电极120形成的电场中形成洛伦兹力信号;距离检测器160用于采集距离所述扫描对象外轮廓的距离信息;信号采集装置140用于采集扫描对象所在空间内的洛伦兹力信号,所述洛伦兹力信号与所述距离信息用于重建得到扫描对象的断层图像。
[0063]
生物组织具有电导率特效,当一个外界交流磁场加与载有直流电流的组织介质时,组织以磁场的频率振动,产生声波。靠近组织处方式声波转换探头,可检测到与生物电流相关的声波响应。
[0064]
本实施例中,磁铁130用于形成恒定磁场,电极120在上电后形成电场。磁铁130设置在电极120的外部,电场和磁场同时施加在位于电极120中空结构的扫描对象上,以使扫描对象的生物组织在振动时产生声波。
[0065]
电极120可以是但不限于中空的柱状结构,或者锥体结构,对此不作限定。电极120的尺寸可以是基于扫描对象的类型确定,在一些实施例中,扫描对象可以是小型动物或者人体的肢体部位(例如可以是手臂或者腿部),相应的,洛伦兹力成像设备中电极120的尺寸为第一尺寸;在一些实施例中,扫描对象可以是大型动物或者人体的躯干部等,相应的,洛伦兹力成像设备中电极120的尺寸为第二尺寸,其中,第一尺寸小于第二尺寸。
[0066]
电机120还与电源连接,在电源被启动的情况下,电机120上电并形成电场。可选的,电源可以是与电源的操作按键连接,该操作按键为实体按键,在操作人员按压的情况下,电源被启动。可选的,电机120通过电流激励触发,例如直流电激励。
[0067]
固定装置110设置在电极120的两端,用于固定通过电极120的扫描对象,示例性的,固定装置110可以是设置在承载装置上,该承载装置可以是设置在电极120的侧边,承载装置的高度大于电极120的高度,分别在承载装置的两端设置固定装置110,在扫描对象通过电极120的情况下,可通过电极120的两端通过固定装置110固定扫描对象,避免在获取洛伦兹力信号的过程中,扫描对象的移动导致信号采集不准确,进一步导致重建图像出现重叠或者伪影等的质量问题。
[0068]
固定装置110的尺寸可调节,以适用于不同尺寸的扫描对象。可选的,设置电极120每一端口对应的固定装置110可以是至少一个,例如,设置电极120每一端口对应的固定装置110可以是一个或两个,其中,设置电极120每一端口的固定装置110为一个的情况下,固定装置110可适应于固定诸如人体的手臂或者腿部等的扫描对象,设置电极120每一端口的固定装置110为两个的情况下,固定装置110可适应于固定诸如小白鼠等动物的扫描对象。本实施例中,不限定固定装置110的材质,例如可以是皮质或者金属等。
[0069]
在上述实施例的基础上,该洛伦兹力成像设备中还包括磁铁130,用于形成磁场。具体的,磁铁正极磁铁和负极磁铁。
[0070]
在一些实施例中,该洛伦兹力成像设备包括多组磁铁,每一组磁铁可包括正极磁铁和负极磁铁,多组磁铁周向设置在电极120的外部。相应的,信号采集装置140中包括多个
洛伦兹力信号探测器,洛伦兹力信号探测器的设置密度可根据洛伦兹力信号的单位采集角度确定,每一单位采集角度对应设置一洛伦兹力信号探测器,信号采集装置140中的多个洛伦兹力信号探测器同步采集扫描对象的洛伦兹力信号,可实现当前层洛伦兹力信号的采集,可选的,洛伦兹力信号探测器可以是压力传感器。上述多组磁铁和信号采集装置140中的多个洛伦兹力信号探测器均设置在传动扫描装置150上,该传动扫描装置150可以包括环形装置和垂直装置,其中,电极120与环形装置同中心轴设置,且电极120设置在环形装置的内部。多组磁铁和信号采集装置140中的多个洛伦兹力信号探测器均设置在传动扫描装置150的环形装置上,环形装置可在垂直装置上移动,该垂直装置可以是设置在承载装置上。其中,环形装置在垂直装置上移动的单位距离可以是断层扫描的层距离。具体的,环形装置可以是沿从上到下或者从下到上的方向在垂直装置上移动,在每一扫描层位置,环形装置上的多个洛伦兹力信号探测器同步采集该扫描层的各个扫描角度的洛伦兹力信号,并在各洛伦兹力信号探测器扫描完成后,该环形装置移动至下一扫描层,直到得到扫描对象的各个扫描层的洛伦兹力信号,实现对扫描对象的断层扫描。
[0071]
在一些实施例中,该洛伦兹力成像设备中还包括控制器(图中未示出),该控制器可以是与传动扫描装置150和信号采集装置140电连接,用于向传动扫描装置150中的环形装置发送上下移动信号,以及在环形装置移动完成的情况下,向信号采集装置140的各洛伦兹力信号探测器发送信号采集触发信号,以实现洛伦兹力成像设备自动完成对扫描对象的断层扫描。
[0072]
在一些实施例中,该洛伦兹力成像设备包括两个磁铁,即正极磁铁和负极磁铁,上述两磁铁设置在电极120的外部,例如两磁铁到电极120中轴线的距离相同,例如,两磁铁的设置位置可以是轴对称的设置在电极120的外部。磁铁130、信号采集装置140和距离检测器160设置在传动扫描装置150上,其中,信号采集装置140用于采集扫描对象的洛伦兹力信号。信号采集装置140包括一个洛伦兹力信号探测器,该信号采集装置140设置在两磁铁130的中垂线上,以保证信号采集装置140采集的洛伦兹力信号的质量。距离检测器160用于采集信号采集装置140所对应位置处与扫描对象外轮廓的距离。信号采集装置140和距离检测器160可以是分别与图像重建处理设备连接,例如可以是通信连接或电连接,用于将采集的洛伦兹力信号和距离信息传输至图像重建处理设备,以使图像重建处理设备进行图像重建,其中,可以是基于上述任意实施例提供的断层图像重建方法实现图像重建,得到扫描对象的断层图像。洛伦兹力成像设备还可以是包括通信模块,信号采集装置140和距离检测器160分别与通信模块电连接,将采集得到的洛伦兹力信号和距离信息传输至通信模块,通信模块将洛伦兹力信号和距离信息传输至图像重建处理设备。洛伦兹力成像设备还可以是包括存储模块,信号采集装置140和距离检测器160分别与存储模块电连接,将采集得到的洛伦兹力信号和距离信息传输至存储模块进行存储,并在对扫描对象完成扫描后,通过文件导出的形式导出采集的洛伦兹力信号和距离信息。
[0073]
传动扫描装置150包括环形装置和垂直装置,其中,环形装置在垂直装置上上下移动。在一些实施例中,磁铁130和信号采集装置140固定地设置在环形装置上。相应的,环形装置带动信号采集装置进行周向运动,其中,环形装置的周向运动步长为信号采集装置的周向采集步长,信号采集装置140可采集每一周向采集步长对应的洛伦兹力信号,在环形装置完成一周的旋转的情况下,信号采集装置140可在环形装置旋转的过程中,采集一周对应
的多个洛伦兹力信号,即环形装置所在扫描层的多个洛伦兹力信号。环形装置的周向采集步长可以是基于洛伦兹力信号的单位扫描角度和环形装置的半径确定。同时,环形装置可在垂直装置上上下移动,实现对不同扫描层的扫描信号的采集。
[0074]
可选的,控制器可以是分别与传动扫描装置150中的环形装置和信号采集装置140电连接,用于向传动扫描装置150中的环形装置发送上下移动信号,在环形装置移动到任一扫描层的情况下,向信号采集装置140发送信号采集触发信号,以及在信号采集触发信号采集完成的情况下,向环形装置发送旋转信号,以控制环形装置沿旋转方向移动周向采集步长,并向信号采集装置140发送下一信号采集触发信号,直到完成该扫描层的信号采集。在确定当前扫描层的各洛伦兹力信号采集完成的情况下,控制器向环形装置发送上下移动信号,以使环境装置响应于该移动信号,移动至下一扫描层,直到完成对扫描对象的断层扫描。
[0075]
在一些实施例中,磁铁130和信号采集装置140可移动地设置在环形装置上,相应的,磁铁130和信号采集装置140在环形装置上同步进行周向运动,以保证磁铁130和信号采集装置140的相对位置关系,进而保证了洛伦兹力信号的质量。
[0076]
可选的,控制器可以是分别与传动扫描装置150中的环形装置、信号采集装置140以及磁铁130电连接,用于向传动扫描装置150中的环形装置发送上下移动信号,在环形装置移动到任一扫描层的情况下,向信号采集装置140发送信号采集触发信号,以及在信号采集触发信号采集完成的情况下,向信号采集装置140以及磁铁130发送旋转信号,以控制信号采集装置140以及磁铁130沿旋转方向移动周向采集步长,并向信号采集装置140发送下一信号采集触发信号,直到完成该扫描层的信号采集。在确定当前扫描层的各洛伦兹力信号采集完成的情况下,控制器向环形装置发送上下移动信号,以使环境装置响应于该移动信号,移动至下一扫描层,直到完成对扫描对象的断层扫描。
[0077]
在上述实施例中,信号采集装置140将采集的洛伦兹力信号发送至控制器,控制器根据信号采集装置140所在的扫描角度和扫描层对接收的洛伦兹力信号设置标识,该标识可以是层-角度标签或者序号标识,以便于对接收的洛伦兹力信号进行存储和管理,例如洛伦兹力信号的标识可以是1-30
°
,表明该洛伦兹力信号可以是对应第一扫描层,扫描角度为30
°
。控制器可根据接收到洛伦兹力信号的标识统计是否完成当前扫描层的信号采集。
[0078]
在上述实施例的基础上,信号采集装置140为可伸缩设备,该信号采集装置140可以包括洛伦兹力信号探测器和伸缩部件,该洛伦兹力信号探测器设置在伸缩部件上,伸缩部件设置在环形装置上,该伸缩部件的伸缩方向为环形装置的法线垂直方向,用于带动洛伦兹力信号探测器远离扫描对象或者接近扫描对象。
[0079]
洛伦兹力信号在空气中存在损耗,为了避免不同位置的洛伦兹力信号的不同损耗导致的洛伦兹力信号不准确的情况,本实施例中,通过设置可伸缩设备的信号采集装置140,可在洛伦兹力信号的采集过程中,调节信号采集装置140相对于扫描对象的距离,以保证各洛伦兹力信号在采集时,信号采集装置140相对于扫描对象的距离相同,保证了采集的洛伦兹力信号在空气中存在相同的损耗,进一步保证了各洛伦兹力信号之间的相对稳定。
[0080]
信号采集装置140与控制器电连接,控制器用于向信号采集装置140发送伸缩控制信号;信号采集装置140用于根据控制器发送的伸缩控制信号调节伸缩尺寸,并采集扫描对象所在空间内的洛伦兹力信号。具体的,控制器与信号采集装置140中的伸缩部件电连接,
伸缩部件在接收到伸缩控制指令,响应于该伸缩控制指令带动洛伦兹力信号探测器进行伸缩。其中伸缩控制指令包括伸缩方向和伸缩距离,其中,伸缩方向可以是包括向内和向外,例如可以是通过1和0进行区分,示例性的,伸缩控制指令中包括1,表征带动洛伦兹力信号探测器向内移动,伸缩控制指令中包括0,表征带动洛伦兹力信号探测器向外移动。
[0081]
在一些实施例中,预先确定扫描对象的外轮廓,控制器基于扫描对象的固定位置和外轮廓确定各扫描层中各扫描位置处理的伸缩信息,并基于伸缩信息形成伸缩控制指令。
[0082]
具体的,设置在传动扫描装置150的环形装置上,以在采集洛伦兹力信号的过程中检测与扫描对象之间的距离。本实施例中,距离检测器160可以包括但不限于超声测距器、激光测距器等,对此不作限定。
[0083]
可选的,距离检测器160与信号采集装置140可以是上下设置,距离检测器160与信号采集装置140之间的距离可以是零,距离检测器160用于采集信号采集装置140所对应位置处与扫描对象外轮廓的距离。距离检测器160固定设置在环形装置中,在信号采集的过程中,与环形装置的相对位置不变,以保证检测到距离的准确性。在信号采集装置140中包括多个洛伦兹力信号探测器的情况下,每一洛伦兹力信号探测器分别对应一距离检测器160,每一距离检测器160检测到的与扫描对象外轮廓的距离,发送至控制器,控制器基于接收的距离以及距离检测器160的标识,生成该距离检测器160对应的洛伦兹力信号探测器的伸缩控制信号。在信号采集装置140中包括一个洛伦兹力信号探测器的情况下,距离检测器160的数量为一个,相应的,控制器在接收到距离检测器160发送的距离后,生成伸缩控制信号,将该伸缩控制信号发送至信号采集装置140。
[0084]
可选的,距离检测器160与信号采集装置140可以是环形装置上水平设置,距离检测器160与信号采集装置140的设置间距根据信号采集装置的采集步长确定,距离检测器160用于采集下一步长处与扫描对象表面的距离。其中,距离检测器160可在环形装置上移动,在确定与信号采集装置140的设置间距后,可固定设置在环形装置上,具体的,距离检测器160可通过紧固部件设置在环形装置,在紧固部件处于放松状态的情况下,可在环形装置上移动距离检测器160,在紧固部件处于夹紧状态的情况下,距离检测器160固定设置在环形装置上。通过调节距离检测器160与信号采集装置140的设置间距,可满足不同的扫描需求。
[0085]
距离检测器160设置在信号采集装置140的扫描方向上的,下一采集步长处,用于采集下一步长处与扫描对象表面的距离,其中,信号采集装置140采集当前位置处的洛伦兹力信号,同时,距离检测器160采集下一步长处与扫描对象表面的距离,二者同步执行,提高了信号采集效率。
[0086]
控制器可同时向距离检测器160和信号采集装置140发送触发信号,以控制,信号采集装置140采集当前位置处的洛伦兹力信号,以及距离检测器160采集下一步长处与扫描对象表面的距离。控制器获取距离检测器发送的与扫描对象的距离信息,生成下一步长的伸缩控制信号;控制信号采集装置140移动至下一步长位置(例如可以是通过控制环形装置进行旋转,或者通过控制信号采集装置140和磁铁130同步旋转),并将下一步长的伸缩控制信号发送至信号采集装置140,以使信号采集装置执行伸缩控制信号后采集下一步长对应的洛伦兹力信号。
[0087]
在上述实施例的基础上,洛伦兹力成像设备还包括屏蔽装置,屏蔽装置设置在固定装置的外围,用于屏蔽向外部发散的洛伦兹力信号。其中,屏蔽装置可以是包括截止电磁波导阵列和吸引海绵层,分别用于屏蔽洛伦兹力信号和声信号。其中,截止电磁波导阵列和截止声波导阵列可以分别为蜂窝结构。使用电磁波导阵列主要是装置的散热和频域洛伦兹力成像的信号一般集中在某个频率,波导阵列对截止频率中的噪声可以起到很好的屏蔽效果示例性的,参见图7,图7是本发明实施例提供的一种屏蔽装置的示意图,该图2仅为局部示意图。
[0088]
可选的,蜂窝结构的截止电磁波导阵列和吸引海绵层可形成双重屏蔽装置,洛伦兹力避免扫描空间外的洛伦兹力信号和声信号扩散到洛伦兹力成像设备内,对洛伦兹力信号形成干扰。
[0089]
本实施例的技术方案,通过磁铁和电极在扫描空间内形成洛伦兹力信号,洛伦兹力信号穿过扫描空间内的扫描对象,通过设置在传动扫描装置上的信号采集装置接收经过扫描对象的洛伦兹力信号,传动扫描装置带动信号采集装置进行移动,以实现采集不同扫描层的不同角度下的洛伦兹力信号,实现对扫描对象的断层扫描。
[0090]
下面参考图8,其示出了适于用来实现本公开实施例的电子设备(例如图8中的终端设备或服务器)400的结构示意图。本公开实施例中的终端设备可以包括但不限于诸如移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。图8示出的电子设备仅仅是一个示例,不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。
[0091]
如图8所示,电子设备400可以包括处理装置(例如中央处理器、图形处理器等)401,其可以根据存储在只读存储器(rom)402中的程序或者从存储装置408加载到随机访问存储器(ram)403中的程序而执行各种适当的动作和处理。在ram403中,还存储有电子设备400操作所需的各种程序和数据。处理装置401、rom 402以及ram 403通过总线404彼此相连。输入/输出(i/o)接口405也连接至总线404。
[0092]
通常,以下装置可以连接至i/o接口405:包括例如触摸屏、触摸板、键盘、鼠标、摄像头、麦克风、加速度计、陀螺仪等的输入装置406;包括例如液晶显示器(lcd)、扬声器、振动器等的输出装置407;包括例如磁带、硬盘等的存储装置408;以及通信装置409。通信装置409可以允许电子设备400与其他设备进行无线或有线通信以交换数据。虽然图8示出了具有各种装置的电子设备400,但是应理解的是,并不要求实施或具备所有示出的装置。可以替代地实施或具备更多或更少的装置。
[0093]
特别地,根据本公开的实施例,上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如,本公开的实施例包括一种计算机程序产品,其包括承载在非暂态计算机可读介质上的计算机程序,该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这样的实施例中,该计算机程序可以通过通信装置409从网络上被下载和安装,或者从存储装置408被安装,或者从rom402被安装。在该计算机程序被处理装置401执行时,执行本公开实施例的方法中限定的上述功能。
[0094]
本公开实施例提供的电子设备与上述实施例提供的断层图像重建方法属于同一发明构思,未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例,并且本实施例与上述
实施例具有相同的有益效果。
[0095]
本公开实施例提供了一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述实施例所提供的断层图像重建方法。
[0096]
需要说明的是,本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于:具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中,计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质,该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中,计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号,其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式,包括但不限于洛伦兹力信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质,该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输,包括但不限于:电线、光缆、rf(射频)等等,或者上述的任意合适的组合。
[0097]
在一些实施方式中,客户端、服务器可以利用诸如http(hypertext transfer protocol,超文本传输协议)之类的任何当前已知或未来研发的网络协议进行通信,并且可以与任意形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”),广域网(“wan”),网际网(例如,互联网)以及端对端网络(例如,ad hoc端对端网络),以及任何当前已知或未来研发的网络。
[0098]
上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的;也可以是单独存在,而未装配入该电子设备中。
[0099]
上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序,当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时,使得该电子设备:
[0100]
获取距离探测器采集的与扫描对象的外轮廓的距离信息,以及获取洛伦兹力成像设备采集的洛伦兹力信号;
[0101]
基于所述与扫描对象的外轮廓的距离信息确定所述扫描对象的外轮廓;
[0102]
创建待重建数据,其中,所述待重建数据中包括扫描空间对应的待定参数;
[0103]
将所述待重建数据中,所述扫描对象的外轮廓之外范围对应的待定参数设置为预设参数值,并保留所述扫描对象的外轮廓之内范围中的待定参数;
[0104]
基于更新后的待重建数据进行图像重建。
[0105]
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码,上述程序设计语言包括但不限于面向对象的程序设计语言—诸如java、smalltalk、c++,还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或
服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中,远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机,或者,可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
[0106]
附图中的流程图和框图,图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分,该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0107]
描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现,也可以通过硬件的方式来实现。其中,单元/模块的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
[0108]
本文中以上描述的功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如,非限制性地,可以使用的示范类型的硬件逻辑部件包括:现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(asic)、专用标准产品(assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑设备(cpld)等等。
[0109]
在本公开的上下文中,机器可读介质可以是有形的介质,其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备,或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程只读存储器(eprom或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
[0110]
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
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