定位片图像重建方法、装置及计算机断层扫描设备

技术领域

本发明涉及医学成像领域，具体涉及一种定位片图像重建方法、装置及计算机断层扫描设备。

背景技术

微计算机断层扫描技术(Micro Computed Tomography，Micro CT)，又称微型CT、显微CT，是一种非破坏性的3D成像技术，可以在不破坏样本的情况下清楚了解样本的内部显微结构，其分辨率极高。在Micro CT进行断层扫描之前，会进行一个定位片扫描，获得定位片图像，由于扫描对象的长度通常超出了探测器的覆盖范围，因此现有技术中通过MicroCT对长物体的定位片扫描通常是分多床进行，获得定位片的多个局部投影图像，且相邻两个局部投影图像之间存在重叠区域，从而可基于重叠区域将多个局部投影图像进行融合(重建)，获得定位片图像。

现有技术中对多个局部投影图像进行融合的方式是像素级融合方式，即：直接对重叠区域中的各像素点进行融合。现有技术存在以下技术问题：由于定位片的局部投影图像中包含了多个不同尺度的特征，频谱跨度很大，采用像素级的融合方式会导致重叠区域的大小与图像中的特征尺度不匹配，会使融合后得到的定位片图像中出现重影或截断等现象，从而导致定位片图像质量较差的技术问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种定位片图像重建方法、装置及计算机断层扫描设备，用以解决现有技术中存在的采用像素级的融合方式使融合后得到的定位片图像中出现重影或截断等现象，从而导致定位片图像质量较差的技术问题。

一方面，本发明提供了一种定位片图像重建方法，包括：

获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像，所述第一局部投影图像包括与所述第二局部投影图像重叠的重叠区域；

确定所述第一局部投影图像的多个第一频段图像以及所述第二局部投影图像的多个第二频段图像，所述多个第一频段图像的数量与所述多个第二频段图像的数量相同；

确定所述重叠区域的多个加权掩模频段图像；

基于所述多个加权掩模频段图像对所述多个第一频段图像和所述多个第二频段图像进行融合，获得多个融合频段图像；

基于所述多个融合频段图像确定定位片图像。

在一些可能的实现方式中，所述确定所述第一局部投影图像的多个第一频段图像以及所述第二局部投影图像的多个第二频段图像，包括：

构建所述第一局部投影图像的第一拉普拉斯金字塔以及所述第二局部投影图像的第二拉普拉斯金字塔，对应获得所述多个第一频段图像和所述多个第二频段图像；

或，

基于高通滤波器分别对所述第一局部投影图像和所述第二局部投影图像进行滤波，对应获得所述多个第一频段图像和所述多个第二频段图像；

或，

基于主成分分析法对所述第一局部投影图像和所述第二局部投影图像进行分解，获得所述多个第一频段图像和所述多个第二频段图像；

或，

基于小波变换法对所述第一局部投影图像和所述第二局部投影图像进行分解，获得所述多个第一频段图像和所述多个第二频段图像。

在一些可能的实现方式中，所述构建所述第一局部投影图像的第一拉普拉斯金字塔，包括：

对所述第一局部投影图像进行高斯金字塔分解，获得第一高斯金字塔；

基于所述第一高斯金字塔确定所述第一拉普拉斯金字塔；

所述构建所述第一局部投影图像的第一拉普拉斯金字塔，包括：

对所述第二局部投影图像进行高斯金字塔分解，获得第二高斯金字塔；

基于所述第二高斯金字塔确定所述第二拉普拉斯金字塔。

在一些可能的实现方式中，所述第一高斯金字塔包括第一层高斯图像、第二层高斯图像和第三层高斯图像；

所述对所述第一局部投影图像进行高斯金字塔分解，获得第一高斯金字塔，包括：

将所述第一局部投影图像作为所述第一层高斯图像；

基于预设的高斯滤波参数对所述第一局部投影图像进行高斯滤波处理，获得第一预处理投影图；

基于预设的下采样参数对所述第一预处理投影图进行下采样，获得所述第二层高斯图像；

基于预设的高斯滤波参数对所述第二层高斯图像进行高斯滤波处理，获得第二预处理投影图；

基于预设的下采样参数对所述第二预处理投影图进行下采样，获得所述第三层高斯图像。

在一些可能的实现方式中，所述第一拉普拉斯金字塔包括第一层拉普拉斯图像、第二层拉普拉斯图像和第三层拉普拉斯图像；

所述基于所述第一高斯金字塔确定所述第一拉普拉斯金字塔，包括：

对所述第二层高斯图像和第三层高斯图像进行上采样，对应获得第二层上采样图像和第三层上采样图像；

对所述第二层上采样图像和第三层上采样图像进行高斯卷积处理，对应获得第二层高斯卷积图像和第三层高斯卷积图像；

将所述第一层高斯图像与所述第二层高斯卷积图像的差值作为所述第一层拉普拉斯图像；

将所述第二层高斯图像与所述第三层高斯卷积图像的差值作为所述第二层拉普拉斯图像；

将所述第三层高斯图像作为所述第三层拉普拉斯图像。

在一些可能的实现方式中，所述确定所述重叠区域的多个加权掩模频段图像，包括：

确定初始加权掩模图像；

对所述初始加权掩模图像进行高斯金字塔分解，获得所述多个加权掩模频段图像；

或，

基于高通滤波器对所述初始加权掩模进行滤波，获得所述多个加权掩模频段图像；

或，

基于主成分分析法对所述初始加权掩模进行分解，获得所述多个加权掩模频段图像；

或，

基于小波变换法对所述初始加权掩模进行分解，获得所述多个加权掩模频段图像。

在一些可能的实现方式中，所述多个加权掩模频段图像包括第一加权掩模频段图像、第二加权掩模频段图像以及第三加权掩模频段图像；所述第二拉普拉斯金字塔包括分别与所述第一层拉普拉斯图像、第二层拉普拉斯图像和第三层拉普拉斯图像对应的第一相邻层拉普拉斯图像、第二相邻层拉普拉斯图像和第三相邻层拉普拉斯图像；

所述基于所述多个加权掩模频段图像对所述多个第一频段图像和所述多个第二频段图像进行融合，获得多个融合频段图像，包括：

基于所述第一加权掩模频段图像、所述第一层拉普拉斯图像、所述第一相邻层拉普拉斯图像以及预设的融合模型获得第一层融合拉普拉斯图像；

基于所述第二加权掩模频段图像、所述第二层拉普拉斯图像、所述第二相邻层拉普拉斯图像以及预设的融合模型获得第二层融合拉普拉斯图像；

基于所述第三加权掩模频段图像、所述第三层拉普拉斯图像、所述第三相邻层拉普拉斯图像以及预设的融合模型获得第三层融合拉普拉斯图像；

基于所述第一层融合拉普拉斯图像、所述第二层融合拉普拉斯图像以及所述第三层融合拉普拉斯图像获得所述融合拉普拉斯金字塔。

在一些可能的实现方式中，所述基于所述多个融合频段图像确定定位片图像，包括：

基于所述第一层融合拉普拉斯图像、所述第二层融合拉普拉斯图像和所述第三层融合拉普拉斯图像确定所述定位片图像；

或，

确定所述第一层融合拉普拉斯图像的第一权值、所述第二层融合拉普拉斯图像的第二权值以及所述第三层融合拉普拉斯图像的第三权值；

基于所述第一权值、所述第二权值、所述第三权值、所述第一层融合拉普拉斯图像、所述第二层融合拉普拉斯图像和所述第三层融合拉普拉斯图像确定所述定位片图像。

另一方面，本发明还提供了一种定位片图像重建装置，包括：

局部投影图像获取单元，用于获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像，所述第一局部投影图像包括与所述第二局部投影图像重叠的重叠区域；

局部投影图像分频单元，用于确定所述第一局部投影图像的多个第一频段图像以及所述第二局部投影图像的多个第二频段图像，所述多个第一频段图像的数量与所述多个第二频段图像的数量相同；

重叠区域分频单元，用于确定所述重叠区域的多个加权掩模频段图像；

频段融合单元，用于基于所述多个加权掩模频段图像对所述多个第一频段图像和所述多个第二频段图像进行融合，获得多个融合频段图像；

定位片图像确定单元，用于基于所述多个融合频段图像确定定位片图像。

另一方面，本发明还提供了一种计算机断层扫描设备，包括存储器和处理器，其中，

所述存储器，用于存储程序；

所述处理器，与所述存储器耦合，用于执行所述存储器中存储的所述程序，以实现上述任意一种可能的实现方式中所述的定位片图像重建方法中的步骤。

采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的定位片图像重建方法，在获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像后，确定第一局部投影图像的多个第一频段图像以及第二局部投影图像的多个第二频段图像，由于不同频段图像表征的都是局部投影图像不同尺度的特征，且每一层的图像尺寸也不相同，实现了图像尺寸与图像尺度特征的匹配，即：将大尺度特征与较大的图像尺寸匹配，避免在较大的图像尺寸中凸显细节特征，从而导致重影现象的发生，将小尺度特征与较小的图像尺寸匹配，避免细节特征丢失，从而导致截断现象的发生，从而提高了确定出的定位片图像的图像质量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的定位片图像重建方法的一个实施例流程示意图；

图2为本发明图1中S102的一个实施例流程示意图；

图3为本发明图2中S201的一个实施例流程示意图；

图4为本发明图2中S202的另一个实施例流程示意图；

图5为本发明图1中S103的一个实施例流程示意图；

图6为本发明图1中S104的一个实施例流程示意图；

图7为本发明图1中S105的一个实施例流程示意图；

图8为本发明图1中S105的另一个实施例流程示意图；

图9为本发明图8中S802的一个实施例流程示意图；

图10为本发明提供的定位片图像重建装置的一个实施例结构示意图；

图11为本发明提供的计算机断层扫描设备的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本发明内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。

本发明实施例中所涉及到的“第一”、“第二”等描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含的包括至少一个该特征。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明提供了一种定位片图像重建方法、装置及计算机断层扫描设备，以下分别进行说明。

图1为本发明提供的定位片图像重建方法的一个实施例流程示意图，如图1所示，该定位片图像重建方法包括：

S101、获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像，第一局部投影图像包括与第二局部投影图像重叠的重叠区域；

S102、确定第一局部投影图像的多个第一频段图像以及第二局部投影图像的多个第二频段图像，多个第一频段图像的数量与多个第二频段图像的数量相同；

S103、确定重叠区域的多个加权掩模频段图像；

S104、基于多个加权掩模频段图像对多个第一频段图像和多个第二频段图像进行融合，获得多个融合频段图像；

S105、基于多个融合频段图像确定定位片图像。

与现有技术相比，本发明实施例提供的定位片图像重建方法，在获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像后，确定第一局部投影图像的多个第一频段图像以及第二局部投影图像的多个第二频段图像，由于不同频段图像表征的都是局部投影图像不同尺度的特征，且每一层的图像尺寸也不相同，实现图像尺寸与图像尺度特征的匹配，即：将大尺度特征与较大的图像尺寸匹配，避免在较大的图像尺寸中凸显细节特征，从而导致重影现象的发生，将小尺度特征与较小的图像尺寸匹配，避免细节特征丢失，从而导致截断现象的发生，从而提高了基于融合拉普拉斯金字塔确定出的定位片图像的图像质量。

应当理解的是：步骤S101中获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像的方式可为基于扫描系统实时扫描获得第一局部投影图像和第二局部投影图像，也可为从存储有第一局部投影图像和第二局部投影图像的存储介质中调用获得。其中，扫描系统可为Micro CT扫描设备。

需要说明的是：在实际应用中，定位片图像往往由多个局部投影图像融合而成，并不仅仅由第一局部投影图像和第二局部投影图像融合而成，为了最大程度提高确定出的定位片图像的图像质量，当定位片图像由多个局部投影图像融合形成时，多个局部投影图像中的任意相邻两个局部投影图像均根据步骤S101-S105的方法融合，在此不做一一赘述。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，步骤S102可具体为：

构建第一局部投影图像的第一拉普拉斯金字塔以及第二局部投影图像的第二拉普拉斯金字塔，对应获得多个第一频段图像和多个第二频段图像；

或，

基于高通滤波器分别对第一局部投影图像和第二局部投影图像进行滤波，对应获得多个第一频段图像和多个第二频段图像；

或，

基于主成分分析法(Principal Component Analysis，PCA)对第一局部投影图像和第二局部投影图像进行分解，获得多个第一频段图像和多个第二频段图像；

或，

基于小波变换法对第一局部投影图像和第二局部投影图像进行分解，获得多个第一频段图像和多个第二频段图像。

本发明实施例通过提供上述四种方式对第一局部投影图像和第二局部投影图像进行分频，可提高分频方式的多样性。

需要说明的是：对第一局部投影图像和第二局部投影图像进行分频的方式还可为基于轮廓波变换、曲率变换等方法，在此不做赘述。

在本发明的具体实施例中，基于高通滤波器对第一局部投影图像进行滤波，获得多个第一频段图像具体为：基于高通滤波器对第一局部投影图像进行滤波，获得高频段图像和低频段图像。

在本发明的具体实施例中，基于主成分分析法对第一局部投影图像进行分解，获得多个第一频段图像具体为：首先，计算第一局部投影图像的协方差矩阵，并获得协方差矩阵的特征向量以及特征值。然后，将特征值按照从大到小的顺序进行排序，最大的特征值对应的特征向量是第一主成分，第二大的特征值对应的特征向量是第二主成分，以此类推。最后，将第一局部投影图像与各特征向量相乘即可获得多个第一频段图像。

在本发明的具体实施例中，基于小波变换法对第一局部投影图像进行分解，获得多个第一频段图像具体为：选择一组不同尺度的小波(如harr小波)，首先分别在图像水平方向进行小波变换，接着对变换后的图像分别在垂直方向进行小波变换，从而获得图像的不同频率成分。

由于基于高通滤波器获得多个第一频段图像仅能获得第一局部投影图像的低频段图像和高频段图像，频段图像个数较少，有时会损失重要的细节信息。基于主成分分析法获得多个第一频段图像，图像的主要信息都集中在第一频段图像中，后面的频段图像依次减少，会使不同频段图像的投影图像的明暗度发生较大变化。基于小波变换法获得多个第一频段图像需选择不同尺度的小波，且变换过程复杂。因此，在本发明的优选实施例中，获得多个第一频段图像的方式选择：构建第一局部投影图像的第一拉普拉斯金字塔，获得多个第一频段图像。其中，第一拉普拉斯金字塔中的每一层即为各第一频段图像，表征的都是局部投影图像不同尺度的特征。

应当理解的是：获得第二频段图像的方式与获得第一频段图像的方式相同，在此不做赘述。

在本发明的一些实施例中，如图2所示，构建第一局部投影图像的第一拉普拉斯金字塔，包括：

S201、对第一局部投影图像进行高斯金字塔分解，获得第一高斯金字塔；

S202、基于第一高斯金字塔确定第一拉普拉斯金字塔。

本发明实施例首先对第一局部投影图像进行高斯金字塔分解，可获得不同尺度的图像，然后基于第一高斯金字塔确定第一拉普拉斯金字塔，第一拉普拉斯金字塔每一层图像就代表了各第一频段图像，其用于表征不同尺度的图像的不同尺度特征，实现了对第一局部投影图像的不同尺度特征分解。

应当理解的是：当获得第二频段图像时，需要构建第二拉普拉斯金字塔，第二拉普拉斯金字塔的构建方式与第一拉普拉斯金字塔的构建方式相同，在此不做赘述。

需要说明的是：为了便于图像融合，第一拉普拉斯金字塔的层数与第二拉普拉斯金字塔的层数相同，且位于同一层的拉普拉斯图像的分辨率相同，其中，第一拉普拉斯金字塔的层数和第二拉普拉斯金字塔的层数应当根据实际应用场景，例如：图像分辨率等要求进行预先设定或调整，在此不作具体限定。

在本发明的具体实施例中，以第一拉普拉斯金字塔的层数和第二拉普拉斯金字塔的层数均为3层为例进行介绍，则第一高斯金字塔的层数也为3层。即：第一高斯金字塔包括第一层高斯图像、第二层高斯图像和第三层高斯图像；则如图3所示，步骤S201包括：

S301、将第一局部投影图像作为第一层高斯图像；

S302、基于预设的高斯滤波参数对第一局部投影图像进行高斯滤波处理，获得第一预处理投影图；

S303、基于预设的下采样参数对第一预处理投影图进行下采样，获得第二层高斯图像；

S304、基于预设的高斯滤波参数对第二层高斯图像进行高斯滤波处理，获得第二预处理投影图；

S305、基于预设的下采样参数对第二预处理投影图进行下采样，获得第三层高斯图像。

本发明实施例通过设置在对图像进行下采样处理前，先对预处理投影图进行高斯滤波处理，可降低图像的噪声，进一步提高最后获得的定位片图像的图像质量。

其中，预设的高斯滤波参数包括高斯密度函数的窗口半径，预设的下采样参数为采样间隔。

在本发明的具体实施例中，高斯密度函数的窗口半径为2，采样间隔为1个像素点，即：每个1个像素点采集1个像素点，也就是说：下采样后的图像中的像素点的个数为原图像的1/2。

其中，每层高斯图像的确定方式可以用以下公式进行表示：

式中，G

在本发明的一些实施例中，第一拉普拉斯金字塔包括第一层拉普拉斯图像、第二层拉普拉斯图像和第三层拉普拉斯图像，其中，各层拉普拉斯图像即为各第一频段图像；则如图4所示，步骤S202包括：

S401、对第二层高斯图像和第三层高斯图像进行上采样，对应获得第二层上采样图像和第三层上采样图像；

S402、对第二层上采样图像和第三层上采样图像进行高斯卷积处理，对应获得第二层高斯卷积图像和第三层高斯卷积图像；

S403、将第一层高斯图像与第二层高斯卷积图像的差值作为第一层拉普拉斯图像；

S404、将第二层高斯图像与第三层高斯卷积图像的差值作为第二层拉普拉斯图像；

S405、将第三层高斯图像作为第三层拉普拉斯图像。

在本发明的具体实施例中，各层拉普拉斯图像的确定方式可以用以下公式进行表示：

式中，L

在本发明的一些实施例中，如图5所示，步骤S103包括：

S501、确定初始加权掩模图像；

S502、对初始加权掩模图像进行高斯金字塔分解，获得多个加权掩模频段图像；

或，

S503、基于高通滤波器对初始加权掩模进行滤波，获得多个加权掩模频段图像；

或，

S504、基于主成分分析法对初始加权掩模进行分解，获得多个加权掩模频段图像；

或，

S505、基于小波变换法对初始加权掩模进行分解，获得多个加权掩模频段图像。

其中，初始加权掩模的尺寸可根据图像融合的融合区域进行设定，在本发明的具体实施例中，图像融合是对重叠区域进行融合，则初始加权掩模的尺寸应当与重叠区域的尺寸一致。

在本发明的具体实施例中，初始加权掩模图像中左半部分的像素值为1，右半部分的像素值为0。

应当理解的是：初始加权掩模图像中的像素值也可设置为左半部分的像素值为0，右半部分的像素值为1，或左边1/3部分的像素值为1，右边1/3部分的像素值为0等多种设置方式，可根据实际应用场景和融合需求进行调整和设定，在此不做一一赘述。

需要说明的是：获得多个第一频段图像的方法应当与获得多个加权掩模频段图像的方法相同，以确保获得的融合频段图像的可靠性和准确性。

需要说明的是：步骤S502-步骤S505中对初始加权掩模图像进行高斯金字塔分解、基于主成分分析法对初始加权掩模进行分解、基于主成分分析法对初始加权掩模进行分解、基于小波变换法对初始加权掩模进行分解的具体方式与前述对第一局部投影图像进行处理的具体方式相同，在此不作赘述。

由于本发明实施例需要基于多个融合频段图像对多个第一频段图像和多个第二频段图像进行融合，因此，多个融合频段图像的个数应当与多个第一频段图像和多个第二频段图像的个数相同，且位于同一个频段的融合频段图像的分辨率与第一频段图像的分辨率也相同。

在本发明的一些实施例中，步骤S104具体为：基于各加权掩模频段图像、第一频段图像、第二频段图像以及预设的融合模型获得融合频段图像。

在本发明的具体实施例中，融合模型为：

式中，T

在本发明的具体实施例中，以构建的第一拉普拉斯金字塔和第二拉普拉斯金字塔为例，对融合过程进行阐述，具体地，多个加权掩模频段图像包括第一加权掩模频段图像、第二加权掩模频段图像以及第三加权掩模频段图像；第二拉普拉斯金字塔包括分别与第一层拉普拉斯图像、第二层拉普拉斯图像和第三层拉普拉斯图像对应的第一相邻层拉普拉斯图像、第二相邻层拉普拉斯图像和第三相邻层拉普拉斯图像，各层拉普拉斯图像即为各第一频段图像，各相邻层拉普拉斯图像即为各第二频段图像；则如图6所示，步骤S104包括：

S601、基于第一加权掩模频段图像、第一层拉普拉斯图像、第一相邻层拉普拉斯图像以及预设的融合模型获得第一层融合拉普拉斯图像；

S602、基于第二加权掩模频段图像、第二层拉普拉斯图像、第二相邻层拉普拉斯图像以及预设的融合模型获得第二层融合拉普拉斯图像；

S603、基于第三加权掩模频段图像、第三层拉普拉斯图像、第三相邻层拉普拉斯图像以及预设的融合模型获得第三层融合拉普拉斯图像；

S604、基于第一层融合拉普拉斯图像、第二层融合拉普拉斯图像以及第三层融合拉普拉斯图像获得融合拉普拉斯金字塔。

在本发明的一些实施例中，当以高通滤波器的方式获得多个第一频段图像和多个第二频段图像时，步骤S105具体为将低频融合频段图像和高频融合频段图像进行叠加，获得定位片图像。

在本发明的一些实施例中，当以主成分分析法的方式获得多个第一频段图像和多个第二频段图像时，步骤S105具体为将不同频段图像的图像拼接后进行PCA逆变换(即：将第一局部投影图像、第二局部投影图像与特征向量转置相乘)得到定位片图像。

在本发明的一些实施例中，当以小波变换法的方式获得多个第一频段图像和多个第二频段图像时，步骤S105具体为将不同频段图像的图像拼接后进行小波逆变换得到定位片图像。

在本发明的一些实施例中，当以构建第一拉普拉斯金字塔和第二拉普拉斯金字塔的方式获得多个第一频段图像和多个第二频段图像时，步骤S105具体为：基于第一层融合拉普拉斯图像、第二层融合拉普拉斯图像和第三层融合拉普拉斯图像确定定位片图像。

如图7所示，基于第一层融合拉普拉斯图像、第二层融合拉普拉斯图像和第三层融合拉普拉斯图像确定定位片图像具体包括：

S701、对第三层融合拉普拉斯图像进行上采样，获得第一上采样图像，并将第一上采样图像和第二层融合拉普拉斯图像进行叠加，获得第一叠加图像；

S702、对第一叠加图像进行上采样，获得第二上采样图像，并将第二上采样图像和第一层融合拉普拉斯图像进行叠加，获得第二叠加图像；

S703、对第二叠加图像进行上采样，获得定位片图像。

在一些应用场景中，由于扫描设备的扫描参数(例如：球管剂量较少等)的影响，造成第一局部投影图像和第二局部投影图像上的细节特征不明显，进而导致确定出的定位片图像的清晰度较低，为了解决这一技术问题，在本发明的一些实施例中，如图8所示，步骤S105包括：

确定各个融合频段图像的权值，基于权值和融合频段图像确定定位片图像。

本发明实施例通过对不同频段图像赋予权值，可通过调整权值对高频的细节特征进行增强，从而提高确定出的定位片图像的清晰度。

以基于第一层融合拉普拉斯图像、第二层融合拉普拉斯图像和第三层融合拉普拉斯图像确定定位片图像为例，在本发明的具体实施例中，如图8所示，步骤S105包括：

S801、确定第一层融合拉普拉斯图像的第一权值、第二层融合拉普拉斯图像的第二权值以及第三层融合拉普拉斯图像的第三权值；

S802、基于第一权值、第二权值、第三权值、第一层融合拉普拉斯图像、第二层融合拉普拉斯图像和第三层融合拉普拉斯图像确定定位片图像。

需要说明的是：由于各层融合拉普拉斯图像对应的权值越大，其对应层所表征的特征尺度越明显，而高频细节特征主要由高层融合拉普拉斯图像决定，因此，在本发明的一些实施例中，第三权值大于第二权值，第二权值大于第一权值，从而增强图像的高频细节特征，进而提高定位片图像的清晰度。

应当理解的是：第一权值、第二权值和第三权值可根据经验值进行设定，也可根据预设的权值模型进行设定，为了提高定位片图像的确定效率，在本发明的一些实施例中，第一权值、第二权值和第三权值根据预设的权值模型进行设定。具体地，预设的权值模型为：

式中，α为第k层融合拉普拉斯图像的权值；N为融合拉普拉斯金字塔的总层数。

在本发明的具体实施例中，如图9所示，步骤S802包括：

S901、对第三层融合拉普拉斯图像进行上采样，获得第一上采样图像，并基于第三权值对第一上采样图像进行加权，获得第一加权图像，将第一加权图像和第二层融合拉普拉斯图像进行叠加，获得第一叠加图像；

S902、对第一叠加图像进行上采样，获得第二上采样图像，并基于第二权值对第二上采样图像进行加权，获得第二加权图像，将第二加权图像和第一层融合拉普拉斯图像进行叠加，获得第二叠加图像；

S903、对第二叠加图像进行上采样，获得第三上采样图像，并基于第一权值对第三上采样图像进行加权，获得定位片图像。

本发明实施例通过第一权值、第二权值和第三权值确定定位片图像，可增强确定出的定位片图像中的高频细节特征，从而提高了定位片图像的清晰度。

为了更好实施本发明实施例中的定位片图像重建方法，在定位片图像重建方法基础之上，对应的，如图10所示，本发明实施例还提供了一种定位片图像重建装置，定位片图像重建装置1000包括：

局部投影图像获取单元1001，用于获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像，第一局部投影图像包括与第二局部投影图像重叠的重叠区域；

局部投影图像分频单元1002，用于确定第一局部投影图像的多个第一频段图像以及第二局部投影图像的多个第二频段图像，多个第一频段图像的数量与多个第二频段图像的数量相同；

重叠区域分频单元1003，用于确定重叠区域的多个加权掩模频段图像；

频段融合单元1004，用于基于多个加权掩模频段图像对多个第一频段图像和多个第二频段图像进行融合，获得多个融合频段图像；

定位片图像确定单元1005，用于基于多个融合频段图像确定定位片图像。

上述实施例提供的定位片图像重建装置1000可实现上述定位片图像重建方法实施例中描述的技术方案，上述各模块或单元具体实现的原理可参见上述定位片图像重建方法实施例中的相应内容，此处不再赘述。

如图11所示，本发明还相应提供了一种计算机断层扫描设备1100。该计算机断层扫描设备1100包括处理器1101、存储器1102及显示器1103。图11仅示出了计算机断层扫描设备1100的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。

存储器1102在一些实施例中可以是计算机断层扫描设备1100的内部存储单元，例如计算机断层扫描设备1100的硬盘或内存。存储器1102在另一些实施例中也可以是计算机断层扫描设备1100的外部存储设备，例如计算机断层扫描设备1100上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(FlashCard)等。

进一步地，存储器1102还可既包括计算机断层扫描设备1100的内部储存单元也包括外部存储设备。存储器1102用于存储安装计算机断层扫描设备1100的应用软件及各类数据。

处理器1101在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行存储器1102中存储的程序代码或处理数据，例如本发明中的定位片图像重建方法。

显示器1103在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。显示器1103用于显示在计算机断层扫描设备1100的信息以及用于显示可视化的用户界面。计算机断层扫描设备1100的部件1101-1103通过系统总线相互通信。

在本发明的一实施例中，当处理器1101执行存储器1102中的定位片图像重建程序时，可实现以下步骤：

获取定位片的第一局部投影图像和第二局部投影图像，第一局部投影图像包括与第二局部投影图像重叠的重叠区域；

确定第一局部投影图像的多个第一频段图像以及第二局部投影图像的多个第二频段图像，多个第一频段图像的数量与多个第二频段图像的数量相同；

确定重叠区域的多个加权掩模频段图像；

基于多个加权掩模频段图像对多个第一频段图像和多个第二频段图像进行融合，获得多个融合频段图像；

基于多个融合频段图像确定定位片图像。

应当理解的是：处理器1101在执行存储器1102中的定位片图像重建程序时，除了上面的功能之外，还可实现其它功能，具体可参见前面相应方法实施例的描述。

进一步地，本发明实施例对提及的计算机断层扫描设备1100的类型不做具体限定，计算机断层扫描设备1100可以为手机、平板电脑、个人数字助理(personal digitalassistant，PDA)、可穿戴设备、膝上型计算机(laptop)等便携式计算机断层扫描设备。便携式计算机断层扫描设备的示例性实施例包括但不限于搭载IOS、android、microsoft或者其他操作系统的便携式计算机断层扫描设备。上述便携式计算机断层扫描设备也可以是其他便携式计算机断层扫描设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。还应当理解的是，在本发明其他一些实施例中，计算机断层扫描设备1100也可以不是便携式计算机断层扫描设备，而是具有触敏表面(例如触控面板)的台式计算机。

相应地，本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可读取的程序或指令，程序或指令被处理器执行时，能够实现上述各方法实施例提供的定位片图像重建方法步骤或功能。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件(如处理器，控制器等)来完成，计算机程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。

以上对本发明所提供的定位片图像重建方法、装置及计算机断层扫描设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。