X射线成像设备和用于控制该X射线成像设备的方法

摘要

这里公开一种X射线成像设备和用于控制所述X射线成像设备的方法，所述X射线成像设备从由照相机成像的对象的图像识别位于将要经受X射线成像的部位的标记，并且控制X射线管和X射线检测器中的每一个分别移动到与识别的标记对应的各自位置。一种X射线成像设备包括：X射线管，朝着对象辐射X射线；X射线检测器，检测传播穿过对象的X射线；成像单元，产生对象的图像；识别器，从对象的图像识别将要经受X射线成像的部位；和位置控制器，控制X射线管和X射线检测器移动到与将要经受X射线成像的部位对应的位置。

说明书

技术领域

示例性实施例涉及一种X射线成像设备和一种用于控制该X射线成像设 备的方法，所述X射线成像设备可用于控制X射线管和X射线检测器的位置， 朝着对象辐射X射线，并检测传播穿过对象的X射线。

背景技术

X射线成像设备朝着对象辐射X射线，分析传播穿过对象的X射线，并 检查对象的内部结构。因为X射线的传播基于组织类型而变化，所以通过使 用经由对X射线的传播进行数字化获得的衰减系数，可对对象的内部结构成 像。

在进行X射线成像时，X射线管和X射线检测器基于对象的被成像的部 位而移动。因此，在X射线成像之前，用户直接控制X射线产生器和X射线 检测器。

这增加用户疲劳并且增加成像时间。因为难以精确地控制具有大体积的 X射线管的位置，所以重复X射线成像，并且病人暴露于更大量的X射线辐 射。

发明内容

因此，这里公开的示例性实施例提供一种X射线成像设备和用于控制所 述X射线成像设备的方法，所述X射线成像设备从由照相机成像的对象的图 像识别位于将要经受X射线成像的部位的标记，并且控制X射线管和X射线 检测器中的每一个分别移动到与识别的标记对应的各自位置，以便防止不便 (诸如，X射线管和X射线检测器的直接移动)，并且以便减少X射线成像时 间和病人暴露于X射线的量。

在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，通过描述， 其会变得更加清楚，或者通过实施本发明可以了解。

根据一个或多个示例性实施例的一个方面，提供一种X射线成像设备， 所述X射线成像设备包括：X射线管，朝着对象辐射X射线；X射线检测器， 检测传播穿过对象的X射线；成像单元，产生对象的图像；识别器，从产生 的对象的图像识别将要经受X射线成像的部位；和位置控制器，控制X射线 管和X射线检测器中的每一个分别移动到与将要经受X射线成像的部位对应 的各自位置。

识别器可包括，标记识别器从产生的对象的图像识别标记以便识别对象 的将要经受X射线成像的部位，标记可位于对象的将要经受X射线成像的部 位。

位置控制器可控制X射线管的X射线辐射区域的中心和X射线检测器的 X射线检测区域的中心中的每一个与标记的位置匹配。

位置控制器可包括：位置计算器，计算标记的位置；和控制量计算器， 预先存储与产生的对象的图像和X射线管和X射线检测器中的至少一个之间 的相对位置相关的信息，并基于相对位置计算用于使X射线管和X射线检测 器中的每一个的各自位置分别与计算的标记的位置对应的控制量。

标记识别器可识别标记的形状、颜色、材料和尺寸中的至少一种。

标记可包括具有可识别的特征的目标，并且可包括具有特定形状的用户 的手。

标记识别器可从产生的对象的图像识别具有标记的形状、颜色、材料和 尺寸中的至少一种的目标。

成像单元可包括具有一定视角的广角照相机，以使得在单个阶段中产生 对象的图像。

成像单元可被安装在X射线管中，以及位置计算器可在X射线管朝向与 将要经受X射线成像的部位对应的各自位置移动的同时更新将要经受X射线 成像的部位的位置计算结果。

识别器可包括：成像部位识别器，预先存储与将要经受X射线成像的部 位的特征相关的信息，并且从产生的对象的图像识别该特征。

根据一个或多个示例性实施例的另一方面，提供一种X射线成像设备， 所述X射线成像设备包括：台架，包括朝着对象辐射X射线的X射线管和检 测传播穿过对象的X射线的X射线检测器；滑动件，使对象移动到台架的腔 膛；成像单元，产生对象的图像；识别器，从产生的对象的图像识别将要经 受X射线成像的部位；和位置控制器，控制滑动件的移动，以使将要经受X 射线成像的部位的位置与X射线管和X射线检测器中的至少一个的各自位置 对应。

识别器可包括标记识别器，标记识别器从产生的对象的图像识别标记以 便识别将要经受X射线成像的部位，以及标记可位于将要经受X射线成像的 部位。

位置控制器可包括：位置计算器，计算标记的位置；和控制量计算器， 预先存储与产生的对象的图像和X射线管和X射线检测器中的至少一个之间 的相对位置相关的信息，并基于与相对位置相关的预先存储的信息计算用于 使滑动件移动的控制量。

识别器可包括：成像部位识别器，预先存储与将要经受X射线成像的部 位的特征相关的信息，并且产生的对象的图像识别该特征。

根据一个或多个示例性实施例的另一方面，提供一种用于控制X射线成 像设备的方法，X射线成像设备包括朝着对象辐射X射线的X射线管和检测 传播穿过对象的X射线的X射线检测器，所述方法包括：产生对象的图像； 从产生的对象的图像识别将要经受X射线成像的部位；以及控制X射线管和 X射线检测器中的每一个分别移动到与将要经受X射线成像的部位对应的各 自位置。

所述识别将要经受X射线成像的部位的步骤可包括：从产生的对象的图 像识别标记，以便识别对象的将要经受X射线成像的部位。

所述控制X射线管和X射线检测器中的每一个分别移动到与将要经受X 射线成像的部位对应的位置的步骤可包括：控制X射线管的X射线辐射区域 的中心和X射线检测器的X射线检测区域的中心中的每一个与标记的位置匹 配。

所述控制X射线管和X射线检测器中的每一个分别移动到与将要经受X 射线成像的部位对应的位置的步骤可包括：预先存储与产生的对象的图像和 X射线管和X射线检测器中的至少一个之间的相对位置相关的信息，计算标 记的位置，并基于相对位置计算用于使X射线管和X射线检测器中的每一个 的各自位置分别与计算的标记的位置对应的控制量。

该方法可还包括：预先存储与特征相关的信息，该信息包括与标记的形 状、颜色、材料和尺寸中的至少一种相关的信息。

该标记可包括具有可识别的特征的目标，并且可包括具有特定形状的用 户的手。

所述识别将要经受X射线成像的部位的步骤可包括：从产生的对象的图 像识别具有包括与标记的形状、颜色、材料和尺寸中的至少一种相关的信息 的特征的目标。

可通过使用具有一定视角的广角照相机来产生对象的图像，以使得在单 个阶段中产生对象的图像。

成像单元可被安装在X射线管中，所述计算标记的位置的步骤可包括： 在X射线管朝向与将要经受X射线成像的部位对应的各自位置移动的同时， 更新将要经受X射线成像的部位的位置计算结果。

该方法可还包括：预先存储与将要经受X射线成像的部位的特征相关的 信息，所述识别将要经受X射线成像的部位的步骤可包括：从产生的对象的 图像识别该特征。

根据一个或多个示例性实施例的另一方面，提供一种用于控制X射线成 像设备的方法，所述X射线成像设备包括台架，所述台架包括朝着对象辐射 X射线的X射线管和检测传播穿过对象的X射线的X射线检测器，所述方法 包括：使滑动件朝向台架的腔膛移动，对象位于滑动件上；从产生的对象的 图像识别将要经受X射线成像的部位；以及控制滑动件的移动，以使将要经 受X射线成像的部位与X射线管和X射线检测器中的至少一个的各自位置对 应。

所述从产生的对象的图像识别将要经受X射线成像的部位的步骤可包 括：从产生的对象的图像识别位于将要经受X射线成像的部位的标记。

所述控制滑动件的移动的步骤可包括：预先存储与产生的对象的图像和 X射线管和X射线检测器中的至少一个之间的相对位置相关的信息，并基于 预先存储的与相对位置相关的信息计算用于使滑动件移动的控制量。

所述计算用于使滑动件移动的控制量的步骤可包括：计算用于使滑动件 移动以使标记的位置与X射线管和X射线检测器中的至少一个对应的控制量。

所述识别将要经受X射线成像的部位的步骤可包括：预先存储与将要经 受X射线成像的部位的特征相关的信息，并且从产生的对象的图像识别该特 征。

附图说明

通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，这些和/或其它方面将会 变得清楚和更易于理解，其中：

图1是示出根据示例性实施例的X射线成像设备的框图；

图2是示出根据示例性实施例的识别标记的X射线成像设备的框图；

图3A和图3B是示出根据示例性实施例的X射线成像设备的外观的示图；

图4是示出在广角透镜被用作成像单元的情况下的X射线成像设备的外 观的示图；

图5A和图5B是示出由标记识别器从对象的图像识别标记的示图；

图6A是示出由位置控制器从对象的图像计算标记的位置的示图；

图6B是示出由位置控制器控制的X射线辐射区域的示图；

图7是示出在普通照相机替代于广角照相机被用作成像单元的情况下的 X射线成像设备的外观的示图；

图8是示出用于在使用普通照相机的情况下产生对象的图像的方法的示 图；

图9A、图9B和图9C是示出从通过使用图8中示出的方法产生的对象的 图像识别标记的示图；

图10是示出根据另一示例性实施例的识别将要经受X射线成像的部位的 X射线成像设备的框图；

图11是示出从对象的图像识别将要经受X射线成像的部位的示图；

图12是示出根据另一示例性实施例的X射线成像设备的框图；

图13是示出根据另一示例性实施例的在使用标记的情况下的X射线成像 设备的外观的示图；

图14是示出根据另一示例性实施例的在使用标记的情况下的X射线成像 设备的框图；

图15是示出根据另一示例性实施例的识别将要经受X射线成像的部位的 X射线成像设备的框图；

图16是示出用于控制与图2中示出的示例性实施例对应的X射线成像设 备的方法的流程图；

图17是示出用于控制与图10中示出的示例性实施例对应的X射线成像 设备的方法的流程图；

图18是示出用于控制与图14中示出的示例性实施例对应的X射线成像 设备的方法的流程图；和

图19是示出用于控制与图15中示出的示例性实施例对应的X射线成像 设备的方法的流程图。

具体实施方式

以下，将参照附图描述根据例性实施例的X射线成像设备。

图1是示出根据示例性实施例的X射线成像设备的框图。

参照图1，X射线成像设备10包括：X射线管单元11，产生X射线并朝 着对象辐射X射线；X射线检测单元12，检测传播穿过对象的X射线；成像 单元13，产生对象的图像；识别器14，分析由成像单元13产生的对象的图 像，并识别将要经受X射线成像的部位；和位置控制器15，包括使X射线管 11a和X射线检测器12a的各自位置与将要经受X射线成像的部位的位置匹 配的位置计算器15a和控制量计算器15b。

如果成像单元13产生对象的图像并将对象的图像发送给识别器14，则 识别器14从对象的图像识别将要经受X射线成像的部位。在识别将要经受X 射线成像的部位时，可识别将要经受X射线成像的部位或位于将要经受X射 线成像的部位的标记。如果识别器14将识别的结果发送给位置控制器15， 则位置控制器15的位置计算器15a计算识别的标记的位置或将要经受X射线 成像的部位的位置，并且控制量计算器15b计算用于使X射线管11a和X射 线检测器12a中的每一个的各自位置与将要经受X射线成像的部位的位置匹 配的控制量。该控制量被发送给管驱动器11b和检测器驱动器12b，管驱动 器11b和检测器驱动器12b都由驱动装置(诸如，例如电机)驱动。

以下，将描述用于识别标记的X射线成像设备的示例性实施例和用于识 别将要经受X射线成像的部位的X射线成像设备的示例性实施例。

图2是示出根据示例性实施例的识别标记的X射线成像设备的框图，并 且图3A和3B是示出根据示例性实施例的X射线成像设备的外观的示图。以 下，将参照图2、图3A和3B描述根据示例性实施例的X射线成像设备的操 作。

根据示例性实施例的X射线成像设备100包括：X射线管单元110，产生 X射线并朝着对象辐射X射线；X射线检测单元120，检测传播穿过对象的X 射线；成像单元130，产生对象的图像；标记识别器140，分析由成像单元 130产生的对象的图像并识别标记；和位置控制器150，包括位置计算器151 和控制量计算器152，并且使X射线管111和X射线检测器121中的每一个 移动到与识别的标记对应的各自位置。

X射线管单元110包括：X射线管111，产生X射线并朝着对象辐射X射 线；和第一管驱动器112，移动X射线管111。

由X射线管111产生的X射线的能量可基于对象30的将要经受X射线成 像的部位或者基于X射线成像的目的而被设置。X射线管111从电源(未示出) 接收电力，并产生X射线。X射线的能量可由管电压控制，并且X射线强度 或剂量可由管电压和X射线照射时间控制。

X射线管111可辐射单色X射线或多色X射线。如果X射线管111辐射 多色X射线，则辐射的X射线的能带可由上限和下限限定。

能带的上限(也就是说，辐射的X射线的最大能量)由管电压的电平和能 带的下限控制，并且辐射的X射线的最小能量可由布置在X射线管111里面 或外面的滤波器控制。如果由滤波器对低能带的X射线进行滤波，则辐射的 X射线的平均能量可增加。

如图3A和图3B中所示，X射线管111连接到移动座113，并且移动座 113可沿轨道101移动，轨道101沿水平方向或垂直方向安装在检查室的顶 棚上。因此，如果第一管驱动器112驱动移动座113，则连接到移动座113 的X射线管111也移动。具体地讲，X射线管111可通过连接到X射线管111 的移动座113的移动而移动，并且第一管驱动器112通过移动座113来驱动 X射线管111。垂直方向对应于病人检查台103的纵向方向，并且水平方向垂 直于病人检查台的纵向方向。

X射线检测单元120包括：X射线检测器121，检测传播穿过对象的X射 线；和第二检测器驱动器122，沿垂直方向驱动X射线检测器121。

X射线检测器121检测传播穿过对象的X射线，将检测到的X射线转换 成电信号，并获取X射线数据。在示例性实施例中，X射线检测器121可包 括：光接收元件，在吸收X射线光子时产生电荷；和读取电路，从产生的电 荷读取电信号并处理该电信号。在光接收元件中使用的材料的示例可包括 a-Si、a-Se、CdZnTe、Hgl2、Pbl2和/或任何其它合适的材料中的一种或多 种。

X射线检测器121的操作可被分为：电荷累积模式，用于基于获取电信 号的方法在预定时间期间存储电荷并随后从电荷获取信号；和光子计数模式， 用于在由单个X射线光子产生信号时执行计数。根据示例性实施例，上述方 法中的任何方法可被应用于X射线检测器121。

X射线成像设备可使用：第一模式，用于在对象位于病人检查台103上 的状态下执行X射线成像；和第二模式，用于在对象站在X射线管和X射线 检测器之间的状态下执行X射线成像。如图3A和图3B中所示，上述两种模 式可被应用于根据示例性实施例的X射线成像设备100。

在用于在对象30位于病人检查台103上的状态下执行X射线成像的第一 模式下，如图3A中所示，上板103a由支撑件103b支撑，并且空间103c位 于上板103a下方，X射线检测器121被插入到空间103c中并沿垂直方向移 动。X射线检测器121被插入到设置在上板103a下方的空间103c中，以由 第二检测器驱动器122沿垂直方向移动。

在用于在对象30站在X射线管111和X射线检测器121之间的状态下执 行X射线成像的第二模式下，如图3B中所示，X射线检测器121连接到滑动 件123，并且滑动件123被安装在支撑件124上，以由第二检测器驱动器122 向上或向下移动。

如上所述，X射线管111和X射线检测器121可移动，并且X射线管111 和X射线检测器121应该在开始X射线成像之前移动到与将要经受X射线成 像的部位对应的位置。如果用户直接移动X射线管111和X射线检测器121， 则用户疲劳，并且必须重复X射线成像的可能性增加。根据示例性实施例的 X射线成像设备100可在用户将标记50放在将要经受X射线成像的部位上时 产生标记50的图像，然后将X射线管111和X射线检测器121中的每一个移 动到与标记50的位置对应的各自位置。以下，将详细描述产生标记的图像以 及移动X射线管111和X射线检测器121。

在开始X射线成像之前，用户(诸如，例如放射线学者或医生)可将标记 50放在将要经受X射线成像的部位上。假如标记识别器140能够从由成像单 元130产生的图像识别标记，则标记50的颜色、材料、尺寸和形状中的任何 一项不受限制。

例如，标记50可具有如图3A和图3B中所示的多边形形状或者其它形状 中的任何一种形状，只要标记能够通过使用预先存储的识别算法而被识别即 可。

标记50的颜色不受限制，只要标记能够通过使用颜色识别算法而被识别 即可。

标记50的材料可包括但不限于纤维、金属、塑料、橡胶、人体的一部分 (诸如，手指)和/或任何其它合适的材料中的一种或多种。如果标记50的材 料影响X射线的传播，则在X射线管111和X射线检测器121移动到目标位 置之后，标记50可被移除。

标记的尺寸不受限制，并且如果标记的尺寸不大于将要经受X射线成像 的部位或X射线辐射区域的尺寸，则可容易地计算标记的位置和控制量。

如果对象30如图3A中所示躺着，则标记50可被放在对象30上，并且 如果对象30如图3B中所示站着，则用户或对象30可握住标记50，或者标 记50可通过使用固定构件(诸如，例如粘合剂或绳子)而被固定到将要经受X 射线成像的部位。

如果标记50被放在将要经受X射线成像的部位上，则成像单元130产生 对象的图像。成像单元130可由照相机实现，该照相机是一般的成像设备。 例如，在示例性实施例中，成像单元可包括但不限于电荷耦合器件(CCD)照相 机、互补金属氧化物半导体(CMOS)照相机和/或能够用于产生图像的任何其它 合适的类型的装置中的至少一种。

如图3A和图3B中所示，成像单元130可被安装在X射线管111上，并 且示例性实施例不限于此。成像单元130可被安装在检查室的顶棚上以便产 生对象30的图像，或者可在与对象30相邻的位置由支撑件支撑以便产生对 象30的图像。假如能够对位于X射线管111和X射线检测器121之间的对象 30成像，则成像单元130的位置不受限制，

图4是示出在广角透镜被用作成像单元的情况下的X射线成像设备的外 观的示图。为了方便描述，在以下描述的示例性实施例中，如图3A中所示， 在对象30躺在病人检查台103上并且成像单元130被安装在X射线管111中 的状态下执行X射线成像。

作为成像单元130的示例，可使用广角照相机。广角照相机指的是这样 的照相机：在该照相机中，安装有具有比普通透镜的焦距短的焦距的广角透 镜。焦距越短，则视角越宽。因此，广角照相机的成像范围比具有普通透镜 的对应照相机的成像范围宽。如果如图4中所示使用具有可覆盖病人检查台 103的长度的视角的广角照相机，则可在单个阶段中在病人检查台103的整 个范围执行成像。

因为标记50指示将要对象30的经受X射线成像的部位，所以仅对象30 可出现在对象的图像中。然而，因为病人具有不同的身高，所以成像单元130 可具有覆盖病人检查台103的上板103a的长度的视角。

图5A和图5B是示出由标记识别器从对象的图像识别标记的示图。

成像单元130将对象的图像发送给标记识别器140，并且标记识别器140 从对象的图像识别标记。当标记识别器140识别标记时，可应用各种目标识 别算法中的任何算法，包括隐马尔可夫模型。与使用的标记的特征相关的信 息可被预先存储，并且出现在对象的图像中的对象的对应特征可被提取并和 与标记的特征相关的预先存储的信息进行比较，由此能够实现标记的识别。 用于识别标记的特征可包括形状、颜色、材料和尺寸中的至少一种。

作为示例，如图5A中所示，如果与具有预定尺寸和形状的矩形的特征相 关的信息被预先存储，则标记识别器140从对象的图像I寻找具有所述预定 尺寸和形状的矩形目标。如果具有所述预定尺寸和形状的矩形标记50存在于 对象的图像I中，则矩形标记被识别并且识别的结果被发送给位置控制器 150。

如上所述，人体的一部分可被用作标记50，并且在这种情况下，用户可 利用手指指向将要经受X射线成像的部位。在这种情况下，如图5B中所示， 与具有特定形状的手指相关的信息可被预先存储为与标记50对应。标记识别 器140在对象的图像I中寻找与预先存储的信息对应的具有特定手指形状的 目标，在存在具有特定手指形状的标记50的情况下识别具有特定手指形状的 标记50，并将识别的结果输出给位置控制器150。

图6A是示出由位置控制器计算标记在对象的图像中的位置的示图，并且 图6B是示出由位置控制器控制的X射线辐射区域的示图。

如图2中所示，位置控制器150包括位置计算器151和控制量计算器152。

参照图6A，位置计算器151计算已被标记识别器140识别的标记50的 位置。作为示例，标记50的位置可被计算为二维坐标系的坐标(m，n)。对象 的图像I可由二维坐标系表示，并且因为标记50可仅位于上板103a中，所 以仅上板103a的内部空间可由二维坐标系表示，如图6A中所示。

位置计算器151可在X射线管111和X射线检测器121移动之前完成标 记50的位置的计算，或者可在X射线管111和X射线检测器121正在朝向目 标位置移动的同时在预定时间段期间或实时地计算标记的位置，由此更新结 果。

如果成像单元130可被安装在X射线管111、移动座113或可移动支撑 件中的任何一个中，则可实现后一情况。在成像单元正在移动的同时，对对 象成像，识别标记，并且在预定时间段期间或者实时地计算目标位置。因为 目标位置与标记50和X射线管111对应，所以当X射线管111移动时，成像 单元130和标记50可移动从而更加彼此靠近，并且因为成像单元130和标记 50可移动从而更加彼此靠近，所以可提高标记50的识别和对应位置计算的 准确性。

控制量计算器152计算用于使X射线管111和X射线检测器121中的每 一个的各自位置与标记50的位置对应的控制量。为了计算控制量，控制量计 算器152可预先存储与X射线管111和对象图像I之间的相对位置相关的信 息以及与X射线检测器121和对象图像I之间的相对位置相关的信息。具体 地讲，可预先存储通过使用对象的图像I的坐标系表示的X射线管111和X 射线检测器121的实际位置。

因此，控制量计算器152可基于存储的相对位置信息获取X射线管111 和X射线检测器121的目标位置，然后计算用于使X射线管111和X射线检 测器121移动到各自目标位置所需的控制量。X射线管111和X射线检测器 121的目标位置(更具体地讲，与标记50对应的位置)是X射线管111的X射 线辐射区域R的中心和X射线检测器121的检测区域的中心中的每一个在二 维空间中与标记50或标记50的中心匹配的位置。

示例性实施例不限于此，并且在标记50的中心不与X射线辐射区域和检 测区域匹配的状态下，由标记50指示的将要经受X射线成像的部位可被包括 在X射线辐射区域中。更具体地讲，如果标记50的尺寸超过预定尺寸，则当 标记50的中心不与X射线辐射区域和X射线检测区域匹配时，将要经受X射 线成像的部位的一部分可能不被成像。因此，如果标记50的尺寸小于所述预 定尺寸，则可计算标记50的区域的任何部分的位置，但如果标记50的尺寸 大于所述预定尺寸，则可计算标记50的中心的位置。

为了将X射线管111移动到目标位置，沿垂直方向和水平方向中的每一 个方向控制X射线管111的位置，并且可计算用于使X射线管从当前位置移 动到目标位置的垂直方向控制量和水平方向控制量中的每一个。因为X射线 检测器121通常仅在位于上板103a下方的空间103c中沿垂直方向移动，所 以控制量计算器152可仅考虑由位置计算器151计算的标记的位置的垂直方 向因素，来计算与X射线检测器121相关的垂直方向控制量。然而，这仅是 示例性实施例，并且如果X射线检测器121可沿水平方向移动，则可计算水 平方向控制量。

如果X射线成像设备100具有图3A中示出的结构，则因为X射线检测器 121向上或向下移动，所以控制量计算器152计算与X射线检测器121相关 的向上/向下控制量。

控制量计算器152将与计算的控制量对应的驱动命令发送给管驱动器 112和检测器驱动器122。当管驱动器112基于驱动命令将X射线管111移动 到目标位置时，如图6B中所示，由从X射线管111辐射的光显示的X射线辐 射区域R的中心与标记50的中心匹配。

图7是示出在普通照相机替代于广角照相机被用作成像单元的情况下的 X射线成像设备的外观的示图，并且图8是示出用于在使用普通照相机的情 况下产生对象的图像的方法的示图。

虽然在上述示例性实施例中成像单元130由可用于产生病人检查台103 的上板103a的图像的广角照相机实现，但成像单元130也可由普通照相机实 现，普通照相机具有安装在它里面的普通透镜。如果成像单元130由普通照 相机实现，则如图7中所示，可在单个阶段中对对象30或病人检查台103的 上板103a的一部分成像。

因此，如图8中所示，在成像单元130移动的同时，执行上板103a的分 段成像。成像的次数基于视角和上板103a的长度而不同，并且例如，如果成 像单元130的视角覆盖上板103a的三分之一，则如图8中所示，在成像单元 130沿上板103a的纵向方向(即，水平方向)移动的同时，成像单元130执行 三次成像。

如果成像单元130被安装在X射线管111中，则成像单元130可通过移 动X射线管111而移动，并且如果成像单元130未被安装在X射线管111中， 则成像单元可通过使用可移动支撑件而移动。

图9A、图9B和图9C是示出从通过使用图8中示出的方法形成的对象的 图像识别标记50的示图。

如果通过使用图8中示出的方法来执行成像，则获取图8的区域1的对 象图像I1、区域2的对象图像I2和区域3的对象图像I3。如果对象图像被 发送给标记识别器140，则标记识别器140针对如图9A、图9B和图9C中所 示的对象图像I1、I2和I3通过使用与标记50的特定特征相关的预先存储的 信息来识别标记50。

可选择地，成像单元130将在移动期间产生的对象的图像实时地发送给 标记识别器140，以便实时地识别标记。参照图8、图9A和图9B，成像单元 130对区域1成像并将图像发送给标记识别器140，标记识别器140在对象图 像I1中搜索具有与预先存储的信息对应的特征的标记，并且如果标记不存在 于对象图像I1中，则成像单元130移动以对区域2成像。对象图像I2被发 送给标记识别器140，并且标记识别器140从对象图像I2识别具有与预先存 储的信息对应的特征的标记。因为标记50存在于对象图像I2中，所以成像 单元130停止，并且识别的结果被发送给位置控制器150。

位置计算器151计算对象图像I2中的标记50的位置，并且控制量计算 器152计算用于使X射线管111和X射线检测器121中的每一个移动到与标 记50对应的各自位置的控制量。以上已经描述了位置计算和控制量计算，并 且可考虑经受分段成像的每个对象图像的空间和成像单元130之间的相对位 置而计算控制量。

图10是示出根据另一示例性实施例的识别将要经受X射线成像的部位的 X射线成像设备的框图，并且图11是示出从对象的图像识别将要经受X射线 成像的部位的示图。

参照图10，根据另一示例性实施例的X射线成像设备200包括：X射线 管单元210，产生X射线并朝着对象辐射X射线；X射线检测单元220，检测 传播穿过对象的X射线；成像单元230，产生对象的图像；成像部位识别器 240，分析由成像单元230产生的对象的图像并识别将要经受X射线成像的部 位；和位置控制器250，包括位置计算器251和控制量计算器252，并且使X 射线管211和X射线检测器221中的每一个的各自位置与将要经受X射线成 像的部位的位置匹配。

虽然X射线成像设备100如以上针对图2中示出的示例性实施例所述通 过使用标记来间接地识别将要经受X射线成像的部位，但根据本示例性实施 例的X射线成像设备直接识别将要经受X射线成像的部位。

以上参照上述示例性实施例已经描述了X射线管单元210、X射线检测单 元220和成像单元230。以下，将描述成像部位识别器240和位置控制器250 的操作。

还参照图11，如果成像单元230采用广角照相机，在对象30躺在病人 检查台203a上的状态下产生对象的图像，并将对象的图像发送给标记识别器 240，则标记识别器240寻找并识别将要经受X射线成像的部位P，如图11 中所示。此时，标记识别器240可使用各种目标识别算法中的至少一种目标 识别算法，预先存储与指示将要经受X射线成像的部位P的特征相关的信息， 并识别具有与预先存储的信息相关的特征的区域。

指示将要经受X射线成像的部位P的特征可包括将要经受X射线成像的 部位的总体形状和将要经受X射线成像的部位的物理特征。例如，如果将要 经受X射线成像的部位是手臂、腿或头，则指示将要经受X射线成像的部位 P的特征可以是手臂、腿或头的形状或者手臂、腿或头相对于对象30的位置。 成像部位识别器240从对象图像识别具有与预先存储的信息相关的特征的区 域，并且位置计算器251计算识别的区域的中心的位置。

控制量计算器252计算用于使X射线管211和X射线检测器221中的每 一个移动到与将要经受X射线成像的部位P对应的各自位置的控制量。为了 计算控制量，可预先存储与X射线管211和对象图像I之间的相对位置相关 的信息以及与X射线检测器221和对象图像I的相对位置相关的信息。具体 地讲，可预先存储相对于对象图像I的坐标系表示的X射线管和X射线检测 器的实际位置。

控制量计算器252可基于存储的相对位置信息获取X射线管211和X射 线检测器221中的每一个的各自目标位置，然后计算用于使X射线管211和 X射线检测器221中的每一个移动到各自目标位置的控制量。X射线管211和 X射线检测器221的目标位置(更具体地讲，分别与将要经受X射线成像的部 位对应的位置)可以是X射线管211的X射线辐射区域的中心和X射线检测器 221的检测区域的中心在二维空间中与将要经受X射线成像的部位或将要经 受X射线成像的部位的中心匹配的位置。

作为示例，可计算用于使X射线管211的X射线辐射区域的中心和X射 线检测器221的检测区域的中心中的每一个与将要经受X射线成像的部位P 的中心C匹配的控制量。

然而，位置计算器251可不计算将要经受X射线成像的部位P的中心的 位置。更具体地讲，如果将要经受X射线成像的部位P的尺寸等于或大于预 定尺寸，则当X射线辐射区域的中心和X射线检测区域的中心不与将要经受 X射线成像的部位P的中心匹配时，将要经受X射线成像的部位的一部分可 能不被成像。因此，虽然如果将要经受X射线成像的部位P的尺寸小于所述 预定尺寸则可计算将要经受X射线成像的部位P的区域的任何部分的位置， 但如果将要经受X射线成像的部位P的尺寸等于或大于所述预定尺寸，则计 算将要经受X射线成像的部位P的中心的位置。

作为另一示例，如果将要经受X射线成像的部位P是腹部，则成像部位 识别器240可将对象图像I的肚脐识别为特征，位置计算器251可计算肚脐 的位置，并且控制量计算器252可计算用于使X射线管211和X射线检测器 221中的每一个移动到与肚脐对应的各自目标位置的控制量，然后将计算的 控制量发送给管驱动器212和检测器驱动器222。

虽然在根据上述实施例的X射线成像设备10中X射线管11a和X射线检 测器12a在X射线成像期间是固定的，但示例性实施例不限于此。根据另一 示例性实施例的X射线成像设备20可由计算机断层扫描(CT)装置实现，在 CT装置中，X射线管和X射线检测器被安装在台架中并旋转。

图12是示出根据另一示例性实施例的X射线成像设备的框图。

参照图12，根据另一示例性实施例的X射线成像设备20包括：成像单 元23，产生对象的图像；标记识别器24，识别对象的图像中的标记；位置控 制器25，确定将要经受X射线成像的部位，并控制滑动件21a的位置，以使 标记位于X射线管和X射线检测器之间；和病人检查台21，由位置控制器25 控制。

如果成像单元23产生对象的图像并将对象的图像发送给识别器24，则 识别器24从对象的图像识别将要经受X射线成像的部位。在识别将要经受X 射线成像的部位时，可识别将要经受X射线成像的部位或位于将要经受X射 线成像的部位的标记。如果识别器24将识别的结果发送给位置控制器25， 则位置控制器25的位置计算器25a计算识别的标记或将要经受X射线成像的 部位的位置，并且控制量计算器25b计算用于使标记或将要经受X射线成像 的部位位于X射线管和X射线检测器之间的控制量。计算的控制量被发送给 滑动件驱动器21c，滑动件驱动器21c由驱动装置(诸如，例如电机)实现。

以下，将描述用于识别标记的X射线成像设备的示例性实施例和用于识 别将要经受X射线成像的部位的X射线成像设备的示例性实施例。

图13是示出在使用标记的情况下的根据另一示例性实施例的X射线成像 设备的外观的示图，并且图14是示出在使用标记的情况下的根据另一示例性 实施例的X射线成像设备的框图。

参照图13，X射线成像设备300的X射线管和X射线检测器被安装在壳 体310的台架中并旋转。病人检查台303包括由支撑件303b支撑的滑动件 303a，并且滑动件303a是床，对象30躺在该床上并且该床可移动到腔膛305 中。X射线成像设备300在对象30躺在滑动件303a上时将滑动件303a移动 到腔膛305中，并使将要经受X射线成像的部位位于X射线管和X射线检测 器之间。

虽然用户可直接控制滑动件303a的位置，但根据另一示例性实施例的X 射线成像设备300自动地将滑动件303a移动到目标位置。

参照图14，X射线成像设备300包括：成像单元330，产生对象的图像； 标记识别器340，从对象的图像识别标记；位置控制器350，计算标记的位置， 并控制滑动件303a的位置，以使滑动件303a上的标记的位置位于X射线管 和X射线检测器之间；和病人检查台303。

虽然成像单元330可如以上针对根据上述示例性实施例的X射线成像设 备100的成像单元130和X射线成像设备200的成像单元230所述被类似地 实现，但成像单元330可以不被安装在X射线管中，而是可被安装在检查室 的顶棚和连接到病人检查台303或壳体310的一侧的预定支撑件之一上。假 如成像单元可在滑动件303a被插入到腔膛305中之前对滑动件303a或滑动 件上的对象30成像，则成像单元330的位置完全是示例性的并且不受限制。

由成像单元330产生的对象的图像被发送给标记识别器340，并且标记 识别器340从对象的图像识别具有与预先存储的信息对应的特定特征的标记 50。以上已经描述了标记类型和标记识别。

位置控制器350包括位置计算器351和控制量计算器352。位置计算器 351计算识别的标记50的位置，并且控制量计算器352计算使滑动件303a 移动以使滑动件303a上的标记50的位置位于X射线管和X射线检测器之间 的控制量。

更具体地讲，位置计算器351计算滑动件303a上的标记50的位置。如 以上参照图6A所述，如果通过使用二维坐标来计算滑动件303a上的出现在 对象图像I中的标记50的位置，则可通过标记的位置来确定滑动件303a的 哪个点位于X射线管和X射线检测器之间。例如，如果标记50的位置被表示 为(m，n)，则滑动件303a的位置(m，n)位于X射线管和X射线检测器之间以 用于X射线成像。

控制量计算器352计算用于使病人检查台的滑动件303a移动以使标记 50的位置与X射线管311或X射线检测器321的位置匹配的控制量。为了计 算控制量，可预先存储与滑动件303a和X射线管311或X射线检测器321之 间的相对位置相关的信息。基于存储的相对位置信息，计算用于使滑动件303a 上的标记50的位置与X射线管的辐射区域的中心和X射线检测器的检测区域 的中心之一匹配的控制量。计算的控制量被发送给滑动件驱动器303c，并且 滑动件驱动器303c基于发送的控制量驱动滑动件303a。

使滑动件303a上的标记50的位置与X射线管的辐射区域的中心或X射 线检测器的检测区域的中心匹配等同于在二维空间中使滑动件303a上的标 记50的位置与X射线管的辐射区域的中心或X射线检测器的检测区域的中心 匹配。

与根据上述示例性实施例的X射线成像设备100和X射线成像设备200 不同，因为根据本示例性实施例的X射线成像设备300在X射线管面对X射 线检测器的状态下被安装在台架中，所以滑动件303a的位置可与X射线管和 X射线检测器之一的位置匹配。

图15是示出根据另一示例性实施例的识别将要经受X射线成像的部位的 X射线成像设备的框图。根据本示例性实施例的X射线成像设备400的外观、 成像单元430的结构和操作以及病人检查台403的结构和操作与上述X射线 成像设备300的外观、成像单元330的结构和操作以及病人检查台303的结 构和操作相同。

成像部位识别器440使用预先存储的信息，以便从由成像单元430产生 的对象的图像识别将要经受X射线成像的部位。其描述与图14中示出的示例 性实施例的描述等同。

位置计算器451计算滑动件303a上的识别的将要经受X射线成像的部位 的位置。将要经受X射线成像的部位的位置可被计算为二维坐标。如果将要 经受X射线成像的部位的尺寸小于预定尺寸，则可计算除将要经受X射线成 像的部位的中心之外的部分的位置，并且如果将要经受X射线成像的部位的 尺寸等于或大于所述预定尺寸，则计算将要经受X射线成像的部位的中心的 位置。

控制量计算器452可预先存储与滑动件403a和X射线管或X射线检测器 之间的相对位置相关的信息。基于存储的相对位置信息，计算用于使滑动件 403a上的将要经受X射线成像的部位的位置与X射线管的辐射区域的中心或 X射线检测器的检测区域的中心匹配的控制量。计算的控制量被发送给滑动 件驱动器403c，并且滑动件驱动器403c基于发送的控制量驱动滑动件403a。

以下，将描述根据示例性实施例的用于控制X射线成像设备的方法。

图16是示出用于控制与图2中示出的示例性实施例对应的X射线成像设 备的方法的流程图。

参照图16，在操作611中，在开始X射线成像之前，通过使用照相机来 对对象成像。在完成X射线成像的准备的状态下对对象成像；具体地讲，在 对象位于X射线管和X射线检测器之间的状态下，用户将标记设置在将要经 受X射线成像的部位上。如果照相机是覆盖整个对象或病人检查台的广角照 相机，则可在单个阶段中对对象成像，并且如果照相机是具有安装在它里面 的普通透镜的普通照相机，则可在多个阶段中执行对象的成像。

在操作612中，从对象的图像识别标记。可通过使用各种目标识别算法 中的至少一种目标识别算法来识别标记。可预先存储与标记的特定特征相关 的信息，并且可从对象的图像识别具有该特定特征的标记。

在操作613中，计算识别的标记的位置。在一个示例性实施例中，标记 的位置可被计算为二维坐标系中的坐标(m，n)。可在X射线管和X射线检测 器移动之前完成标记的位置的计算，或者可在X射线管和X射线检测器正在 朝向目标位置移动的同时在预定时间段期间或实时地计算标记的位置，由此 更新结果。

在操作614中，计算用于使X射线管和X射线检测器中的每一个移动到 与标记对应的各自位置的控制量。为了这种计算，可预先存储与X射线管和 对象图像之间的相对位置相关的信息以及与X射线检测器和对象图像之间的 相对位置相关的信息。具体地讲，可预先存储针对对象图像的坐标系表示的 X射线管和X射线检测器的实际位置。可基于存储的相对位置信息获取X射 线管和X射线检测器的目标位置，并且计算用于使X射线管和X射线检测器 移动到各自目标位置的控制量。X射线管和X射线检测器的目标位置(更具体 地讲，与标记对应的位置)可以是X射线管的X射线辐射区域的中心和X射线 检测器的检测区域的中心在二维空间中与标记或标记的中心匹配的位置。

在操作615中，基于计算的控制量移动X射线管和X射线检测器，并且 执行X射线成像。

图17是示出用于控制与图10中示出的示例性实施例对应的X射线成像 设备的方法的流程图。

参照图17，在操作621中，在X射线成像之前，通过使用照相机来对对 象成像。在完成X射线成像的准备的状态下(具体地讲，在对象位于X射线管 和X射线检测器之间的状态下)，对对象成像。如果照相机是能够覆盖整个对 象或病人检查台的广角照相机，则可在单个阶段中对对象成像，并且如果照 相机是具有安装在它里面的普通透镜的普通照相机，则可在多个阶段中对对 象成像。

在操作622中，从对象的图像识别将要经受X射线成像的部位。可通过 使用各种目标识别算法中的至少一种目标识别算法来识别将要经受X射线成 像的部位，并且可预先存储与将要经受X射线成像的部位的特定特征中的至 少一个特定特征相关的信息，并且可从对象的图像识别具有该特定特征的将 要经受X射线成像的部位。

在操作623中，计算识别的将要经受X射线成像的部位的位置。在示例 性实施例中，将要经受X射线成像的部位的位置可被计算为二维坐标系的坐 标(m，n)。将要经受X射线成像的部位的位置可以是将要经受X射线成像的 部位的中心的位置。然而，并不必然计算将要经受X射线成像的部位的中心 的位置，而是可基于将要经受X射线成像的部位的尺寸计算将要经受X射线 成像的部位的任意部分的位置。

在操作624中，计算用于使X射线管和X射线检测器中的每一个移动到 与将要经受X射线成像的部位对应的各自位置的控制量。可预先存储与X射 线管和对象图像之间的相对位置相关的信息以及与X射线检测器和对象图像 之间的相对位置相关的信息。具体地讲，可预先存储针对对象图像的坐标系 表示的X射线管和X射线检测器的实际位置。可基于存储的相对位置信息获 取X射线管和X射线检测器的目标位置，并且计算用于使X射线管和X射线 检测器移动到各自目标位置的控制量。X射线管和X射线检测器的目标位置 (更具体地讲，与将要经受X射线成像的部位对应的位置)可以是X射线管的 X射线辐射区域的中心和X射线检测器的检测区域的中心中的每一个在二维 空间中与将要经受X射线成像的部位或其中心匹配的位置。

在操作625中，基于计算的控制量移动X射线管和X射线检测器，并且 执行X射线成像。

图18是示出用于控制与图14中示出的示例性实施例对应的X射线成像 设备的方法的流程图。根据本示例性实施例的X射线成像设备是计算机断层 扫描(CT)装置。

参照图18，在操作631中，在开始X射线成像之前，通过使用照相机来 对对象成像。在完成X射线成像的准备的状态下(具体地讲，在对象位于病人 检查台的滑动件上的状态下)，对对象成像。用户将标记设置在将要经受X射 线成像的部位。如果照相机是能够覆盖整个对象或病人检查台的广角照相机， 则可在单个阶段中对对象成像，并且如果照相机是具有安装在它里面的普通 透镜的普通照相机，则可在多个阶段中执行对象的成像。

在操作632中，从对象的图像识别标记。可通过使用各种目标识别算法 中的至少一种目标识别算法来识别标记，并且可预先存储与标记的特定特征 中的至少一个特定特征相关的信息，并且可从对象的图像识别具有该特定特 征的标记。

在操作633中，计算识别的标记的位置。更具体地讲，针对病人检查台 的滑动件计算标记的位置。如果出现在对象图像中的标记的位置被计算为滑 动件上的二维坐标，则标记的位置可指示滑动件的哪个点位于X射线管和X 射线检测器之间以用于X射线成像。例如，如果标记的位置被表示为(m，n)， 则滑动件的位置(m，n)位于X射线管和X射线检测器之间以用于X射线成像。

在操作634中，计算用于使病人检查台的滑动件移动到标记与X射线管 对应的位置的控制量。可预先存储与滑动件和X射线管之间的相对位置相关 的信息。具体地讲，可预先存储针对对象图像的坐标系表示的X射线管的实 际位置。基于存储的相对位置信息计算用于使标记的位置与X射线管的辐射 区域的中心对应的控制量。因为根据本示例性实施例的X射线成像设备在X 射线管和X射线检测器面对彼此的状态下被安装在台架中，所以滑动件的位 置可与X射线管和X射线检测器中的任何一个对应。

在操作635中，基于计算的控制量移动滑动件，并且执行X射线成像。

图19是示出用于控制与图15中示出的示例性实施例对应的X射线成像 设备的方法的流程图。应用于本示例性实施例的X射线成像设备是CT装置。

参照图19，在操作641中，在开始X射线成像之前，通过使用照相机来 对对象成像。在完成X射线成像的准备的状态下(具体地讲，在对象位于X射 线管和X射线检测器之间的状态下)，对对象成像。如果照相机是能够覆盖整 个对象或病人检查台的广角照相机，则可在单个阶段中对对象成像，并且如 果照相机是具有安装在它里面的普通透镜的普通照相机，则可在多个阶段中 对对象成像。

在操作642中，从对象的图像识别将要经受X射线成像的部位。可通过 使用各种目标识别算法中的至少一种目标识别算法来识别将要经受X射线成 像的部位，并且可预先存储与将要经受X射线成像的部位的特定特征中的至 少一个特定特征相关的信息，并且可从对象的图像识别具有该特定特征的将 要经受X射线成像的部位。

在操作643中，计算识别的将要经受X射线成像的部位的位置。在示例 性实施例中，可在滑动件上计算将要经受X射线成像的部位的位置。如果将 要经受X射线成像的部位的位置可被计算为二维坐标，则将要经受X射线成 像的部位的位置可指示将要经受X射线成像的部位的中心。然而，并不必然 计算将要经受X射线成像的部位的中心的位置，而是可基于将要经受X射线 成像的部位的尺寸计算将要经受X射线成像的部位的任意部分的位置。

在操作644中，计算用于使病人检查台的滑动件移动到将要经受X射线 成像的部位与X射线管对应的位置的控制量。可预先存储与滑动件和X射线 管之间的相对位置相关的信息。基于存储的相对位置信息计算用于使滑动件 上的将要经受X射线成像的部位的位置与X射线管的辐射区域的中心对应的 控制量。因为根据本示例性实施例的X射线成像设备在X射线管和X射线检 测器面对彼此的状态下被安装在台架中，所以滑动件的位置可与X射线管和 X射线检测器中的任何一个对应。

在操作645中，基于计算的控制量移动滑动件，并且执行X射线成像。

根据示例性实施例，可从通过使用照相机产生的对象的图像识别位于将 要经受X射线成像的部位的标记，并且控制X射线管和X射线检测器中的每 一个分别移动到与识别的标记对应的各自位置，以便防止不便(诸如，X射线 管和X射线检测器的直接移动)，并且减少X射线成像时间和病人暴露于X射 线的量。

虽然已示出和描述了一些示例性实施例，但本领域技术人员将会理解， 在不脱离由权利要求及其等同物限定其范围的本发明构思的原理和精神的情 况下，可在这些示例性实施例中做出改变。