本發(fā)明涉及X射線成像系統(tǒng)的領(lǐng)域，并且更特別地涉及對這樣的X射線成像系統(tǒng)的配置的自動獲得。這樣的配置可以涉及限定X射線源的輻射參數(shù)的劑量配置。這樣的配置可以進一步包括改變尺寸（resizing）配置，以便得到在X射線圖像中以某尺寸被成像的對象。這樣的配置還可以涉及方位（position）配置，其限定什么將在經(jīng)捕獲的X射線圖像的中心中，典型地是感興趣的對象。

背景技術(shù)：

醫(yī)學成像系統(tǒng)通常包括用以調(diào)整成像參數(shù)的某些用戶控制。所要求的配置值由一系列輸入確定，所述一系列輸入包括正在被執(zhí)行的研究的類型和正在被成像的受驗者的特性。給定某受驗者和期望的研究，選擇對的配置的過程是關(guān)鍵的，由于這直接影響圖像質(zhì)量和受驗者的幸福。在X射線成像的情況下，例如，由于X射線輻射對受驗者的有害性質(zhì)，由錯誤的配置引起的圖像重拍和錯誤的配置尤其是不期望的。

在傳統(tǒng)設(shè)置中，配置由操作者手動控制。典型地從醫(yī)學研究類型和受驗者的尺寸導出輻射劑量。典型地通過視力手動完成系統(tǒng)的方位配置和改變尺寸配置，即，由操作者確定X射線源和檢測器面板的準直器設(shè)置和方位。然而，該過程耗時并且易出錯誤，因為操作者不具有所應(yīng)用的調(diào)整的清楚觀察。這導致X射線系統(tǒng)的低效使用和必須捕獲多個X射線的風險。

已經(jīng)提出了用來使成像過程較高效且較不易出錯誤的解決方案。

在WO2006024622A1中，提出一種X射線成像系統(tǒng)，其中使用照相機來捕獲要被成像的受驗者的圖像。從2D圖像數(shù)據(jù)獲得體積參數(shù)或者從2D圖像獲得3D模型。根據(jù)體積參數(shù)，以自動化的方式導出X射線成像系統(tǒng)的配置。該該系統(tǒng)的缺點是從2D圖像的參數(shù)提取不總是正確的，尤其當照相機與X射線源相比在大的不同角度下時不總是正確的。另一缺點是根據(jù)2D圖像的3D模型合成是處理器密集的操作。

US20140016750A1公開一種X射線成像系統(tǒng)，其中使用深度照相機來獲得受驗者的位置信息以及來將X射線發(fā)射器自動地定位在正確的位置中。然而，缺點是僅可以配置方位。其進一步?jīng)]有記載要如何實現(xiàn)方位配置。其僅提供關(guān)于標記的進一步使用的細節(jié)，其向X射線成像系統(tǒng)裝備添加復雜性。

本發(fā)明的方面是克服上面的不足和提供X射線系統(tǒng)的自動化的配置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在第一方面中，通過一種用于配置用于拍攝對象（107、207、307、407、507、607）的X射線圖像的X射線系統(tǒng)（800）的方法來實現(xiàn)該目的，所述方法包括如下步驟

- 從一個或多個深度照相機（101、102、201）獲得一個或多個深度圖像（302、502）；所述一個或多個深度照相機至少覆蓋由所述X射線成像系統(tǒng)的X射線源（108、208、808）的X射線束覆蓋的區(qū)域（103、203、303）；以及

- 根據(jù)所述一個或多個深度圖像（402）或根據(jù)從所述一個或多個深度照相機獲得的單個深度圖像（402）來計算所述對象的厚度；以及

- 通過考慮通過所述對象的所述X射線束的傳輸長度和關(guān)于正在被成像的組織類型的知識，將所述厚度轉(zhuǎn)換成所述X射線成像系統(tǒng)的劑量配置。

在深度圖像中，像素表示深度照相機與照相機前面的最接近對象之間的距離。另外的放置，應(yīng)用鏡頭校正之后，其可以被變換成點云，其中照相機的位置作為坐標系的原點方位。通過與來自不同傳感器的輸入的組合，還可以給這些像素分配其他屬性?？梢允褂脕碜圆煌瑐鞲衅鞯男畔⑦@樣的像素可視化為三維或3D空間中的點并且對其著色。然后根據(jù)一個或多個深度圖像來確定要被成像的對象的厚度和/或尺寸。因為深度圖像還包括深度信息，所以可以確定與深度圖像平面中方向不同的方向上的厚度和/或尺寸。這具有如下直接優(yōu)點：由于對象將出現(xiàn)在X射線系統(tǒng)的當前配置下的X射線圖像中，可以根據(jù)深度圖像來確定所述對象的厚度和/或尺寸，即使照相機在與X射線源不同的角度下。

如果使用多于一個深度照相機，則可以首先合并多個深度圖像從而獲得單個深度圖像。然后進一步根據(jù)該單個深度圖像獲得對象的尺寸。這可以例如通過考慮多個深度照相機之間的空間關(guān)系從多個深度圖像形成單個點云來執(zhí)行。對來自不同的深度照相機的深度圖像的合并允許使照相機中的某些的盲點并入單個圖像。

當對象的尺寸被確定時，知道對象的什么尺寸將在X射線成像系統(tǒng)的當前尺寸配置下的X射線圖像中。根據(jù)該尺寸，然后確定尺寸配置需要如何被改變（即通過改變尺寸配置），以便具有如期望的X射線圖像中的對象的尺寸。通常，根據(jù)醫(yī)學文件來限定對象的期望尺寸。例如可以限定對象應(yīng)該盡可能多地填充圖像以便不把其他組織暴露于X射線輻射。從X射線成像系統(tǒng)的深度照相機與其他部件之間的幾何關(guān)系導出在某配置下的深度圖像中的對象的尺寸與X射線圖像中的對象的尺寸之間的關(guān)系，所述其他部件例如X射線源、X射線檢測器、對象的支撐臺。

使用深度圖像來確定對象的厚度和/或尺寸是優(yōu)點，因為它避免復雜的3D建模。不需要首先構(gòu)造三維模型來從與照相機的視點不同的視點導出尺寸。

根據(jù)實施例，改變尺寸配置包括X射線成像系統(tǒng)的光闌（diaphragm）重配置。

光闌或準直器重配置可以被用來限制對對象的輻射。例如，當對象是膝蓋時，光闌允許限制對膝蓋的輻射。較小的光闌因此通過限制圖像的邊界而創(chuàng)建較小的圖像，即其建立對象關(guān)于所獲得的圖像其本身的改變尺寸。

替選地或附加地，改變尺寸配置包括X射線成像系統(tǒng)的距離重配置，其指示X射線源與對象之間的距離的重配置。

通過使X射線源距對象更遠或更近移動，獲得實際上的相應(yīng)縮小或放大。

根據(jù)實施例，確定改變尺寸配置包括：

- 確定一個或多個深度圖像中的或單個深度圖像中的被X射線源的X射線束覆蓋的區(qū)域的尺寸；

- 計算該區(qū)域的期望尺寸，使得對象關(guān)于該區(qū)域的該期望尺寸的尺寸對應(yīng)于X射線圖像中的對象的期望尺寸；

- 通過已知幾何關(guān)系將區(qū)域的期望尺寸與區(qū)域的尺寸之間的差異轉(zhuǎn)換成改變尺寸配置。

這允許對深度圖像執(zhí)行所有操作直到獲得區(qū)域的尺寸中的所要求的改變?yōu)橹?。圖像中的區(qū)域的該尺寸然后直接涉及所需要的改變尺寸配置。

根據(jù)實施例，方法進一步包括：

- 確定在一個或多個深度圖像中和/或在單個深度圖像中對象關(guān)于區(qū)域的方位，

- 根據(jù)對象關(guān)于區(qū)域的期望方位來確定對象相對于區(qū)域的方位改變，

- 通過已知幾何關(guān)系將方位改變轉(zhuǎn)換成方位重配置。

換言之，當從深度圖像標識出對象時，其方位被局部化。因為在照相機與X射線源之間存在空間關(guān)系，所以可以導出對象關(guān)于X射線源的方位。已知的對象的方位限定對象在空間中的位置。方位可以例如由該對象之內(nèi)或該對象上的預(yù)限定點的位置和三個旋轉(zhuǎn)參數(shù)（即，橫搖、縱搖和側(cè)移）來規(guī)定。

在X射線成像中，已知對象是什么以及應(yīng)該如何根據(jù)X射線源來定位所述對象，即已知期望方位。這可以例如從醫(yī)學文件自動地獲得或者由用戶或操作者輸入。通過從深度圖像獲得的計算出的方位與期望方位之間的差異，計算和應(yīng)用X射線成像系統(tǒng)的方位重配置。這樣的方位重配置可以包括X射線源的平移、X射線源的旋轉(zhuǎn)、對象的平移、對象的旋轉(zhuǎn)或其任何組合。

因此優(yōu)點是可以在沒有復雜的3D建模的情況下基于一個或多個深度圖像來重配置X射線成像系統(tǒng)的方位配置。

當對象是較大對象的部分且對象落在一個或多個深度圖像外部并且較大對象部分地在一個或多個深度圖像中和/或在單個深度圖像中時，然后確定對象的方位可以有利地包括：

- 確定在一個或多個深度圖像中和/或在單個深度圖像中較大對象關(guān)于區(qū)域的方位；

- 從較大對象的方位和對象與較大對象之間的已知方位關(guān)系導出對象的方位。

當對象最初被定位成具有采用的X射線時，其通常不在正確方位中而甚至可能落在一個或多個深度照相機的視場外部。例如，如果要對人的腿拍攝圖像，則一個或多個圖像可以僅示出人的身體的上身部分。這可以發(fā)生在人或?qū)ο笞畛醣欢ㄎ粫r，但仍根據(jù)針對先前的對象或人的布置（setup）來配置系統(tǒng)。在這樣的情況下，操作者可以首先通過視力粗略地布置系統(tǒng)使得對象落在一個或多個深度圖像之內(nèi)。此處的優(yōu)點在于該粗略的最初的布置也變得已不能用，并且因此使方位配置完全自動化。

當對象是包括骨架和關(guān)節(jié)的人體的部分時，然后根據(jù)實施例，確定對象的方位可以包括：

- 確定這些關(guān)節(jié)在一個或多個深度圖像中的和/或在單個深度圖像中的方位；

- 從關(guān)節(jié)的方位和對象與關(guān)節(jié)之間的已知方位關(guān)系導出對象的方位。

在X射線成像中，目標常常是對某些不可見身體部分成像，所述不可見身體部分諸如例如肺、膝蓋、心臟……不能從深度圖像直接導出這些身體部分。因此，首先從深度圖像獲得關(guān)節(jié)的方位然后從關(guān)節(jié)的方位導出對象的方位。從深度圖像導出關(guān)節(jié)的方位在本領(lǐng)域中是公知的并且被廣泛用在博弈應(yīng)用的領(lǐng)域中。

因此優(yōu)點是可以準確地定位要被成像的不可見對象并且因此不需要額外的X射線以便校正錯誤地定位的對象。

根據(jù)實施例，改變尺寸配置和/或方位配置被應(yīng)用作為最后的步驟。此后，可以再次執(zhí)行步驟從而迭代地執(zhí)行步驟。這允許校正在第一迭代期間引入的不準確。例如，在其中對象在第一迭代中落在（一個或多個）深度圖像外部的情況下，所獲得的方位或改變尺寸配置可能是不準確的。在第二迭代中，對象然后可能落在深度圖像之內(nèi)，這允許更準確地配置系統(tǒng)。

根據(jù)本發(fā)明，方法包括：

- 根據(jù)一個或多個深度圖像或者根據(jù)從一個或多個深度照相機獲得的單個深度圖像來計算對象的厚度；

- 通過考慮通過對象的X射線束的傳輸長度和關(guān)于正在被成像的組織類型的知識，將該厚度轉(zhuǎn)換成X射線成像系統(tǒng)的劑量配置。

對象的厚度，優(yōu)選地沿著X射線源的光軸，從深度圖像被獲得。因為深度圖像包括深度信息，所以可以從這些圖像直接導出對象的厚度。該厚度然后確定劑量，該劑量要被遞送給對象以便獲得良好的X射線圖像而不向?qū)ο筮f送過度劑量。

優(yōu)點是來自深度照相機的深度圖像被用作允許直接從圖像獲得厚度信息的這些圖像。其足以改變隱式地存在于深度圖像中的點云的視點以便得到厚度。而且，因此不存在首先從（一個或多個）圖像導出復雜的3D模型或表面的需要。結(jié)合厚度，關(guān)于計劃的研究類型中的預(yù)期組織的現(xiàn)有知識可以被用來預(yù)測X射線衰減并且因此預(yù)測所要求的劑量。

進一步的優(yōu)點是獲得了所要求的劑量。這允許用來自用戶或操作者的較少手動步驟來對系統(tǒng)進行較快配置，導致X射線成像系統(tǒng)的較高效使用。

優(yōu)選地，在應(yīng)用尺寸重配置和/或方位重配置之后執(zhí)行計算厚度和轉(zhuǎn)換厚度。這具有如下優(yōu)點：在計算劑量配置的時刻，對象已經(jīng)在其根據(jù)X射線源的經(jīng)校正方位中。然后可以沿著X射線源的當前光軸從圖像導出厚度。

在一個實施例中，基于深度圖像的相同集合來執(zhí)行改變尺寸配置、劑量配置和/或方位重配置，替選地，可以針對不同的識別動作使用深度圖像的分離集合。在第一情況下，必須考慮根據(jù)計算出的方位重配置將從何處拍攝圖像。這具有如下優(yōu)點：僅深度圖像的一個集合需要被拍攝，導致系統(tǒng)的較快配置。

計算厚度可以進一步包括計算對象上的點與對象后面的背景之間的距離，其中背景在距對象已知的距離處。

這具有優(yōu)點：一個或多個深度照相機不必須覆蓋完全的對象（即，對象的前面和背面）以便計算厚度。它足以捕獲關(guān)于對象的一側(cè)的深度信息然后以從該一側(cè)與已知背景之間的距離導出所述對象的厚度。更具體地，背景可以是表面，對著該表面或在其頂部上定位該對象。用這種方法，對象的前側(cè)與表面之間的深度中的差異是厚度的直接度量。這樣的表面可以例如是檢測器面板其本身或者在其上或?qū)χ涠ㄎ粚ο蟮闹闻_。

根據(jù)實施例，對著包括輻射測量室的表面或在該表面上定位對象，并且方法進一步包括：

- 根據(jù)一個或多個深度圖像標識在對象下面的選擇輻射測量室，

- 激活選擇輻射測量室。

這樣的輻射測量室被用于測量接收到的輻射的量并且用于確保充分的劑量被供應(yīng)以便得到良好的X射線圖像。這些室可以例如是電離室。

優(yōu)點是正確的室被自動地激活使得僅在對象下和/或在受驗者下的室測量所供應(yīng)的劑量。因此不需要手動驗證步驟。

有利地，一個或多個深度照相機包括對齊的照相機，所述對齊的照相機包括與X射線源的光軸大體上對齊的光軸。

用這種方法，來自對齊的照相機的圖像形成具有視場的圖像，所述視場等同于或包括X射線源的視場。這具有可以從對齊的照相機的深度圖像中的深度值直接導出對象的厚度的優(yōu)點。類似地，可以容易地將深度圖像之內(nèi)的對象的方位改變變換成X射線成像系統(tǒng)的平移。

可以在用于拍攝對象的X射線圖像的X射線成像系統(tǒng)中應(yīng)用本發(fā)明，所述X射線成像系統(tǒng)包括：

- X射線源，

- 一個或多個深度照相機，其至少覆蓋由X射線源的X射線束覆蓋的區(qū)域并且被配置成捕獲一個或多個深度圖像，以及

- 控制器，其被進一步配置成根據(jù)（一個或多個）深度圖像計算對象的厚度和或尺寸。

附圖說明

圖1圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像系統(tǒng)的部分；并且

圖2圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像系統(tǒng)的部分；并且

圖3圖示用于從一個或多個深度圖像獲得X射線成像系統(tǒng)的改變尺寸和方位配置而執(zhí)行的步驟；并且

圖4圖示用于從一個或多個深度圖像獲得X射線成像系統(tǒng)的劑量配置而執(zhí)行的步驟；并且

圖5圖示用于在對象在深度圖像上不可見時從一個或多個深度圖像獲得X射線成像系統(tǒng)的改變尺寸和方位配置而執(zhí)行的步驟；并且

圖6圖示用于在對象在深度圖像外部時從一個或多個深度圖像獲得X射線成像系統(tǒng)的改變尺寸和方位配置而執(zhí)行的步驟；并且

圖7圖示用于自動地選擇正確的輻射測量室而執(zhí)行的步驟；并且

圖8圖示根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像系統(tǒng)的示意性視圖。

具體實施方式

圖1圖示根據(jù)實施例的X射線成像系統(tǒng)的部分。系統(tǒng)包括用以輻射受驗者105以便獲得X射線圖像的X射線源108或X射線管108。區(qū)域103圖示將被來自所圖示的布置中的X射線源108的X射線束輻射的區(qū)域。從X射線源108沿著其光軸104發(fā)射該束。目的是配置X射線成像系統(tǒng)使得受驗者105上的適當區(qū)域被輻射并且因此被成像，或換言之，配置X射線系統(tǒng)使得區(qū)域103至少覆蓋要被成像的對象107。針對其中對象107（即，受驗者105（即，人）的膝蓋）要被成像的情況，將在下面的實施例中圖示X射線設(shè)備的配置。根據(jù)示例，目的因此是使使對象107在X射線束之內(nèi)，即在區(qū)域103之內(nèi)。然后通過受驗者105后面的X射線檢測器面板111來檢測X射線束。這樣的檢測器面板可以例如是用于直接地捕獲數(shù)字版本的圖像的數(shù)字平板檢測器。

根據(jù)實施例的X射線成像系統(tǒng)進一步包括深度照相機101和102。深度照相機被定位和配置成使得其視場包括由X射線源108捕獲的區(qū)域103。根據(jù)進一步的實施例，深度照相機被用于配置X射線系統(tǒng)。

X射線成像系統(tǒng)包括若干配置方式，以便操縱或改變受輻射區(qū)域103并且因此操縱或改變X射線圖像的視場。

配置的第一類型是改變尺寸配置。通過改變尺寸配置，限定區(qū)域103的尺寸并且因此確定X射線圖像之內(nèi)的對象107的尺寸。

在第一方式中，改變尺寸配置可以由準直器或光闌的配置來實現(xiàn)。典型地，這樣的準直器在X射線源前面并且將X射線束限制到某形狀。這允許對受驗者105上的輻射區(qū)域103改變尺寸并且因此限制到受驗者的接收到的輻射的量。

在第二方式中，改變尺寸配置可以由X射線源108到受驗者105并且因此到對象107的距離的配置（即X射線成像系統(tǒng)的距離配置）來實現(xiàn)。X射線源108越接近于受驗者105，受輻射區(qū)域103就變得越小。該距離配置可以通過沿著軸122移動X射線源、通過沿著軸122移動支撐臺111或通過沿著軸122移動兩者來完成。

配置的第二類型是方位配置或方位重配置。通過方位重配置，改變受驗者107上的目標區(qū)域103的方位。方位重配置可以通過平移配置、旋轉(zhuǎn)配置或兩者的組合來實現(xiàn)。

在X射線成像系統(tǒng)的平移重配置中，執(zhí)行X射線源108關(guān)于受驗者107的平移運動135，并且更具體地在平行于檢測器111的平面中執(zhí)行所述平移運動35。在圖1的系統(tǒng)中，可以通過支撐組件130的X射線源108沿著導引物（guide）131直到134的運動來完成這樣的平移運動或平移方位配置。導引物131和132允許在第一方向120上的運動并且導引物133和134允許在第二方向121上的運動。沿著這兩個方向120和121的運動的任何組合然后限定X射線源108的平移方位校正。還可以通過受驗者105被定位在其上的支撐臺110的運動來完成平移方位配置。還可以通過X射線源108的運動和支撐臺110的運動的組合來完成平移運動。X射線源108關(guān)于受驗者105的平移運動將導致輻射區(qū)域103在受驗者上的重定位。

通過旋轉(zhuǎn)方位配置，X射線源108關(guān)于受驗者105進行旋轉(zhuǎn)以便從不同的角度對對象107進行成像。優(yōu)選地，X射線源然后圍繞其中光軸104與受驗者105的表面相交的點旋轉(zhuǎn)，導致純粹的視角中的改變而不改變視場其本身。這可以通過與X射線源沿著三個方向120、121和122的運動組合的X射線源108圍繞其本身的旋轉(zhuǎn)123和/或124來完成。這還可以通過支撐臺110的小旋轉(zhuǎn)或通過支撐臺110和X射線源108的組合運動來完成。

配置的第三類型是劑量配置。根據(jù)該配置，配置X射線源108的輻射參數(shù)。這些參數(shù)可以包括遞送給X射線源的電流、遞送給X射線源的電壓和輻照時間。

圖2圖示根據(jù)替選實施例的X射線成像系統(tǒng)的部分。X射線檢測器面板211處于垂直方位并且受驗者205對著檢測器面板以直立方位站立。針對平移運動，X射線源208與檢測器面板211一起沿著方向220和221移動。針對距離配置，X射線源沿著到受驗者205并且因此到對象207更遠或更近的方向222移動。并且此處，在受驗者205上示出被X射線系統(tǒng)的當前布置中的X射線束覆蓋的區(qū)域203。X射線系統(tǒng)還進一步允許配置X射線源208中的準直器或光闌。被附接到X射線源208的是至少覆蓋區(qū)域203的深度照相機201。優(yōu)選地，X射線源208的光軸與深度照相機201的光軸對齊或大體上平行。

根據(jù)實施例，基于從深度照相機101、102、201獲取的深度圖像自動地確定三個上面標識的配置。

深度圖像是2D圖像，其中圖像中的每個點表示深度照相機與其前面的受驗者之間的距離值。深度圖像可以被組合有顏色或紅外傳感器信息。深度圖像還可以被變換成點云，其中通過3D坐標來表示圖像的每個點。這樣的變換在深度照相機其本身中可以已經(jīng)被執(zhí)行。

當存在多于一個深度照相機（諸如在圖1的實施例中）時，深度圖像被合并成單個點云表示。這可以通過將每個點云的坐標系變換成單個固定的坐標系來完成。針對變換，考慮深度照相機與X射線成像系統(tǒng)之間的已知方位關(guān)系。

圖3圖示如何從獲得自深度照相機101和102或201的深度圖像或經(jīng)合并的深度圖像302獲得根據(jù)圖1或圖2的X射線成像系統(tǒng)的配置。在深度圖像302中，表示了受驗者305，其在該示例中是人。目的是拍攝對象307的X射線圖像，所述對象307在該情況下是人305的膝蓋307。矩形303限定被X射線成像系統(tǒng)的當前配置覆蓋的當前區(qū)域303。換言之，如果將在當前布置的情況下采取X射線，則X射線源將通過其X射線束來輻射人305的區(qū)域303。通過X射線源與深度照相機之間的已知關(guān)系以及X射線源與受驗者之間的已知距離，區(qū)域303在深度圖像302中被知曉。該距離可以從其中X射線源的光軸與受驗者305重合的深度圖像上的點313導出。

根據(jù)深度圖像302，然后標識和定位對象307?？梢詮尼t(yī)學文件檢索或者由X射線成像系統(tǒng)的用戶或操作者選擇要被成像的對象的定義。對象的位置可以例如由軸311和312以及對象307的預(yù)限定的原點310的位置來限定。優(yōu)選地，還存在第三個軸，從而將深度圖像302之內(nèi)的對象限定在所有三個維度中。為了可讀性起見，在圖3中未示出該第三個軸。根據(jù)深度圖像302，X射線系統(tǒng)因此獲得對象307關(guān)于深度圖像302其本身的位置。為了標識對象307，系統(tǒng)可以使用在市場上可獲得的圖像識別軟件來處理深度圖像。為了導出關(guān)于對象或受驗者的信息，可以使用識別算法，諸如在Shotton、Jamie等人的出版物“Real-time human pose recognition in parts from single depth images”，Communications of the ACM 56.1 (2013)：頁碼116-124中公開的識別算法。

當要被成像的對象被標識且定位在深度圖像302中時，系統(tǒng)檢索對象307關(guān)于深度圖像的期望方位。這通過圖3-b）中的深度圖像322來圖示。在那里對象307被定位在其由原點330和三個軸限定的期望位置中，所述三個軸中的兩個被示出為331和332?？梢詮尼t(yī)學文件或數(shù)據(jù)庫檢索或可以由用戶或操作者輸入該期望方位。深度圖像342然后圖示如從圖像302導出的對象的實際方位350以及如從視圖322獲得的期望方位351。實際方位350和期望方位351之間的差異然后確定針對X射線成像系統(tǒng)的配置的校正。

該校正可以被分裂成對象關(guān)于X射線源的平移352和旋轉(zhuǎn)353。因為已知深度圖像的視場與X射線源之間的關(guān)系，然后將校正352和353轉(zhuǎn)化成X射線系統(tǒng)的實際方位配置?？梢酝ㄟ^X射線源關(guān)于對象307的重定位、通過對象307關(guān)于X射線源的重定位或通過兩者的組合來執(zhí)行實際方位配置。

換言之，為了根據(jù)校正來調(diào)整X射線成像系統(tǒng)，需要成像器坐標系與深度照相機坐標系之間的變換。這樣的信息可以通過校準或機器學習技術(shù)諸如自適應(yīng)過濾來獲得。在該變換之后，X射線成像系統(tǒng)的實際方位配置被知曉并且然后通過計算特定控制信號并將其發(fā)送至系統(tǒng)的致動器而被應(yīng)用。

根據(jù)深度圖像，還獲得改變尺寸配置。關(guān)于深度圖像，改變尺寸可以通過關(guān)于對象307對區(qū)域303改變尺寸來表示，關(guān)于對象307對區(qū)域303改變尺寸等同于如果區(qū)域303保持相同尺寸則對深度圖像中的對象307改變尺寸。這還由圖3圖示，其中圖3-a）中的深度圖像302中的實際對象307的尺寸大于如由在圖3-c）中的圖3-b）圖示的對象在其期望方位中的尺寸。為了實現(xiàn)這，存在用于相應(yīng)地配置X射線成像系統(tǒng)的兩個可能性。

在實現(xiàn)期望的改變尺寸的第一方式中，適配X射線源的準直器尺寸或孔徑。通過使準直器的孔徑越小，受輻射區(qū)域?qū)⒃叫?；并且通過使所述孔徑越大，受輻射區(qū)域?qū)⒃酱?。準直器的開口中的改變并且因此準直器的配置中的改變直接與目標區(qū)域中的深度圖像中的實際對象的尺寸和深度圖像中的對象的期望尺寸中的差異相關(guān)，并且與X射線源和對象307之間的距離相關(guān)。然后根據(jù)尺寸中的該差異并且根據(jù)對象與X射線源之間的距離來確定在受驗者上要被輻射的區(qū)域的尺寸中的改變。根據(jù)尺寸中的該改變并且通過深度照相機與X射線源中的光闌或準直器的方位之間的已知幾何關(guān)系，導出準直器的開口中的改變或光闌中的改變。

在實現(xiàn)期望的改變尺寸的第二方式中，改變X射線源與對象307之間的距離。通過減小距離，目標區(qū)域?qū)⒆兊幂^小，并且通過增加距離，目標區(qū)域?qū)⒆兊幂^大。因此，從當前距離和對象的尺寸中的改變導出X射線源與對象307之間的距離配置。

在計算方位配置和改變尺寸配置之后，將所獲得的配置應(yīng)用到X射線成像系統(tǒng)。在將新配置應(yīng)用到X射線系統(tǒng)之后，從深度照相機獲得新的深度圖像。在圖4中圖示該新的深度圖像402。通過示例，受驗者405在其根據(jù)目標區(qū)域403的新方位中被圖示。對象407（即，人405的膝蓋）現(xiàn)處于其正確位置411中，其具有關(guān)于用于拍攝X射線圖像的受輻射區(qū)域403的正確尺寸。在該方位中，然后通過從深度圖像402導出到區(qū)域403中的最接近于X射線源的點412的距離以及到已知點410的距離來獲得對象407的厚度。通過點412與410之間的差異，獲得對象407的厚度。該厚度然后確定要被遞送給對象407以便獲得好的圖像而不對對象407進行過度輻射的實際劑量。利用該厚度，X射線束的傳輸長度被知曉，并且連同正在被成像的組織的知識，導出輻照設(shè)置或劑量配置。

已知點410可以例如是受驗者405后面的平坦表面413上的點。如果受驗者對著該表面413被定位，則厚度是深度圖像中的相應(yīng)位置410與412的深度值之間的實際差。平坦表面413可以進一步是受驗者405被置于在其上的臺子。平坦表面413還可以是X射線成像系統(tǒng)的X射線檢測器面板。

根據(jù)實施例，在單個步驟中執(zhí)行劑量、改變尺寸和方位配置，即從深度圖像的相同集合導出這些配置。針對劑量配置，在獲得該方位配置之后導出對象的厚度。根據(jù)方位配置，知曉將從哪側(cè)輻射對象。然后在將應(yīng)用幾何配置之后根據(jù)放射方向來計算對象的厚度。

在大多數(shù)情況下，拍攝X射線圖像以獲得關(guān)于人的內(nèi)部對象（諸如例如骨或器官）的信息。在這樣的情況中，對象其本身將在深度圖像中不可見。圖5圖示根據(jù)實施例可以如何從深度圖像502導出X射線成像系統(tǒng)的幾何配置。在圖5的示例中，對象是人505的膝蓋骨507。根據(jù)深度圖像502，在深度圖像502中標識關(guān)節(jié)508的位置。這可以例如通過如在市場上可獲得的圖像識別軟件來完成，例如通過使用由微軟證明的Kinect軟件開發(fā)工具包或SDK來完成。根據(jù)關(guān)節(jié)508的位置，然后將包括對象507的骨架509的部分或所述骨架拼裝（fit）在深度圖像上，如通過圖5中的深度圖像522圖示的那樣。根據(jù)該骨架509，導出骨結(jié)構(gòu)（即膝蓋骨507）的位置523。然后，在對象的實際位置523與對象507的期望位置524之間獲得位置中的差異，如在深度圖像的示意性視圖540中示出的那樣。類似于圖3，這可以通過獲得平移525和旋轉(zhuǎn)526來完成。

在某些情況下，對象607可能落在深度圖像外部，如由圖6示出的那樣。在深度圖像602中，僅表示了受驗者605的上身部分608。因此，直接從深度圖像602導出對象的方位是不可能的。為了這么做，在第一步驟中確定身體605的方位606，如在圖6-a）中圖示的那樣。在第二步驟中，確定對象607的方位609，如在圖6-b）中圖示的那樣。這通過使用身體的位置606與身體部分607的位置609之間的已知關(guān)系來完成替選地，這可以通過外推（extrapolate）具有對象607的深度圖像來完成。在其中受驗者是人的圖6的示例中，這可以通過標識上身部分608然后外推深度圖像中的身體的剩余部分610來完成。然后將對象定位在經(jīng)外推的部分610中。類似的步驟可以被用于獲得對象607的尺寸，因為對象的尺寸與受驗者的尺寸（即人605的尺寸）相關(guān)。然后與用于圖3-b）和圖3-c）的情況類似地執(zhí)行用于配置X射線成像系統(tǒng)的剩余步驟。替選地，深度照相機可以被定位成使得其提供覆蓋對象可能最初被定位在其中的所有可能方位的視圖，從而提供X射線系統(tǒng)的鳥瞰視圖。

在一個實施例中，由3d傳感器供應(yīng)的厚度信息被用來縮放包含在檢查中的身體部分的解剖學的現(xiàn)有信息的模型?？梢灾苯訌某晒羌埽╯keletonize）的3d傳感器數(shù)據(jù)或從選取的檢查類型導出正在對哪個身體部分成像的信息。可以通過應(yīng)用總的縮放或通過將解剖學模型登記到病人的3D傳感器數(shù)據(jù)來執(zhí)行縮放。經(jīng)縮放的解剖學模型然后被用來計算通過解剖學模型中的組織類型中的每個的射線的近似傳輸長度。傳輸長度和組織類型衰減因子的組合然后可以被用來計算準確的病人和姿勢特定的輻照參數(shù)。為了防止不能實行的劑量設(shè)置，可以用針對研究類型的通常劑量參數(shù)對得到的劑量參數(shù)執(zhí)行健全性（sanity）檢查。傳輸長度和組織類型衰減因子的組合還可以被用來計算針對特定想要的對比率的劑量設(shè)置。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，X射線成像系統(tǒng)包括具有電離室的支撐臺。這些室中的每個被配置成測量從X射線源接收到的輻射的量。所測量的量然后被用于自動輻照控制或AEC。如果在位于對象下面的室中測量到足夠的輻射量，則停止輻射并且保證經(jīng)充分暴露的X射線圖像。為了使這正確地工作，僅激活在受驗者或?qū)ο笙碌氖沂潜匾?。圖7圖示如何使用所獲得的深度圖像702以自動化的方式執(zhí)行這。首先，在深度圖像702中標識表格709。這可以通過圖像識別或通過表格的已知當前方位配置來完成。根據(jù)表格709的方位，導出室706在圖像之內(nèi)的方位。根據(jù)深度圖像，還導出由受驗者705和/或?qū)ο?07覆蓋的區(qū)域。然后，僅激活由受驗者705或?qū)ο?07覆蓋的室710。

可以進一步迭代地執(zhí)行用于根據(jù)上面的實施例配置X射線成像系統(tǒng)而被執(zhí)行的步驟。在配置（即方位配置、改變尺寸配置和劑量配置）之后，可以獲得深度圖像的新集合并且然后執(zhí)行新的配置。在跟隨著最后步驟中的劑量配置的一個或多個步驟中，可以首先執(zhí)行方位配置和改變尺寸配置。

根據(jù)實施例，在如于圖8中圖示的控制器850上執(zhí)行用于根據(jù)圖3到7配置X射線成像系統(tǒng)的自動化步驟。作為X射線成像系統(tǒng)800的部分的控制器850從（一個或多個）深度照相機801接收一個或多個深度圖像。然后，根據(jù)上面的實施例，其確定改變尺寸配置852、方位配置853、劑量配置854和針對電離室的配置855?？刂破鬟M一步取對象的期望方位861和期望尺寸860作為輸入。這些輸入可以來自醫(yī)學文件或醫(yī)學數(shù)據(jù)庫。改變尺寸配置可以被應(yīng)用作為X射線源808中的光闌設(shè)置812、作為確定臺子820上的受驗者與X射線源808之間的距離的距離設(shè)置822或810或者這些的任何組合?？刂破?50的方位配置853可以被實現(xiàn)為X射線源808的方位設(shè)置810或者被實現(xiàn)為對象被定位在其上的支撐臺的方位設(shè)置822?？蛇x地，還可以相應(yīng)地設(shè)置檢測器面板811的方位。劑量配置854被應(yīng)用作為X射線源中的輻射參數(shù)809的設(shè)置。電離室的配置855然后被應(yīng)用在支撐受驗者和/或?qū)ο蟮呐_子820的電離室821中?？梢砸钥梢员痪幾g成處理器指令的軟件來實現(xiàn)在控制器850中執(zhí)行的所有步驟。這些指令然后在執(zhí)行時在控制器中的處理器850上運行。

盡管已經(jīng)通過對特定實施例的參考圖示本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域那些技術(shù)人員而言將顯而易見的是，本發(fā)明不限于上述說明性實施例的細節(jié)，并且可以在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下以各種改變和修改來使本發(fā)明具體化。本實施例因此在所有方面將被認為是說明性的和非限制性的，由所附權(quán)利要求而不是由上述描述指示本發(fā)明的范圍，并且進入權(quán)利要求的等同物的意義和范圍之內(nèi)的所有改變因此被意圖包含在其中。換言之，設(shè)想覆蓋落入基礎(chǔ)的基本原理的范圍之內(nèi)并且在本專利申請中要求保護其本質(zhì)屬性的任何和所有修改、變化或等價物。此外將由本專利申請的讀者理解的是，詞語“包括”不排除其他元件或步驟，詞語“一”或“一個”不排除多個，并且單個元件諸如計算機系統(tǒng)、處理器或另一集成單元可以實現(xiàn)在權(quán)利要求中敘述的若干裝置的功能。權(quán)利要求中的任何參考符號將不被解釋為限制有關(guān)的相應(yīng)權(quán)利要求。術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“a”、“b”、“c”等等在用于本描述或權(quán)利要求中時被引入以區(qū)別類似的元件或步驟并且未必描述順序的或按時間順序的次序。類似地，引入術(shù)語“頂部”、“底部”、“在……上方”、“在……之下”等等用于描述的目的并且未必表示相對位置。應(yīng)理解的是，如此使用的術(shù)語在適當?shù)沫h(huán)境下是可交換的，并且本發(fā)明的實施例能夠以其他順序或以不同于上面描述或圖示的（一個或多個）定向的定向來根據(jù)本發(fā)明操作。