基于AI的X射线成像分析方法、装置及可读存储介质
专利汇可以提供基于AI的X射线成像分析方法、装置及可读存储介质专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 X射线 成像技术领域，公开了一种基于AI的X射线成像分析方法、装置及可读存储介质，所述基于AI的X射线成像分析装置包括：目标区域划分模 块 、X射线图像设置模块、X射线 图像采集 模块、 信号 转换模块、图像判断模块、主控模块、X射线图像增强模块、降噪模块、特征提取模块、AI分析模块、图像存储模块、预警模块、显示模块。本发明通过降噪模块能够使X射线图像 质量 提高；通过图像存储模块将检测块保存在信息块与数据块的后面，在增加检测条目时，不需要反复读写大量图像数据，提高保存效率；避免造成检测信息混乱以及检测信息丢失的现象，极大的方便了图像与检测信息的保存与使用。，下面是基于AI的X射线成像分析方法、装置及可读存储介质专利的具体信息内容。
1.一种基于AI的X射线成像分析装置，其特征在于，所述基于AI的X射线成像分析装置包括：
目标区域划分模块、X射线图像设置模块、X射线图像采集模块、信号转换模块、图像判断模块、主控模块、X射线图像增强模块、降噪模块、特征提取模块、AI分析模块、图像存储模块、预警模块、显示模块；
目标区域划分模块，与主控模块连接，用于划分并设置目标扫描区域信息，所述目标扫描区域信息包括待扫描的目标区域；
X射线图像设置模块，与主控模块连接，用于通过X射线图像设置程序设置采集X光影像所需的X光曝光剂量、曝光能量范围和拍摄角度；
X射线图像采集模块，与主控模块连接，用于通过X射线探测器采集穿过目标区域的X射线；
信号转换模块，与主控模块连接，用于通过信号转换程序将采集的目标区域的X射线转换为图像信号；
图像判断模块，与主控模块连接，用于通过图像判断程序判断采集的X射线图像数据是否与已设置的目标扫描区域信息匹配；若是则连接X射线图像增强模块，若不是则连接预警模块；
主控模块，与目标区域划分模块、X射线图像设置模块、X射线图像采集模块、信号转换模块、图像判断模块、X射线图像增强模块、降噪模块、特征提取模块、AI分析模块、图像存储模块、预警模块、显示模块连接，用于通过主控器控制各个模块正常工作；
X射线图像增强模块，与主控模块连接，用于通过图像增强程序对采集的X射线图像进行增强处理；
降噪模块，与主控模块连接，用于通过降噪算法对采集的X射线图像进行降噪处理；
特征提取模块，与主控模块连接，用于通过提取程序对采集的X射线图像提取特征元素；
AI分析模块，与主控模块连接，用于通过AI分析程序根据采集的图像特征进行分析；
图像存储模块，与主控模块连接，用于通过存储器存储设置的目标扫描区域信息、采集的X射线图像、预警信息及AI分析结果的实时数据；
预警模块，与主控模块连接，用于通过声光预警装置进行采集的X射线图像数据与已设置的目标扫描区域信息不匹配的异常情况的预警；
显示模块，与主控模块连接，用于通过显示器显示设置的目标扫描区域信息、采集的X射线图像、预警信息及AI分析结果的实时数据。
2.一种如权利要求1所述基于AI的X射线成像分析装置的基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，所述基于AI的X射线成像分析方法包括以下步骤：
步骤一，划分并设置目标扫描区域信息，所述目标扫描区域信息包括待扫描的目标区域；通过X射线图像设置程序设置采集X光影像所需的X光曝光剂量、曝光能量范围和拍摄角度；
步骤二，通过X射线探测器采集穿过目标区域的X射线；通过信号转换程序将采集的目标区域的X射线转换为图像信号；
步骤三，通过图像判断程序判断采集的X射线图像数据是否与已设置的目标扫描区域信息匹配；若是则连接X射线图像增强模块，若不是则连接预警模块；
步骤四，通过主控器控制各个模块正常工作；通过图像增强程序对采集的X射线图像进行增强处理；
步骤五，通过降噪算法对采集的X射线图像进行降噪处理；通过提取程序对采集的X射线图像提取特征元素；
步骤六，通过AI分析程序根据采集的图像特征进行分析；通过存储器存储设置的目标扫描区域信息、采集的X射线图像、预警信息及AI分析结果的实时数据；
步骤七，通过声光预警装置进行采集的X射线图像数据与已设置的目标扫描区域信息不匹配的异常情况的预警；通过显示器显示设置的目标扫描区域信息、采集的X射线图像、预警信息及AI分析结果的实时数据。
3.如权利要求2所述基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，步骤五中，所述通过降噪算法对采集的X射线图像进行降噪处理的方法如下：
(1)通过X射线辐射对安置在检查区域中的检查对象进行照射的X射线源，并且通过X射线探测器将X射线辐射转换为检查对象的图像数据；获取X射线的图像帧序列，所述图像帧序列包括当前图像帧、当前图像帧的前n个图像帧和后n个图像帧；
(2)对所述图像帧序列中的每个图像帧进行灰度划分，并针对不同的灰度等级进行对应的线性变换；
(3)对线性变换后的所述图像帧进行归一化处理；
(4)对归一化后的所述图像帧进行边缘扩增；
(5)对边缘扩增后的所述当前图像帧进行当前图像帧的降噪处理；对降噪处理后的当前图像帧进行反归一化处理；对反归一化处理后的当前图像帧进行反线性变换处理。
4.如权利要求3所述基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，所述降噪处理包括以下步骤：
①依次将所述图像帧序列中的每一图像帧处理为一行数据，以得到2n+1行数据；
②获取所述当前图像帧数据中每个像素上下左右各d个像素，生成以该像素点为中心的(2d+1)*(2d+1)的第一矩阵；
③将所述矩阵的每个像素的像素值减去中心像素的像素值，得到第二矩阵；
④生成与所述第二矩阵尺寸大小相同、方差为σ的高斯矩阵；
⑤基于所述高斯矩阵和第二矩阵，利用双边滤波计算所述2n+1行数据中的每个像素降噪后的数值。
5.如权利要求2所述基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，步骤六中，所述通过存储器存储设置的目标扫描区域信息、采集的X射线图像、预警信息及AI分析结果的实时数据的具体方法如下：
1)当接收到图像存储请求时，根据使用的X射线探测器获取X射线检测图像数据，以及X射线检测图像宽度和检测图像高度数据；所述X射线检测图像数据包括信息块、数据块和检测块，其中信息块和数据块采用静态存储方式，检测块采用动态存储方式；
2)在存储器中为信息块分配静态存储空间，所分配的静态存储空间大小为信息块数据结构长度；
3)向信息块数据结构中的参数赋值；所述信息块中存储的检测图像信息数据包括标识、图像宽度、图像高度、数据类型、总长度、信息长度、数据长度、检测条目数；
4)在存储器中信息块静态存储空间之后，为数据块分配静态存储空间，所分配的静态存储空间大小为信息块数据结构中的数据长度参数值；
5)将步骤1)获得的X射线检测图像数据赋值给数据块静态存储空间；
6)在存储器中数据块静态存储空间之后，为检测块分配动态存储空间；所述检测块数据结构采用链表，检测块链表中的检测条目包括检测信息参数和信息值参数；
7)对步骤1)获取的X射线检测图像进行检测，并根据检测过程，在检测块中增加、删除或者修改检测条目，并相应对信息块数据结构中总长度参数值和检测条目参数值进行更新；
8)判断对X射线检测图像是否检测完毕，如检测完毕，保存信息块、数据块和检测块数据，若未完毕则返回执行步骤7)；
9)对检测完毕的X射线检测图像进行加密存储。
6.如权利要求5所述基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，步骤2)中，所述信息块数据结构中的参数包括标识、图像宽度、图像高度、数据类型、总长度、信息长度、数据长度、检测条目数；其中图像宽度和图像高度为以像素数表示的X射线检测图像的宽度和高度，数据类型为图像数据的量化精度，总长度为存储所占用的总字节数，信息长度为存储信息块所占用的字节数、数据长度为存储数据块所占用的字节数，检测条目数为检测块中检测信息的条目数。
7.如权利要求2所述基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，步骤六中，所述通过AI分析程序根据采集的图像特征进行分析的方法包括：
(Ⅰ)输入X射线图像提取的特征元素，作为照射样本；使用检测器来检测响应于所述照射从该样本放射出的输出X射线的通量；
(Ⅱ)使用检测器来截获所述通量的至少一部分以便产生该样本的至少一部分的像素化图像Ij的集合{Ij}，所述集合{Ij}的势为M>1；
(Ⅲ)针对每个图像Ij中的每个像素pi，确定累积信号强度Sij，从而产生相关联的信号强度集合{Sij}；
(Ⅳ)使用集合{Sij}来计算每个像素位置i的平均信号强度S、每个像素位置i的S中的方差σ2S；
(Ⅴ)使用值S和σ2S并借助每个像素位置i的函数相关性E～σS2/S来产生每个像素的平均X射线光子能量E的图。
8.如权利要求7所述基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，所述集合{Ij}的生成方法为：
通过迭代地重复藉此在继续捕获整个第(n+1)个图像In+1之前捕获整个第n个图像In的过程来产生集合{Ij}；
通过迭代地重复藉此在继续至第(n+1)个像素位置之前在第n个像素位置处收集M多个不同的检测器样品的过程来产生集合{Ij}。
9.如权利要求2所述基于AI的X射线成像分析方法，其特征在于，步骤六中，所述通过AI分析程序根据采集的图像特征进行分析的方法还包括：
通过控制器分析目标区域的图像信号并针对X射线检测器的每个检测区域设置X射线检测器的增益；
所述X射线检测器包括多个像素区域，X射线检测器的每个检测区域包括至少一个像素区域；控制器分析对象的图像信号，并提取噪声区域和饱和区域；
所述提取噪声区域和饱和区域的方法为：
控制器将X射线检测器的检测区域中的图像信号的电平等于或大于第一预定参考电平的检测区域确定为饱和区域，并将X射线检测器的检测区域中的图像信号的电平等于或小于第二预定参考电平的检测区域确定为噪声区域；
控制器将高于原始增益的值设置为针对X射线检测器的噪声区域的增益，并将低于原始增益的值设置为针对X射线检测器的饱和区域的增益。
10.一种可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求2～9任意一项所述的基于AI的X射线成像分析方法。
基于AI的X射线成像分析方法、装置及可读存储介质
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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