医疗影像系统的扫描准备方法、装置及系统与流程

1.本发明涉及医疗领域，特别是一种医疗影像系统中基于三维摄像机的扫描准备方法、装置及系统。


背景技术：

2.在磁共振成像(mr)系统或计算机断层扫描成像(ct)系统等医疗影像系统中，在开始正式扫描之前，需要做些准备工作。
3.例如，在一个示例中，以mr系统为例，准备扫描的工作可包括如下步骤：1)患者躺到病床上；2)对患者进行定位，包括：确定患者待扫描的目标扫描区域的位置，然后将其移动到医疗影像系统的扫描中心，如磁体中心处。3)对患者进行登记，即在mr系统的应用软件系统工作界面输入患者信息，包括姓名、身份证、身高、体重、以及患者位姿信息等。4)选择对应的协议集等扫描参数并开始扫描。当然，在其他示例中，上述步骤3)和步骤4)也可在步骤1)和步骤2)之前执行。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种医疗影像系统中的扫描准备方法，另一方面提出了一种医疗影像系统中的扫描准备系统，用以提高扫描准备的自动化程度。
5.本发明实施例中提出的医疗影像系统中的扫描准备方法，包括：当医疗影像系统中的病床在原点位置或近原点位置时，触发安装在病床上方的3d摄像机采集当前患者的二维彩色和深度图像；接收所述3d摄像机采集的二维彩色和深度图像，并将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第一人体信息模型中，得到所述第一人体信息模型输出的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息；所述第一人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息作为输出参数集训练得到；在所述位置信息为相机坐标系中的位置信息时，根据相机标定时确定的相机坐标系与病床坐标系的转换关系，将所述多个人体特征部位点在相机坐标系中的位置信息转换为在病床坐标系中的位置信息；根据所述多个人体特征部位点在病床坐标系中的位置信息，计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息；将所述多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息提供给医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置确定当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，控制所述病床将所述当前扫描区域移至所述扫描中心。
6.在一个实施方式中，在线圈覆盖患者身体区域时，进一步得到所述第一人体信息模型输出的线圈覆盖的身体区域信息；该方法进一步包括：
7.将所述线圈覆盖的身体区域信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置根据所述线圈覆盖的身体区域信息确定医疗影像系统支持的候选扫描区域，
并进而从所述医疗影像系统支持的候选扫描区域中选取当前扫描区域。
8.在一个实施方式中，进一步包括：将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第二人体信息模型中，得到所述第二人体信息模型输出的所述患者的身高、体重和位姿的信息；所述第二人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的身高、体重和位姿的信息作为输出参数集训练得到；将所述患者的身高、体重和位姿的信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记。
9.在一个实施方式中，所述医疗影像应用装置利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记包括：在患者登记阶段，所述医疗影像应用装置将所述身高、体重和位姿的信息预填在对应的信息框中呈现给用户。
10.在一个实施方式中，所述医疗影像应用装置利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记包括：在接收到用户触发的启动扫描指示时，医疗影像应用装置将所述身高、体重和位姿信息与用户预先登记的身高、体重和位姿信息进行比较，在身高、体重二者的偏差信息超出设定的阈值或位姿信息不一致时，弹出一个警告消息框，并根据用户的选择，确定当前扫描采用的身高、体重和位姿信息。
11.本发明实施例中提出的采集控制和图像分析装置，包括：采集控制模块，用于当医疗影像系统中的病床在原点位置或近原点位置时，触发安装在病床上方的3d摄像机采集当前患者的二维彩色和深度图像；和图像分析模块，用于接收所述3d摄像机采集的二维彩色和深度图像，并将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第一人体信息模型中，得到所述第一人体信息模型输出的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息；在所述位置信息为相机坐标系中的位置信息时，进一步根据相机标定时确定的相机坐标系与病床坐标系的转换关系，将所述多个人体特征部位点在相机坐标系中的位置信息转换为在病床坐标系中的位置信息；根据所述多个人体特征部位点在病床坐标系中的位置信息，计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息；将所述多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息提供给医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置确定当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，将所述当前扫描区域移至所述扫描中心；其中，所述第一人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息作为输出参数集训练得到。
12.在一个实施方式中，在线圈覆盖患者身体区域时，所述图像分析模块进一步得到所述第一人体信息模型输出的线圈覆盖的身体区域信息，并进一步将所述线圈覆盖的身体区域信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置根据所述线圈覆盖的身体区域信息确定医疗影像系统支持的候选扫描区域，并进而从所述医疗影像系统支持的候选扫描区域中选取当前扫描区域。
13.在一个实施方式中，所述图像分析模块进一步将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第二人体信息模型中，得到所述第二人体信息模型输出的所述患者的身高、体重和位姿的信息；将所述患者的身高、体重和位姿的信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息
登记；其中，所述第二人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的身高、体重和位姿的信息作为输出参数集训练得到。
14.本发明实施例中提出的图像采集与分析系统，包括：至少一个存储器和至少一个处理器，其中：所述至少一个存储器用于存储计算机程序；所述至少一个处理器用于调用所述至少一个存储器中存储的计算机程序，执行如上任一实施方式中所述的医疗影像系统中的扫描准备方法。
15.本发明实施例中提出的图像采集与分析系统，包括：3d摄像机，其安装在医疗影像系统上方的设定位置；和如上任一实施方式中所述的采集控制和图像分析装置。
16.本发明实施例中提出的一种医疗影像系统中的扫描准备系统，包括：如上所述的图像采集与分析系统；和医疗影像应用装置，用于根据所述图像采集与分析系统提供的多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息确定当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，控制所述病床将所述当前扫描区域移至所述扫描中心。
17.在一个实施方式中，所述医疗影像应用装置进一步用于根据所述图像采集与分析系统提供的所述患者的身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记。
18.本发明实施例中提出的又一种医疗影像系统中的扫描准备系统包括：第一装置和第二装置；其中，所述第一装置包括第一存储器和第一处理器，其中：所述第一存储器用于存储计算机程序；所述第一处理器用于调用所述第一存储器中存储的计算机程序，执行操作：当医疗影像系统中的病床在原点位置或近原点位置时，触发安装在病床上方的三维摄像机采集当前患者的二维彩色和深度图像；所述第二装置包括第二存储器和第二处理器，其中：所述第二存储器用于存储计算机程序；所述第二处理器用于调用所述第二存储器中存储的计算机程序，执行如下操作：接收所述三维摄像机采集的二维彩色和深度图像，并将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第一人体信息模型中，得到所述第一人体信息模型输出的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息；所述第一人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息作为输出参数集训练得到；在所述位置信息为相机坐标系中的位置信息时，根据相机标定时确定的相机坐标系与病床坐标系的转换关系，将所述多个人体特征部位点在相机坐标系中的位置信息转换为在病床坐标系中的位置信息；根据所述多个人体特征部位点在病床坐标系中的位置信息，计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息；根据所述多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息得到确定的当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，控制所述病床将所述当前扫描区域移至所述扫描中心。
19.本发明实施例中提出的计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序；所述计算机程序能够被一处理器执行并实现如上任一实施方式中所述的医疗影像系统中的扫描准备方法。
20.从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，利用3d摄像机采集当前患者的二
维彩色和深度图像，并将3d摄像机所获取的图像输入一预先训练好的第一人体信息模型中，便可得到第一人体信息模型输出的人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息，进而计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息，将该信息提供给医疗影像系统的医疗影像应用装置，该医疗影像应用装置从中确定选定的当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，控制所述病床将所述当前扫描区域移至所述扫描中心，从而提高了扫描准备过程中患者定位的自动化程度。
21.此外，通过进一步将3d摄像机所获取的图像输入一预先训练好的第二人体信息模型中，并得到第二人体信息模型输出的所述患者的身高、体重和位姿的信息；将所述患者的身高、体重和位姿的信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记，从而提高了扫描准备过程中患者登记的自动化程度。
22.进一步地，通过训练第一人体信息模型进一步输出线圈覆盖的身体区域的信息，并将所述线圈覆盖的身体区域的信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置利用所述线圈覆盖的身体区域的信息对医疗影像系统当前支持的扫描区域进行确定或缩小范围。
附图说明
23.下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
24.图1为本发明各个实施例所涉及的一种实施环境的结构示意图。
25.图2为本发明实施例中医疗影像系统中基于三维摄像机获取人体信息以进行扫描准备的方法的示例性流程图。
26.图3为本发明一个例子中医疗影像系统中的扫描准备方法的示例性流程图。
27.图4为本发明又一个例子中医疗影像系统中的扫描准备方法的示例性流程图。
28.图5为本发明实施例中采集控制和图像分析装置的示例性结构图。
29.图6为本发明实施例中又一种采集控制和图像分析装置的结构示意图。
30.图7为本发明实施例中的图像采集与分析系统的示例性结构图。
31.图8为本发明实施例中一种医疗影像系统中的扫描准备系统的示例性结构图。
32.图9为本发明实施例中又一种医疗影像系统中的扫描准备系统的示例性结构图。
33.其中，附图标记如下：
34.35.具体实施方式
36.本发明实施例中，考虑到对于大多数常见用例中的患者定位步骤，操作员都是手动执行以下步骤：a)通过控制面板或装置将患者目标扫描区域快速粗略地移动到磁体孔中。b)打开激光灯标记，标记将显示在患者身上。c)缓慢移动诊断床，在激光灯标记的提示下，确定患者目标扫描区域的准确位置；d)通过控制面板或装置将患者目标扫描区域移动到扫描中心，如磁体中心。可见，上述手动定位过程复杂且耗时，且患者定位的准确性依赖于操作者对人体解剖学的知识和经验，其结果缺乏标准和可重复性。
37.为此，本发明实施例中考虑提供一种医疗影像系统中基于三维(3d)摄像机的患者定位方案。其中，用于定位的患者目标扫描区域的准确位置借助三维摄像机采集的图片和预先训练得到的第一人体信息模型来得到。
38.此外，考虑到对于大多数常见用例中的患者登记步骤，患者的身高和体重信息可以通过高度尺和秤/称重仪进行测量，而这些测量需要花费一定的时间，并且测得的数值需要由人工来填写。但在一些紧急情况下，例如测量躺在病床上或不能移动的病人例如中风病人或昏迷病人是不太可能的。因此，在某些情况下，为了方便或节省时间，病人数据来自操作者估计或病人自我估计，但估计的数据通常不够准确，这将会直接影响扫描，如sar(specific absorption rate，特定辐射吸收系数)计算。患者的位姿信息包含头先/脚先进，俯卧、仰卧或侧卧等通过由操作人员观察病人的姿势并手动填写。有时，操作者可能会无意中输入错误的病人姿势，从而导致医疗图像中错误的方位信息，这有可能造成误诊，此时后果是非常严重的。
39.为此，本发明实施例中考虑提供一种医疗影像系统中基于3d摄像机的患者登记方案。其中，用于登记的身高、体重和位姿信息借助3d摄像采集的图片和预先训练得到的第二人体信息模型来得到。
40.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
41.为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致的描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据
……”
是指“至少根据
……
，但不限于仅根据
……”
。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。
42.图1为本发明各个实施例所涉及的一种实施环境的结构示意图。如图1所示，该实施环境包括：图像采集与分析系统110和医疗影像系统120。其中，图像采集与分析系统110包括：3d摄像机111和采集控制和图像分析装置(图1中未示出)。医疗影像系统120包括：医疗影像设备121、病床(或称患者手术台)122和医疗影像应用装置(图1中未示出)。其中，采集控制和图像分析装置可设置在医疗影像应用装置的计算机中，或者，也可设置在一台单独的计算机中，如专用计算机112中。当采集控制和图像分析装置设置在单独的计算机中时，可通过网络与医疗影像应用装置进行通信。
43.其中3d摄像机111用于连续拍摄躺在病床上的患者的二维彩色(rgb)和深度图像。其中，当3d摄像机111通过安装系统130安装在天花板(或支架)140的适当高度时，视场可以
覆盖整个或大部分病床122，并且可以一次性获得患者150的全貌。
44.采集控制和图像分析装置可包括采集控制模块和图像分析模块。其中，采集控制模块用于触发3d摄像机111进行图像采集。图像分析模块用于对3d摄像机采集的图像进行分析，并将对应的结果提供给医疗影像应用装置。
45.医疗影像设备121可以为磁共振成像(mri)设备或者为计算机断层扫描(ct)机，用于基于确定的扫描参数对放置在扫描中心的患者目标扫描区域进行成像扫描。在医疗影像设备121可设置有触摸屏或控制面板1211。
46.病床122用于承载患者，并将患者的目标扫描区域移至医疗扫描设备121的扫描中心。
47.医疗影像应用装置用于根据图像分析系统提供的图像分析结果进行患者定位以及患者登记。
48.图2为本发明实施例中医疗影像系统中基于3d摄像机获取人体信息以进行扫准备的方法的示例性流程图。该方法主要由3d图像采集与分析系统110中的采集控制和图像分析装置来实现。如图2所示，该方法可包括如下步骤：
49.步骤s21，病床移到原位或近原位时，触发3d摄像机111采集患者的二维彩色和深度图像。
50.本实施例中，医疗影像应用装置能够获知床的状态和位置，因此可在病床移到原位或近原位时通知所述采集控制和图像分析装置中的采集控制模块触发所述3d摄像机采集患者的二维彩色和深度图像，并将采集到的图像交与图像分析模块开始图像分析。当病床离开原位或近原位时，医疗影像应用装置可通知所述采集控制和图像分析装置停止图像采集和分析。
51.通常情况下，在病床移到原位或近原位时可确保患者能全部位于3d摄像机的视野内，因此本步骤中可在将病床移到原位或近原位时，触发3d摄像机进行图像采集。
52.步骤s22，将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第一人体信息模型中，得到所述第一人体信息模型输出的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息。其中，人体特征部位点包括图像中易于识别的解剖部位如头顶、鼻尖、下巴、眼睛、耳朵、腕关节、肘关节膝关节、踝关节等等。本实施例中可识别37个特征部位点。
53.本步骤中，所述第一人体信息模型可利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息作为输出参数集训练得到。
54.其中，在所述位置信息为相机坐标系中的位置信息时，本实施例中可进一步根据相机标定时确定的相机坐标系与病床坐标系的转换关系，将所述多个人体特征部位点在相机坐标系中的位置信息转换为在病床坐标系中的位置信息。
55.此外，本步骤中，还可以将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第二人体信息模型中，得到所述第二人体信息模型输出的所述患者的身高、体重和位姿的信息。其中，所述第二人体信息模型可利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的身高、体重和位姿的信息作为输出参数集训练得到。
56.具体实现时，第一人体信息模型和第二人体信息模型可以为两个单独的模型，也
可以为同一个模型。当为同一个模型时，输出参数集包括：预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息以及人体的身高、体重和位姿的信息。
57.步骤s23，根据所述多个人体特征部位点在病床坐标系中的位置信息，计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息。
58.本步骤中，因为人体特征部位点与相应的候选扫描区域的中心点满足一定的解剖比例关系，因此各特征部位点确定后，同时根据深度图像中人体的深度(厚度)信息，可以计算出候选扫描区域的中心点。同时根据人体特征点的位置和解剖比例关系，可以计算出不同患者的不同候选扫描区域的三维方向的范围，各候选扫描区域也就可以确定下来了。
59.步骤s24，将所述多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置及范围信息提供给医疗影像应用装置，在步骤s22中同时也得到患者的身高、体重和位姿的信息的情况下，本步骤中可进一步将所述患者的身高、体重和位姿的信息提供给所述医疗影像应用装置。
60.医疗影像应用装置接收到上述的多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息后，可确定当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于扫描中心的位置，将所述当前扫描区域移至所述扫描中心。
61.医疗影像应用装置接收到上述的身高、体重和位姿的信息后，可利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记。
62.上述步骤s22至步骤s24可由采集控制和图像分析装置中的图像分析模块来实现。
63.以固定帧速率重复执行上述步骤s21至步骤s24以连续监视患者。这样，医疗影像应用装置中的相关信息将得到实时的更新。
64.此外，在线圈覆盖患者身体区域时，步骤s22中第一人体信息模型还可进一步得到并输出线圈覆盖的身体区域的信息。相应地，所述第一人体信息模型训练所需的输入参数集中包括线圈覆盖患者身体区域时的二维彩色和深度图像，输出参数集中还包括线圈覆盖的身体区域的信息。之后，步骤s24中可进一步将所述线圈覆盖的身体区域的信息提供给医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置根据所述线圈覆盖的身体区域确定系统当前所支持的候选扫描区域。
65.下面以磁共振成像系统为例，对采用图2所述方法的整个扫描准备方法进行详细描述。
66.图3为本发明一个例子中医疗影像系统中的扫描准备方法的示例性流程图。本例子中，以在患者定位之后进行患者登记的场景为例。如图3所示，该方法可包括如下步骤：
67.步骤s31，患者被放置在病床上。
68.步骤s32，将病床移到原位或近原位处，医疗影像应用装置触发采集控制和图像分析装置执行所述步骤s21-步骤s24。
69.步骤s33，医疗影像应用装置将医疗影像系统支持的候选扫描区域呈现出来。
70.本步骤中，医疗影像系统支持的候选扫描区域以及患者的姓名等基本信息可显示在磁体的触摸屏或显示屏上，或者也可显示在扫描室外的计算机显示屏上。
71.其中，医疗影像系统支持的候选扫描区域可根据3d图像采集与分析系统110支持的候选扫描区域和/或预先确定的线圈所支持的扫描区域来确定。
72.此外，本实施例中若进一步在线圈覆盖患者身体区域时，根据3d摄像机实时采集到的患者的二维彩色和深度图像，进一步得到线圈覆盖的身体区域。则步骤s33中系统支持的候选扫描区域还可进一步根据基于3d图像识别出的线圈覆盖的身体区域来确定或缩小范围。即，医疗影像系统支持的候选扫描区域可根据3d图像采集与分析系统110支持的候选扫描区域、预先确定的线圈所支持的扫描区域和基于3d图像识别出的线圈覆盖的身体区域中的任意一个或任意组合来确定。如果是根据3d图像采集与分析系统110支持的候选扫描区域、预先确定的线圈所支持的扫描区域和基于3d图像识别出的线圈覆盖的身体区域中的至少两个来确定的话，则可取所述至少两个的交集。
73.步骤s34，医疗影像应用装置根据用户的选择从所述候选扫描区域中确定出当前扫描区域，并根据所述当前扫描区域对协议集或工作流进行过滤。
74.步骤s35，在用户触发将扫描区域移至磁体中心的操作后，医疗影像应用装置根据采集控制和图像分析装置提供的当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于磁体中心的位置，将所述当前扫描区域移至所述磁体中心。
75.步骤s36，在用户离开扫描室进入操作间开始病人登记并打开病人登记对话框界面时，医疗影像应用装置根据采集控制和图像分析装置提供的所述患者的身高、体重和位姿信息预填在所述病人登记对话框界面中的相应信息框中呈现给用户。
76.步骤s37，根据用户的选择，医疗影像应用装置从步骤s34中过滤出的协议集或工作流中确定当前协议集或工作流。扫描准备到此结束，后续便可开始扫描。
77.步骤s38，根据用户的触发，开始扫描。
78.图4为本发明又一个例子中医疗影像系统中的扫描准备方法的示例性流程图。本例子中，以在患者定位之前进行患者登记的场景为例。如图4所示，该方法可包括如下步骤：
79.在此示例中患者完成定位并送入到扫描中心后才开始患者登记，此时集成到医疗影像系统中的3d图像采集与分析系统按以下步骤工作：
80.步骤s41，医疗影像应用装置接收用户登记的患者信息，该患者信息中包括患者的身高、体重和位姿信息。
81.步骤s42，医疗影像应用装置确定当前协议集或工作流。
82.本步骤中，当前协议集可以根据用户的选择确定，或者也可以将上次扫描采用的协议集确定为本次扫描的当前协议集。
83.步骤s43，在用户离开操作室来到扫描室后，将患者放置在病床上。
84.步骤s44-s45与前述的步骤s32和步骤s33相同。
85.步骤s46，医疗影像应用装置根据步骤s41中登记的患者信息从所述候选扫描区域中确定出当前扫描区域。
86.步骤s47与前述的步骤s35相同。
87.步骤s48，在用户到手术室后，接收用户触发的启动扫描指示。
88.步骤s49，医疗影像应用装置将采集控制和图像分析装置提供的所述患者的身高、体重和位姿信息与步骤s41中登记的身高、体重和位姿信息进行比较，在身高、体重二者的偏差信息超出设定的阈值或位姿信息不一致时，可弹出一个警告消息框以突出显示偏差，并执行步骤s50。否则，执行步骤s51，并可不提示任何消息。
89.步骤s50，根据用户的选择，确定当前扫描采用的身高、体重和位姿信息。
90.步骤s51，扫描开始。
91.可见，本实施例中，步骤s48中用户点击开始扫描后会触发步骤s49进行病人信息检查，只有当检查通过后，步骤s51真正的扫描才会开始。
92.以上对本发明实施例中医疗影像系统中的扫描准备方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中医疗影像系统中的扫描准备系统进行详细描述。本发明实施例中的医疗影像系统中的扫描准备系统可用于实施本发明实施例中的医疗影像系统中的扫描准备方法，对于本发明系统实施例中未详细披露的细节可参加本发明方法实施例中的相应描述，此处不再一一赘述。
93.图5为本发明实施例中采集控制和图像分析装置的示例性结构图。如图5所示，该装置500可包括：采集控制模块501和图像分析模块502。
94.其中，采集控制模块501用于当医疗影像系统中的病床在原点位置或近原点位置时，触发安装在病床上方的3d摄像机111采集当前患者的二维彩色和深度图像。
95.图像分析模块502用于接收所述3d摄像机111采集的二维彩色和深度图像，并将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第一人体信息模型中，得到所述第一人体信息模型输出的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息；在所述位置信息为相机坐标系中的位置信息时，进一步根据相机标定时确定的相机坐标系与病床坐标系的转换关系，将所述多个人体特征部位点在相机坐标系中的位置信息转换为在病床坐标系中的位置信息；根据所述多个人体特征部位点在病床坐标系中的位置信息，计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息；将所述多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息提供给医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置确定当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，将所述当前扫描区域移至所述扫描中心。
96.其中，所述第一人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息作为输出参数集训练得到。
97.在另一个实施方式中，在线圈覆盖患者身体区域时，图像分析模块502可进一步得到所述第一人体信息模型输出的线圈覆盖的身体区域信息，并进一步将所述线圈覆盖的身体区域信息提供给所述医疗影像系统中的医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置将医疗影像系统支持的候选扫描区域呈现出来；其中，所述医疗影像系统支持的候选扫描区域根据所述3d图像采集与分析系统支持的候选扫描区域、预先确定的线圈所支持的扫描区域和所述线圈覆盖的身体区域中的任意一个或任意组合来确定。
98.在又一个实施方式中，图像分析模块502可进一步将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第二人体信息模型中，得到所述第二人体信息模型输出的所述患者的身高、体重和位姿的信息，并将所述患者的身高、体重和位姿的信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记。
99.其中，所述第二人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的身高、体重和位姿的信息作为输出参数集训练得到。
100.图6为本发明实施例中又一种采集控制和图像分析装置的结构示意图。如图6所示，该装置600可包括：至少一个存储器601和至少一个处理器602。此外，还可以包括一些其它组件，例如通信端口等。这些组件通过总线603进行通信。
101.其中，至少一个存储器601用于存储计算机程序。在一个实施方式中，该计算机程序可以理解为包括图5所示的采集控制和图像分析装置500的各个模块。此外，至少一个存储器601还可存储操作系统等。操作系统包括但不限于：android操作系统、symbian操作系统、windows操作系统、linux操作系统等等。
102.至少一个处理器602用于调用至少一个存储器601中存储的计算机程序，执行本发明实施例中图2所述的方法。处理器602可以为cpu，处理单元/模块，asic，逻辑模块或可编程门阵列等。其可通过所述通信端口进行数据的接收和发送。
103.图7为本发明实施例中的图像采集与分析系统的示例性结构图。如图7所示，该系统700可包括：安装在医疗影像系统上方的设定位置的3d摄像机111，和如图5或图6中任一实施方式中所述的采集控制和图像分析装置500或600。
104.图8为本发明实施例中的医疗影像系统中的扫描准备系统的示例性结构图。如图8所示，该系统800可包括：如图7中所述的图像采集与分析系统700和医疗影像应用装置801。
105.其中，医疗影像应用装置801用于根据所述图像采集与分析系统700提供的多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息确定当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，控制所述病床将所述当前扫描区域移至所述扫描中心；根据所述图像采集与分析系统700提供的所述患者的身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记；根据所述图像采集与分析系统700提供的线圈覆盖的身体区域信息以及预先获取的所述图像采集与分析系统700支持的候选扫描区域和预先确定的线圈所支持的扫描区域中的至少一个或任意组合确定医疗影像系统支持的候选扫描区域，并进而从所述医疗影像系统支持的候选扫描区域中选取当前扫描区域。
106.需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。例如，采集控制和图像分析装置中的采集控制模块501和图像分析模块502既可以位于同一个计算机中，如同时位于前述的专用计算机112或医疗影像应用装置所在的计算机中，或者也可以位于不同的计算机中，例如，采集控制模块501可位于专用计算机112中，而图像分析模块502则可位于医疗影像应用装置所在的计算机中。
107.例如，图9示出了本发明实施例中又一种医疗影像系统中的扫描准备系统的示例性结构图。如图9所示，包括：第一装置910和第二装置920。
108.其中，第一装置910包括第一存储器911、第一处理器912和第一通信端口913。此外，还可以包括一些其它组件。这些组件通过第一总线914进行通信。
109.第一存储器911用于存储计算机程序。在一个实施方式中，该计算机程序可以理解为包括图5所示的采集控制模块501。此外，第一存储器911还可存储操作系统等。操作系统
包括但不限于：android操作系统、symbian操作系统、windows操作系统、linux操作系统等等。
110.第一处理器912用于调用第一存储器911中存储的计算机程序，执行采集控制模块501对应的操作。例如，至少包括：当医疗影像系统中的病床在原点位置或近原点位置时，通过第一通信端口913触发安装在病床上方的三维摄像机采集当前患者的二维彩色和深度图像。当医疗影像系统中的病床在原点位置或近原点位置时，通过第一通信端口913通知所述三维摄像机停止图像采集。第一处理器912可以为cpu，处理单元/模块，asic，逻辑模块或可编程门阵列等。
111.第二装置920包括第二存储器921、第二处理器922和第二通信端口923。此外，还可以包括一些其它组件。这些组件通过第二总线924进行通信。
112.第二存储器921用于存储计算机程序。在一个实施方式中，该计算机程序可以理解为包括图5所示的图像分析模块502和图8中所示的医疗影像应用装置801。此外，第二存储器921还可存储操作系统等。操作系统包括但不限于：android操作系统、symbian操作系统、windows操作系统、linux操作系统等等。
113.第二处理器922用于调用第二存储器921中存储的计算机程序，执行图像分析模块502和医疗影像应用装置801对应的操作。例如，至少包括如下操作：
114.通过第二通信端口923接收所述三维摄像机采集的二维彩色和深度图像，并将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第一人体信息模型中，得到所述第一人体信息模型输出的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息；所述第一人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的多个人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息作为输出参数集训练得到；
115.在所述位置信息为相机坐标系中的位置信息时，根据相机标定时确定的相机坐标系与病床坐标系的转换关系，将所述多个人体特征部位点在相机坐标系中的位置信息转换为在病床坐标系中的位置信息；
116.根据所述多个人体特征部位点在病床坐标系中的位置信息，计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息；
117.根据所述多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息得到确定的当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，控制所述病床将所述当前扫描区域移至所述扫描中心。
118.此外，在线圈覆盖患者身体区域时，可进一步得到所述第一人体信息模型输出的线圈覆盖的身体区域信息；根据所述线圈覆盖的身体区域信息确定医疗影像系统支持的候选扫描区域，并进而从所述医疗影像系统支持的候选扫描区域中选取当前扫描区域。
119.在其他实施方式中，进一步包括如下操作：将所述二维彩色和深度图像输入到一预先训练好的第二人体信息模型中，得到所述第二人体信息模型输出的所述患者的身高、体重和位姿的信息；所述第二人体信息模型利用预先获取的多组二维彩色和深度图像作为输入参数集，并利用预先获取的对应每组二维彩色和深度图像的身高、体重和位姿的信息作为输出参数集训练得到；
120.根据所述患者的身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记。具体可包括：在患者登记阶段，所述医疗影像应用装置将所述身高、体重和位姿的信息预填在对应的信息框中呈现给用户。或者包括：在接收到用户触发的启动扫描指示时，医疗影像应用装置将所述身高、体重和位姿信息与用户预先登记的身高、体重和位姿信息进行比较，在身高、体重二者的偏差信息超出设定的阈值或位姿信息不一致时，弹出一个警告消息框，并根据用户的选择，确定当前扫描采用的身高、体重和位姿信息。
121.可以理解，上述各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如fpga或asic)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。
122.此外，本发明实施例中还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序能够被一处理器执行并实现本发明实施例中所述的医疗影像系统中的扫描准备方法。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或cpu或mpu)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的cpu等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如cd-rom、cd-r、cd-rw、dvd-rom、dvd-ram、dvd-rw、dvd rw)、磁带、非易失性存储卡和rom。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。
123.从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中，利用3d摄像机采集当前患者的二维彩色和深度图像，并将3d摄像机所获取的图像输入一预先训练好的第一人体信息模型中，便可得到第一人体信息模型输出的人体特征部位点在相机坐标系或病床坐标系中的位置信息，进而计算得到多个候选扫描区域在病床坐标系中的位置信息，将该信息提供给医疗影像系统的医疗影像应用装置，该医疗影像应用装置从中确定选定的当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息，并根据所述当前扫描区域在病床坐标系中的位置信息以及所述病床相对于医疗影像设备扫描中心的位置，控制所述病床将所述当前扫描区域移至所述扫描中心，从而实现了扫描准备过程中患者定位的自动化。
124.此外，通过进一步将3d摄像机所获取的图像输入一预先训练好的第二人体信息模型中，并得到第二人体信息模型输出的所述患者的身高、体重和位姿的信息；将所述患者的身高、体重和位姿的信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像应用装置利用所述身高、体重和位姿的信息进行所述患者的信息登记，从而实现了扫描准备过程中患者登记的自动化。
125.进一步地，通过训练第一人体信息模型进一步输出线圈覆盖的身体区域的信息，并将所述线圈覆盖的身体区域的信息提供给所述医疗影像应用装置，以使得所述医疗影像
应用装置利用所述线圈覆盖的身体区域的信息对医疗影像系统当前支持的扫描区域进行确定或缩小范围。
126.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。