本发明涉及医学影像，尤其涉及一种医学影像系统及其定位方法。
背景技术：
1、传统的医学影像系统(如dr机或动态影像机)大多是在影像室内放置一个可以移动的x射线球管和一个可升降移动的平板探测器。拍摄时，患者在医师的引导下进入到影像室的指定拍摄位置，然后通过对平板探测器高度及x射线球管位置的调节，使得x射线球管、平板探测器能朝向患者待拍摄的部位。但这种方式下，医师与患者的接触较多，在引导时，有可能患者需经过与医师的多次沟通才能进入到指定拍摄位置，这无疑增加了医师的工作强度；且对于平板探测器的放置高度、x射线球管移动位置的把控，通常也是医师通过目测或临床经验预估的，拍摄位置精度不高。
技术实现思路
1、为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种医学影像定位系统及其定位方法，能有效降低医师工作强度，提高拍片效率，且通过机械配合提升了医学影像拍片位置的准确性。
2、为了达到以上目的，本发明采用的技术方案之一是：一种医学影像系统，包括
3、视觉引导机构，包括地面标识线、多视角追踪组件，其中，所述地面标识线用以引导患者自影像室的进出口进入到等待拍摄区域，所述多视角追踪组件用以追踪患者在影像室内的位置；
4、影像拍摄机构，包括安装在六轴机械臂末端的x射线球管、安装在电动立式胸片架上的平板探测器，所述x射线球管、平板探测器分别位于所述等待拍摄区域的两侧；所述六轴机械臂上还安装有深度相机，所述深度相机用以追踪位于等待拍摄区域的患者的待拍片部位；
5、控制机构，包括上位机，所述上位机分别与多视角追踪组件、平板探测器、x射线球管、六轴机械臂、电动立式胸片架、深度相机通讯连接；
6、上位机控制多视角追踪组件对影像室内的患者位置进行追踪定位，并将患者的位置重建到世界坐标系内，以判断患者是否沿既定的地面标识线行走；当患者行走至等待拍摄区域时，上位机控制深度相机拍摄患者的待拍片部位，并将待拍片部位重建到世界坐标系内；根据待拍片部位在世界坐标系内的三维坐标信息，上位机控制六轴机械臂带动x射线球管移动至最佳拍摄位置，并控制电动立式胸片架移动至相应的高度。
7、本发明医学影像系统的有益效果在于：
8、1、通过视觉引导机构对患者的位置进行追踪，以利于引导患者进入到等待拍摄区域；然后通过深度相机获取患者的待拍片部位，并通过六轴机械臂驱动x射线球管移动至待拍片部位所对应的最佳拍摄位置，同时通过电动立式胸片架带动平板探测器升降至合适的高度，以利于平板探测器接收x射线球管对患者待拍片部位拍摄的影像。
9、2、在视觉引导机构中，通过地面标识线引导患者在影像室内的行走轨迹，通过多视角追踪组件能对进入到影像室内的患者进行追踪，以便于控制机构判断患者是否沿地面标识线行走，相较于现有技术中的人工引导，视觉引导机构的设置能实现无人化引导，在降低人工工作强度的同时，提高了引导效率。
10、3、在影像拍摄机构中，通过深度相机的设置能快速追踪到患者的待拍片部位，利于患者待拍片部位在世界坐标系中的骨架重建，并通过控制机构获取待拍片部位在世界坐标系内的三维坐标信息；然后通过控制机构换算出六轴机械臂所对应的坐标、电动立式胸片架所对应的高度坐标，并驱动六轴机械臂、电动立式胸片架带动x射线球管、平板探测器移动至相应的位置。
11、4、在控制机构中，通过上位机与多视角追踪组件、平板探测器、x射线球管、六轴机械臂、电动立式胸片架、深度相机的通讯连接，既能对多视角追踪组件、深度相机、平板探测器传输的图像信息进行处理分析，又能驱动六轴机械臂、电动立式胸片架的移动。
12、进一步来说，多视角追踪组件包括多个沿着地面标识线间隔布设在影像室内的单目相机，多个单目相机的视角范围能覆盖影像室内的全部空间，以使得影像室内任意点位均能被多视角追踪组件追踪到。
13、进一步来说，多个单目相机位于影像拍摄机构的同一侧，且当患者进入到影像室内时，至少两个单目相机能拍摄到患者。由于单目相机只能获取平面坐标信息，因此，通过两个单目相机的联合标定能基于三角定位方法获得相应的深度信息，以利于获取患者位置的三维坐标。
14、进一步来说，多个单目相机中，任意两个单目相机的镜头射线的相交角为60～120°。以尽可能减少两个单目相机两两标定的误差。
15、进一步来说，平板探测器固定在电动立式胸片架的探测器盒内，且电动立式胸片架通过步进电机驱动探测器盒上升或下降。
16、进一步来说，探测器盒上安装有光源朝下的激光位移传感器，激光位移传感器与六轴机械臂通讯连接。通过激光位移传感器与六轴机械臂的通讯连接便于实现六轴机械臂与探测器盒(及平板探测器)移动的联合控制，以保证两者联动性移动。
17、本发明采用的技术方案之二是：一种医学影像系统的定位方法，包括
18、s1、多视角追踪组件对患者进行追踪和空间位置引导；
19、s2、根据多视角追踪组件的追踪结果判断患者是否进入到等待拍摄区域，若进入到等待拍摄区域则进行s3，反之返回s1；
20、s3、深度相机对患者的待拍片部位进行空间位置重建；
21、s4、六轴机械臂获取待拍摄部位的坐标信息后，控制x射线球管运动至最佳拍摄位置，同时，电动立式胸片架获取待拍摄部分坐标信息中的高度信息，控制平板探测器移动至相应的高度；
22、s5、上位机控制影像拍摄机构进行医学拍摄。
23、本发明医学影像系统的定位方法的有益效果在于：
24、通过世界坐标系能对处于影像室内的多视角追踪组件、深度相机、六轴机械臂、x射线球管、电动立式胸片架、平板探测器及患者的位置进行统一的坐标标定；当患者进入到影像室内时，多视角追踪组件实时追踪患者的位置，并通过上位机判断患者是否沿设定的地面标识线进入到等待拍摄区域，以实现无人化的引导；当患者进入到等待拍摄区域时，通过深度相机定位到患者的待拍片部位，并通过上位机将待拍片部位所对应的坐标信息转换为六轴机械臂的最佳拍摄位置的坐标信息以及平板探测器的高度坐标信息，然后上位机控制六轴机械臂移动至最佳拍摄位置、平板探测器移动至相应的高度后，进行医学拍摄。
25、本发明的定位方法能在无人参与的情况下，对患者在影像室内的行走轨迹进行自动引导，且能对患者待拍片部位进行自动定位，以及自动调节影像拍摄机构的拍摄位置，有效提高了医学影像拍片的效率和安全性。
26、进一步来说，在s1中，多视角追踪组件实时追踪患者在影像室内的位置；并将追踪到的位置信息重建到世界坐标系内，并判断患者是否行走在地面标识线的对应方向上；若患者未行走在地面标识线上，则对患者进行行走方向的引导。
27、进一步来说，沿设定的行走轨迹上，将行走轨迹划分为多个分段区域；根据任意分段区域的位置选定能拍摄到该分段区域的两个单目相机作为深度标定相机；当患者进入到分段区域时，通过选定的两个深度标定相机即可获取患者在世界坐标系内的三维坐标信息。
28、进一步来说，在进行医学拍摄时，六轴机械臂根据设定的拍摄模式生成自适应的拍摄轨迹，以获取待拍片部位的多角度医学图像。其中，拍摄模式包括dr图像模式或透视图像模式。
1.一种医学影像系统，其特征在于：包括
2.根据权利要求1所述的医学影像系统，其特征在于：所述多视角追踪组件包括多个沿着地面标识线间隔布设在影像室内的单目相机，多个所述单目相机的视角范围能覆盖所述影像室内的全部空间。
3.根据权利要求2所述的医学影像系统，其特征在于：多个所述单目相机位于所述影像拍摄机构的同一侧，且当患者进入到影像室内时，至少两个所述单目相机能拍摄到患者。
4.根据权利要求2所述的医学影像系统，其特征在于：多个所述单目相机中，任意两个所述单目相机的镜头射线的相交角为60～120°。
5.根据权利要求1所述的医学影像系统，其特征在于：所述平板探测器固定在所述电动立式胸片架的探测器盒内，且所述电动立式胸片架通过步进电机驱动所述探测器盒上升或下降。
6.根据权利要求5所述的医学影像系统，其特征在于：所述探测器盒上安装有光源朝下的激光位移传感器，所述激光位移传感器与六轴机械臂通讯连接。
7.一种权利要求1-6任一所述医学影像系统的定位方法，其特征在于：包括
8.根据权利要求7所述的医学影像系统的定位方法，其特征在于：在s1中，多视角追踪组件实时追踪患者在影像室内的位置；并将追踪到的位置信息重建到世界坐标系内，并判断患者是否行走在地面标识线上；若患者未行走在地面标识线的对应方向上，则对患者进行行走方向的引导。
9.根据权利要求8所述的医学影像系统的定位方法，其特征在于：将患者沿地面标识线的行走轨迹划分为多个分段区域；根据任意分段区域的位置选定能拍摄到该分段区域的两个单目相机作为深度标定相机；当患者进入到所述分段区域时，通过选定的两个深度标定相机即可获取患者在世界坐标系内的三维坐标信息。
10.根据权利要求7所述的医学影像系统的定位方法，其特征在于：在进行医学拍摄时，六轴机械臂根据设定的拍摄模式生成自适应的拍摄轨迹，以获取待拍片部位的多角度医学图像。
