本公開涉及圖像處理，具體涉及基于cbct投影數據的運動檢測方法、運動檢測系統、可讀存儲介質及計算機程序產品。
背景技術：
1、在對被掃描物體進行cbct（錐形束計算機斷層掃描）時，如果被掃描物體在掃描過程中發生了運動，則掃描得到的投影圖像會存在偽影。因此在一些場景下，需要判斷掃描過程中被掃描物體是否發生了運動。
2、目前常見的做法是，通過訓練深度神經網絡來識別cbct成像結果是否包含由于被掃描物體運動導致的偽影，進而判斷被掃描物體是否發生運動。但這種方式高度依賴神經網絡模型的訓練成熟度，并且識別的準確性難以保證。
技術實現思路
1、本公開提供了基于cbct投影數據的運動檢測方法、運動檢測系統、可讀存儲介質及計算機程序產品。
2、本公開第一方面提出了一種基于cbct投影數據的運動檢測方法，包括：分別對cbct掃描中的多個掃描上下文執行殘差值確定步驟，得到所述多個掃描上下文對應的多個殘差值，不同所述掃描上下文中至少一種數據項的數值不同，所述數據項包括掃描角度和探測器上的目標像素位置，所述殘差值用于表示進行所述cbct掃描的被掃描物體在相應所述掃描上下文情況下的運動程度；以及通過所述多個殘差值確定所述被掃描物體在所述cbct掃描過程中的運動情況；其中，所述殘差值確定步驟包括：基于當前掃描上下文，確定目標像素位置在射源沿所述cbct掃描的轉動方向上的第一角度和第二角度之間的第一投影值變化率，以及確定從探測器上的第一位置到第二位置的第二投影值變化率，所述掃描角度位于所述第一角度和所述第二角度之間，所述目標像素位置位于所述第一位置和所述第二位置之間；以及通過所述第一投影值變化率與所述第二投影值變化率之間的差值以及垂直于射線方向的第三投影值變化率算出殘差值，所述射線方向為在所述掃描角度下射源與所述目標像素位置形成的方向，所述第三投影值變化率用于反映空間梯度。
3、根據本公開的一些實施方式，所述目標像素位置在所述第一角度的投影值來自于在先掃描角度下的投影圖像，所述目標像素位置在所述第二角度的投影值來自于在后掃描角度下的投影圖像，在所述cbct掃描的轉動軌跡中，所述在先掃描角度位于所述掃描上下文中的掃描角度之前，所述在后掃描角度位于所述掃描上下文中的掃描角度之后。
4、根據本公開的一些實施方式，所述掃描上下文中的所述掃描角度為所述第一角度和所述第二角度的中間角度。
5、根據本公開的一些實施方式，所述第一投影值變化率的計算方式為：計算所述第二角度的投影值與所述第一角度的投影值的第一投影差值，計算所述第一投影差值與角度差值的商并作為所述第一投影值變化率，所述角度差值為所述第一角度與所述第二角度的角度差。
6、根據本公開的一些實施方式，所述掃描上下文中的所述像素位置為所述第一位置和所述第二位置的中間位置，所述第一位置與所述掃描角度下射源位置的連線平行于所述像素位置與所述第一角度下射源位置的連線，所述第二位置與所述掃描角度下射源位置的連線平行于所述像素位置與所述第二角度下射源位置的連線。
7、根據本公開的一些實施方式，所述第二投影值變化率的計算方式為：計算所述第二位置處投影值與所述第一位置處投影值的第二投影差值，計算所述第二投影差值與目標夾角的商并作為所述第二投影值變化率，所述目標夾角為以所述掃描角度下射源位置為兩條連線交點并分別以所述第一位置和所述第二位置為兩條連線的端點所形成的夾角。
8、根據本公開的一些實施方式，所述殘差值確定步驟還包括：確定來自后一掃描上下文的投影數據的第四投影值與來自前一掃描上下文的投影數據的第三投影值之間的第三投影差值，所述第三投影值通過平行于所述射線方向且經過在所述第一角度下射源位置的第一射線得到，所述第四投影值通過平行于所述射線方向且經過在所述第二角度下射源位置的第二射線得到；以及確定所述第一射線與所述第二射線的射線間距，將所述第三投影差值與所述射線間距的商作為所述第三投影值變化率。
9、根據本公開的一些實施方式，通過所述第一投影值變化率與所述第二投影值變化率之間的差值以及垂直于射線方向的第三投影值變化率算出殘差值，包括：確定所述第一投影值變化率和所述第二投影值變化率之間的目標差值；計算所述目標差值與在所述掃描角度下射源與所述目標像素位置之間距離的商，得到目標商值；以及確定所述目標商值與垂直于射線方向的第三投影值變化率之間的差值，得到殘差值。
10、根據本公開的一些實施方式，通過所述多個殘差值確定所述被掃描物體在所述cbct掃描過程中的運動情況，包括：對屬于同一所述掃描角度的多個所述目標像素位置的殘差值求和，得到所述掃描角度的殘差總值；以及如果所述殘差總值超過殘差閾值，則確定被掃描物體在所述cbct掃描過程中的相應掃描角度下發生運動。
11、根據本公開的一些實施方式，所述多個掃描上下文對應的多個像素位置均勻排布在所述探測器上。
12、根據本公開的一些實施方式，所述多個掃描上下文對應的多個掃描角度均勻分布于cbct掃描角度區間中。
13、根據本公開的一些實施方式，對被掃描物體的cbct掃描的轉動角度低于360°。
14、本公開第二方面提出了一種基于cbct投影數據的運動檢測系統，包括：用于對被掃描物體進行掃描的掃描裝置，包括射源和探測器；存儲器，所述存儲器存儲執行指令；以及處理器，所述處理器執行所述存儲器存儲的執行指令，使得所述處理器執行上述任一實施方式所述的運動檢測。
15、本公開第三方面提出了一種可讀存儲介質，所述可讀存儲介質中存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時用于實現上述任一實施方式所述的運動檢測方法。
16、本公開第四方面提出了一種計算機程序產品，所述計算機程序產品包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時用于實現上述任一實施方式所述的運動檢測方法。
1.一種基于cbct投影數據的運動檢測方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的運動檢測方法，其特征在于，所述目標像素位置在所述第一角度的投影值來自于在先掃描角度下的投影圖像，所述目標像素位置在所述第二角度的投影值來自于在后掃描角度下的投影圖像，在所述cbct掃描的轉動軌跡中，所述在先掃描角度位于所述掃描上下文中的掃描角度之前，所述在后掃描角度位于所述掃描上下文中的掃描角度之后。
3.根據權利要求1或2所述的運動檢測方法，其特征在于，所述掃描上下文中的所述掃描角度為所述第一角度和所述第二角度的中間角度。
4.根據權利要求1或2所述的運動檢測方法，其特征在于，所述第一投影值變化率的計算方式為：計算所述第二角度的投影值與所述第一角度的投影值的第一投影差值，計算所述第一投影差值與角度差值的商并作為所述第一投影值變化率，所述角度差值為所述第一角度與所述第二角度的角度差。
5.根據權利要求1所述的運動檢測方法，其特征在于，所述掃描上下文中的所述像素位置為所述第一位置和所述第二位置的中間位置，所述第一位置與所述掃描角度下射源位置的連線平行于所述像素位置與所述第一角度下射源位置的連線，所述第二位置與所述掃描角度下射源位置的連線平行于所述像素位置與所述第二角度下射源位置的連線。
6.根據權利要求1或5所述的運動檢測方法，其特征在于，所述第二投影值變化率的計算方式為：計算所述第二位置處投影值與所述第一位置處投影值的第二投影差值，計算所述第二投影差值與目標夾角的商并作為所述第二投影值變化率，所述目標夾角為以所述掃描角度下射源位置為兩條連線交點并分別以所述第一位置和所述第二位置為兩條連線的端點所形成的夾角。
7.根據權利要求1所述的運動檢測方法，其特征在于，所述殘差值確定步驟還包括：
8.根據權利要求1或7所述的運動檢測方法，其特征在于，通過所述第一投影值變化率與所述第二投影值變化率之間的差值以及垂直于射線方向的第三投影值變化率算出殘差值，包括：
9.根據權利要求1所述的運動檢測方法，其特征在于，通過所述多個殘差值確定所述被掃描物體在所述cbct掃描過程中的運動情況，包括：
10.根據權利要求1所述的運動檢測方法，其特征在于，所述多個掃描上下文對應的多個像素位置均勻排布在所述探測器上。
11.根據權利要求1所述的運動檢測方法，其特征在于，所述多個掃描上下文對應的多個掃描角度均勻分布于cbct掃描角度區間中。
12.根據權利要求1所述的運動檢測方法，其特征在于，對被掃描物體的cbct掃描的轉動角度低于360°。
13.一種基于cbct投影數據的運動檢測系統，其特征在于，包括：
14.一種計算機程序產品，其特征在于，所述計算機程序產品包括計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時用于實現權利要求1至12中任一項所述的運動檢測方法。