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原文传递使用光学相机对X射线成像系统的定位

专利名称：	使用光学相机对X射线成像系统的定位
摘要：	本发明题为使用光学相机对X射线成像系统的定位。在一个实施方案中，本发明提供了一种用于包括光学相机的x射线检查系统的导航校准的方法。该方法采用新颖二维校准体模。校准体模可用于验证相机图像内的位置与x射线束轴之间的导航校准。校准体模可进一步用于识别和补偿不正确的导航校准。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	贝克休斯油田作业有限责任公司
发明人：	徐静;李莉;马志恒
专利状态：	有效
申请日期：	2021-09-18T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-29T00:00:00+0800
申请号：	CN202111097760.5
公开号：	CN114252461A
代理机构：	中国贸促会专利商标事务所有限公司
代理人：	宋岩
分类号：	G01N23/04;G;G01;G01N;G01N23;G01N23/04
申请人地址：	美国得克萨斯
主权项：	1.一种用于x射线检查系统的导航校准的方法，所述方法包括：将校准体模安装在可移动台上，其中所述校准体模的第一表面为大致平面的并且包括其上示出的光学可见图案，所述图案包括：不同大小的多个多边形，其中所述多个多边形中的第一多边形在所述多个多边形中的第二多边形内嵌入并居中；在所述校准体模的中心处的中心标记；和在所述多个多边形中的一个多边形的顶点处的顶点标记；其中所述顶点标记的物理位置与所述中心标记的物理位置偏移第一方向上的预定第一偏移距离和第二方向上的预定第二偏移距离，并且其中所述第一方向和所述第二方向位于所述第一表面的所述平面中并且彼此正交；生成图形用户界面(GUI)，所述GUI包括光学摄像机的视野的图像序列和覆盖在所述图像序列上的十字准线；输出所述GUI以用于显示；将所述可移动台移动到第一位置，其中所述校准体模位于所述摄像机的所述视野内，使得十字准线中心与所述GUI内的所述中心标记对准；当所述可移动台位于所述第一位置处时确定校准比率，所述校准比率被定义为所述图像序列内的每个像素的物理距离；接收所述顶点标记的所述物理位置；通过在所述第一方向上移动所述第一偏移距离并在所述第二方向上移动所述第二偏移距离来将所述可移动台从所述第一位置移动到第二位置；在所述第二位置处测量在所述GUI内的预定顶点标记的像素位置与所述GUI内的所述十字准线中心的像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第一像素差；以及基于所述第一方向和所述第二方向上的所述第一像素差与阈值之间的比较来输出校准状态。 2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述校准比率包括：接收所述第一多边形和所述第二多边形中的一者的预定边的物理长度；测量所述预定边在所述GUI内在其上延伸的像素数量；以及获取所述预定边的所述物理长度与所测量的像素数量的比率。 3.根据权利要求1所述的方法，还包括当所述第一像素差各自小于或等于所述阈值时通告表示成功校准状态的第一通知。 4.根据权利要求1所述的方法，其中当所述第一像素差各自小于或等于所述阈值时，所述摄像机的所述视野的光轴与所述GUI内的所述十字准线的所述像素位置大致相交。 5.根据权利要求4所述的方法，所述方法还包括：从所述可移动台移除所述校准体模；将目标对象安装到所述可移动台；移动所述可移动台，使得所述目标对象的至少一部分在所述摄像机的所述视野内；在所述GUI内接收对在所述目标对象上的所述视野内的检查位置的用户选择；测量在所述GUI内的所述检查位置的像素位置与所述GUI内的所述十字准线中心的像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第二像素差；基于所述第二像素差和所述校准比率来确定所选择的检查位置与所述摄像机的所述光轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第一物理偏移距离；接收在所述摄像机的所述光轴与由邻近所述摄像机定位的x射线源发射的x射线束的束轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第二物理偏移距离；以及基于所述第一物理偏移距离和所述第二物理偏移距离将所述可移动台移动到第三位置，其中所述x射线源的所述束轴在所述第三位置与所述目标对象上的所选择的检查位置相交。 6.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括当所述第一像素差中的至少一个大于所述阈值时通告表示失败校准状态的第二通知。 7.根据权利要求1所述的方法，其中当所述第一像素差中的至少一个大于所述阈值时，所述摄像机的所述视野的所述光轴不与所述GUI内的所述十字准线的所述像素位置相交。 8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括当所述第一像素差大于所述阈值时确定所述第一方向和所述第二方向上的相应校正因子，其中所述校正因子是所述十字准线中心的所述像素位置与所述顶点标记的所述像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第四像素差。 9.根据权利要求8所述的方法，所述方法还包括：从所述可移动台移除所述校准体模；将目标对象安装到所述可移动台；将所述可移动台移动到一个位置，使得所述目标对象的至少一部分在所述摄像机的所述视野内；在所述GUI内接收对在所述目标对象上的所述视野内的检查位置的用户选择；测量在所述GUI内的所述检查位置的像素位置与所述GUI内的所述十字准线中心的像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第二像素差；基于所述第二像素差和所述校准比率来确定所选择的检查位置与所述摄像机的所述光轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第一物理偏移距离；接收在所述摄像机的所述光轴与由邻近所述摄像机定位的x射线源发射的x射线束的束轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第二物理偏移距离；在所述第一方向和所述第二方向上接收所述校正因子；基于所述第一物理偏移距离和所述第二物理偏移距离以及所述校正因子将所述可移动台移动到第三位置，其中所述x射线源的所述束轴的所述位置与所述目标对象上的所选择的位置相交。 10.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储指令的非暂态机器可读介质，所述指令在由至少一个可编程处理器执行时，使得所述至少一个可编程处理器执行操作，所述操作包括：生成图形用户界面(GUI)，所述GUI包括光学摄像机的视野的图像序列和覆盖在所述图像序列上的十字准线；输出所述GUI以用于显示；将所述可移动台移动到第一位置，其中校准体模位于所述摄像机的所述视野内，其中所述校准体模的第一表面为大致平面的并且包括在其上示出的光学可见图案，所述图案包括：不同大小的多个多边形，其中所述多个多边形中的第一多边形在所述多个多边形中的第二多边形内嵌入并居中；在所述校准体模的中心处的中心标记；和在所述多个多边形中的一个多边形的顶点处的顶点标记；其中所述顶点标记的物理位置与所述中心标记的物理位置偏移第一方向上的预定第一偏移距离和第二方向上的预定第二偏移距离，并且其中所述第一方向和所述第二方向位于所述第一表面的所述平面中并且彼此正交；其中所述十字准线中心在所述第一位置处与所述GUI内的所述中心标记对准；当所述可移动台位于所述第一位置处时确定校准比率，所述校准比率被定义为所述图像序列内的每个像素的物理距离；接收所述顶点标记的所述物理位置；通过在所述第一方向上移动所述第一偏移距离并在所述第二方向上移动所述第二偏移距离来将所述可移动台从所述第一位置移动到第二位置；在所述第二位置处测量在所述GUI内的所述预定顶点标记的像素位置与所述GUI内的所述十字准线中心的像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第一像素差；以及基于所述第一方向和所述第二方向上的所述第一像素差与阈值之间的比较来输出校准状态。 11.根据权利要求10所述的计算机程序产品，其中确定所述校准比率包括：接收所述第一多边形和所述第二多边形中的一者的预定边的物理长度；测量所述预定边在所述GUI内在其上延伸的像素数量；以及获取所述预定边的所述物理长度与所测量的像素数量的比率。 12.根据权利要求10所述的计算机程序产品，其中所述至少一个可编程处理器被进一步配置为执行包括以下的操作：当所述第一像素差各自小于或等于所述阈值时通告表示成功校准状态的第一通知。 13.根据权利要求10所述的计算机程序产品，其中当所述第一像素差各自小于或等于所述阈值时，所述摄像机的所述视野的所述光轴与所述GUI内的所述十字准线的所述像素位置大致相交。 14.根据权利要求13所述的计算机程序产品，其中所述至少一个可编程处理器被进一步配置为执行包括以下的操作：在从所述可移动台移除校准体模并且将目标对象安装到所述可移动台之后移动所述可移动台，其中将所述可移动台移动到一个位置，使得所述目标对象的至少一部分在所述摄像机的所述视野内；在所述GUI内接收对在所述目标对象上的所述视野内的检查位置的用户选择；测量在所述GUI内的所述检查位置的像素位置与所述GUI内的所述十字准线中心的像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第二像素差；基于所述第二像素差和所述校准比率来确定所选择的检查位置与所述摄像机的所述光轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第一物理偏移距离；接收在所述摄像机的所述光轴与由邻近所述摄像机定位的x射线源发射的x射线束的束轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第二物理偏移距离；以及基于所述第一物理偏移距离和所述第二物理偏移距离将所述可移动台移动到第三位置，其中所述x射线源的所述束轴在所述第三位置与所述目标对象上的所选择的检查位置相交。 15.根据权利要求10所述的计算机程序产品，其中所述至少一个可编程处理器被进一步配置为执行包括以下的操作：当所述第一像素差中的至少一个大于所述阈值时通告表示失败校准状态的第二通知。 16.根据权利要求1所述的计算机程序产品，其中当所述第一像素差中的至少一个大于所述阈值时，所述摄像机的所述视野的所述光轴不与所述GUI内的所述十字准线的所述像素位置相交。 17.根据权利要求1所述的计算机程序产品，其中所述至少一个可编程处理器被进一步配置为执行包括以下的操作：当所述第一像素差大于所述阈值时确定所述第一方向和所述第二方向上的相应校正因子，其中所述校正因子是所述十字准线中心的所述像素位置与所述顶点标记的所述像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第四像素差。 18.根据权利要求17所述的计算机程序产品，其中所述至少一个可编程处理器被进一步配置为执行包括以下的操作：在从所述可移动台移除所述校准体模并且将目标对象安装到所述可移动台之后移动所述可移动台，其中将所述可移动台移动到一个位置，使得所述目标对象的至少一部分在所述摄像机的所述视野内；在所述GUI内接收对在所述目标对象上的所述视野内的检查位置的用户选择；测量在所述GUI内的所述检查位置的像素位置与所述GUI内的所述十字准线中心的像素位置之间在所述第一方向和所述第二方向上的相应第二像素差；基于所述第二像素差和所述校准比率来确定所选择的检查位置与所述摄像机的所述光轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第一物理偏移距离；接收在所述摄像机的所述光轴与由邻近所述摄像机定位的x射线源发射的x射线束的束轴之间在所述第一方向和所述第二方向上的第二物理偏移距离；在所述第一方向和所述第二方向上接收所述校正因子；基于所述第一物理偏移距离和所述第二物理偏移距离以及所述校正因子将所述可移动台移动到第三位置，其中所述x射线源的所述束轴的所述位置与所述目标对象上的所选择的位置相交。
所属类别：	发明专利