技术领域
[0001] 本
发明涉及自动曝光控制技术领域，特别是一种自动曝光控制的自动校准系统及方法和医疗设备。
背景技术
[0002] 自动曝光控制(Automatic Exposure Control，AEC)是指通过控制到达胶片或数字探测器的
X射线剂量来获得高
质量的成像影像质量。根据X射线数字探测器的感光响应曲线，所获得影像
亮度信号幅度取决于所受到X射线
辐射剂量的大小，
辐射剂量越大，所获得影像亮度信号的幅度越大。在影像亮度信号幅度达到最佳成像效果时，结束曝光，就能够获得最佳的诊断影像。
[0003] 目前市场上的数字式成像系统实现自动曝光控制的方法。虽然在引入数字
平板探测器后，可以采用数字的方式将接收到的X射线剂量转化为
电信号并进行数字化采集，但是由于受到数字影像处理技术的限制，获得整幅影像的灰度值需要花费较长的时间，所以影像工作站无法在曝光进行的过程中实现实时亮度信号的反馈。
发明内容
[0004] 有鉴于此，本发明一方面提出了一种自动曝光控制的自动校准系统，另一方面也提出了一种包括该自动曝光控制的自动校准系统的医疗设备，再一方面还提出了一种自动曝光控制的自动校准方法。
[0005] 根据一实施方式，自动曝光控制的自动校准系统包括：一X射线球管，用于产生X射线；一平板探测器，用于接收所述X射线并生成一曝光图像；一高压发生器，用于为所述X射线球管提供
电压并包括一第一通信单元；以及一影像工作站，用于接收所述曝光图像并包括一第二通信单元；其中，所述高压发生器和所述影像工作站之间分别通过所述第一通信单元和所述第二通信单元进行通信，所述影像工作站统计所述曝光图像的实际灰度值并提供一反馈信息至所述高压发生器，所述高压发生器根据所述反馈信息校准自动曝光剂量参数。
[0006] 可选地，所述影像工作站计算所述曝光图像的实际灰度值与其所存储的一理想灰度值的差值并将所述差值作为反馈信息发送至所述高压发生器，所述高压发生器根据所述差值校准自动曝光剂量参数。
[0007] 可选地，所述影像工作站将所述曝光图像的实际灰度值与其所存储的一理想灰度值作为反馈信息发送至所述高压发生器，所述高压发生器计算所述曝光图像的实际灰度值与所述理想灰度值的差值并根据所述差值校准自动曝光剂量参数。
[0008] 可选地，所述影像工作站将所述曝光图像的实际灰度值作为反馈信息发送至所述高压发生器，所述高压发生器计算所述曝光图像的实际灰度值与其所存储的一理想灰度值的差值并根据所述差值校准自动曝光剂量参数。
[0009] 可选地，所述理想灰度值为预先设定的灰度值或者从预存表格或曲线中获取的灰度值。
[0010] 可选地，所述第一通信单元和第二通信单元分别包括配合通信的
接口，所述接口选自如下接口之一：同步串行
通信接口、异步串行通信接口、CAN总线接口、CANOPEN总线接口以及Ethernet接口。
[0011] 根据一实施方式，医疗设备包括如前所述的任一种自动曝光控制的自动校准系统。
[0012] 根据一实施方式，自动曝光控制的自动校准方法包括：A)获得一曝光图像；B)计算所述曝光图像的实际灰度值；C)计算所述曝光图像的实际灰度值与一理想灰度值之间的差值；以及D)根据所述差值校准自动曝光剂量参数。
[0013] 可选地，自动曝光控制的自动校准方法还包括：E)判断所述差值是否在一预设灰度值范围内；以及F)若所述差值处于所述预设灰度值范围内，则停止校准；若所述差值超出所述预设灰度值范围，则继续进行步骤D)。
[0014] 可选地，步骤D)进一步包括：D1)根据所述差值判断若所述实际灰度值低于所述理想灰度值，则校准自动曝光剂量参数以增加曝光剂量；以及D2)根据所述差值判断若所述实际灰度值高于所述理想灰度值，则校准自动曝光剂量参数以减少曝光剂量。
[0015] 本发明能够实现对自动曝光控制技术的自动校准，提高校准
精度并降低系统的维护成本。具体地，本发明提出的校准流程自动进行，整个校准过程在操作者发起后，不需要额外的手动操作，从而可以缩短校准的时间，并避免操作者经验不足对校准结果造成不良影响。此外，高压发生器根据影像系统实际原始影像的灰度值和理想影像灰度值之间的差值，对预设的目标剂量进行修正，能够提高校准的准确性。
附图说明
[0016] 下面将通过参照附图详细描述本发明的
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他特征和优点，附图中：
[0017] 图1为根据本发明一实施方式的自动曝光控制的自动校准系统的
框图。
[0018] 图2为根据本发明一实施方式的自动曝光控制的自动校准方法的
流程图。
[0019] 图3为根据本发明另一实施方式的自动曝光控制的自动校准方法的流程图。
[0020] 其中，附图标记如下：
[0021] 100 自动曝光控制的自动校准系统
[0022] 101 X射线球管
[0023] 102 平板探测器
[0024] 103 高压发生器
[0025] 104 影像工作站
[0026] 1031 第一通信单元
[0027] 1041 第二通信单元
[0028] 200、300 自动曝光控制的自动校准方法
[0029] S201-S204 步骤
[0030] S301-S305 步骤
具体实施方式
[0031] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同的部分。
[0032] 在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0033] 为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
[0034] 在本文中，“一”、“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的前提等。
[0035] 参见图1，图1为根据本发明一实施方式的自动曝光控制的自动校准系统的框图。如图1所示，自动曝光控制的自动校准系统100包括一X射线球管101、一平板探测器102、一高压发生器103以及一影像工作站104。X射线球管101用于产生X射线，平板探测器102用于接收X射线并生成一曝光图像，高压发生器103用于为X射线球管101提供电压，影像工作站
104用于接收曝光图像。其中，高压发生器103包括一第一通信单元1031，影像工作站104包括一第二通信单元1041，从而高压发生器103和影像工作站104之间分别通过第一通信单元
1031和第二通信单元1041能够进行通信。影像工作站104统计曝光图像的实际灰度值并提供一反馈信息至高压发生器103，高压发生器103根据反馈信息校准自动曝光剂量参数。
[0036] 在变化实施方式中，平板探测器102可以采用数字平板探测器，并且根据实际应用情况还可以在数字平板探测器前设置电离室板(图未示)。电离室板能够起到实时探测并反馈所接收到X射线剂量的作用，当通过电离室获得的X射线剂量反馈值达到高压发生器预设的目标剂量时，当前曝光会自动结束。
[0037] 下面针对影像工作站104与高压发生器103之间的通信进行详细说明。
[0038] 第一通信单元1031和第二通信单元1041可以分别包括配合通信的接口，所述接口可以为，例如但不限于，同步串行通信接口、异步串行通信接口、CAN总线接口、CANOPEN总线接口以及Ethernet接口。本领域的技术人员可以根据实际应用需要设置各种不同的通信接口，本发明在此方面不受限。
[0039] 在一实施方式中，通过高压发生器103基于曝光图像的实际灰度值与一理想灰度值之间的差值来校准自动曝光剂量参数。其中，理想灰度值可以是在校准过程开始前由操作人员人工输入并保存在相关部件中的信息，或者也可以是记录在预先存储的表格或曲线中的信息。并且，前述人工输入的信息或者预先存储的表格或曲线既可以存储在影像工作站104中，也可以存储在高压发生器103中。所述表格或曲线可以体现患者的BMI信息、各剂量值、各灰度值、各电压值等信息之间的对应关系，从而相关部件(如高压发生器103或影像工作站104)可以通过查表的方式自动获取理想灰度值。
[0040] 具体地，当由影像工作站104存储理想灰度值时，影像工作站104可以计算曝光图像的实际灰度值与其所存储的理想灰度值的差值，并将所述差值作为反馈信息发送至高压发生器103，或者影像工作站104也可以直接将曝光图像的实际灰度值与理想灰度值作为反馈信息发送至高压发生器103，由高压发生器103计算曝光图像的实际灰度值与理想灰度值的差值，随后由高压发生器103根据所述差值校准自动曝光剂量参数。当由高压发生器103存储理想灰度值时，影像工作站104可以仅将曝光图像的实际灰度值作为反馈信息发送至高压发生器103，由高压发生器103计算所述曝光图像的实际灰度值与其所存储的理想灰度值的差值并根据所述差值校准自动曝光剂量参数。
[0041] 本领域的技术人员容易理解的是，自动曝光剂量参数受到多个因子的影响，例如X射线球管的管电压、管
电流以及加载时间等，通过协同调整前述多个因子的值能够实现对自动曝光剂量参数的校准。如何通过调整管电压、管电流、加载时间等因子的值来校准自动曝光剂量参数属于本领域的技术人员普遍知晓的内容，可以同时调节上述三个因子，也可以根据需要选择对三个因子中的一个或两个进行调节，本发明在此不进行赘述。
[0042] 参见图2，图2为根据本发明一实施方式的自动曝光控制的自动校准方法的流程图根据一实施方式。如图2所示，自动曝光控制的自动校准方法200包括如下步骤：
[0043] S201：获得一曝光图像；
[0044] S202：计算所述曝光图像的实际灰度值；
[0045] S203：计算所述曝光图像的实际灰度值与一理想灰度值之间的差值；以及[0046] S204：根据所述差值校准自动曝光剂量参数。
[0047] 以自动校准方法200被应用于一X射线诊断设备为例进行说明，X射线诊断设备进入校准模式，完成自控曝光控制成像流程后，获得一曝光图像(步骤S201)，由X射线诊断设备的影像工作站统计所获得的原始曝光图像的实际灰度值(步骤S202)，计算实际灰度值与一理想灰度值之间的差值(步骤S203)。
[0048] 如前面结合图1所述的，X射线诊断设备的影像工作站和高压发生器之间可以进行通信，并且其通信内容可以根据实际应用需要进行设置。影像工作站可以计算该差值并反馈给高压发生器，或者直接将实际灰度值和理想灰度值反馈给高压发生器，再或者仅将实际灰度值反馈给高压发生器。然后，高压发生器根据实际影像灰度值和理想影像灰度值的差值来校准自动曝光剂量参数(步骤S204)。
[0049] 其中，步骤S204还可以包括：根据所述差值判断若实际灰度值低于理想灰度值，则校准自动曝光剂量参数以增加曝光剂量；以及根据所述差值判断若所述实际灰度值高于所述理想灰度值，则校准自动曝光剂量参数以减少曝光剂量。
[0050] 在变化实施方式中，上述校准过程可以是反复
迭代的校准过程，每次完成自控曝光控制成像获得曝光图像后，通过改变高压发生器预设的目标曝光剂量参数使得从影像工作站反馈的实际影像灰度值与理想影像灰度值逐步达到一致。
[0051] 参见图3，图3为根据本发明另一实施方式的自动曝光控制的自动校准方法的流程图。如图3所示，自动曝光控制的自动校准方法300包括与方法200的步骤S201-S203类似的步骤S301-S303。下面重点说明方法300与方法200的不同之处，方法300还包括如下步骤：
[0052] 步骤S304：判断所述差值是否在一预设灰度值范围内；以及
[0053] 步骤S305：若所述差值处于所述预设灰度值范围内，则不进行校准；若所述差值超出所述预设灰度值范围，则根据所述差值校准自动曝光剂量参数继续。
[0054] 其中预设灰度值范围通常与所使用的成像设备(如平板探测器)的特性相关，在实践中也可以由操作人员根据需要进行预先设定，本发明在此方面不受限。
[0055] 本发明还提供一种医疗设备，该医疗设备包括如前所述的任一种自动曝光控制的自动校准系统。举例来说，该医疗设备可以为利用X射线进行医疗诊断的设备。
[0056] 综上所述，本发明提供自动曝光控制的自动校准系统及方法和医疗设备。根据一实施方式，自动曝光控制的自动校准系统包括：一X射线球管，用于产生X射线；一平板探测器，用于接收所述X射线并生成一曝光图像；一高压发生器，用于为所述X射线球管提供电压并包括一第一通信单元；以及一影像工作站，用于接收所述曝光图像并包括一第二通信单元；其中，所述高压发生器和所述影像工作站之间分别通过所述第一通信单元和所述第二通信单元进行通信，所述影像工作站统计所述曝光图像的实际灰度值并提供一反馈信息至所述高压发生器，所述高压发生器根据所述反馈信息校准自动曝光剂量参数。本发明能够实现对自动曝光控制技术的自动校准，提高校准精度并降低系统的维护成本。
[0057] 以上所述仅为本发明的实施例而已，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。
