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一种自动曝光控制方法和装置

阅读:354发布:2020-05-13

专利汇可以提供一种自动曝光控制方法和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 申请 提供一种 自动曝光控制 方法和装置,其中方法包括:获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管 电压 kv;根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF,所述截止电压关系模型用于表示图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的关系;将所述REF下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF控制曝光。本申请实现了对被检体不同曝光部位的不同灰度要求。,下面是一种自动曝光控制方法和装置专利的具体信息内容。

1.一种自动曝光控制方法,其特征在于,所述方法包括:
获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管电压kv;
根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF,所述截止电压关系模型用于表示图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的关系;
将所述REF下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF控制曝光。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取通过光栅扫描系统测量的所述曝光部位的实际厚度;
将所述实际厚度转化为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA等效厚度,所述转化的PMMA等效厚度与预估的所述曝光部位的PMMA等效厚度作比较,得到厚度修正因子;
根据所述厚度修正因子,调节所述REF值。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取对所述曝光部位进行曝光得到的曝光图像的图像灰度值;
根据所述图像灰度值和期望灰度值,以及所述截止电压关系模型,修正所述曝光截止电压REF。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在自动曝光控制AEC校准时,在相同的等效厚度和kv条件下,通过变换REF进行曝光,得到对应所述REF的图像灰度值;
拟合得到所述等效厚度和kv条件下的REF和图像灰度值的关系曲线;
变换所述等效厚度和kv条件,分别得到对应不同的等效厚度和kv条件下的所述REF和图像灰度值的关系曲线;
通过插值算法,得到任意的图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的所述截止电压关系模型。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
分别获取曝光时采用的实际管电流mA与AEC校准时选用的标准mA对应的灰度补偿模型,所述灰度补偿模型用于表示在非标准mA条件下的REF与图像灰度值之间的关系曲线,所述标准mA是AEC校准时kv对应使用的mA;
根据获取的所述灰度补偿模型、以及所述期望灰度值,对根据所述截止电压关系模型得到的REF进行修正。
6.一种自动曝光控制装置,其特征在于,所述装置包括:
参数获取模,用于获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管电压kv;
截止电压确定模块,用于根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF,所述截止电压关系模型用于表示图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的关系;
数据发送模块,用于将所述REF下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF控制曝光。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述截止电压确定模块,还用于:获取通过光栅扫描系统测量的所述曝光部位的实际厚度;将所述实际厚度转化为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA等效厚度,所述转化的PMMA等效厚度与预估的所述曝光部位的PMMA等效厚度作比较,得到厚度修正因子;根据所述厚度修正因子,调节所述REF值。
8.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述截止电压确定模块,还用于:获取对所述曝光部位进行曝光得到的曝光图像的图像灰度值;根据所述图像灰度值和期望灰度值,以及所述截止电压关系模型,修正所述曝光截止电压REF。
9.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
模型建立模块,用于:在自动曝光控制AEC校准时,在相同的等效厚度和kv条件下,通过变换REF进行曝光,得到对应所述REF的图像灰度值;拟合得到所述等效厚度和kv条件下的REF和图像灰度值的关系曲线;变换所述等效厚度和kv条件,分别得到对应不同的等效厚度和kv条件下的所述REF和图像灰度值的关系曲线;通过插值算法,得到任意的图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的所述截止电压关系模型。
10.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,
所述截止电压确定模块,还用于:分别获取曝光时采用的实际管电流mA与AEC校准时选用的标准mA对应的灰度补偿模型,所述灰度补偿模型用于表示在非标准mA条件下的REF与图像灰度值之间的关系曲线,所述标准mA是AEC校准时kv对应使用的mA;根据获取的所述灰度补偿模型、以及所述期望灰度值,对根据所述截止电压关系模型得到的REF进行修正。

说明书全文

一种自动曝光控制方法和装置

技术领域

[0001] 本申请涉及医疗设备技术,特别涉及一种自动曝光控制方法和装置。

背景技术

[0002] 数字化X射线摄影(Digital Radiography,简称:DR)设备因其辐射剂量小、影像质量高等优点而被广泛应用,为了获取理想的图像质量,需要为DR设备设置合适的曝光参数。在传统方式中,医生可以根据患者的身高、体重等患者特征,并结合自己的主观经验确定设备的曝光参数的取值,但是这种手动设置曝光参数的方式完全依赖医生的主观经验,缺乏科学的理论依据,导致图像灰度及图像质量无法满足实际要求。为了克服上述手动曝光控制的缺点,当前开始将AEC(Automatic Exposure Control,自动曝光控制)技术应用于DR设备,以实现在曝光过程中,通过控制曝光截止时间实现自动曝光目的。
[0003] 电离室控制法是其中一种AEC的参数调整方式,该方法的原理是通过高压发生器控制球管发射射线,该射线在照射被检体后,被探测器接收以生成曝光图像;在被检体和探测器之间设置电离室,该电离室可以感测透过被检体的射线的剂量,并将射线剂量转化为电信号反馈至高压发生器,高压发生器在确定电信号达到预设的曝光截止电压AEC REF(可以简称REF)时,则停止输出高压即停止曝光。可见,高压发生器可以根据REF自动控制何时停止曝光,该REF是一个用于控制曝光剂量的重要参数,通过调节该参数可以控制曝光剂量的大小,从而影响曝光图像的灰度值。相关技术中,可以根据所要生成图像的期望灰度设定对应的REF,但是,对于不同的被检体比如不同体型人体的不同部位,通常采用同一期望灰度,无法满足对不同部位图像诊断的不同灰度需求。发明内容
[0004] 有鉴于此,本申请提供一种自动曝光控制方法和装置,以实现对被检体不同曝光部位的不同灰度要求。
[0005] 具体地,本申请是通过如下技术方案实现的:
[0006] 第一方面,提供一种自动曝光控制方法,所述方法包括:
[0007] 获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管电压kv;
[0008] 根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF,所述截止电压关系模型用于表示图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的关系;
[0009] 将所述REF下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF控制曝光。
[0010] 第二方面,提供一种自动曝光控制装置,所述装置包括:
[0011] 参数获取模,用于获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管电压kv;
[0012] 截止电压确定模块,用于根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF,所述截止电压关系模型用于表示图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的关系;
[0013] 数据发送模块,用于将所述REF下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF控制曝光。
[0014] 本申请提供的自动曝光控制方法和装置,通过对被检体的不同部位采用了对应不同的期望灰度值,以满足不同部位的不同图像诊断需求,并且,通过建立与REF相关的多变量关系模型,量化了REF与多个变量之间的关系,使得根据该关系模型确定的REF更加准确,实现了对被检体不同曝光部位的不同灰度要求。附图说明
[0015] 图1是本申请一示例性实施例示出的一种AEC系统的原理示意图;
[0016] 图2是本申请一示例性实施例示出的一种REF与GV的关系曲线图;
[0017] 图3是本申请一示例性实施例示出的一种REF确定流程图
[0018] 图4是本申请一示例性实施例示出的一种自动曝光控制的流程图;
[0019] 图5是本申请一示例性实施例示出的一种光栅扫描系统的应用结构图;
[0020] 图6是本申请一示例性实施例示出的一种自动曝光控制的流程图;
[0021] 图7是本申请一示例性实施例示出的一种mA条件下的关系曲线图;
[0022] 图8是本申请一示例性实施例示出的一种自动曝光控制装置的结构示意图;
[0023] 图9是本申请一示例性实施例示出的一种自动曝光控制装置的结构示意图;
[0024] 图10是本申请一示例性实施例示出的一种控制自动曝光的设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

[0025] 这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
[0026] AEC是一种可以自动调整DR设备曝光参数的技术,可以克服传统方式中的手动曝光控制精度低的缺陷。图1示例了一种DR设备中的AEC系统的原理简图,该AEC系统可以应用于电离室控制法(电离室控制法是其中一种AEC控制方式,AEC控制技术还有其他方式,比如二次曝光法)。
[0027] 如图1所示,控制机11可以将控制参数(例如,REF)下发至高压发生器12,高压发生器12根据控制参数控制球管13的曝光射线(如,x射线)的发射。曝光射线穿过被检体14后,被探测器15接收以生成曝光图像。其中,在被检体14和探测器15之间设置有电离室16,该电离室16可以感测透过被检体14的射线的剂量,并将射线剂量转化为电信号反馈至高压发生器12。高压发生器在确定电信号达到预设的曝光截止电压AEC REF(可以简称REF)时,则停止输出高压即停止曝光。因此,REF是一个高压发生器控制曝光停止的重要参数,可以通过REF控制曝光剂量,进而达到控制曝光图像的灰度值的目的。
[0028] 本申请实施例提供的自动曝光控制方法,即可应用于上述图1所示的架构,将用于描述控制机11如何确定REF,在确定REF后可以将该参数下发至高压发生器12,高压发生器12就可以据此在电离室16反馈的电信号达到REF时,停止曝光。需要说明的是,本申请的实施例中,根据被检体的不同部位的图像诊断需求,可以根据经验值设定不同部位对应的期望灰度值,比如可以预先建立被检体的各个部位对应的期望灰度的关系表,以供后续实际应用时查表使用,例如,当实际诊断时,医生选择完毕患者的曝光部位后,截止电压关系模型可以根据上述关系表,通过调取期望灰度值自动计算出对应的REF值并下设给高压发生器,通过控制曝光截止时间时进而实现期望灰度目的。本申请实施例的自动曝光控制方法,将用于描述如何实现上述的期望灰度值,以满足对被检体的不同部位的不同图像灰度要求。在本例子的电离室控制法中,图像灰度的控制将通过REF控制实现,因此,本例子的自动曝光控制方法即说明如何确定高压发生器控制曝光所使用的REF,来达到实现期望灰度的目的。
[0029] 为了使得参数确定较为准确,本申请实施例提供的曝光控制方法中,包括“AEC校准”和“AEC实际应用”两部分,其中,“AEC校准”阶段主要是通过采样数据建立曝光控制方法中所需要用到的参数关系模型,比如,该模型可以包括曝光参数、REF以及曝光图像的图像灰度等多变量之间的量化关系,通过该量化关系建立REF及其相关变量之间的转换途径;即模型选取的曝光参数,REF以及对应图像灰度变量关系,主要依赖于AEC校准时采集数据,并通过插值算法获取其它kV条件及对应变量关系曲线关系。在“AEC实际应用”阶段,可以根据该模型,获取一些与REF有关的模型输入量,并最终根据模型确定出对应的REF。如下将分别描述“AEC校准”和“AEC实际应用”过程。
[0030] AEC校准过程
[0031] 该校准过程主要用于建立后续应用中使用到的参数关系。本例子中,在校准过程使用模体,对模体在不同的曝光参数下进行曝光,得到采样数据。
[0032] 首先,在某一相同的等效厚度和kv条件下,通过变换REF进行曝光,得到对应所述REF的图像灰度值。例如,假定采用kv-1,模体的等效厚度是Pet-1,在该条件(kv-1,Pet-1)下,使用一个REF-1值控制曝光,得到的曝光图像的图像灰度值是GV-1,即得到一个采样点(REF-1,GV-1);然后,变化REF值为REF-2控制曝光,得到的曝光图像的图像灰度值是GV-2,即得到另一个采样点(REF-2,GV-2)。同样方式,可以得到多个采样点。
[0033] 上述采样可以得到,在某一条件(kv-1,Pet-1)下,多个REF和对应的GV的采样点数据,例如,(REF-1,GV-1),(REF-2,GV-2),可以通过这些采样点数据拟合出在同一个kv和Pet条件下的REF和图像灰度值的关系曲线。同理,保持kv条件不变,变换等效厚度为Pet-2,同样的方式可以得到在条件(kv-1,Pet-2)下的多个REF和对应的GV的采样点数据,并可以拟合出在条件(kv-1,Pet-2)下的REF和图像灰度值的关系曲线。
[0034] 可以结合图2来看,图2示例了在kv-1条件下,不同的等效厚度时,REF和GV的不同关系曲线。如图2所示,当等效厚度为Pet-1时,REF和GV的关系符合关系曲线21,当等效厚度为Pet-2时,REF和GV的关系符合关系曲线22,REF与GV近似成线性关系。对于Pet-1和Pet-2之间的非采样点的中间厚度,可以通过插值算法推算出中间厚度时的REF和GV的关系曲线。即图2中只示例了两种等效厚度时的关系曲线,实际上图2中可以包括连续的很多的等效厚度对应的(REF,GV)关系曲线。
[0035] 接着,可以变换kv条件,将kv-1变换为kv-2,在条件(kv-2,Pet-1)下,通过变换REF进行曝光,得到对应所述REF的图像灰度值,获取到该条件下的多个采样点数据,例如,(REF-3,GV-3),(REF-4,GV-4),可以通过这些采样点数据拟合出在条件(kv-2,Pet-1)下的REF和图像灰度值的关系曲线。同理,可以在kv-2条件下变换不同的等效厚度,比如,(kv-2,Pet-2),(kv-2,Pet-3)等,并在各个条件下同样通过变换REF进行曝光,得到多个(REF,GV)的采样点数据。拟合数据后可以得到类似图2的关系曲线,只不过该关系曲线是在kv-2条件下的对应不同等效厚度Pet的(REF,GV)关系曲线。对于不同的kv之间的非采样点的中间管电压,比如,kv-1和kv-2之间的中间kv条件,也可以近似通过插值算法推算出中间kv条件时的REF和GV的关系曲线,同时须参考具体kV特性进行修正。
[0036] 如下的表1,示例了几个对应参数值,即(kv、Pet、REF、GV)这四个参数之间的对应关系(例如,图2所示的曲线图,实际上也是这四种参数的对应,只是曲线显示的是在(kv、Pet)下的(REF、GV)的对应),该参数对应关系即截止电压关系模型,可以根据其中三个参数(kv、Pet、GV)得到对应的REF。此外,表1中示例了部分对应关系,实际上可以通过插值法得到任意的(kv、Pet、REF、GV)对应关系。由表1还可以看到,在不同的kv、不同的Pet下,采用同一个REF,得到的图像灰度值GV是不同的。
[0037] 表1模型中的部分对应数据
[0038]
[0039]
[0040] 在获得上述的截止电压关系模型后,得到了(kv、Pet、REF、GV)这四个参数之间的对应关系,该关系可以用类似图2示例的关系曲线表示。那么,在实际应用中,只要确定曝光采用的kv、等效厚度Pet,就可以根据曝光部位的期望灰度值,结合关系曲线得到对应该期望灰度值GV的REF。如下将描述如何应用该截止电压关系模型。
[0041] AEC实际应用过程
[0042] 该应用过程是对被检体进行正式的扫描建像,以被检体为患者为例,图3示例了在对患者进行曝光时应用上面建立的模型确定REF的过程,包括:
[0043] 在步骤301中,获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管电压(即球管电压)kv。
[0044] 例如,医生可以根据就诊患者的曝光部位,选择对应该部位的期望灰度值,并且,控制机可以根据曝光部位,通过等效厚度算法,推算出该部位的等效厚度(PMMA equivalent thickness,简称Pet)。医生还可以设置曝光采用的曝光参数,例如,管电压kv和毫安秒mAs。
[0045] 在步骤302中,根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF,所述截止电压关系模型用于表示图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的关系。
[0046] 本步骤中,可以根据在AEC校准过程中建立的关系模型来求取REF,将步骤301中得到的三个参数期望灰度值、等效厚度以及kv,作为模型的输入,即可得到模型的输出REF。
[0047] 在步骤303中,将所述REF下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF控制曝光。
[0048] 本实施例的自动曝光控制方法,被检体的不同部位采用了对应不同的期望灰度值,以满足不同部位的不同图像诊断需求,并且,通过建立与REF相关的多变量关系模型,量化了REF与多个变量之间的关系,使得根据该关系模型确定的REF更加准确,本方法实现了对被检体不同曝光部位的不同灰度要求。
[0049] 在一个例子中,根据医生确定的被检体曝光部位预估的等效厚度,可能会出现偏差,进而导致REF的确定误差,因此,本例子可以获取被检体的曝光部位的实际厚度,并据此修正根据截止电压关系模型确定的REF。
[0050] 如图4所示,为一个例子中的自动曝光控制的流程,该流程包括了根据曝光部位的实际厚度对REF进行修正的步骤。如图4所示,可以包括:
[0051] 在步骤401中,获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管电压kv。
[0052] 在步骤402中,获取通过光栅扫描系统测量的所述曝光部位的实际厚度。
[0053] 本例子中,可以在胸片架及床体两侧预安装有光栅扫描系统,如图5的示例,是采用的光栅扫描系统的结构示意图,该光栅扫描系统由发射器和接收器组成,发射器发出的光直射到接收器,组成光栅扫描系统。
[0054] 当患者进入光栅扫描系统后,医师可通过开启控制机上的厚度识别功能,此时光栅扫描系统的发射器和接收器会自动竖起(平时为收起状态)。当医师确认患者摆位正常后,医师可通过控制机应用软件的确认按键开启光栅启动程序及扫描功能。当扫描完毕后,该装置会自动将检测到患者实际部位厚度值反馈给控制机。此外,当曝光完毕后,医生可以点击控制机应用软件的完成确认,则光栅扫描系统还可以自动收起,结束测量。
[0055] 在步骤403中,根据所述等效厚度和实际厚度,得到厚度修正因子。
[0056] 本步骤中,控制机可以将光栅扫描系统反馈的实测厚度值转化为PMMA(polymethyl methacrylate聚甲基丙烯酸甲酯)等效厚度值,并与之前预估的PMMA等效厚度值进行比较,得到厚度修正因子α。
[0057] 该厚度修正因子将用于后续步骤的REF修正,或者,也可以将获取厚度修正因子的计算步骤放在后面执行。
[0058] 在步骤404中,根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF。
[0059] 结合图2的示例来看,预先根据预估的曝光部位的等效厚度,确定所应选用的(REF,GV),并根据最终图像的期望灰度值GV,确定对应GV的REF。
[0060] 在步骤405中,根据厚度修正因子,调整REF值,得到新的截止电压REF’。
[0061] 例如,可以按照如下方式,根据厚度修正因子α修正REF值,推导如下:
[0062] 假设预估的等效厚度为l1,通过光栅扫描系统反馈的实测厚度值转换为PMMA等效厚度为l2,则厚度修正因子
[0063] 假设对等效厚度为l1人体组织进行AEC曝光,患者部位入口剂量为I0,经过人体到达平板处剂量为A,即射线经过患者后剂量衰减到A,人体组织衰减系数为μ,厚度修正因子为α,根据射线衰减原理,有以下公式:
[0064] 推得: 等效厚度
[0065] 同理,对于等效厚度为l2的人体组织进行AEC曝光,有 其中,Io'为患者入射口剂量调整后的值,即患者入射口剂量需要变为Io'才可以满足等效厚度变化为l2实现相同理想灰度值要求。推得: 等效厚度
[0066] 厚度修正因子
[0067] 推得: 进而有
[0068] 对应等效厚度l1的曝光参考电压为REF,REF'对应等效厚度为l2的人体组织AEC拍摄时所对应的截止电压,
[0069]
[0070]
[0071] 简写为:
[0072] 即在等效厚度为l2的人体组织AEC拍摄时,REF值需要修正为REF'才能实现理想灰度的目的。
[0073] 在步骤406中,将新的截止电压REF’下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF’控制曝光。
[0074] 本实施例的自动曝光控制方法,不仅实现了对被检体不同曝光部位的不同灰度要求,并且通过光栅扫描系统修正了等效厚度,使得REF确定更加准确,更能准确控制图像灰度的实现。
[0075] 在另一个例子中,在根据截止电压关系模型确定REF后,根据该REF控制曝光得到的图像灰度,也还是可能出现偏差,并不是期望灰度值,此时可以根据实际曝光图像的灰度,对REF再进行调整修正,使得REF更加准确。图6示例了根据灰度进行REF修正的例子,该例子可以在图4所示流程的基础上,再增加步骤407和步骤408。
[0076] 在步骤407中,获取对曝光部位进行曝光得到的曝光图像的图像灰度值。
[0077] 在步骤408中,根据图像中的曝光部位的图像灰度值和期望灰度值,以及所述截止电压关系模型,修正高压发生器中存储的曝光截止电压REF,作为下一次相同条件下的截止参考电压。
[0078] 本步骤中的根据灰度偏差来修正REF时,可以依据(REF,GV)的关系曲线,例如,在图2所示的例子中,以某个Pet下的关系曲线为例,假定根据该关系曲线,期望灰度值GVm对应的REF是REFm,但是按照REFm曝光得到的图像灰度是GVn,并不是期望的GVm,可以根据该关系曲线的倾斜度确定REF的补偿值,所依据的补偿关系模型可以是其中A为Pet2关系曲线的倾斜角度(Pet2即为较厚的人体组织等效厚度),可以推导得到,新的参考电压
[0079] 在又一个例子中,本申请实施例中的截止电压关系模型,是在某一固定的(kv、mA)条件下,求得的GV和REF的关系曲线,即假定mA不变时采样,那么实际实施中,医生设定的参数可能变化,比如使用了相同的kv和不同的mA,(例如,模型建立时是kv1、mA1,实际用的是kv1、mA2),这种电流变化也会带来灰度偏差,所以为了避免电流变化带来的灰度偏差,本例子可以对REF再进行修正,即在(REF,GV)关系曲线确定的REF基础上,再调整REF。
[0080] 本例子中,可以预先建立灰度补偿模型,该灰度补偿模型用于表示在非标准mA条件下的REF与图像灰度值之间的关系曲线,标准mA是AEC校准时所用的kv对应的mA。
[0081] 例如,参见图7所示,在模型采样中,未加任何PMMA负载条件下,对平板探测器进行空拍,分别以mA1和mA2作为条件,变化REF曝光得到GV,比如,将AEC REF电压分别设置为1V、5V,空拍曝光后对应得到实际灰度GV值。如mA1条件:(1V,GV1),(5V,GV2),以及mA2条件:
(1V,GV3),(5V,GV4),通过算法可以拟合出以上曲线关系(蓝色为mA1,红色为mA2)。
[0082] 根据上述建立的灰度补偿模型修正时,假设在kv条件下,本来根据截止电压关系模型,应该是按照(kv,mA1)进行曝光,采用截止电压REF,可以得到期望灰度值GV;可是医生在设置曝光参数时,设置参数为(kv,mA2),如果仍然以REF控制曝光,最后实际得到的图像灰度会产生偏差。本例子中将根据图7的灰度补偿模型对REF进行调整,根据获取的所述灰度补偿模型、以及所述期望灰度值,对根据所述截止电压关系模型得到的REF进行修正。
[0083] 举例如下:分别获取曝光时采用的实际管电流(即球管电流)mA2与AEC校准时选用的标准mA1对应的灰度补偿模型,该mA1是AEC校准时与所述kv对应的mA。结合图7的例子来描述补偿过程:
[0084] mA1曲线斜率为:k1=(GV2-GV1)/(5-1)=(GV2-GV1)/4........(1)[0085] mA1曲线对应的灰度上升角度α:α=αrc tan{(GV2-GV1)/4}.......(2)[0086] 同理:mA2曲线灰度上升角度β:β=αrc tan{(GV4-GV3)/4}........(3)[0087] 假设使用mA2条件,为了实现同样灰度值GV,则需要补偿的ΔAEC_REF:
[0088] ΔAEC_REF=REF2-REF1......................(4)
[0089] REF2={1+4(GV-GV3)}/(GV4-GV3)....................(5)
[0090] REF1={1+4(GV-GV1)}/(GV2-GV1)......................(6)
[0091] 将公式(5)与公式(6)作差,即得到补偿值ΔAEC_REF:
[0092] ΔAEC_REF={1+4(GV-GV3)}/(GV4-GV3)-{1+4(GV-GV1)}/(GV2-GV1)...(7)[0093] 本例子建立了对于相同kV条件下不同mA条件下的对应灰度的精确实现关系,通过该关系调整REF,进一步使得图像灰度的控制更加精确。
[0094] 本申请实施例的曝光参数调整方法,可以应用于电离室控制法执行的AEC控制中,并且通过AEC校准过程中的采样数据,建立了与REF和GV相关的多变量之间的关系模型,使得根据这种量化关系对REF的调整更加准确,更能准确实现所期望的图像灰度值;并且本例子的关系模型包括插值法确定的任意参数之间的对应关系,可以实现灵活的精确的REF控制。
[0095] 为了实现上述的自动曝光控制方法,本申请还提供了一种自动曝光控制装置,如图8所示,该装置可以包括:参数获取模块81、截止电压确定模块82和数据发送模块83。
[0096] 参数获取模块81,用于获取与被检体的曝光部位对应的期望灰度值、所述曝光部位的等效厚度、以及预设的管电压kv;
[0097] 截止电压确定模块82,用于根据截止电压关系模型,获取在所述kv和等效厚度时,与所述期望灰度值对应的曝光截止电压REF,所述截止电压关系模型用于表示图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的关系;
[0098] 数据发送模块83,用于将所述REF下发至高压发生器,以使得所述高压发生器根据REF控制曝光。
[0099] 在一个例子中,截止电压确定模块82,还用于:获取通过光栅扫描系统测量的所述曝光部位的实际厚度;将所述实际厚度转化为聚甲基丙烯酸甲酯PMMA等效厚度,所述转化的PMMA等效厚度与预估的所述曝光部位的PMMA等效厚度作比较,得到厚度修正因子;根据厚度修正因子,调节所述REF值。
[0100] 在一个例子中,截止电压确定模块82,还用于:获取对所述曝光部位进行曝光得到的曝光图像的图像灰度值;根据所述图像灰度值和期望灰度值,以及所述截止电压关系模型,修正所述曝光截止电压REF。
[0101] 在一个例子中,如图9所示,该装置还可以包括:模型建立模块84,用于:在自动曝光控制AEC校准时,在相同的等效厚度和kv条件下,通过变换REF进行曝光,得到对应所述REF的图像灰度值;拟合得到所述等效厚度和kv条件下的REF和图像灰度值的关系曲线;变换所述等效厚度和kv条件,分别得到对应不同的等效厚度和kv条件下的所述REF和图像灰度值的关系曲线;通过插值算法,得到任意的图像灰度值、等效厚度、管电压kv以及REF之间的所述截止电压关系模型。
[0102] 在一个例子中,截止电压确定模块82,还用于:分别获取曝光时采用的实际管电流mA与AEC校准时选用的标准mA对应的灰度补偿模型,所述灰度补偿模型用于表示在非标准mA条件下的REF与图像灰度值之间的关系曲线,所述标准mA是AEC校准时kv对应使用的mA;根据获取的所述灰度补偿模型、以及所述期望灰度值,对根据所述截止电压关系模型得到的REF进行修正。
[0103] 参见图10所示,对应于上述方法,本公开同时提供一种控制自动曝光的设备。如图10所示,该设备可以包括处理器1001以及机器可读存储介质1002,其中,处理器1001和机器可读存储介质1002通常借由内部总线1003相互连接。在其他可能的实现方式中,所述装置还可能包括外部接口1004,以能够与其他设备或者部件进行通信。进一步地,机器可读存储介质1002上存储有控制自动曝光的控制逻辑1005,该控制逻辑1005从功能上划分的逻辑模块,可以是图8或图9所示的自动曝光控制装置的结构。
[0104] 在不同的例子中,所述机器可读存储介质1002可以是:RAM(Radom Access Memory,随机存取存储器)、易失存储器、非易失性存储器、闪存、存储驱动器(如硬盘驱动器)、固态硬盘、任何类型的存储盘(如光盘、dvd等),或者类似的存储介质,或者它们的组合。
[0105] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请保护的范围之内。
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