CN103505232A - X光机及其曝光参数调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种X光机及其曝光参数调节方法。其中，所述X光机包括：摄像单元、图像视频处理单元、高压发生器、X光发生器、探测器和控制台；由摄像单元收集患者的患者图像后传输至图像视频处理单元；图像视频处理单元根据患者图像以及摄像单元与患者之间的距离，计算出患者的体型厚度；体型厚度信息被传输至控制台，由控制台根据预设的体型厚度信息与曝光参数之间的映射关系表，选择对应的曝光参数，以该曝光参数自动调节高压发生器和X光发生器。本发明提出依据患者的体型厚度自动调节X光机的曝光参数，从而达到优化X光机的操作流程、减少主观因素引起的曝光参数不确定性，有利于提高图像质量优化诊断，避免患者接触过多的X光辐射。

Description

X光机及其曝光参数调节方法

技术领域

本发明涉及一种X光机，尤其是涉及一种在X光机中通过自动识别患者体型来条件曝光参数的方法，以及使用该方法的X光机。

背景技术

曝光参数调节是医用X光机操作工作流的重要环节之一。选择合理合适的曝光参数既利于图像质量优化诊断，又避免患者接触过多X光辐射。

通常，X光机操作者根据目测患者体型（胖、中、瘦、儿童等）进行曝光参数选择或调节。如图1所示，常见医用X光机的基本工作操作流程依次由病人登记、选择体位、病人摆位、目测体型、调节参数和拍摄诊断组成。在实际运用中，由操作者根据患者体型，如胖、中、瘦、儿童等，以及操作者经验、厂家推荐值完成目测体型和调节参数。在患者较多的情况下，操作者需要以手工方式频繁调节参数，长期高负荷工作中难免出现参数调节不恰当，以及体型目测误差，导致出现图像质量差、患者接受多次辐射的状况。

发明内容

本发明主要提供一种体型识别装置及方法，旨在自动识别患者体型，并自动调节恰当的曝光参数。该装置及方法，可优化操作工作流，减轻操作者工作压力，提高图像质量优化诊断，避免患者接触过多辐射。

本发明采用如下技术方案实现：一种X光机，其包括：摄像单元、图像视频处理单元、高压发生器、X光发生器、探测器和控制台；由摄像单元收集患者的患者图像后传输至图像视频处理单元；图像视频处理单元根据患者图像以及摄像单元与患者之间的距离，计算出患者的体型厚度；体型厚度信息被传输至控制台，由控制台根据预设的体型厚度信息与曝光参数之间的映射关系表，选择对应的曝光参数，以该曝光参数自动调节高压发生器和X光发生器，使X光机根据每个患者的体型厚度信息按不同的曝光参数进行曝光处理。

其中，由摄像单元采集无患者存在的情况下探测器区域的本底图像；由图像视频处理单元对患者图像、本底图像进行减影操作，获得减影图像，根据减影图像并结合患者与摄像单元之间的间距，通过几何计算获得患者的体型厚度信息。

相应的，本发明公开一种X光机的曝光参数调节方法，其包括步骤：

由摄像单元收集患者的患者图像后传输至图像视频处理单元；

由图像视频处理单元根据患者图像以及摄像单元与患者之间的距离，计算出患者的体型厚度信息；

由控制台根据预设的体型厚度与曝光参数之间的映射关系表，选择对应的曝光参数，以该曝光参数自动调节高压发生器和X光发生器，使X光机根据每个患者的体型厚度信息按不同的曝光参数进行曝光处理。

其中，所述计算出患者的体型厚度信息的步骤具体包括：

由摄像单元采集无患者存在的情况下探测器区域的本底图像；

由图像视频处理单元对患者图像、本底图像进行减影操作，获得减影图像；

根据减影图像并结合患者与摄像单元之间的间距，通过几何计算获得患者的体型厚度信息。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明提出的X光机能够自动识别患者体型厚度信息，依据患者的体型厚度自动调节X光机的曝光参数，从而达到优化X光机的操作流程、减少主观因素引起的曝光参数不确定性，有利于减轻操作者工作压力，提高图像质量优化诊断，避免患者接触过多的X光辐射。

附图说明

图1是常见医用X光机的基本工作操作流程图；

图2是本发明提出的医用X光机的结构示意图；

图3是本发明采用图像减影的方法实现患者体型识别的流程示意图。

具体实施方式

如图2所示，X光机包括摄像单元1、图像视频处理单元2、高压发生器3、X光发生器4、探测器6和控制台7。其中，由摄像单元1和图像视频处理单元2完成患者体型识别。在实际运用中，摄像单元1与患者5保持平齐和特定距离。摄像单元1收集患者5的图像或视频之后，经由传输线8传输至图像视频处理单元2；图像视频处理单元2根据患者5的图像视频，以及摄像单元1与患者5之间的距离，计算出患者5的体型厚度L；体型厚度L的信息被传输至控制台7，控制台7根据预设的体型厚度L与曝光参数之间的映射关系表，选择对应体型厚度L的曝光参数，以该曝光参数自动调节高压发生器3和X光发生器4，使X光机根据每个患者的体型厚度信息按不同的曝光参数进行曝光处理，最终产生适合于患者5的X光剂量。

以胸部正位(Chest)为例，患者体型厚度L与曝光参数之间的映射关系举例如下表。当患者体型厚度L等于25cm时，调节高压发生器3的曝光参数为70kV、40mAs；当患者体型厚度L等于20cm时，调节高压发生器3的曝光参数为70kV、30mAs；当患者体型厚度L等于12cm时，调节高压发生器3的曝光参数为65kV、20mAs。X光发生器4则根据高压发生器3的曝光参数产生X射线。上述映射关系表可根据实际应用进行预设调整。

体厚L/cm

曝光参数

	kV	mAs
			40	90	50
30	80	45
			25	70	40
20	70	30
			12	65	20

在X光机中，摄像单元1和图像视频处理单元2完成患者体型识别，具体的实现过程如图3所示。当摄像单元1和图像视频处理单元2处于体型识别就绪状态后，判定是否满足本底图像A的采集条件，不满足继续等待，如满足则由摄像单元1采集无患者存在的情况下探测器区域在本底环境下的本底图像A，同时进入患者图像B采集准备就绪状态；当患者准备就绪时，摄像单元1采集包含探测器区域本底环境下的患者图像B；由图像视频处理单元2对患者图像B、本底图像A进行减影操作，即从患者图像B中去除本底图像A，获得仅存患者影像的减影图像C；减影图像C经过边沿特征提取，获得患者的平面几何体型轮廓；结合患者与摄像单元1之间的间距，通过几何计算获得患者的体型厚度L；将的体型厚度L信息经由电缆9传输至控制台7，数据传输完毕则再次进入体型识别就绪状态。

综上，本发明提出的X光机能够自动识别患者体型厚度信息，依据患者的体型厚度自动调节X光机的曝光参数，从而达到优化X光机的操作流程、减少主观因素引起的曝光参数不确定性，有利于减轻操作者工作压力，提高图像质量优化诊断，避免患者接触过多的X光辐射。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种X光机，其特征在于，包括：摄像单元、图像视频处理单元、高压发生器、X光发生器、探测器和控制台；由摄像单元收集患者的患者图像后传输至图像视频处理单元；图像视频处理单元根据患者图像以及摄像单元与患者之间的距离，计算出患者的体型厚度；体型厚度信息被传输至控制台，由控制台根据预设的体型厚度信息与曝光参数之间的映射关系表，选择对应的曝光参数自动调节高压发生器和X光发生器，使X光机根据每个患者的体型厚度信息按不同的曝光参数进行曝光处理。

2.根据权利要求1所述X光机，其特征在于，由摄像单元采集无患者存在的情况下探测器区域的本底图像；由图像视频处理单元对患者图像、本底图像进行减影操作，获得减影图像，根据减影图像并结合患者与摄像单元之间的间距，通过几何计算获得患者的体型厚度信息。

3.一种X光机的曝光参数调节方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

由摄像单元收集患者的患者图像后传输至图像视频处理单元；

由图像视频处理单元根据患者图像以及摄像单元与患者之间的距离，计算出患者的体型厚度信息；

由控制台根据预设的体型厚度与曝光参数之间的映射关系表，选择对应的曝光参数，以该曝光参数自动调节高压发生器和X光发生器，使X光机根据每个患者的体型厚度信息按不同的曝光参数进行曝光处理。

4.根据权利要求3所述X光机的曝光参数调节方法，其特征在于，所述计算出患者的体型厚度信息的步骤具体包括：

由摄像单元采集无患者存在的情况下探测器区域的本底图像；

由图像视频处理单元对患者图像、本底图像进行减影操作，获得减影图像；

根据减影图像并结合患者与摄像单元之间的间距，通过几何计算获得患者的体型厚度信息。

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