CN105528764B - 一种图像亮度调节方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种图像亮度调节方法、装置和设备，其中所述方法包括：在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。本发明实现了减少图像亮度调整时间的目的。
Description
技术领域
本发明涉及医疗诊断系统领域，尤其涉及一种图像亮度调节方法、装置及设备。
背景技术
ABS(Automatic Brightness Stabilization，自动亮度稳定)技术是在医用X射线透视领域中经常应用的一种亮度调整技术。在初始X射线剂量一定的情况下，由于不同的被检测对象(通常是患者)阻挡X射线的能力不同，因此透过被检测对象的X射线的衰减程度也不同。若X射线衰减程度较高，则会导致图像亮度偏暗；若X射线衰减程度较小，则会导致图像亮度偏亮，这两种情况都因达不到最佳的亮度而导致图像不清晰。为了使图像亮度最佳，则需要调节X射线的剂量，若图像亮度偏暗，则加大X射线剂量；若图像亮度偏亮，则减小X射线剂量。在这一过程中，从开始透视到透视图像稳定达到最佳亮度的这段调整时间，称为ABS透视的稳定时间，ABS透视的稳定时间是衡量ABS透视的关键性能指标之一。在透视的稳定时间内，由于透视图像是不稳定的，这段时间内被检测对象接受到的X射线剂量是无用的，所以透视的稳定时间越短越好。
X射线球管是能够产生X射线的装置，调整X射线剂量是通过调整透视电压和透视电流来实现的，其中，透视电压是指X射线球管阴极和阳极之间的电压，通常为40-150kV，透视电流是指X射线球管阴极和阳极之间的电流，通常为10-30mA。为了达到亮度适中的透视图像，在ABS透视调整时间内，透视电压和透视电流都需要进行调整。透视电压的调整是通过改变X射线高压发生器(High Voltage Generator，HVG)中数字模拟转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)的输入信号，再通过高压油箱升压整流直接实现的，是可以立即调整的。而透视电流是通过设置高压发生器提供给球管的灯丝电流，灯丝电流加热灯丝使灯丝温度发生变化，从而改变灯丝发射到球管阳极靶面上的电子数量来实现的。由于球管灯丝上的电流变化导致灯丝温度变化是一个慢过程，大约需要几十到几百毫秒，这就导致调整一次透视电流的时间较长。
现有技术采用PID(比例proportion、积分integration、微分differentiation)控制器来实现对透视电压和透视电流的调整。当获得调整前的透视电压和透视电流，以及X射线透视被检测对象得到图像的初始亮度后，将这些控制参数输入PID控制器，通过所述初始亮度和预设亮度之间的差距，来计算透视电压和透视电流的调整量，从而实现调整图像亮度的目的。但是，利用PID控制方法调整透视电流时间往往较长，因为若选择的透视电流的调整量偏大，则可能会使透视电流震荡，从而导致需要较长的时间使图像稳定下来；若选择的透视电流的调整量偏小，则需要多次调整，而由于每次对透视电流调整的时间都较长，因此导致总体的调整时间过长。总之，采用PID控制方法对透视电流的调整效率较低。
发明内容
为了解决现有技术利用PID控制方法对图像亮度调节时间过长的技术缺陷，本发明提供了一种图像亮度调节方法、装置及设备，实现了减少图像亮度调整时间的目的。
本发明实施例提供了一种图像亮度调节方法，所述方法包括：
在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
优选的，所述方法还包括：
在非ABS调整模式的初始透视剂量下，获取X射线照射到不同负载分别对应的图像亮度，以得到所述图像亮度与负载的对应关系。
优选的，所述方法还包括：
利用所述负载对应的图像亮度和预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，当图像亮度稳定在预设亮度时获取所述负载对应的稳定透视剂量，以得到所述负载与稳定透视剂量的对应关系。
优选的，在将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量之后，所述方法还包括：
获取调节后的图像亮度，若所述调节后的图像亮度不等于预设亮度，则根据所述调节后的图像亮度与预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，以实现对图像亮度的微调，并使图像亮度在调节后达到所述预设亮度。
优选的，所述初始透视剂量包括初始透视电流和初始透视电压，所述稳定透视剂量包括稳定透视电压；
所述利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量包括：
利用负载与稳定透视电压的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视电压；
所述将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量包括：
将所述初始透视电压调整至所述稳定透视电压；
根据透视电压与透视电流的换算关系计算与所述稳定透视电压对应的稳定透视电流，并将所述初始透视电流调整至所述稳定透视电流。
本发明实施例提供了一种图像亮度调整装置，所述装置包括：第一获取单元、负载计算单元、透视剂量计算单元和调整单元，其中，所述第一获取单元与所述负载计算单元连接，所述负载计算单元与所述透视剂量计算单元连接，所述透视剂量计算单元与所述调整单元连接；
所述第一获取单元，用于在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
所述负载计算单元，用于根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
所述透视剂量计算单元，用于利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
所述调整单元，用于将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
优选的，所述装置还包括：第一对应关系获取单元，与所述负载计算单元连接，用于在非ABS调整模式的初始透视剂量下，获取X射线照射到不同负载分别对应的图像亮度，以得到所述图像亮度与负载的对应关系。
优选的，所述装置还包括：第二对应关系获取单元，与所述透视剂量计算单元连接，用于利用所述负载对应的图像亮度和预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，当图像亮度稳定在预设亮度时获取所述负载对应的稳定透视剂量，以得到所述负载与稳定透视剂量的对应关系。
优选的，所述装置还包括：第二获取单元和微调单元，其中，所述调整单元与所述第二获取单元连接，所述第二获取单元与所述微调单元连接；
所述第二获取单元，用于获取调节后的图像亮度；
所述微调单元，用于若所述调节后的图像亮度不等于预设亮度，则根据所述调节后的图像亮度与预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，以实现对图像亮度的微调，并使图像亮度在调节后达到所述预设亮度。
优选的，所述初始透视剂量包括初始透视电流和初始透视电压，所述稳定透视剂量包括稳定透视电压；
所述透视剂量计算单元，具体用于利用负载与稳定透视电压的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视电压；
所述调整单元，具体用于将所述初始透视电压调整至所述稳定透视电压；根据透视电压与透视电流的换算关系计算与所述稳定透视电压对应的稳定透视电流，并将所述初始透视电流调整至所述稳定透视电流。
本发明实施例还提供了一种图像亮度调整设备，所述设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
本发明在获得X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度后，根据图像亮度与负载的对应关系得到与初始亮度对应的当前负载，以及根据负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，并将所述初始透视剂量直接调整至所述稳定透视剂量，一次调整即可基本使图像亮度达到最佳亮度，大大缩短了图像亮度的调整时间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明提供的一种图像亮度调节方法总体执行步骤的流程图；
图2为X射线诊断系统的示意图；
图3为负载与亮度信号的电压值的对应关系图；
图4为负载与图像亮度稳定后的稳定透视电压的对应关系图；
图5为本发明实施例提供的一种图像亮度调节方法的流程图；
图6为本发明另外一个实施例提供的一种图像亮度调节方法的流程图；
图7为本发明实施例提供的一种图像亮度调节装置的结构框图；
图8为本发明另外一个实施例提供的一种图像亮度调节装置的结构框图；
图9为本发明实施例提供的一种图像亮度调节装置的硬件架构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
关于现有技术采用PID控制方法调节图像亮度的技术方案，发明人发现，透视图像的稳定时间之所以较长是基于下面两个原因：
(1)透视开始前由于不知道被检测对象的负载大小，因而无法确定图像稳定时X射线剂量的大小。
(2)透视电流本身的调整具有缓慢性(灯丝加热缓慢)。
由于原因(2)是由X射线诊断装置的硬件特性和球管的灯丝特性引起的，是无法改变的特性，因此发明人针对原因(1)来对症下药，缩短图像亮度的调整时间，也就是透视稳定时间的。
本发明的主要思路为：在透视开始之前校准出一条初始图像亮度与负载大小之间的对应曲线，以及一条负载大小与图像亮度稳定在最佳亮度时X射线的稳定透视剂量之间的对应曲线，在透视开始后根据初始图像亮度与负载大小之间的对应曲线得到被检测对象负载的大小，然后根据负载与稳定透视剂量的对应曲线得出被透视负载对应的稳定剂量，通过将X射线发生装置(X射线高压发生器)的初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，产生的透视图像的亮度就基本达到了最佳亮度。
参见图1，基于上述主要思路，发明人提出了的图像亮度调节方法的三大步骤，下面结合实际应用场景来介绍这三大步骤。
第一步：校准图像亮度与负载在初始透视剂量下的对应关系曲线。
在对被检测对象进行透视之前，校准一条图像亮度与负载在初始透视剂量下的对应曲线。所述初始透视剂量包括初始透视电压和初始透视电流，在实际应用中，本领域技术人员可以自行对这两个参数的值进行选定，例如初始透视电压为60kv，初始透视电流为15mA。具体的校准步骤如下：
1、参见图2，将使用X射线高压发生器的X射线诊断系统(例如RF型X射线机)的床体放平，将X射线球管的焦点至床板间的距离进行调整，例如为1米(这个高度是检查患者时最常用的高度)，并将所述X射线高压发生器的透视剂量设定为所述初始透视剂量。
2、将X射线高压发生器设置为非ABS调整模式，即不自动对图像亮度进行调整。将不同负载的滤过分别放在床板上，然后进行透视。其中，所述负载是指被检测对象阻挡X射线的能力。衡量负载的大小通常可以用“毫米·铝(mmAl)或毫米·铜”来衡量。1mmAl相当1mm厚度的铝板对X射线的阻挡能力，1mmCu相当1mm厚度的铜板对X射线的阻挡能力。在本实施例中，滤过可以是一定厚度的铝板或铜板，用以代替患者。检测剂量探测器输送到X射线高压发生器的亮度信号，根据所述亮度信号得到该信号的电压值。参见图3，该图为不同负载(Load)与亮度信号的电压值(LCC)的对应关系。例如，厚度为5mm的铝板对应的亮度信号的电压值为8191mV，厚度为30mm的铝板与0.5mm的铜板叠加在一起，对应的亮度信号的电压值为2665mV。
3、根据上述负载与亮度信号的电压值的对应关系构建曲线，以作为负载与图像亮度的对应关系曲线。当然，在实际应用中，在得到亮度信号后，还可以根据亮度信号的电压值计算出图像亮度的具体值，然后得到负载与图像亮度的对应关系曲线。这里只是为了计算方便，利用亮度信号的电压值来代表图像亮度的具体值。
第二步：校准负载与稳定透视剂量的对应关系曲线。
1、如第一步的步骤(1)一样，设置好X射线诊断系统。
2、将X射线高压发生器设置为ABS调整模式，即利用PID控制方法自动对图像亮度进行调整。重新将上述不同负载的滤过放在床板上，然后进行透视。当得到的图像的亮度稳定在预设亮度时，得到透视电压的值。参见图4，该图为不同负载与图像亮度稳定后的稳定透视电压的对应关系。例如，厚度为5mm铝板对应的稳定透视电压为46kV，厚度为30mm铝板与0.5mm铝叠加在一起对应的稳定透视电压为62kV。
3、根据所述不同负载与稳定透视电压的对应关系得到对应关系曲线。稳定透视电压和稳定透视电流的对应关系可以查询kV-mA表，举例而言，参见表1，该表为kV-mA表。从该表可以直接查询到所述稳定透视电压对应的稳定透视电流，若所述稳定透视电压不在该表中，则可以选取与所述稳定透视电压最相近的两个值通过插值算法计算得到对应的稳定透视电流。例如，假设稳定透视电压为45kV，最相近的两个值分别为40kV和50kV，40kV对应的透视电流为10mA，50kV对应的透视电流为12mA，那么45kV对应的稳定透视电流为11mA。
表1
| kV | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | 110 | 120 |
| mA | 10 | 12 | 15 | 18 | 21 | 25 | 30 | 30 | 30 |
确定了稳定透视电压和稳定透视电流就是确定了稳定透视剂量。
第三步：应用前述两条对应关系曲线对被检测对象进行透视。
参见图5，该图为利用上述两条对应关系曲线进行图像亮度调节的具体步骤：
步骤S101：在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度。
对于同样的负载，透视剂量不同，得到的图像亮度也不同。因此，为了保证能够根据被检测对象被X射线照射得到的图像的初始亮度得到被检测对象的负载，需要以校准后的初始透视剂量对被检测对象进行透视。
步骤S102：根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载。
在得到图像的初始亮度后，根据图像亮度与负载的对应关系曲线得到与所述初始亮度对应的当前负载，也就是被检测对象的负载，或者说被检测对象阻挡X射线的能力。
在实际应用中，所述初始亮度也可以用亮度信号的电压值做代表。举个例子，参见图3，假设得到的亮度信号的电压值为3990mV，那么对应的被检测对象的负载就相当于厚度为30mm铝板的负载。
步骤S103：利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量。
在得到被检测对象的负载后，利用负载与稳定透视剂量的对应关系曲线得到被检测对象的负载对应的稳定透视剂量。
以上述例子为例，假设在确定被检测对象的负载相当于厚度为30mm铝板的负载后，根据图4中负载与稳定透视剂量的对应关系，得到所述检测视对象对应的稳定透视电压为58kV，在得到稳定透视电压的数值后，根据稳定透视电压和稳定透视电流的换算关系得到稳定透视电流的数值。
步骤S104：将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
在得到被检测对象对应的稳定透视电压和稳定透视电流后，将初始透视电压调整至所述稳定透视电压，将所述初始透视电流调整至稳定透视电流，在调整后，图像亮度基本稳定在预设的最佳亮度，实现对图像亮度的调整。由于本实施例利用两条曲线直接计算得到被检测对象的稳定透视电流，因此比起现有采用PID闭环控制技术利用检测到的实际图像亮度和预设图像亮度对透视剂量多次进行调整的技术方案，有效减少了图像的稳定时间，降低了X射线对患者的伤害，也节约了X射线剂量。
需要注意的是，因为所述稳定透视剂量是根据上述两条对应关系曲线计算得到的，这两条曲线是根据一些离散的值绘制而成，因此根据计算得到的稳定透视剂量调整得到的图像只是基本达到预设图像亮度，实际图像亮度和所述预设图像亮度之间还可能会存在一些误差。为了使实际图像亮度与预设图像亮度之间的差距缩小，进一步提高图像亮度调整的精度，在另外一个实施例中，可以在将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量后，利用PID控制方法进行微调。参见图6，该实施例提供的图像亮度调节方法的步骤如下：
步骤S201至步骤S204与步骤S101至步骤S104分别对应一致，此处不再赘述。
步骤S205：获取调节后的图像亮度，若所述调节后的图像亮度不等于预设亮度，则根据所述调节后的图像亮度与预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，以实现对图像亮度的微调，并使图像亮度在调节后达到所述预设亮度。
虽然不同负载对应的初始图像亮度是不同的，但是图像的最佳亮度，也就是所述预设亮度，是相同的。比起初始图像亮度，经过调节的图像亮度与预设亮度比起来差距较小，因而利用PID控制算法进行对透视剂量进行微调花费的时间要少很多，实现了快速又精准的使图像亮度达到预设亮度的目的。
下面用实验数据证明本实施例提供的技术方案与现有技术相比的优势所在。在证明之前，首先介绍两个概念：连续透视和脉冲透视。连续透视是指连续产生X射线，进而形成连续图像的透视方式。脉冲透视是指以一定频率(例如3帧/秒、15帧/秒等)产生X射线脉冲，产生间断的图像的透视方式。与连续透视相比，脉冲透视具有降低X射线辐射剂量的优点，同时还可以通过调整帧频(脉冲频率)来改变透视图像的连续性能。本发明的提供的图像亮度调整的技术方案对连续透视和脉冲透视都适用，但是对于脉冲透视产生的效果更为明显。下面提供的实验数据均是基于脉冲透视的实验数据。参见表2，该表是在Iconia RF型高压发生器上分别利用现有技术和本发明提供的技术方案得到的测试数据。
表2
表2中第一列为负载变化情况，一般情况下，负载发生变化，图像亮度就随之变化，就需要对透视剂量做出调整。从第二列至第四列可以看出，虽然每次负载变化都需要将透视剂量调整至初始透视剂量后再开始调整，但是利用现有技术PID的调节方法从开始对透视剂量到调整结束所花费的时间比本发明所花费的帧数要多很多，而且负载变化越大，所需要调整的透视剂量相差越大，调整速度越慢。
例如，对于经过透视厚度为5mm的铝板的第一滤过后再透视厚度为35mm的铝板和2.5mm的铜板叠加在一起的第二滤过，若采用PID调节方法，在透视第一滤过后不需要对透视剂量进行调整，直接基于该透视剂量进行调整，以达到最佳图像亮度所需要的帧数为13帧；而采用本发明的技术方案，在透视第一过滤后将透视剂量调整至初始透视剂量，基于初始透视剂量进行调整，达到最佳图像亮度所需要的帧数只需要4帧，这其中的4帧中，第一帧用于获取被检测对象的初始亮度，利用第一帧和第二帧的间隙计算被检测对象对应的稳定透视剂量，并以所述稳定透视剂量产生X射线的第二帧脉冲，第三帧和第四帧用于微调。可见，采用本发明的图像亮度调节方法比现有技术采用PI少了共9帧脉冲的时间，有效节约了图像亮度的调整时间。
基于以上实施例提供的一种图像亮度调节方法，本发明实施例还提供了一种图像亮度调节装置，下面结合附图来详细说明其工作原理。
参见图7，该图为本发明提供的一种图像亮度调整装置实施例的结构框图。
本实施例提供的图像亮度调整装置包括：第一获取单元101、负载计算单元102、透视剂量计算单元103和调整单元104，其中，所述第一获取单元101与所述负载计算单元102连接，所述负载计算单元102与所述透视剂量计算单元103连接，所述透视剂量计算单元103与所述调整单元104连接；
所述第一获取单元101，用于在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
所述负载计算单元102，用于根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
所述透视剂量计算单元103，用于利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
所述调整单元104，用于将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
本实施例在获得X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度后，根据图像亮度与负载的对应关系，以及负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述初始亮度对应的稳定透视剂量，并将所述初始透视剂量直接调整至所述稳定透视剂量，一次调整即可基本使图像亮度达到最佳亮度，大大缩短了图像亮度的调整时间。
此外，为了实现负载与图像亮度对应关系的获取，所述装置还包括：第一对应关系获取单元105，与所述负载计算单元102连接，用于在初始透视剂量下，获取X射线照射到不同负载分别对应的图像亮度，以得到所述图像亮度与负载的对应关系。
为了实现负载与稳定透视剂量对应关系的获取，所述装置还包括：第二对应关系获取单元106，与所述透视剂量计算单元103连接，用于利用所述负载对应的图像亮度和预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，当图像亮度稳定在预设亮度时获取所述负载对应的稳定透视剂量，以得到所述负载与稳定透视剂量的对应关系。
另外，所述初始透视剂量包括初始透视电流和初始透视电压，所述稳定透视剂量包括稳定透视电压；
所述透视剂量计算单元103，具体用于利用负载与稳定透视电压的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视电压；
所述调整单元104，具体用于将所述初始透视电压调整至所述稳定透视电压；根据透视电压与透视电流的换算关系计算与所述稳定透视电压对应的稳定透视电流，并将所述初始透视电流调整至所述稳定透视电流。
为了实现提高图像亮度调节精度的效果，在另外一个实施例中，参见图8，本实施例提供的图像亮度调整装置还包括：第二获取单元107和微调单元108，其中，所述调整单元104与所述第二获取单元107连接，所述第二获取单元107与所述微调单元108连接；
所述第二获取单元107，用于获取调节后的图像亮度；
所述微调单元108，用于若所述调节后的图像亮度不等于预设亮度，则根据所述调节后的图像亮度与预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，以实现对图像亮度的微调，并使图像亮度在调节后达到所述预设亮度。
本实施例利用PID对图像亮度进行微调，实现了提高图像亮度调节精度的效果。
本发明图像亮度调整装置的实施例可以应用在RF(Radiography andFluoroscopy，摄影和透视)系统的设备或者任何具有处理器(特别是图像处理器)的电子设备上，所述电子设备可以是现有的、正在研发的或将来研发的任何电子设备，包括但不限于：现有的、正在研发的或将来研发的台式计算机、膝上型计算机、移动终端(包括智能手机、非智能手机、各种平板电脑)等。装置实施例可以通过软件实现，也可以通过硬件或者软硬件结合的方式实现。以软件实现为例，作为一个逻辑意义上的装置，是通过其所在RF系统的设备或带有处理器的电子设备的处理器将存储器中对应的计算机程序指令读取到内存中运行形成的。从硬件层面而言，如图9所示，为本发明图像亮度调整装置所在RF系统的设备或带有处理器的电子设备的一种硬件结构图，除了图9所示的处理器、内存、网络接口、以及存储器之外，实施例中装置所在的RF系统的设备或带有处理器的电子设备通常根据该设备的实际功能，还可以包括其他硬件，对此不再赘述。
其中，存储器中可以存储有图像亮度调整方法对应的逻辑指令，该存储器例如可以是非易失性存储器(non-volatile memory)。处理器可以调用执行存储器中的保存的逻辑指令，以执行上述的图像动态范围调整方法。
图像亮度调整方法对应的逻辑指令的功能，如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明实施例提供一种图像亮度调整设备，所述设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
进一步的，所述处理器还被配置为用于：
非ABS调整模式的初始透视剂量下，获取X射线照射到不同负载分别对应的图像亮度，以得到所述图像亮度与负载的对应关系。
进一步的，所述处理器还被配置为用于：
利用所述负载对应的图像亮度和预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，当图像亮度稳定在预设亮度时获取所述负载对应的稳定透视剂量，以得到所述负载与稳定透视剂量的对应关系。
进一步的，所述处理器还被配置为用于：
获取调节后的图像亮度，若所述调节后的图像亮度不等于预设亮度，则根据所述调节后的图像亮度与预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，以实现对图像亮度的微调，并使图像亮度在调节后达到所述预设亮度。
进一步的，所述初始透视剂量包括初始透视电流和初始透视电压，所述稳定透视剂量包括稳定透视电压，所述处理器具体被配置为用于：
利用负载与稳定透视电压的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视电压；
将所述初始透视电压调整至所述稳定透视电压；
根据透视电压与透视电流的换算关系计算与所述稳定透视电压对应的稳定透视电流，并将所述初始透视电流调整至所述稳定透视电流。
当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“这个”和“所述”都意图表示有一个或多个元件。词语“包括”、“包含”和“具有”都是包括性的并意味着除了列出的元件之外，还可以有其它元件。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种图像亮度调节方法，其特征在于，所述方法包括：
在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
在非ABS调整模式的初始透视剂量下，获取X射线照射到不同负载分别对应的图像亮度，以得到所述图像亮度与负载的对应关系；
利用所述负载对应的图像亮度和预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，当图像亮度稳定在预设亮度时获取所述负载对应的稳定透视剂量，以得到所述负载与稳定透视剂量的对应关系；
根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量之后，所述方法还包括：
获取调节后的图像亮度，若所述调节后的图像亮度不等于预设亮度，则根据所述调节后的图像亮度与预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，以实现对图像亮度的微调，并使图像亮度在调节后达到所述预设亮度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述初始透视剂量包括初始透视电流和初始透视电压，所述稳定透视剂量包括稳定透视电压；
所述利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量包括：
利用负载与稳定透视电压的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视电压；
所述将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量包括：
将所述初始透视电压调整至所述稳定透视电压；
根据透视电压与透视电流的换算关系计算与所述稳定透视电压对应的稳定透视电流，并将所述初始透视电流调整至所述稳定透视电流。
4.一种图像亮度调整装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取单元、负载计算单元、透视剂量计算单元和调整单元，其中，所述第一获取单元与所述负载计算单元连接，所述负载计算单元与所述透视剂量计算单元连接，所述透视剂量计算单元与所述调整单元连接；
所述第一获取单元，用于在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
所述负载计算单元，用于根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
所述透视剂量计算单元，用于利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
所述调整单元，用于将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节；
第一对应关系获取单元，与所述负载计算单元连接，用于在非ABS调整模式的初始透视剂量下，获取X射线照射到不同负载分别对应的图像亮度，以得到所述图像亮度与负载的对应关系；
第二对应关系获取单元，与所述透视剂量计算单元连接，用于利用所述负载对应的图像亮度和预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，当图像亮度稳定在预设亮度时获取所述负载对应的稳定透视剂量，以得到所述负载与稳定透视剂量的对应关系。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二获取单元和微调单元，其中，所述调整单元与所述第二获取单元连接，所述第二获取单元与所述微调单元连接；
所述第二获取单元，用于获取调节后的图像亮度；
所述微调单元，用于若所述调节后的图像亮度不等于预设亮度，则根据所述调节后的图像亮度与预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，以实现对图像亮度的微调，并使图像亮度在调节后达到所述预设亮度。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述初始透视剂量包括初始透视电流和初始透视电压，所述稳定透视剂量包括稳定透视电压；
所述透视剂量计算单元，具体用于利用负载与稳定透视电压的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视电压；
所述调整单元，具体用于将所述初始透视电压调整至所述稳定透视电压；根据透视电压与透视电流的换算关系计算与所述稳定透视电压对应的稳定透视电流，并将所述初始透视电流调整至所述稳定透视电流。
7.一种图像亮度调整设备，其特征在于，所述设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为：
在初始透视剂量下，获取X射线照射被检测对象得到的图像的初始亮度；
在非ABS调整模式的初始透视剂量下，获取X射线照射到不同负载分别对应的图像亮度，以得到所述图像亮度与负载的对应关系；
利用所述负载对应的图像亮度和预设亮度之差对透视剂量进行PID调节，当图像亮度稳定在预设亮度时获取所述负载对应的稳定透视剂量，以得到所述负载与稳定透视剂量的对应关系；
根据图像亮度与负载的对应关系得到与所述初始亮度对应的当前负载，其中，所述当前负载是指所述被检测对象阻挡X射线的能力，所述图像亮度与负载的对应关系是基于所述初始透视剂量得到的；
利用负载与稳定透视剂量的对应关系得到与所述当前负载对应的稳定透视剂量，其中，所述稳定透视剂量是指图像亮度稳定在预设亮度时对应的透视剂量；
将所述初始透视剂量调整至所述稳定透视剂量，以实现对图像亮度的调节。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: 110179 No. 177-1 Innovation Road, Hunnan District, Shenyang City, Liaoning Province Patentee after: DongSoft Medical System Co., Ltd. Address before: Hunnan New Century Road 110179 Shenyang city of Liaoning Province, No. 16 Patentee before: Dongruan Medical Systems Co., Ltd., Shenyang |
|
| CP03 | Change of name, title or address |