CN109350096A - 自动化现场造影机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自动化现场造影机，包括：造影机架构，包括球管发射源、观察窗、影像增强器和部位安放平台，观察窗由透明金属板和塑料外罩组成；观察窗设置在影像增强器的左侧，部位安放平台设置在影像增强器的右侧，部位安放平台用于放置病人需要造影的部位，球管发射源设置在部位安放平台的右侧；辐射量测量设备，设置在球管发射源的一侧，用于对球管发射源周围的辐射量进行测量，以获得对应的辐射量数值；调节控制设备，分别与信号辨识设备和辐射量测量设备连接，用于接收年龄数值和辐射量数值，并在年龄数值与辐射量数值不匹配时，发出发射源功率调节信号。通过本发明，能够避免过量辐射对照影对象造成伤害。
Description
技术领域
本发明涉及造影机领域，尤其涉及一种自动化现场造影机。
背景技术
造影机是发生并控制X射线用于对人体组织放射治疗的设备，该类设备具有X射线发生装置，患者床及设备支撑装置，过滤板等必要部分，还可能包括信号分析和显示部分，冷却系统，体腔治疗管和治疗方案程序等。
造影机将透过人体后已衰减未造影图像增强，并扫描存储作为基准图像，注入造影剂后拍摄的图像与基准图像相减，仅留下含有造影剂的血管影像。该类设备具有X射线源，数字化影像接收装置，图像信息分析和显示系统，导管床，便于调节的X射线设备。
发明内容
为了解决目前造影机辐射量相对于照影对象年龄过量而无法自动调节的技术问题，本发明提供了一种自动化现场造影机，在高精度的图像处理的基础上，对照影对象进行年龄检测，同时对现场辐射量进行测量，以在上述二种参数不吻合时，及时进行发射源功率调节，以免给照影对象造成不适；更重要的是，还引入匹配处理设备以确定基准均匀性图像的突起程度到当前图像的突起程度的比例，并基于所述比例的数值分布范围确定对所述当前图像的对应的平滑策略，以保证平滑处理效果。
根据本发明的一方面，提供了一种自动化现场造影机，所述造影机包括：
造影机架构，包括球管发射源、观察窗、影像增强器和部位安放平台，所述观察窗由透明金属板和塑料外罩组成；在所述造影机架构中，所述球管发射源的工作电流为0.5毫安，工作电压为75千伏，所述观察窗设置在所述影像增强器的左侧，所述部位安放平台设置在所述影像增强器的右侧，所述部位安放平台用于放置病人需要造影的部位，所述球管发射源设置在所述部位安放平台的右侧；辐射量测量设备，设置在球管发射源的一侧，用于对所述球管发射源周围的辐射量进行测量，以获得对应的辐射量数值；调节控制设备，分别与信号辨识设备和辐射量测量设备连接，用于接收年龄数值和辐射量数值，并在所述年龄数值与所述辐射量数值不匹配时，发出发射源功率调节信号；在所述调节控制设备中，还用于在所述年龄数值与所述辐射量数值匹配时，发出发射源功率保持信号；网络录像设备，设置在所述部位安放平台的上方，用于对所述部位安放平台所在环境进行录像处理，以获得当前录像帧；数值提取设备，与所述网络录像设备连接，用于接收所述当前录像帧，对所述当前录像帧执行基于各个组成像素点的各个R通道值的分析，以确定所述当前录像帧的突起程度，还对所述基准均匀性图像执行基于各个组成像素点的各个R通道值的分析，以确定所述基准均匀性图像的突起程度，所述数值提取设备还用于预先存储基准均匀性图像，所述基准均匀性图像内的各个区域的均匀性都超限；匹配处理设备，与所述数值提取设备连接，用于接收所述当前录像帧的突起程度和所述基准均匀性图像的突起程度，确定所述基准均匀性图像的突起程度到所述当前录像帧的突起程度的比例，并基于所述比例的数值分布范围确定对所述当前录像帧的对应的平滑策略；在所述匹配处理设备中，在确定对所述当前录像帧的对应的平滑策略后，采用相应的平滑策略对所述当前录像帧执行相应的像素值平滑处理，以获得像素值平滑图像；信号辨识设备，与所述匹配处理设备连接，用于接收所述像素值平滑图像，并基于面部特征分析模式对所述像素值平滑图像中的面部目标进行特征分析，以获得对应的年龄数值。
更具体地，在所述自动化现场造影机中：在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值分布在0-0.25之间时，确定的对所述当前录像帧的对应的平滑策略为线性平滑模式。
具体实施方式
下面将对本发明的自动化现场造影机的实施方案进行详细说明。
造影机是利用造影剂使后散射回声增强，明显提高超声诊断的分辨力、敏感性和特异性的技术。随着仪器性能的改进和新型声学造影剂的出现超声造影已能有效的增强心肌、肝、肾、脑等实质性器官的二维超声影像和血流多普勒信号，反映和观察正常组织和病变组织的血流灌注情况，已成为超声诊断的一个十分重要和很有前途的发展方向。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种自动化现场造影机，能够有效解决相应的技术问题。
根据本发明实施方案示出的自动化现场造影机包括：
造影机架构，包括球管发射源、观察窗、影像增强器和部位安放平台，所述观察窗由透明金属板和塑料外罩组成；
在所述造影机架构中，所述球管发射源的工作电流为0.5毫安，工作电压为75千伏，所述观察窗设置在所述影像增强器的左侧，所述部位安放平台设置在所述影像增强器的右侧，所述部位安放平台用于放置病人需要造影的部位，所述球管发射源设置在所述部位安放平台的右侧；
辐射量测量设备，设置在球管发射源的一侧，用于对所述球管发射源周围的辐射量进行测量，以获得对应的辐射量数值；
调节控制设备，分别与信号辨识设备和辐射量测量设备连接，用于接收年龄数值和辐射量数值，并在所述年龄数值与所述辐射量数值不匹配时，发出发射源功率调节信号；
在所述调节控制设备中，还用于在所述年龄数值与所述辐射量数值匹配时，发出发射源功率保持信号；
网络录像设备，设置在所述部位安放平台的上方，用于对所述部位安放平台所在环境进行录像处理，以获得当前录像帧；
数值提取设备，与所述网络录像设备连接，用于接收所述当前录像帧，对所述当前录像帧执行基于各个组成像素点的各个R通道值的分析，以确定所述当前录像帧的突起程度，还对所述基准均匀性图像执行基于各个组成像素点的各个R通道值的分析，以确定所述基准均匀性图像的突起程度，所述数值提取设备还用于预先存储基准均匀性图像，所述基准均匀性图像内的各个区域的均匀性都超限；
匹配处理设备，与所述数值提取设备连接，用于接收所述当前录像帧的突起程度和所述基准均匀性图像的突起程度，确定所述基准均匀性图像的突起程度到所述当前录像帧的突起程度的比例，并基于所述比例的数值分布范围确定对所述当前录像帧的对应的平滑策略；
在所述匹配处理设备中，在确定对所述当前录像帧的对应的平滑策略后，采用相应的平滑策略对所述当前录像帧执行相应的像素值平滑处理，以获得像素值平滑图像；
信号辨识设备，与所述匹配处理设备连接，用于接收所述像素值平滑图像，并基于面部特征分析模式对所述像素值平滑图像中的面部目标进行特征分析，以获得对应的年龄数值。
接着，继续对本发明的自动化现场造影机的具体结构进行进一步的说明。
在所述自动化现场造影机中：在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值分布在0-0.25之间时，确定的对所述当前录像帧的对应的平滑策略为线性平滑模式。
在所述自动化现场造影机中：在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值分布在0.25-0.75之间时，确定的对所述当前录像帧的对应的平滑策略为均值平滑模式。
在所述自动化现场造影机中：在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值分布在0.75-1之间时，确定的对所述当前录像帧的对应的平滑策略为超限邻域平滑模式。
在所述自动化现场造影机中：在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值大于等于1时，不对所述当前录像帧执行平滑处理。
在所述自动化现场造影机中：所述匹配处理设备还包括线性平滑单元、均值平滑单元和超限邻域平滑单元，所述线性平滑单元、所述均值平滑单元和所述超限邻域平滑单元共用同一时钟发生器。
在所述自动化现场造影机中：在所述数值提取设备中，所述当前录像帧的均匀度与突起程度成反比，所述基准均匀性图像的均匀度与突起程度成反比。
在所述自动化现场造影机中，还包括：
图像切分设备，与所述匹配处理设备连接，用于接收所述像素值平滑图像，面向所述像素值平滑图像，获取所述像素值平滑图像的当前解析度，基于所述当前解析度对所述像素值平滑图像执行平均式图像切分，以获得并输出对应的各个图像切片；
标准差识别设备，与所述图像切分设备连接，用于接收所述各个图像切片，对每一个图像切片计算其中各个像素点的HSB空间中色相成分值的标准差。
在所述自动化现场造影机中，还包括：
切片输出设备，与所述标准差识别设备连接，用于计算各个图像切片的各个标准差的均值，并将标准差超过所述均值的图像切片作为待分析切片，输出所述像素值平滑图像中的一个或多个待分析切片；
同态滤波设备，分别与所述切片输出设备和所述信号辨识设备连接，用于对所述一个或多个待分析切片分别进行同态滤波处理，以获得对应的一个或多个同态滤波切片，并将所述一个或多个同态滤波切片整体替换所述像素值平滑图像发送给所述信号辨识设备。
在所述自动化现场造影机中：所述标准差识别设备包括空间转换单元，用于计算出每一个图像切片中各个像素点的HSB空间中色相成分值、亮度成分值和饱和度成分值；
其中，所述图像切分设备、所述标准差识别设备和所述切片输出设备分别由采用VHDL语言设计的不同的现场可编辑阵列芯片来实现。
另外，VHDL主要用于描述数字系统的结构，行为，功能和接口。除了含有许多具有硬件特征的语句外，VHDL的语言形式、描述风格以及语法是十分类似于一般的计算机高级语言。VHDL的程序结构特点是将一项工程设计，或称设计实体(可以是一个元件，一个电路模块或一个系统)分成外部(或称可视部分,及端口)和内部(或称不可视部分)，既涉及实体的内部功能和算法完成部分。在对一个设计实体定义了外部界面后，一旦其内部开发完成后，其他的设计就可以直接调用这个实体。这种将设计实体分成内外部分的概念是VHDL系统设计的基本点。
VHDL具有功能强大的语言结构，可以用简洁明确的源代码来描述复杂的逻辑控制。他具有多层次的设计描述功能，层层细化，最后可直接生成电路级描述。VHDL支持同步电路、异步电路和随机电路的设计，这是其他硬件描述语言所不能比拟的。VHDL还支持各种设计方法，既支持自底向上的设计，又支持自顶向下的设计；既支持模块化设计，又支持层次化设计。
采用本发明的自动化现场造影机，针对现有技术中造影机辐射量相对于照影对象年龄过量而无法自动调节的技术问题，在高精度的图像处理的基础上，对照影对象进行年龄检测，同时对现场辐射量进行测量，以在上述二种参数不吻合时，及时进行发射源功率调节，以免给照影对象造成不适；更重要的是，还引入匹配处理设备以确定基准均匀性图像的突起程度到当前图像的突起程度的比例，并基于所述比例的数值分布范围确定对所述当前图像的对应的平滑策略，以保证平滑处理效果。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种自动化现场造影机，所述造影机包括：
造影机架构，包括球管发射源、观察窗、影像增强器和部位安放平台，所述观察窗由透明金属板和塑料外罩组成；
在所述造影机架构中，所述球管发射源的工作电流为0.5毫安，工作电压为75千伏，所述观察窗设置在所述影像增强器的左侧，所述部位安放平台设置在所述影像增强器的右侧，所述部位安放平台用于放置病人需要造影的部位，所述球管发射源设置在所述部位安放平台的右侧；
辐射量测量设备，设置在球管发射源的一侧，用于对所述球管发射源周围的辐射量进行测量，以获得对应的辐射量数值；
调节控制设备，分别与信号辨识设备和辐射量测量设备连接，用于接收年龄数值和辐射量数值，并在所述年龄数值与所述辐射量数值不匹配时，发出发射源功率调节信号；
在所述调节控制设备中，还用于在所述年龄数值与所述辐射量数值匹配时，发出发射源功率保持信号；
网络录像设备，设置在所述部位安放平台的上方，用于对所述部位安放平台所在环境进行录像处理，以获得当前录像帧；
数值提取设备，与所述网络录像设备连接，用于接收所述当前录像帧，对所述当前录像帧执行基于各个组成像素点的各个R通道值的分析，以确定所述当前录像帧的突起程度，还对所述基准均匀性图像执行基于各个组成像素点的各个R通道值的分析，以确定所述基准均匀性图像的突起程度，所述数值提取设备还用于预先存储基准均匀性图像，所述基准均匀性图像内的各个区域的均匀性都超限；
匹配处理设备，与所述数值提取设备连接，用于接收所述当前录像帧的突起程度和所述基准均匀性图像的突起程度，确定所述基准均匀性图像的突起程度到所述当前录像帧的突起程度的比例，并基于所述比例的数值分布范围确定对所述当前录像帧的对应的平滑策略；
在所述匹配处理设备中，在确定对所述当前录像帧的对应的平滑策略后，采用相应的平滑策略对所述当前录像帧执行相应的像素值平滑处理，以获得像素值平滑图像；
信号辨识设备，与所述匹配处理设备连接，用于接收所述像素值平滑图像，并基于面部特征分析模式对所述像素值平滑图像中的面部目标进行特征分析，以获得对应的年龄数值。
2.如权利要求1所述的自动化现场造影机，其特征在于：
在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值分布在0-0.25之间时，确定的对所述当前录像帧的对应的平滑策略为线性平滑模式。
3.如权利要求2所述的自动化现场造影机，其特征在于：
在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值分布在0.25-0.75之间时，确定的对所述当前录像帧的对应的平滑策略为均值平滑模式。
4.如权利要求3所述的自动化现场造影机，其特征在于：
在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值分布在0.75-1之间时，确定的对所述当前录像帧的对应的平滑策略为超限邻域平滑模式。
5.如权利要求4所述的自动化现场造影机，其特征在于：
在所述匹配处理设备中，当所述比例的数值大于等于1时，不对所述当前录像帧执行平滑处理。
6.如权利要求5所述的自动化现场造影机，其特征在于：
所述匹配处理设备还包括线性平滑单元、均值平滑单元和超限邻域平滑单元，所述线性平滑单元、所述均值平滑单元和所述超限邻域平滑单元共用同一时钟发生器。
7.如权利要求6所述的自动化现场造影机，其特征在于：
在所述数值提取设备中，所述当前录像帧的均匀度与突起程度成反比，所述基准均匀性图像的均匀度与突起程度成反比。
8.如权利要求7所述的自动化现场造影机，其特征在于，所述造影机还包括：
图像切分设备，与所述匹配处理设备连接，用于接收所述像素值平滑图像，面向所述像素值平滑图像，获取所述像素值平滑图像的当前解析度，基于所述当前解析度对所述像素值平滑图像执行平均式图像切分，以获得并输出对应的各个图像切片；
标准差识别设备，与所述图像切分设备连接，用于接收所述各个图像切片，对每一个图像切片计算其中各个像素点的HSB空间中色相成分值的标准差。
9.如权利要求8所述的自动化现场造影机，其特征在于，所述造影机还包括：
切片输出设备，与所述标准差识别设备连接，用于计算各个图像切片的各个标准差的均值，并将标准差超过所述均值的图像切片作为待分析切片，输出所述像素值平滑图像中的一个或多个待分析切片；
同态滤波设备，分别与所述切片输出设备和所述信号辨识设备连接，用于对所述一个或多个待分析切片分别进行同态滤波处理，以获得对应的一个或多个同态滤波切片，并将所述一个或多个同态滤波切片整体替换所述像素值平滑图像发送给所述信号辨识设备。
10.如权利要求9所述的自动化现场造影机，其特征在于：
所述标准差识别设备包括空间转换单元，用于计算出每一个图像切片中各个像素点的HSB空间中色相成分值、亮度成分值和饱和度成分值；
其中，所述图像切分设备、所述标准差识别设备和所述切片输出设备分别由采用VHDL语言设计的不同的现场可编辑阵列芯片来实现。
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