CN110269635B - X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法及装置，该方法包括：对处理对象的拍摄部位进行第一次预曝光，获取第一图像以及所述第一图像的第一ROI区信息；根据所述第一ROI区信息，对所述拍摄部位进行第二次预曝光，获取第二图像；对所述第一图像和第二图像进行能量减影，确定特征图像，以确定部位类别；根据所述第一ROI区信息，并对所述拍摄部位进行主曝光，确定第三图像；根据所述部位类别、特征图像和第一ROI区信息，确定所述第三图像的处理参数。本发明基于实际图像内容的计算，获取曝光参数，对于各种类别图像均可获得较好的处理结果，能有效提高曝光参数的准确性。

Description

X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法及装置
技术领域
本发明涉及曝光成像领域，尤其涉及一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法。
背景技术
在DR系统(数字X射线)中，经常需要用电离室检测到达探测器的X射线剂量，然后使用自动曝光控制(AEC)根据电离室检测的反馈信号来切断X射线信号，以控制到达平板探测器的剂量，获得患者的图像。因此，在实际使用中，技术人员经常根据经验来设定一系列与患者部位图像灰度相对应的目标剂量，通过控制到达探测器的X射线剂量，实现对图像质量的控制。这种情况下，图像质量完全依赖于技术人员的经验，技术人员要非常熟悉不同人体体型、部位的曝光参数，因此，该DR系统在操作上对技术人员有比较高的要求，精确度极易受到人为因素的干扰，存在误差率极高的技术缺陷。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法及装置，以解决上述的至少一项技术问题。
(二)技术方案
本发明实施例提供了一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法，包括：
对处理对象的拍摄部位进行第一次预曝光，获取第一图像以及所述第一图像的第一ROI区信息；
根据所述第一ROI区信息，对所述拍摄部位进行第二次预曝光，获取第二图像；
对所述第一图像和第二图像进行能量减影，确定特征图像，以确定部位类别；
根据所述第一ROI区信息，并对所述拍摄部位进行主曝光，确定第三图像；
根据所述部位类别、特征图像和第一ROI区信息，确定所述第三图像的处理参数。
进一步地，所述第一次预曝光的kV值范围为120～125，mAs的范围为0.03～0.25。
进一步地，对所述第一图像和第二图像进行能量减影，还包括步骤：对所述第一图像采样，确定采样后的第一图像；对所述第二图像采样，确定采样后的第二图像。
进一步地，所述特征图像包括骨图像与软组织图像。
进一步地，确定部位类别包括步骤：对所述骨图像和软组织图像进行内容识别，确定部位类别，所述部位类别包括部位位置以及部位厚度。
进一步地，通过对所述第一图像进行分割，识别所述第一图像的第一ROI区信息。
进一步地，所述第二次预曝光的kV值范围为60～65；
其mAs的设定值是根据所述第一ROI区信息的灰度值以及所述第二次预曝光的kV值计算得到的。
进一步地，所述主曝光的kV值是根据所述部位类别、特征图像以及厚度确定的；
其mAs的设定值是根据第一ROI区信息在第一图像和第二图像中的灰度值、以及所述主曝光的kV值计算得到的。
进一步地，所述处理参数包括Mask设定参数、WW/WL计算参数和EXI计算参数。
本发明实施例还提供了一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算装置，采用前述的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法。
(三)有益效果
本发明的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法，相较于现有技术，至少具有以下优点：
1、对拍摄部位采用了高低能两次预曝光，根据高低能图像，获取图像的ROI区等信息，计算主曝光所需要的mAs，进而继续主曝光，本发明不依赖于操作人员的经验，过程基于实际图像内容的计算，获取曝光参数，对于各种类别图像均可获得较好的处理结果，能有效提高曝光参数的准确性；
2、本发明以软件计算的方式替代了传统意义上的AEC装置，使得医院不再需要AEC装置，降低了医院的经济负担，同时这种新的模式可以根据被照体的预曝光影像准确地自动控制X射线的曝光参数，获取相对稳定的影像质量。软件自动曝光控制方式操作简单，让操作人员不再需要丰富的临床经验就能够较快的熟练使用DR，有效地减少了因医生操作不当或技术不高而导致的需要重复进行X射线检查的情况。同时，能有效降低医护人员和患者所受到的X射线辐射。
附图说明
图1为本发明实施例的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法的步骤示意图；
图2为本发明实施例的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法的流程示意图。
具体实施方式
现有技术中，DR系统在操作上对技术人员有比较高的要求，精确度极易受到人为因素的干扰，存在误差率极高的技术缺陷，有鉴于此，本发明提供了一种
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
本发明第一实施例提供了一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法，图1为本发明实施例的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法的步骤示意图，图2为本发明实施例的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法的流程示意图，如图1和图2所示，该计算方法包括以下步骤：
S1、对处理对象的拍摄部位进行第一次预曝光，获取第一图像以及所述第一图像的第一ROI区信息；
S2、根据所述第一ROI区信息，对所述拍摄部位进行第二次预曝光，获取第二图像；
S3、对所述第一图像和第二图像进行能量减影，确定特征图像，以确定部位类别；
S4、根据所述第一ROI区信息，并对所述拍摄部位进行主曝光，确定第三图像；
S5、根据所述部位类别、特征图像和第一ROI区信息，确定所述第三图像的处理参数。
在步骤S1中，首先对处理对象的拍摄部位进行第一次预曝光，获取第一图像I1以及所述第一图像I1的第一ROI区信息。在本发明的一些实施例中，所述第一次预曝光的kV(千伏)值范围为120～125，mAs(毫安秒)的范围为0.03～0.25。在其他实施例中，可以根据实际情况进行调整，其中mAs的下限值视发生器型号确定。其中，处理对象可以为动物、人或者其他对象，拍摄部位可以为头颅、肩膀、胸部、腹部、胯部、手腕、脚腕等，本发明不作限制。
再针对I1进行分割，识别目标区第一ROI区信息ROI1，基于目标区的灰度值，计算在低KV下，对应需要设置的mAs，从而对拍摄部位进行第二次预曝光。
在步骤S2中，根据所述第一ROI区信息，对所述拍摄部位进行第二次预曝光，获取第二图像，其中，所述第二次预曝光的kV值范围为60～65，可以根据实际情况调整；其mAs的设定值是根据所述第一ROI区信息的灰度值以及所述第二次预曝光的kV值计算得到的。
在步骤S3中，对所述第一图像I1和第二图像I2进行能量减影之前，还包括步骤：对所述第一图像I1采样，获取小尺寸、低分辨率图像，如使用1/4采样，从而得到第一图像I1的binning图像，这样能够在对处理对象进行X射线照射时能够减少剂量，同时也能达到准确成像的效果。且采样后的第一图像I1相较于采样之前的第一图像I1的样本更少，从而加快X射线成像设备的自动曝光参数的计算效率。此外，在对第一图像I1采样之后，还可以对所述第二图像I2采样，确定采样后的第二图像I2，从而得到第二图像I2的binning图像，其效果与对第一图像I1采样类似，在此不再赘述。在步骤S3之后，可以得到特征图像，其可以包括骨图像与软组织图像。由此，根据特征图像进一步得到部位类别。
其中，确定部位类别包括步骤：对所述骨图像和软组织图像进行内容识别，确定部位类别，所述部位类别包括部位位置(图2中的物体类别)以及部位厚度。需要说明的是手腕、脚腕通常采用固定技术参数曝光，本发明的部位位置不包括手腕、脚腕，因此，需要从拍摄部位中提取出一部分的部位位置，部位位置一般包括头颅、肩膀、胸部、腹部、胯部等。
在步骤S4中，根据所述第一ROI区信息，并对所述拍摄部位进行主曝光，确定第三图像I3。也就是说，在对应骨图像和软组织图像的结果上进行内容识别，得到对应的部位，以及该部位的厚度特征；在此基础上选择合适的主曝光参数，从而对拍摄部位进行第三次曝光。
主曝光的kV值是根据预曝光识别出来的部位类别、特征图像以及厚度得到的，且可以根据实际情况调整。例如，可以根据历史数据进行查表确定。
主曝光的mAs的设定值是根据第一ROI区信息在第一图像和第二图像中的灰度值、以及所述主曝光的kV值计算得到的。
在步骤S5中，根据所述部位类别、特征图像和第一ROI区信息，确定所述第三图像的处理参数。其中，处理参数包括Mask设定参数、WW/WL(窗宽/窗位)计算参数和EXI()计算参数等。由此，可以确定X射线成像设备的自动曝光参数。
本发明实施例还提供了一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算装置，采用前述的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法，其相较于现有技术的有益效果与X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法类似，在此不再赘述。
综上，本发明的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法及装置，采用了高低能两次预曝光，根据高低能图像的Binning图像，获取图像的ROI区等信息，计算主曝光所需要的mAs，进而继续主曝光，本发明不依赖于操作人员的经验，过程基于实际图像内容的计算，获取曝光参数，对于各种类别图像均可获得较好的处理结果，能有效提高曝光参数的准确性以及减少曝光使用剂量。
除非有所知名为相反之意，本说明书及所附权利要求中的数值参数是近似值，能够根据通过本发明的内容所得的所需特性改变。具体而言，所有使用于说明书及权利要求中表示组成的含量、反应条件等等的数字，应理解为在所有情况中是受到“约”的用语所修饰。一般情况下，其表达的含义是指包含由特定数量在一些实施例中±10％的变化、在一些实施例中±5％的变化、在一些实施例中±1％的变化、在一些实施例中±0.5％的变化。
再者，“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。
说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法，包括：
对处理对象的拍摄部位进行第一次预曝光，获取第一图像以及所述第一图像的第一ROI区信息；
根据所述第一ROI区信息，对所述拍摄部位进行第二次预曝光，获取第二图像；
对所述第一图像和第二图像进行能量减影，确定特征图像，以确定部位类别；在对应特征图像的结果上进行内容识别，得到对应的部位，以及该部位的厚度特征；在此基础上选择合适的主曝光参数；
根据所述第一ROI区信息，并对所述拍摄部位进行主曝光，确定第三图像；所述主曝光的kV值是根据所述部位类别、特征图像以及厚度确定的；其mAs的设定值是根据第一ROI区信息在第一图像和第二图像中的灰度值、以及所述主曝光的kV值计算得到的；
根据所述部位类别、特征图像和第一ROI区信息，确定所述第三图像的处理参数。
2.根据权利要求1所述的计算方法，其中，所述第一次预曝光的kV值范围为120～125，mAs的范围为0.03～0.25。
3.根据权利要求1所述的计算方法，其中，对所述第一图像和第二图像进行能量减影，还包括步骤：对所述第一图像采样，确定采样后的第一图像；对所述第二图像采样，确定采样后的第二图像。
4.根据权利要求1所述的计算方法，其中，所述特征图像包括骨图像与软组织图像。
5.根据权利要求4所述的计算方法，其中，确定部位类别包括步骤：对所述骨图像和软组织图像进行内容识别，确定部位类别，所述部位类别包括部位位置以及部位厚度。
6.根据权利要求1所述的计算方法，其中，通过对所述第一图像进行分割，识别所述第一图像的第一ROI区信息。
7.根据权利要求1所述的计算方法，其中，所述第二次预曝光的kV值范围为60～65；
其mAs的设定值是根据所述第一ROI区信息的灰度值以及所述第二次预曝光的kV值计算得到的。
8.根据权利要求1所述的计算方法，其中，所述处理参数包括Mask设定参数、WW/WL计算参数和EXI计算参数。
9.一种X射线成像设备的自动曝光参数的计算装置，采用如权利要求1至8中任一所述的X射线成像设备的自动曝光参数的计算方法。
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