CN110974269A - 一种x射线成像曝光剂量调整方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种X射线成像曝光剂量调整方法，其包括：接收第一电压值，第一电流值条件下生成的第一影像；计算第一影像图像特征值的计算值与目标值的差值；若差值小于第一差值阈值：输出第一电压值，第一电流值作为第二影像的生成条件，若差值大于第一差值阈值，搜索数据库并判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的关系表数据或拟合曲线数据：至少基于关系表数据或拟合曲线数据或至少基于差值与第二差值阈值的大小关系计算得到第二电压值和/或第二电流值；输出第二电压值和/或第二电流值作为第二影像的生成条件；更新第二影像为第一影像。本发明还提供一种X射线成像系统和一种计算机可读存储介质。

Description

一种X射线成像曝光剂量调整方法和系统

技术领域

本发明涉及一种基于图像处理技术的X射线成像方法，特别是一种X射线成像系统曝光剂量调整的方法。

背景技术

在X射线图像成像过程中，X射线在空气中电离能力的照射量(“X射线剂量”)的控制是影响图像质量的决定性因素之一，只有在适合的X射线剂量条件下拍摄得到的图像才能符合诊断质量要求。由于一般X光成像过程中，X射线剂量可通过设置高压发生器的高压曝光参数如电压值Kvp，电流值mA或通过设置平板探测器接收X射线的曝光时间t进行调节。

X射线成像系统可包括静态/单帧图像系统，例如医用数字X线成像机(DigitalRadiology)，对被拍摄对象的单个部位每次拍摄产生一副图像。通常设置好电离室的曝光电压值Kvp，电流值mA后，当电离室接收辐射到达预定义量，通过硬件电路截止曝光时间t，即通过控制曝光时间t进行X射线剂量控制。

X射线成像系统还可包括动态/序列多帧图像系统，例如医用X射线数字胃肠造影机(Radiography＆fluoroscopy)，对被拍摄对象的单个部位在短时间内连续采集多张图像。X射线成像系统的动态平板接收的X射线的曝光时间t由X射线成像系统每张影像的采集时间决定，X射线剂量通过调节曝光电压值Kvp，电流值mA来控制。

对于动态/序列图像系统，由于高压发生器连续不间断产生曝光电压和电流，平板探测器以每秒N帧的速率输出图像，不同的被拍摄对象，不同的组织部位因厚度不同，所需最佳曝光剂量也不同，为提高采集的图像的质量，需要对曝光剂量进行实时跟踪，实时调控。因此，亟需一种自动，快速调节曝光剂量的方法和系统来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供的X射线曝光剂量调整方法和系统，可改善上述问题。

一方面，本发明提出一种X射线成像系统曝光剂量调整方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

接收X射线成像系统在第一电压值，第一电流值条件下生成的第一影像；

计算所述第一影像的图像特征值；

计算所述图像特征值的计算值与图像特征值的目标值的差值；

判断所述差值与第一差值阈值的大小：

若所述差值小于所述第一差值阈值：输出所述第一电压值，第一电流值作为第二影像的生成条件，更新所述第二影像为所述第一影像；以及

若所述差值大于所述第一差值阈值，则搜索数据库并判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的关系表数据或拟合曲线数据：

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在：至少基于所述第一影像的图像特征值的计算值，所述第一电压值，所述第一电流值以及所述关系表数据或所述拟合曲线数据计算得到第二电压值和/或第二电流值；

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据不存在：至少基于所述差值与第二差值阈值的大小关系得到第二电压值和/或第二电流值；

输出所述第二电压值和/或第二电流值作为第二影像的生成条件；以及

更新所述第二影像为所述第一影像。

如上所述的方法，其中，若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在：

根据所述关系表数据或所述拟合曲线数据，基于所述第一电压值，所述第一电流值，以及所述第一影像的图像特征值的计算值，计算得到被拍摄对象的等效厚度；以及

根据所述等效厚度，图像特征值的目标值，以及所述关系表数据或拟合曲线数据，计算得到所述第二电压值和所述第二电流值。

如上所述的方法，其中，所述第二差值阈值包括第一分级调整差值阈值和第二分级调整差值阈值，第一分级调整差值阈值＞第二分级调整差值阈值＞第一差值阈值，其中：

若所述差值大于第一分级调整差值阈值，则根据第一调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相邻帧影像；

若所述差值在所述第一分级调整差值阈值和所述第二分级调整差值阈值之间，则根据第二调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相隔X帧影像；以及

若所述差值在所述第二分级调整差值阈值和所述第一差值阈值之间，则根据第三调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相隔Y帧影像(Y＞X＞1)。

如上所述的方法，其中，Y＝5，X＝2。

如上所述的方法，其中，所述第一调整方案为所述第二电压值＝第一电压值+/-M1*Δvoltage，所述第二调整方案为所述第二电压值＝第一电压值+/-N1*Δvoltage，所述第三调整方案为所述第二电压值＝第一电压值+/-P1*Δvoltage，其中，M1＞N1＞P1。

如上所述的方法，其中，M1＝4，N1＝2，P1＝1，Δvoltage＝1kV。

如上所述的方法，其中，所述第一调整方案为所述第二电流值＝第一电流值+/-M2*Δcurrent，所述第二调整方案为所述第二电流值＝第一电流值+/-N2*Δcurrent，所述第三调整方案为所述第二电流值＝第一电流值+/-P2*Δcurrent，其中，M2＞N2＞P2。

如上所述的方法，其中，M2＝4，N2＝2，P2＝1，Δcurrent＝1mA。

另一方面，本发明提供一种存储有如上所述的曝光指数范围的X射线系统，包括：

高压发生器，用于根据设定的曝光参数将电源转换为高压信号，

球管，用于接收高压发生器生成的高压信号生成X射线；

平板探测器，用于接收所述球管发射的X射线并在影像区域形成相应身体部位的曝光图像；

处理器，其被配置为：

接收X射线成像系统在第一电压值，第一电流值条件下生成的第一影像；

计算所述第一影像的图像特征值；

计算所述图像特征值的计算值与图像特征值的目标值的差值；

判断所述差值与第一差值阈值的大小：

若所述差值小于所述第一差值阈值：输出所述第一电压值，第一电流值作为第二影像的生成条件，更新所述第二影像为所述第一影像；以及

若所述差值大于所述第一差值阈值，则搜索数据库并判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的关系表数据或拟合曲线数据：

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在：至少基于所述第一影像的图像特征值的计算值，所述第一电压值，所述第一电流值以及所述关系表数据或所述拟合曲线数据计算得到第二电压值和/或第二电流值；

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据不存在：至少基于所述差值与第二差值阈值的大小关系得到第二电压值和/或第二电流值；

输出所述第二电压值和/或第二电流值作为第二影像的生成条件；以及

更新所述第二影像为所述第一影像。

再一方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如上所述的任一项方法的步骤。

执行根据本发明示例的X射线成像曝光剂量调整方法，通过对图像特征值的分析，计算得到后续图像拍摄所需的电压值和电流值，一方面，对图像特征值的分析直接，快速，有效地反映了曝光剂量的大小，从而可实现自动，快速调节曝光剂量。另一方面，通过采用不同调整方案分级调整电压和/或电流的方式，且不同调整方案对应相隔帧数不同的影像，可实现快速调节曝光剂量至期望值的目的。通过本发明提出的调整电压值和/或电流值的方法可提高后续帧数影像的质量，进而提高医生的诊断效率和准确度。

附图说明

可能已通过参考特定实施例以本发明的特征能够被理解的方式详细描述了本发明，特定实施例中的一些被图示在附图中。然而，应当注意，附图仅图示了本发明的特定实施例并且因此将不被认为限制其范围，因为本发明的范围包含其它等同有效的实施例。附图不一定按比例绘制，重点通常被放置在举例说明本发明的特定实施例的特征上。在附图中，同样的附图标记在所有各种视图中用来指示同样的部分。因此，为了进一步理解本发明，可参考以下详细描述连同附图一起阅读，附图中：

图1为一种X射线成像系统结构示意图；

图2为一种X射线成像系统曝光剂量调整方法的一种步骤示意图；

图3为图像特征值计算区域选取示意图；以及

图4为为执行图2所示的方法的计算机可读存储介质。

具体实施方式

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。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，术语“第一”、“第二”、“第三”等等不一定表示任何次序、顺序或优先级关系，而只是用来更清楚地使一个元件或一组元件与其它元件或其它组元件区分开。本公开中流程图的各步骤间的关系不以所给出的顺序为限，可根据实际应用进行调整但不脱离本申请的保护范围。

当患者某一组织部位如胃，肠，肝脏，胸部出现问题时，需要用如图1所示的X射线成像系统10对患者相应组织部位进行拍摄。X射线成像系统10包括高压发生器13，球管15，平板探测器19和信息处理装置21。高压发生器13与电源11电性连接，用于连续不断生成高压信号。球管15用于接收所述高压信号并生成X射线。平板探测器19用于接收所述X射线并在平板探测器19的一定范围17内生成并转换为影像数据。所述平板探测器19可以是动态平板探测器，所述动态平板探测器19可以每秒N帧的速率连续输出影像数据。

所述信息处理装置21可包括台式电脑、笔记本、pad、手机等具有数据处理功能的设备。所述信息处理装置21与所述平板探测器19可如图所示以数据线20方式连接并将平板探测器19的影像数据通过数据线20传输至所述信息处理装置21。在其他实施方式中，所述信息处理装置21与所述平板探测器19也可通过无线方式进行影像数据传输。所述信息处理装置21包括一个或多个处理器以及一种存储有指令的非暂时性计算机可读存储介质。在如图1示例中，所述信息处理装置21可包括用户输入部件23，通过所述用户输入部件23可输入曝光所需参数如曝光电压值和曝光电流值。

针对被拍摄对象的某一部位，X射线成像系统10的动态平板探测器19可实现动态/序列多帧图像的输出，例如，在一些X射线成像系统中，动态平板探测器可以每秒10帧的速率输出图像。为保证多帧图像中至少一些帧数的图像的质量符合医生诊断质量要求，需要对X射线成像系统10的曝光电压，曝光电流进行实时控制进而调整曝光剂量。

在一种情况下，当被拍摄对象组织部位不变时，平板探测器19接收的曝光剂量不同，相应曝光条件下生成的影像的图像特征值不同，例如，曝光计量越大，图像灰度值越高，反之曝光剂量越小，图像灰度值越低。在另一种情况下，不同被拍摄对象的相同组织部位因厚度不同，平板探测器19接收的曝光剂量也不同。因此，为确保X射线成像系统输出的多帧图像中至少一些帧数的图像的质量符合医生诊断质量要求，可通过所述信息处理装置21对接收的影像数据的图像特征值进行实时监控分析，进而根据分析结果调整被拍摄对象某一特定组织部位所需的最佳曝光电压值和曝光电流值，调整曝光电压值和曝光电流值后以确保后续帧数的图像符合医生诊断质量要求。

图2为一种X射线成像曝光剂量的调整方法100的步骤示意图。本发明公开的方法100通过对动态/序列多帧图像的分析进而调整曝光所需的剂量。所述方法100除包括步骤101～131外，还可选地包括其他步骤。

步骤101，接收第一影像。更具体地，接收X射线成像系统10在第一电压值V1，第一电流值I1条件下生成的第一影像。所述第一电压值V1，第一电流值I1可基于用户如放射科医生的经验进行设置，如基于被拍摄患者的不同组织部位，并基于对被拍摄患者的观察如观察被拍摄患者的相应组织部位的厚度来设置。通常，厚度越厚，所需曝光剂量越大，即所设置的第一电压值V1和/或第一电流值I1越大。

步骤103，计算第一影像的图像特征值Gcapture。更具体地，图像特征值可包括影像特定区域的图像灰度值/统计特征值。统计特征值大小可反映所述第一影像的质量以及曝光剂量的高低。在其他实施方式中，所述图像统计特征值还可包括其他反映曝光剂量高低的参数，如曝光指数参数EI(Exposure Index)。

在一种实施方式中，如图3(a)所示，可选取第一影像201以影像中心点为中心的正方形区域203内如256*256个像素点的图像统计特征值，可通过数理统计的方法计算所选取的像素点的图像灰度值的平均值或中值或者EI值作为所述第一影像的图像特征值Gcapture。

在一种实施方式中，如图3(b)所示，可选取第一影像201以影像中心点为中心的圆形区域205内如256*256个像素点的图像统计特征值，例如，可使用平均值、中值或EI值作为所述第一影像的图像特征值Gcapture。

在一种实施方式中，如图3(c)所示，可选取第一影像201的多个区域207，209，211内如256*256个像素点的图像统计特征值，可使用平均值、中值或EI值作为所述第一影像的图像特征值Gcapture。图3仅为一个区域选取示例，在其他实施方式中，可以任一本领域内技术人员可知的方式选取相应区域进行图像灰度值Gcapture的计算。

步骤105，计算图像特征值差值Gdiff。更具体地，计算所述图像特征值的计算值Gcapture与图像特征值的目标值Gtarget的差值。所述图像特征值差值Gdiff表明了计算值Gcapture和目标值Gtarget的差异大小。所述图像特征值的计算值Gcapture通过步骤103计算得到。所述图像特征值的目标值Gtarget可通过计算被拍摄对象的相应组织部位的最佳质量影像的图像灰度值得到。Gcapture和Gtarget所选取的影像的图像灰度值计算区域相同。在一种实施方式中，所述图像特征值的目标值Gtarget与被拍摄对象的组织部位的厚度有关。所述图像特征值的目标值Gtarget可通过预先计算存储在数据库中。

在一种实施方式中，Gdiff可直接用计算值和目标值的差值大小来表达，如下式所示：Gdiff＝|Gcapture-Gtarget|。在一种实施方式中，Gdiff可用差异大小比率的形式来表达计算值和目标值的差异，如下式所示：Gdiff＝|(Gcapture-Gtarget)/Gtarget|。

步骤107，判断所述差值Gdiff与第一差值阈值Threshold1的大小。若所述差值Gdiff小于所述第一差值阈值Threshold1，则进入步骤111，若所述差值Gdiff大于所述第一差值阈值Threshold1，则进入步骤109。

步骤111，输出所述第一电压值，第一电流值作为第二影像的生成条件。当所述差值Gdiff小于所述第一差值阈值Threshold1，说明所述第一电压值V1，第一电流值11条件下生成的第一影像的图像特征值与目标值差异较小，基本符合影像质量要求，因此，后续帧数的序列影像的拍摄控制在所述第一电压值V1，第一电流值I1条件下即可。

步骤113，更新所述第二影像为所述第一影像。通过此步骤可对平板探测器19连续输出的多帧影像的图像特征值依次进行分析判断以确保曝光电压、电流的控制可满足影像质量要求。

步骤109，判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的关系表数据和/或拟合曲线数据。更具体地，在一种实施方式中，X射线成像系统10出厂前，X射线成像系统10的供应商若进行过相应实验检测，如用水模体模拟被拍摄对象在不同厚度下，不同曝光参数如曝光电压，曝光电流下生成的影像，影像的图像灰度值可通过如上所述步骤103计算得到，最终可得到如下表所示不同等效厚度下，不同曝光条件下的图像特征值。

表I等效水模体厚度为12厘米下，曝光高压、曝光电流和图像灰度值的关系表

表I作为一个示例表明是在等效厚度为12cm条件下进行的实验数据。相类似地，等效厚度为其他值如10cm，11cm，13cm，14cm时也可获得相应的关系表数据。通过X射线成像系统相关软件的安装，此类关系表数据可存储在所述信息处理装置21的数据库中。此时，通过步骤109搜索数据库并判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的关系表数据。

在另一种实施方式中，在曝光电压KV变化范围大，曝光电流mA变化有限的情况下，在每一个mA值下，将表I数据通过公式(1)进行拟合以得到图像灰度值(G)与厚度T，电压KV的曲线。

G＝a·KV²+b·T²+c·T·KV+d·KV+e·T+f (1)

上诉公式中，a，b，c，d，e，f为拟合参数，将表I中数据使用最小二乘法得到上述拟合参数。每一个mA值下将得到一个拟合曲线。通过X射线成像系统相关软件的安装，此类拟合曲线数据可存储在所述信息处理装置21的数据库中。此时，通过步骤109搜索数据库并判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的曲线拟合数据。

在一种实施方式中，若判断所述关系表数据存储在数据库中时，通过如上所述曲线拟合方法可计算得到相应的拟合曲线数据，再根据所述拟合曲线数据计算得到第二电压值和/或第二电流值。在另一种实施方式中，若所述拟合曲线数据存储在数据库中，则可直接基于所述拟合曲线数据计算得到第二电压值和/或第二电流值。

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在，则进入步骤121，若所述关系表数据或所述拟合曲线数据不存在，则进入步骤131。

步骤121，至少基于所述第一影像的图像特征值的计算值Gcapture，所述第一电压值V1，所述第一电流值I1以及所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据计算得到第二电压值V2和/或第二电流值I2。更具体地，若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在：根据所述关系表数据或所述拟合曲线数据，基于所述第一电压值V1，所述第一电流值I1，以及所述第一影像的图像特征值的计算值Gcapture得到被拍摄对象的等效厚度T。根据所述等效厚度T，所述图像特征值的目标值Gtarget，以及所述关系表数据或拟合曲线数据，计算得到所述第二电压值V2和/或所述第二电流值I2。

步骤123，输出所述第二电压值V2和/或第二电流值I2作为第二影像的生成条件。当所述差值Gdiff大于所述第一差值阈值Threshold1，说明所述第一电压值V1，第一电流值I1条件下生成的第一影像的图像特征值与目标值差异较大，不符合影像质量要求，因此需对曝光电压，曝光电流进行调整。根据所述关系表数据或所述拟合曲线数据计算出来的在图像特征值的目标值Gtarget条件下的第二电压值V2，第二电流值I1是符合影像质量要求的，因此，应调整后续帧数的序列影像的拍摄在第二电压值V2，第二电流值I2条件下进行。

步骤125，更新所述第二影像为所述第一影像。通过此步骤可对平板探测器19连续输出的多帧影像的图像特征值依次进行分析判断以确保曝光电压、电流的控制可满足影像质量要求。

步骤131，至少基于所述第一影像的图像特征值的计算值Gcapture与所述图像特征值的目标值Gtarget的差值Gdiff与第二差值阈值Threshold2的大小关系计算得到第二电压值V2和/或第二电流值I2。

在一种实施方式中，所述第二差值阈值Threshold2包括第一分级调整差值阈值Tlevel1和第二分级调整差值阈值Tlevel2，第一分级调整差值阈值Tlevel1＞第二分级调整差值阈值＞Tlevel2＞第一差值阈值Threshold1。

若所述差值Gdiff大于第一分级调整差值阈值Tlevel1，则根据第一调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相邻帧影像。

若所述差值Gdiff在所述第一分级调整差值阈值Tlevel1和所述第二分级调整差值阈值Tlevel2之间，则根据第二调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相隔X帧影像。

若所述差值Gdiff在所述第二分级调整差值阈值Tlevel2和所述第一差值阈值Threshold1之间，则根据第三调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相隔Y帧影像(Y＞X＞1)。

通过对第二影像和第一影像间隔帧数Y，X帧数差异化设置，当Gcapture和Gtarget的差值Gdiff较大时，可更加频繁的判断曝光剂量大小并更加频繁的调整电压和/或电流，当Gcapture和Gtarget越来越接近时，曝光剂量大小的判断的频率降低，即对曝光剂量大小的判断以及对电压和/或电流的调整的频率降低，从而防止曝光剂量调整超调。例如，Gcapture和Gtarget的差值Gdiff相对越来越小时，所述第二影像与所述第一影像间隔的帧数从1帧增加到X帧再增加到Y帧，对第二电压值和/或第二电压值的调整方案可从第一调整方案切换至第二调整方案再切换至第三调整方案，从而实现最终曝光剂量的调整以满足影像质量要求。

在一种实施方式中，所述第一调整方案为所述第二电压值V2＝第一电压值V1+/-M1*Δvoltage，所述第二调整方案为所述第二电压值V2＝第一电压值V1+/-N1*Δvoltage，所述第三调整方案为所述第二电压值V2＝第一电压值V1+/-P1*Δvoltage，其中，M1＞N1＞P1。通过M1，N1，P1值的差异化设置，当Gcapture和Gtarget的差值Gdiff较大时，可快速增加或降低曝光电压以满足曝光要求，而当Gcapture和Gtarget的差值Gdiff较小时，可慢速增加或降低曝光电压以满足曝光要求。

更具体地，若Gcapture＞Gtarget且Gdiff＞Tlevel1时，所述第二电压值V2＝第一电压值V1-M1*Δvoltage，此时，因实际计算的图像特征值大于目标值，因此，需要降低曝光电压值。若Gcapture＜Gtarget且-Gdiff＜-Tlevel1时，所述第二电压值V2＝第一电压值V1+M1*Δvoltage，此时，因实际计算的图像特征值小于目标值，因此，需要增加曝光电压值。

若Gcapture＞Gtarget且Tlevel1＞Gdiff＞Tlevel2时，所述第二电压值V2＝第一电压值V1-N1*Δvoltage，此时，因实际计算的图像特征值大于目标值，因此，需要降低曝光电压值。若Gcapture＜Gtarget且-Tlevel1＜-Gdiff＜-Tlevel2时，所述第二电压值V2＝第一电压值V1+N1*Δvoltage，此时，因实际计算的图像特征值小于目标值，因此，需要增加曝光电压值。

若Gcapture＞Gtarget且Tlevel2＞Gdiff＞Threshold1时，所述第二电压值V2＝第一电压值V1-P1*Δvoltage，此时，因实际计算的图像特征值大于目标值，因此，需要降低曝光电压值。若Gcapture＜Gtarget且-Tlevel2＜-Gdiff＜-Threshold1时，所述第二电压值V2＝第一电压值V1+P1*Δvoltage，此时，因实际计算的图像特征值小于目标值，因此，需要增加曝光电压值。

在一种实施方式中，M1＝4，N1＝2，P1＝1，Δvoltage包括电流不变的条件下电压改变1kV，Δvoltage＝1kV。如上所述调整方式通过调整电压来实现曝光剂量的控制，进而得到最佳曝光图像，因高压发生器13自身电路的物理结构，曝光电流I2可得到相应调节。

在另一种实施方式中，所述第一调整方案为所述第二电流值I2＝第一电流值I1+/-M2*Δcurrent，所述第二调整方案为所述第二电流值＝第一电流值11+/-N2*Δcurrent，所述第三调整方案为所述第二电流值＝第一电流值I1+/-P2*Δcurrent，其中，M2＞N2＞P2。通过M2，N2，P2值的差异化设置，当Gcapture和Gtarget的差值Gdiff较大时，可快速增加或降低曝光电流以满足曝光要求，而当Gcapture和Gtarget的差值Gdiff较小时，可慢速增加或降低曝光电流以满足曝光要求。

更具体地，若Gcapture＞Gtarget且Gdiff＞Tlevel1时，所述第二电流值I2＝第一电流值I1-M2*Δcurrent，此时，因实际计算的图像特征值大于目标值，因此，需要降低曝光电流值。若Gcapture＜Gtarget且-Gdiff＜-Tlevel1时，所述第二电流值I2＝第一电流值I1+M2*Δcurrent，此时，因实际计算的图像特征值小于目标值，因此，需要增加曝光电流值。

若Gcapture＞Gtarget且Tlevel1＞Gdiff＞Tlevel2时，所述第二电流值I2＝第一电流值I1-N2*Δcurrent，此时，因实际计算的图像特征值大于目标值，因此，需要降低曝光电流值。若Gcapture＜Gtarget且-Tlevel1＜-Gdiff＜-Tlevel2时，所述第二电流值I2＝第一电流值I1+N2*Δcurrent，此时，因实际计算的图像特征值小于目标值，因此，需要增加曝光电流值。

若Gcapture＞Gtarget且Tlevel2＞Gdiff＞Threshold1时，所述第二电流值I2＝第一电流值I1-P2*Δcurrent，此时，因实际计算的图像特征值大于目标值，因此，需要降低曝光电流值。若Gcapture＜Gtarget且-Tlevel2＜-Gdiff＜-Threshold1时，所述第二电流值I2＝第一电流值11+P2*Δcurrent，此时，因实际计算的图像特征值小于目标值，因此，需要增加曝光电流值。

在一种实施方式中，M2＝4，N2＝2，P2＝1，Δcurrent包括电压不变的条件下电流改变1mAs，Δcurrent＝1mA。如上所述调整方式通过调整电流来实现曝光剂量的控制，进而得到最佳曝光图像，因高压发生器13自身电路的物理结构，曝光电压V2可得到相应调节。

在其他实施方式中，也可同时调节电压值和电流值，即所述第一调整方案为所述第二电压值V2＝第一电压值V1+/-M1*Δvoltage，所述第二电流值I2＝第一电流值I1+/-M2*Δcurrent。所述第二调整方案为所述第二电压值V2＝第一电压值V1+/-N1*Δvoltage，所述第二电流值＝第一电流值+/-N2*Δcurrent。所述第三调整方案为所述第二电压值V2＝第一电压值V1+/-P1*Δvoltage，所述第二电流值＝第一电流值+/-P2*Δcurrent。其中，M1＞N1＞P1，M2＞N2＞P2。例如，第一电压值增加一定数量单位的Δvoltage同时第二电流值增加一定数量单位的Δcurrent。第一电压值降低一定数量单位的Δvoltage同时第二电流值降低一定数量单位的Δcurrent。电压，电流的同时调节可通过设置闭环控制电路来实现。

在一种实施方式中，所述第二差值阈值Threshold2为单一阈值，第二差值阈值Threshold2＞第一差值阈值Threshold1。

若所述差值Gdiff大于第二差值阈值Threshold2，则根据第一调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相邻帧影像。

若所述差值Gdiff在所述第二差值阈值Threshold2和所述第一差值阈值Threshold1之间，则根据第二调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相隔Z帧影像(Z＞1)。在一些实施方式中，Z＝3。

所述第一调整方案与所述第二调整方案与当所述第二差值阈值Threshold2包括第一分级调整差值阈值Tlevel1和第二分级调整差值阈值Tlevel2的调整方式相类似对电压和/或电流值进行调节，这里不再赘述。

在其他实施方式中，所述第二差值阈值Threshold2可包括至少3个分级调整差值阈值，相类似地，对所述第二电压值和/或所述第二电流值的调整方案也相应增加，所述第二影像与所述第一影像相隔的帧数也随调整方案不同而不同，这里不再赘述。

方法100可以在计算机上实施作为一种计算机可实现的方法，作为专用硬件，或者作为两者的组合。如图4示出了计算机程序产品400，所述计算机程序产品400包括用于令处理器系统执行前面提及的图1的方法100的指令。计算机程序产品400可以被包括在计算机可读介质401上，例如为一系列机器可读物理标记和/或一系列具有不同的电子(例如，磁性)或光学性质或值的元件的形式。计算机可读存储介质400的例子包括内存设备、光盘存储设备、集成电路、服务器、在线软件等。图4显示了一种光盘400。

本文中使用的计算机可读存储介质可以指任意可以存储可由处理器、控制器或计算设备运行的指令的存储介质。该计算机可读存储介质也可以被称作计算机可读非暂态存储介质。在一些实施例中，这样的计算机可读存储介质也可以能够存储能够由处理器、控制器或计算设备访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于：软盘、硬磁盘驱动器、固态硬盘、闪存、USB闪存驱动器、随机存取存储器、只读存储器、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘、数字通用盘，例如CD-Rom、DVD-RW、DVD-R或蓝光盘。术语计算机可读存储介质也可以指能够由处理器或计算机设备经由网络或通信链路(例如在调制解调器上、在因特网上或在局域网上)访问的各种类型的介质。计算机程序可以被存储/分布在合适的永久性介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但也可以被分布为其他形式，例如经由因特网或者其他有线或无线电信系统。

此外，不同的实施例可以采取可从提供程序代码的计算机可用或计算机可读介质访问的计算机程序产品的形式，该程序代码供计算机或运行指令的任意设备或系统使用或者结合供计算机或运行指令的任意设备或系统使用。出于本公开的目的，计算机可用或计算机可读存储介质大体上能够为能够包括、存储、传送、传播或传输供指令运行设备使用或与指令运行设备连接的程序的任意有形设备或装置。

将意识到，本发明也应用于适于实施本发明的计算机程序，具体而言，载体上或载体中的计算机程序。所述程序可以是源代码、目标代码、源代码与目标代码中间的代码(例如部分编译形式)的形式或者是适于实现根据本发明所述的方法的任意其他形式。也应意识到，这样的程序可具有许多不同的结构设计。例如，根据本发明执行所述方法或系统的功能的程序代码可被分为一个或多个子程序。在这些子程序中分配所述功能的多种不同方法对于技术人员是显而易见的。可以在一个可执行文件中一起存储所述子程序来形成自含的程序。这样的可执行文件可包括计算机可执行指令，例如处理器指令和/或解释器指令(例如，Java解释器指令)。备选地，一个或多个或所有所述子程序可被存储在至少一个外部库文件中并且静态地或动态地(例如，在运行中)与主程序链接。所述主程序包括对至少一个所述子程序的至少一个调用。所述子程序也可包括彼此之间的调用。与计算机程序产品有关的实施例包括与本文中记载的至少一种方法的每个处理步骤相对应的计算机可执行指令。这些指令可被分成子程序并且/或者存储在一个或多个可以静态或动态链接的文件中。与计算机程序产品有关的另一实施例包括与本发明提出的至少一种系统和/或产品的每个模块相对应的计算机可执行指令。这些指令可以被分成子程序并且/或者存储在一个或多个可以静态或动态链接的文件中。

具体的实现方法已在以上说明中详细阐述，这里不再赘述。

最后，还需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本申请所提供的束光器边界检测方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种X射线成像系统曝光剂量调整方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

接收X射线成像系统在第一电压值，第一电流值条件下生成的第一影像；

计算所述第一影像的图像特征值；

计算所述图像特征值的计算值与图像特征值的目标值的差值；

判断所述差值与第一差值阈值的大小：

若所述差值小于所述第一差值阈值：输出所述第一电压值，第一电流值作为第二影像的生成条件，更新所述第二影像为所述第一影像；以及

若所述差值大于所述第一差值阈值，则搜索数据库并判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的关系表数据或拟合曲线数据：

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在：至少基于所述第一影像的图像特征值的计算值，所述第一电压值，所述第一电流值以及所述关系表数据或所述拟合曲线数据计算得到第二电压值和/或第二电流值；

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据不存在：至少基于所述差值与第二差值阈值的大小关系得到第二电压值和/或第二电流值；

输出所述第二电压值和/或第二电流值作为第二影像的生成条件；以及

更新所述第二影像为所述第一影像。

2.如权利要求1所述的方法，其中，若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在：

根据所述关系表数据或所述拟合曲线数据，基于所述第一电压值，所述第一电流值，以及所述第一影像的图像特征值的计算值，计算得到被拍摄对象的等效厚度；以及

根据所述等效厚度，图像特征值的目标值，以及所述关系表数据或拟合曲线数据，计算得到所述第二电压值和所述第二电流值。

3.如权利要求1所述的方法，其中，若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据不存在：所述第二差值阈值包括第一分级调整差值阈值和第二分级调整差值阈值，第一分级调整差值阈值＞第二分级调整差值阈值＞第一差值阈值，其中：

若所述差值大于第一分级调整差值阈值，则根据第一调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相邻帧影像；

若所述差值在所述第一分级调整差值阈值和所述第二分级调整差值阈值之间，则根据第二调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相隔X帧影像；以及

若所述差值在所述第二分级调整差值阈值和所述第一差值阈值之间，则根据第三调整方案计算得到所述第二电压值和/或所述第二电流值，所述第二影像与所述第一影像为相隔Y帧影像(Y＞X＞1)。

4.如权利要求3所述的方法，其中，Y＝5，X＝2。

5.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一调整方案为所述第二电压值＝第一电压值+/-M1*Δvoltage，所述第二调整方案为所述第二电压值＝第一电压值+/-N1*Δvoltage，所述第三调整方案为所述第二电压值＝第一电压值+/-P1*Δvoltage，其中，M1＞N1＞P1。

6.如权利要求5所述的方法，其中，M1＝4，N1＝2，P1＝1，Δvoltage＝1kV。

7.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一调整方案为所述第二电流值＝第一电流值+/-M2*Δcurrent，所述第二调整方案为所述第二电流值＝第一电流值+/-N2*Δcurrent，所述第三调整方案为所述第二电流值＝第一电流值+/-P2*Δcurrent，其中，M2＞N2＞P2。

8.如权利要求7所述的方法，其中，M2＝4，N2＝2，P2＝1，Δcurrent＝1mA。

9.一种存储有权利要求1所述的曝光指数范围的X射线系统，包括：

高压发生器，用于根据设定的曝光参数将电源转换为高压信号，

球管，用于接收高压发生器生成的高压信号生成X射线；

平板探测器，用于接收所述球管发射的X射线并在影像区域形成相应身体部位的曝光图像；

处理器，其被配置为：

接收X射线成像系统在第一电压值，第一电流值条件下生成的第一影像；计算所述第一影像的图像特征值；

计算所述图像特征值的计算值与图像特征值的目标值的差值；

判断所述差值与第一差值阈值的大小：

若所述差值小于所述第一差值阈值：输出所述第一电压值，第一电流值作为第二影像的生成条件，更新所述第二影像为所述第一影像；以及

若所述差值大于所述第一差值阈值，则搜索数据库并判断是否存在被拍摄对象在不同厚度下曝光电压、曝光电流与图像特征值的关系表数据或拟合曲线数据：

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据存在：至少基于所述第一影像的图像特征值的计算值，所述第一电压值，所述第一电流值以及所述关系表数据或所述拟合曲线数据计算得到第二电压值和/或第二电流值；

若所述关系表数据和/或所述拟合曲线数据不存在：至少基于所述差值与第二差值阈值的大小关系得到第二电压值和/或第二电流值；

输出所述第二电压值和/或第二电流值作为第二影像的生成条件；以及

更新所述第二影像为所述第一影像。

10.一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现权利要求1-8所述的任一项方法的步骤。

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