CN111616726A - 平板探测器全视野自动曝光检测方法以及图像采集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种平板探测器全视野自动曝光检测方法以及图像采集装置，该检测方法包括：S101：平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据，并将图像数据以行为单位进行保存；S102：判断图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于一，若是，则执行S103，若否，则执行S101；S103：获取图像数据与上一行图像数据以及上一帧图像的对应行图像数据的像素值的差值，判断差值是否大于预设阈值，若是，则执行S104，若否，则执行S101；S104：确认发生曝光，并将采集图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻。本发明通过平板探测器采集的图像数据确定曝光发生的时刻，用户无需关注高压发生器的接口时序，从而能够快速使用，加快了产品的开发进度，满足了用户的需求。
Description
技术领域
本发明涉及图像采集领域，尤其涉及一种平板探测器全视野自动曝光检测方法以及图像采集装置。
背景技术
数字化X射线摄影(Digital Radiography，简称DR)，是上世纪90年代发展起来的X射线摄影新技术，以其更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像分辨率等显著优点，成为数字X射线摄影技术的主导方向，并得到世界各国的临床机构和影像学专家认可。DR的技术核心是平板探测器，平板探测器是一种精密且贵重的设备，对成像质量起着决定性的作用。平板探测器是DR系统中X射线的接收装置。在DR系统中，高压发生器和球管控制X射线的输出，X射线穿过物体并发生衰减，衰减后的X射线经过平板探测器后转变为可见光后，并经过光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器(Analog/Digital Converter，ADC)转为数字信号，输入到计算机处理。
X平板探测器曝光往往采用高压发生器上的X光开关信号控制平板探测器曝光。然而，这种方式往往要求平板探测器必须和高压发生器连接，使用不方便，灵活性较差。而且目前高压发生器厂家众多，且不同厂家的高压发生器接口也不一样，因此，用户在使用时要关注杂乱的高压发生器接口时序，进而在进行测试试用时难以快速的上手使用，延缓了整机产品的开发进度，不能满足用户的需求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种平板探测器全视野自动曝光检测方法以及图像采集装置，在高压发生器与平板探测器无连接的情况下，通过平板探测器采集的图像数据确定曝光发生的时刻，解决了平板探测器使用不方便、灵活性较差的问题，用户无需关注高压发生器的接口时序，从而能够快速上手使用，加快了整机产品的开发进度，满足了用户的需求。
为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种平板探测器全视野自动曝光检测方法，平板探测器与高压发生器无连接，所述平板探测器全视野自动曝光检测方法包括：S101：平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据，并将所述图像数据以行为单位进行保存；S102：判断所述图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于一，若是，则执行S103，若否，则执行S101；S103：获取所述图像数据与上一行图像数据以及上一帧图像的对应行图像数据的像素值的差值，判断所述差值是否大于预设阈值，若是，则执行S104，若否，则执行S101；S104：确认发生曝光，并将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻。
进一步地，所述固定周期为300-500ms。
进一步地，所述平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据的步骤具体包括：所述平板探测器在未曝光时处于自清空状态，并以固定周期采集图像数据。
进一步地，所述将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻的步骤之后还包括：所述平板探测器暂停自清空，将所述图像数据所在行确认为分界线，获取所述分界线两边的图像的像素值均值的差值，并根据所述差值对所述图像进行补偿。
进一步地，所述像素值均值为所述图像的灰度值的像素值均值。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种图像采集装置，所述图像采集装置包括：平板探测器、高压发生器，所述平板探测器与所述高压发生器之间无连接；所述图像采集装置执行如下所述的平板探测器全视野自动曝光检测方法以检测曝光：S201：控制平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据，并将所述图像数据以行为单位进行保存；S202：判断所述图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于一，若是，则执行S203，若否，则执行S201；S203：获取所述图像数据与上一行图像数据以及上一帧图像的对应行图像数据的像素值的差值，判断所述差值是否大于预设阈值，若是，则执行S204，若否，则执行S201；S204：确认发生曝光，并将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻。
进一步地，所述固定周期为300-500ms。
进一步地，所述平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据的步骤具体包括：所述平板探测器在未曝光时处于自清空状态，并以固定周期采集图像数据。
进一步地，所述将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻的步骤之后还包括：所述平板探测器暂停自清空，将所述图像数据所在行确认为分界线，获取所述分界线两边的图像的像素值均值的差值，并根据所述差值对所述图像进行补偿。
进一步地，所述像素值均值为所述图像的灰度值的像素值均值。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：在高压发生器与平板探测器无连接的情况下，通过平板探测器采集的图像数据确定曝光发生的时刻，解决了平板探测器使用不方便、灵活性较差的问题，用户无需关注高压发生器的接口时序，从而能够快速上手使用，加快了整机产品的开发进度，满足了用户的需求。
附图说明
图1为本发明平板探测器全视野自动曝光检测方法一实施例的流程图；
图2为本发明图像采集装置一实施例的结构图；
图3为本发明图像采集装置执行的平板探测器全视野自动曝光检测方法一实施例的流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1，其中，图1为本发明平板探测器全视野自动曝光检测方法一实施例的流程图。结合附图1对本发明平板探测器全视野自动曝光检测方法作详细说明。
在本实施例中，平板探测器与高压发生器无连接，平板探测器全视野自动曝光检测方法包括：
S101：平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据，并将图像数据以行为单位进行保存。
平板探测器在未曝光时处于自清空状态，并以固定周期采集图像数据。
在本实施例中，平板探测器为X射线平板探测器。
在本实施例中，平板探测器采集图像数据的周期为300-500ms。
在本实施例中，平板探测器采集的图像数据为被采集图像的暗场图像，将采集的每帧暗场图像以行为单位进行分析和保存。
在本实施例中，平板探测器以行为单位采集和保存图像数据。
S102：判断图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于一，若是，则执行S103，若否，则执行S101；
在本实施例中，为了提高检测灵敏度，平板探测器利用两次比较的方式检测是否发生曝光。
平板探测器采集到图像数据并以行为单位保存图像数据时，判断该行图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于1，即在采集到的第二帧图像的第二行图像数据开始检测曝光。
S103：获取图像数据分别与上一行图像数据以及上一帧图像的对应行图像数据的像素值的差值，判断差值是否均大于预设阈值，若是，则执行S104，若否，则执行S101；
在本实施例中，像素值为一行图像数据的灰度值的平像素值均值，该差值为该行图像数据的灰度值的平像素值均值分别与上一行图像数据的灰度值的平像素值均值、上一帧图像的对应行图像数据的灰度值的平像素值均值之差。根据该差值判断高压发生器是否发出射线进而发生曝光。
在本实施例中，该预设阈值的大小可根据平板探测器的类型和检测能力进行设置，只需能够根据该预设阈值检测是否发生曝光即可，在此不做限定。
在一个具体的实施例中，平板探测器在空闲状态下处于自清空状态，在自清空的过程中，对探测器采集的图像数据以行为单位计算该行的像素值，进行保存，在采集完第二行时，使用第二行的数据值和与保存的第一行的数据值进行比较，判断两行的数据值的差是否大于一个预设阈值。在比较相邻行的同时，也需要和上一帧的对应行的像素值的值进行比较，两次比较的差值，同时大于一个预设阈值则认为曝光发生。这种做法可以排除震动产生误触发的情况。实验得出结论震动产生的误触发在当前帧是缓慢变化的一个过程，而曝光产生的值是一个比较大的变化。
S104：确认发生曝光，并将采集图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻。
平板探测器在确认发生曝光后，将曝光发生的时刻发送给对应设备，从而在曝光发生后尽量减小损失的曝光剂量。
因平板探测器在自清空状态下一旦检测到曝光就会暂停自清空，所以就会产生采集到的图像数据中上下两半的暗场积累值不一样。导致图像出现分裂现象。所以需要对其中一半图像进行补偿达到图像完整的目的。
在本实施例中，将采集图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻的步骤之后还包括：平板探测器暂停自清空，将图像数据所在行确认为分界线，获取分界线两边的图像的像素值均值的差值，并根据差值对图像进行补偿。
在本实施例中，像素值均值为分界线两边的图像的灰度值的像素值均值。
在本实施例中，根据差值对图像进行补偿时，获取分界线两边的图像的像素值均值大小，并对像素值均值小的图像中的每一个像素补偿该差值，将补偿后的图像数据传输给上位机。通过该方式达到图像完整并且无明显过渡带的效果。
本发明将采集到的图像数据以行为单位与相邻的上一行图像数据、上一帧的对应行图像数据进行比较，提高了检测灵敏度，能够在高压发生器输出X射线作用在平板探测器上的面积比较小的时候有效触发平板探测器，从而检测到曝光，实现了全视野检测的目的，无需对束光窗口的大小和位置进行设置。
本发明的平板探测器全视野自动曝光检测方法具有以下优点：
1、全视野AED模式可以让用户不需要将平板探测器和高压发生器连接也能完整的采集图像。
2、全视野AED模式对曝光窗口的位置和大小没有要求，增加了易用性。
3、未另外增加独立的检测模块，降低了系统的复杂性，提高了系统的稳定性。
4、图像补偿算法能够使图像完整，图像质量高。
有益效果：本发明的平板探测器全视野自动曝光检测方法在高压发生器与平板探测器无连接的情况下，通过平板探测器采集的图像数据确定曝光发生的时刻，解决了平板探测器使用不方便、灵活性较差的问题，用户无需关注高压发生器的接口时序，从而能够快速上手使用，加快了整机产品的开发进度，满足了用户的需求。
基于相同的发明构思，本发明还提出一种图像采集装置，请参阅图2、图3，图2为本发明图像采集装置一实施例的结构图，图3为本发明图像采集装置执行的平板探测器自动曝光检测方法一实施例的流程图。结合图2、图3对本发明的图像采集装置作具体说明。
在本实施例中，图像采集装置包括：平板探测器、高压发生器，平板探测器与高压发生器之间无连接；图像采集装置执行如下所述的平板探测器全视野自动曝光检测方法以检测曝光：
S201：控制平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据，并将图像数据以行为单位进行保存。
平板探测器在未曝光时处于自清空状态，并以固定周期采集图像数据。
在本实施例中，平板探测器为X射线平板探测器。
在本实施例中，平板探测器采集图像数据的周期为300-500ms。
在本实施例中，平板探测器采集的图像数据为被采集图像的暗场图像，将采集的每帧暗场图像以行为单位进行分析和保存。
在本实施例中，平板探测器以行为单位采集和保存图像数据。
S202：判断图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于一，若是，则执行S203，若否，则执行S201；
在本实施例中，为了提高检测灵敏度，平板探测器利用两次比较的方式检测是否发生曝光。
平板探测器采集到图像数据并以行为单位保存图像数据时，判断该行图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于1，即在采集到的第二帧图像的第二行图像数据开始检测曝光。
S203：获取图像数据分别与上一行图像数据以及上一帧图像的对应行图像数据的像素值的差值，判断差值是否均大于预设阈值，若是，则执行S204，若否，则执行S201；
在本实施例中，像素值为一行图像数据的灰度值的平像素值均值，该差值为该行图像数据的灰度值的平像素值均值分别与上一行图像数据的灰度值的平像素值均值、上一帧图像的对应行图像数据的灰度值的平像素值均值之差。根据该差值判断高压发生器是否发出射线进而发生曝光。
在本实施例中，该预设阈值的大小可根据平板探测器的类型和检测能力进行设置，只需能够根据该预设阈值检测是否发生曝光即可，在此不做限定。
在一个具体的实施例中，平板探测器在空闲状态下处于自清空状态，在自清空的过程中，对探测器采集的图像数据以行为单位计算该行的像素值，进行保存，在采集完第二行时，使用第二行的数据值和与保存的第一行的数据值进行比较，判断两行的数据值的差是否大于一个预设阈值。在比较相邻行的同时，也需要和上一帧的对应行的像素值的值进行比较，两次比较的差值，同时大于一个预设阈值则认为曝光发生。这种做法可以排除震动产生误触发的情况。实验得出结论震动产生的误触发在当前帧是缓慢变化的一个过程，而曝光产生的值是一个比较大的变化。
S204：确认发生曝光，并将采集图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻。
平板探测器在确认发生曝光后，将曝光发生的时刻发送给对应设备，从而在曝光发生后尽量减小损失的曝光剂量。
因平板探测器在自清空状态下一旦检测到曝光就会暂停自清空，所以就会产生采集到的图像数据中上下两半的暗场积累值不一样。导致图像出现分裂现象。所以需要对其中一半图像进行补偿达到图像完整的目的。
在本实施例中，将采集图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻的步骤之后还包括：平板探测器暂停自清空，将图像数据所在行确认为分界线，获取分界线两边的图像的像素值均值的差值，并根据差值对图像进行补偿。
在本实施例中，像素值均值为分界线两边的图像的灰度值的像素值均值。
在本实施例中，根据差值对图像进行补偿时，获取分界线两边的图像的像素值均值大小，并对像素值均值小的图像中的每一个像素补偿该差值，将补偿后的图像数据传输给上位机。通过该方式达到图像完整并且无明显过渡带的效果。
本发明将采集到的图像数据以行为单位与相邻的上一行图像数据、上一帧的对应行图像数据进行比较，提高了检测灵敏度，能够在高压发生器输出X射线作用在平板探测器上的面积比较小的时候有效触发平板探测器，从而检测到曝光，实现了全视野检测的目的，无需对束光窗口的大小和位置进行设置。
本发明的平板探测器全视野自动曝光检测方法具有以下优点：
1、全视野AED模式可以让用户不需要将平板探测器和高压发生器连接也能完整的采集图像。
2、全视野AED模式对曝光窗口的位置和大小没有要求，增加了易用性。
3、未另外增加独立的检测模块，降低了系统的复杂性，提高了系统的稳定性。
4、图像补偿算法能够使图像完整，图像质量高。
有益效果：本发明的图像采集装置在高压发生器与平板探测器无连接的情况下，通过平板探测器采集的图像数据确定曝光发生的时刻，解决了平板探测器使用不方便、灵活性较差的问题，用户无需关注高压发生器的接口时序，从而能够快速上手使用，加快了整机产品的开发进度，满足了用户的需求。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、模块和电路，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，所述模块的结构器件划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个或模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
所述作为分离部件说明的可以是或者也可以不是物理上分开的，作为显示的部件可以是或者也可以不是物理，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个位置。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施方式方案的目的。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种平板探测器全视野自动曝光检测方法，其特征在于，平板探测器与高压发生器无连接，所述平板探测器全视野自动曝光检测方法包括：
S101：平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据，并将所述图像数据以行为单位进行保存；
S102：判断所述图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于一，若是，则执行S103，若否，则执行S101；
S103：获取所述图像数据与上一行图像数据以及上一帧图像的对应行图像数据的像素值的差值，判断所述差值是否大于预设阈值，若是，则执行S104，若否，则执行S101；
S104：确认发生曝光，并将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻。
2.如权利要求1所述的平板探测器全视野自动曝光检测方法，其特征在于，所述固定周期为300-500ms。
3.如权利要求1所述的平板探测器全视野自动曝光检测方法，其特征在于，所述平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据的步骤具体包括：
所述平板探测器在未曝光时处于自清空状态，并以固定周期采集图像数据。
4.如权利要求3所述的平板探测器全视野自动曝光检测方法，其特征在于，所述将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻的步骤之后还包括：
所述平板探测器暂停自清空，将所述图像数据所在行确认为分界线，获取所述分界线两边的图像的像素值均值的差值，并根据所述差值对所述图像进行补偿。
5.如权利要求4所述的平板探测器全视野自动曝光检测方法，其特征在于，所述像素值均值为所述图像的灰度值的平均值。
6.一种图像采集装置，其特征在于，所述图像采集装置包括：平板探测器、高压发生器，所述平板探测器与所述高压发生器之间无连接；
所述图像采集装置执行如下所述的平板探测器全视野自动曝光检测方法以检测曝光：
S201：控制平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据，并将所述图像数据以行为单位进行保存；
S202：判断所述图像数据对应的图像的帧数和对应的行数是否均大于一，若是，则执行S203，若否，则执行S201；
S203：获取所述图像数据与上一行图像数据以及上一帧图像的对应行图像数据的像素值的差值，判断所述差值是否大于预设阈值，若是，则执行S204，若否，则执行S201；
S204：确认发生曝光，并将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻。
7.如权利要求6所述的图像采集装置，其特征在于，所述固定周期为300-500ms。
8.如权利要求6所述的图像采集装置，其特征在于，所述平板探测器在未曝光时以固定周期采集图像数据的步骤具体包括：
所述平板探测器在未曝光时处于自清空状态，并以固定周期采集图像数据。
9.如权利要求8所述的图像采集装置，其特征在于，所述将采集所述图像数据的时刻确定为发生曝光的时刻的步骤之后还包括：
所述平板探测器暂停自清空，将所述图像数据所在行确认为分界线，获取所述分界线两边的图像的像素值均值的差值，并根据所述差值对所述图像进行补偿。
10.如权利要求9所述的图像采集装置，其特征在于，所述像素值均值的所述图像的灰度值的像素值均值。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111616726A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112890838A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-06-04 | 上海昊博影像科技有限公司 | 自动曝光控制方法、平板探测器 |
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2020
- 2020-05-22 CN CN202010443172.1A patent/CN111616726A/zh active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112890838A (zh) * | 2021-01-08 | 2021-06-04 | 上海昊博影像科技有限公司 | 自动曝光控制方法、平板探测器 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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