CN111772650B - X射线机自动亮度快速配置方法、系统、存储介质、设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供X射线机自动亮度快速配置方法,包括如下步骤:读取高压发生器中的初始管电压与初始管电流,并设定ABS目标电压值;加载X射线机,根据被检测对象的反馈信息获得ABS反馈电压值;调整管电压值实现将X射线机亮度调节至目标亮度。本发明还涉及X射线机自动亮度快速配置系统、存储介质及设备。该方法无需在透视之前进行校正,直接设定ABS目标电压值,通过调整管电压的值以使得被检测对象反馈的ABS反馈电压值等于ABS目标电压值;当ABS反馈电压值等于ABS目标电压值时,图像的亮度达到目标亮度,该方法医生可以根据不同个体,不同体位自动完成透视,具有调整参数简单,无需校正使用方便等特点。
Description
技术领域
本发明涉及医学图像处理技术领域,尤其涉及X射线机自动亮度快速配置方法。
背景技术
当进行X射线人体透视时,一般是靠医生凭经验根据不同病人、体位选择相应的管电压kV和管电流mA,由于人体各部位密度差异,对X射线的吸收量也不同。在透视过程中人体部位改变时,其对X射线吸收量也随之变化。就会出现辐照剂量不变,输出图像会出现明暗的亮度变化的现象,无法得到清晰稳定的图像,影响医生的诊断。
目前,在X射线透视系统中使用自动亮度控制功能,以实现受检者不同个体、不同体位时,根据被辐照人体对X射线的吸收量来调节管电压kV和管电流mA保持探测器稳定的平均图像亮度,简称自动亮度控制(ABC)或自动亮度调节(ABS)。
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管电压和管电流来实现的,其中,管电压是指X射线球管阴极和阳极之间的电压,管电流是指X射线球管阴极和阳极之间的电流。为了达到亮度适中的透视图像,在ABS透视调整时间内,管电压和管电流都需要进行调整。管电压的调整是通过改变X射线高压发生器中数字模拟转换器的输入信号,再通过高压油箱升压整流直接实现的,是可以立即调整的。而管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的一个慢过程,这就导致调整一次管电流的时间较长。
现有技术中,在透视之前校准出若干组数据,包括初始图像亮度与负载大小之间的关系、负载大小与图像亮度稳定在目标亮度时X射线的稳定透视剂量之间的关系等数据,透视开始后根据负载与稳定透视剂量的对应关系得出被透视负载对应的稳定剂量。在透视之前进行校准得到若干组数据,在透视开始后调用校正得到的数据可以使得ABS调整需要的时间较短,但是校准的过程一般通过试的方式,需要大量的时间,过程繁冗;对于急需要取得透视结果的状况下透视前的校准会带来很多不便。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明提供X射线机自动亮度快速配置方法,该方法通过调整管电压的值使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值以使得图像亮度稳定在目标亮度。
本发明提供X射线机自动亮度快速配置方法,包括如下步骤:
读取高压发生器中的初始管电压与初始管电流,并设定ABS目标电压值;
以初始管电压与初始管电流加载X射线机,根据被检测对象的反馈信息获得ABS反馈电压值;
调整管电压值以使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,实现将X射线机亮度调节至目标亮度。
优选地,所述调整管电压值包括如下步骤:
所述ABS目标电压值与所述ABS反馈电压值的差值,得出当前误差值;
所述当前误差值与上一次误差值以及KP、KI两个系数之间的关系,得到需要调整的管电压;公式如下:
△KV=KP*(Ek-Ek0)+KI*Ek,其中,KP、KI为系数,Ek为ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,Ek0为上一次调整时ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,△KV为需要调整的管电压;
所述需要调整的管电压与当前管电压的和,得到下一帧管电压。
优选地,当所述ABS反馈电压值不等于所述ABS目标电压值时,重复所述调整管电压的步骤。
优选地,初次使用ABS时设定所述KP、KI系数并将所述KP、KI系数保存于所述高压发生器中。
优选地,所述初始管电压作为第一帧电压值。
优选地,将所述初始管电流与初始管电压形成模型,将所述模型存储于所述高压发生器中。
一种电子设备,包括:处理器;存储器;以及程序,其中所述程序被存储在所述存储器中,并且被配置成由处理器执行,所述程序包括用于执行X射线机自动亮度快速配置方法。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行X射线机自动亮度快速配置方法。
X射线机自动亮度快速配置系统,包括设定模块、加载模块和调整模块;其中,
所述设定模块用于读取高压发生器中的初始管电压与初始管电流,并设定ABS目标电压值;
所述加载模块用于以初始管电压与初始管电流加载X射线机,根据被检测对象的反馈信息获得ABS反馈电压值;
所述调整模块用于调整管电压值以使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,实现将X射线机亮度调节至目标亮度。
优选地,所述调整模块包括如下步骤:
所述ABS目标电压值与所述ABS反馈电压值的差值,得出当前误差值;
所述当前误差值与上一次误差值以及KP、KI两个系数之间的关系,得到需要调整的管电压;公式如下:
△KV=KP*(Ek-Ek0)+KI*Ek,其中,KP、KI为系数,Ek为ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,Ek0为上一次调整时ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,△KV为需要调整的管电压;
所述需要调整的管电压与当前管电压的和,得到下一帧管电压。
相比现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明提供X射线机自动亮度快速配置方法,无需在透视之前进行校正,直接设定ABS目标电压值,通过调整管电压的值以使得被检测对象反馈的ABS反馈电压值等于ABS目标电压值;当ABS反馈电压值等于ABS目标电压值时,图像的亮度达到目标亮度,该方法医生可以根据不同个体,不同体位自动完成透视,具有调整参数简单,无需校正使用方便等特点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的X射线机自动亮度快速配置方法的流程图;
图2为本发明的X射线机自动亮度快速配置方法的具体流程图;
图3为本发明的带校正的X射线机自动亮度控制系统的整体示意图。
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。
X射线机自动亮度快速配置方法,如图1、图2所示,包括如下步骤:
S1、读取高压发生器中的初始管电压与初始管电流,并设定ABS目标电压值;在一个实施例中,ABS为自动亮度调节的简称,ABS电压信号由探测器或采集软件控制单元输出0-10V的模拟电压信号,不同的ABS电压信号值对应不同的亮度值;设定一个较为合理的目标亮度值,这个目标亮度值就是ABS目标电压值;ABS开启后读取高压发生器中的初始管电压的值与初始管电流的值,初始管电压用作第一帧管电压;当ABS的输出电压与ABS目标电压值相等时,透视图像的亮度就稳定在预设的目标亮度了,将初始管电流和初始管电压形成模型,在ABS使能后通过高压发生器的模型读出初始管电压和初始管电流的值。
需要说明的是,初始管电压为针对探测器经过多次实验得出的电压值,在初次使用时将实验得出的初始管电压保存于高压发生器中,在检测开始后作为第一帧管电压值;初始管电压针对不同的探测器需要通过实验进行调整初始管电压的值。
还需要说明的是,目标亮度即图像更加的清晰且能更好体现出组织细节。
S2、以初始管电压与初始管电流加载X射线机,根据被检测对象的反馈信息获得ABS反馈电压值;在一个实施例中以初始管电压与初始管电流加载X射线机,X射线机对被检测对象进行检测,ABS根据检测对象反馈的电压值得到ABS反馈电压值,例如,两个身高相同的同性别的人,其中一个为较胖的体重为80Kg人,ABS反馈电压值为5V;另一个为较瘦的体重为50Kg人,ABS反馈电压值为6V,ABS根据检测对象的不同即检测对象吸收X射线的量不同,将反馈不同的ABS反馈电压。
S3、调整管电压值以使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,实现将X射线机亮度调节至目标亮度。在一个实施例中,通过反复调整管电压的值以使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,当所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值时,图像亮度达到目标亮度。
在一个实施例中,通过调整管电压的值来调节被检测对象反馈不同的ABS反馈电压值,所述调整管电压的值的方法包括如下步骤:
所述ABS目标电压值与所述ABS反馈电压值的差值,得出当前误差值;
公式一、Ek=Vtarget-Vcurrent,
其中,Vtarget为ABS目标电压值,Vcurrent为ABS反馈电压值,Ek为ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值;
所述当前误差值与上一次误差值以及KP、KI两个系数之间的关系,得到需要调整的管电压;公式如下:
公式二、△KV=KP*(Ek-Ek0)+KI*Ek,
其中,KP、KI为系数,Ek为ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,Ek0为上一次调整时ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,△KV为需要调整的管电压;
所述需要调整的管电压与当前管电压的和,得到下一帧管电压。
公式三、KVnext=KVcurrent+△KV,
其中,KVnext为下一帧的管电压,△KV为需要调整的管电压,KVcurrent为当前管电压;
在本实施例中,KI、KP两个系数是在初次使用ABS时设定的并且将设定好的KI、KP两个系数保存于高压发生器中,KP、KI两个系数的值是针对探测器通过多次的实验得到的最优数值。KP、KI两个系数用于控制ABS的调节速度即ABS目标电压值等于ABS反馈电压值需要的时间和稳定度即图像亮度稳定后将不会发生闪烁现象。
在一个实施例中,当所述ABS反馈电压值不等于所述ABS目标电压值时,重复上述步骤即公式一、二、三;当所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值时,输出当前的管电流值和管电压值。在本实施例中,当所述ABS反馈电压值不等于所述ABS目标电压值时需要再次通过公式一、公式二、公式三计算直到所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,图像亮度稳定。当所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值时,图像亮度稳定,将当前的管电压值和管电流值设定到硬件中并通过探测器或影响增强器输出。该方法医生可以根据不同个体,不同体位自动完成透视,具有调整参数简单,无需校正使用方便等特点。
在一个实施例中,所述当前管电流值为上一帧管电流值,ABS使能不需要调节管电流的值,只需要调节管电压的值;当前管电流的值为上一次透视时管电流的值,由背景技术可知管电流的调节是一个慢过程,本实施例中只调节管电压即可达到自动亮度调节,使用方便快捷。
一种电子设备,包括:处理器;存储器;以及程序,其中所述程序被存储在所述存储器中,并且被配置成由处理器执行,所述程序包括用于执行X射线机自动亮度快速配置方法。一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行X射线机自动亮度快速配置方法。
X射线机自动亮度快速配置系统,如图3所示,包括设定模块、加载模块和调整模块;其中,
所述设定模块用于读取高压发生器中的初始管电压与初始管电流,并设定ABS目标电压值;
所述加载模块用于以初始管电压与初始管电流加载X射线机,根据被检测对象的反馈信息获得ABS反馈电压值;
所述调整模块用于调整管电压值以使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,实现将X射线机亮度调节至目标亮度。
进一步地,所述调整模块包括如下步骤:
所述ABS目标电压值与所述ABS反馈电压值的差值,得出当前误差值;
所述当前误差值与上一次误差值以及KP、KI两个系数之间的关系,得到需要调整的管电压;公式如下:
△KV=KP*(Ek-Ek0)+KI*Ek,其中,KP、KI为系数,Ek为ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,Ek0为上一次调整时ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,△KV为需要调整的管电压;
所述需要调整的管电压与当前管电压的和,得到下一帧管电压。
以上,仅为本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制;凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上而顺畅地实本发明;但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内,利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化,均为本发明的等效实施例;同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等,均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。
Claims (8)
1.X射线机自动亮度快速配置方法,其特征在于,包括如下步骤:
读取高压发生器中的初始管电压与初始管电流,并设定ABS目标电压值;
以初始管电压与初始管电流加载X射线机,根据被检测对象的反馈信息获得ABS反馈电压值;
调整管电压值以使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,实现将X射线机亮度调节至目标亮度;
所述调整管电压值包括如下步骤:
所述ABS目标电压值与所述ABS反馈电压值的差值,得出当前误差值;
所述当前误差值与上一次误差值以及KP、KI两个系数之间的关系,得到需要调整的管电压;公式如下:
△KV=KP*(Ek - Ek0)+KI* Ek,其中,KP、KI为系数,Ek为ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,Ek0为上一次调整时ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,△KV为需要调整的管电压;
所述需要调整的管电压与当前管电压的和,得到下一帧管电压;
当前管电流值为上一帧管电流值,ABS使能不需要调节管电流的值,只需要调节管电压的值。
2.如权利要求1所述的X射线机自动亮度快速配置方法,其特征在于,当所述ABS反馈电压值不等于所述ABS目标电压值时,重复所述调整管电压的步骤。
3.如权利要求1所述的X射线机自动亮度快速配置方法,其特征在于,初次使用ABS时设定所述KP、KI系数并将所述KP、KI系数保存于所述高压发生器中。
4.如权利要求1所述的X射线机自动亮度快速配置方法,其特征在于,所述初始管电压作为第一帧电压值。
5.如权利要求1中所述的X射线机自动亮度快速配置方法,其特征在于,将所述初始管电流与初始管电压形成模型,将所述模型存储于所述高压发生器中。
6.一种电子设备,其特征在于包括:处理器;
存储器;以及程序,其中所述程序被存储在所述存储器中,并且被配置成由处理器执行,所述程序包括用于执行如权利要求1所述的方法。
7.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行如权利要求1所述的方法。
8. X射线机自动亮度快速配置系统,其特征在于,包括设定模块、加载模块和调整模块;其中,
所述设定模块用于读取高压发生器中的初始管电压与初始管电流,并设定ABS目标电压值;
所述加载模块用于以初始管电压与初始管电流加载X射线机,根据被检测对象的反馈信息获得ABS反馈电压值;
所述调整模块用于调整管电压值以使得所述ABS反馈电压值等于所述ABS目标电压值,实现将X射线机亮度调节至目标亮度;
所述调整模块还包括如下步骤:
所述ABS目标电压值与所述ABS反馈电压值的差值,得出当前误差值;
所述当前误差值与上一次误差值以及KP、KI两个系数之间的关系,得到需要调整的管电压;公式如下:
△KV=KP*(Ek - Ek0)+KI* Ek,其中,KP、KI为系数,Ek为ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,Ek0为上一次调整时ABS目标电压值与ABS反馈电压值的差值,△KV为需要调整的管电压;
所述需要调整的管电压与当前管电压的和,得到下一帧管电压;
当前管电流值为上一帧管电流值,ABS使能不需要调节管电流的值,只需要调节管电压的值。
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