CN112690811B - 自动曝光控制系统及自动曝光控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动曝光控制系统及自动曝光控制方法，包括：计算机，通过路由器与平板探测器通讯；平板探测器，执行自动曝光控制及图像采集，并发送闸断控制信号及采集到的信息；高压控制器，与平板探测器通讯，基于闸断控制信号关闭高压发生装置；球管，基于高压发生装置发出的高压信号发出X射线。本发明采用无线方式传输闸断控制信号，应用场景不限；基于平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量检测实现自动曝光控制并实时统计或者预测曝光结束时的曝光剂量，结构简单、成本低，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差；同时采图周期短、操作复杂度低。

Description

自动曝光控制系统及自动曝光控制方法

技术领域

本发明涉及平板探测领域，特别是涉及一种自动曝光控制系统及自动曝光控制方法。

背景技术

平板探测器是上个世纪开始诞生的X射线影像新型检测技术，以成像速度快、分辨率高等特点著称，广泛应用于医疗检测、无损检测、安检、反恐等领域。目前，传统AEC(Automatic Exposure Control，自动曝光控制)均借助电离室(主要有气态电离室、固态电离室两种)进行曝光剂量的检测；随着曝光剂量的增加，电离室输出信号的电压值线性增加。高压发生器接收电离室的输出信号，对该信号的电压值实时检测，当该电压值达到设定阈值电压时，高压发生器闸断曝光，但是从电离室输出信号达到设定阈值到高压发生器闸断存在线路的延时，当高压发生器闸断时实际曝光剂量已经超出了预设曝光剂量，导致曝光剂量存在误差，直接影响图像质量。

电离室设置于平板探测器的表面，且电离室需要通过专用线缆与高压发生器连接，结构复杂度和成本均较高。为了克服以电离室方式进行自动曝光控制带来的结构复杂、成本高等问题，现有技术中还提出了一些不需要电离室的自动曝光控制方法，但是均存在一定的曝光剂量误差问题；同时，探测器仍然需通过专用线缆将闸断信号传递给高压发生器，限制了数字自动曝光控制的使用场景。

因此，如何确保曝光剂量准确性、简化结构复杂度、降低成本，同时拓展应用场景，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种自动曝光控制系统及自动曝光控制方法，用于解决现有技术中自动曝光控制应用场景受限、成本高、结构复杂、曝光误差大等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动曝光控制系统，所述自动曝光控制系统至少包括：

计算机、路由器、平板探测器、高压控制器、高压发生装置及球管；

所述计算机通过所述路由器与所述平板探测器通讯，向所述平板探测器发送控制指令并接收所述平板探测器采集到的信号；

所述平板探测器执行自动曝光控制及图像采集，并发送闸断控制信号及采集到的信息；

所述高压控制器接收所述平板探测器发出的闸断控制信号，基于所述闸断控制信号关闭所述高压发生装置；

所述球管连接所述高压发生装置，基于所述高压发生装置发出的高压信号产生X射线。

可选地，所述平板探测器包括探测面板及自动曝光控制模块；所述探测面板对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板的输出信号判断曝光结束时的曝光剂量，并触发闸断控制信号。

可选地，所述平板探测器包括探测面板及自动曝光控制模块；所述探测面板对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板的输出信号实时判断曝光剂量，并触发闸断控制信号。

更可选地，所述自动曝光控制模块包括检测单元及逻辑比较单元，所述检测单元基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量；所述逻辑比较单元连接所述检测单元的输出端，当所述检测单元预测的曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

更可选地，当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元分别基于各曝光辐照射野的曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测各曝光辐照射野曝光结束时的曝光剂量；所述逻辑比较单元对各曝光辐照射野对应的预测的曝光结束时的曝光剂量进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。

更可选地，所述平板探测器还包括连接于所述探测面板输出端的自动曝光检测模块或设置于所述探测面板背面的曝光传感器。

更可选地，所述平板探测器还包括无线收发模块，所述无线收发模块用于信号收发。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种自动曝光控制方法，所述自动曝光控制方法至少包括：

打开平板探测器，设置所述平板探测器的参数，并选定所述平板探测器的曝光辐照射野；

实时检测曝光起始时刻，曝光开始后所述平板探测器进入自动曝光控制模式实时检测曝光剂量率并对曝光结束时的曝光剂量进行预测，若预测到曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；

实时检测曝光结束时刻，曝光结束后所述平板探测器触发图像采集。

可选地，所述平板探测器采用无线通信方式发出所述闸断控制信号，所述无线通信方式包括：wifi、zigbee、蓝牙、NFC、红外数据传输、超宽频、WiMedia、DECT、无线1394、sub_g、2G、3G、4G、5G或RFID。

可选地，所述曝光辐照射野包括任意数量射野或全面板检测模式。

可选地，基于曝光传感器检测曝光起始时刻；或扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量，若检测到曝光剂量大于预设起始值则判定曝光开始，其中，所述预设起始值不小于零。

可选地，基于曝光传感器检测曝光结束时刻；或扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量率，若检测到曝光剂量率小于预设阈值则判定曝光结束，其中，所述预设阈值大于零。

更具体地，基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，所述曝光剂量率及所述信号传输链路延迟时长与曝光结束时的曝光剂量成正相关关系。

更具体地，所述自动曝光控制方法还包括：当包括至少两个曝光辐照射野时，基于各曝光辐照射野之间的逻辑关系确定所述平板探测器是否发出闸断控制信号。

更具体地，各曝光辐照射野之间的逻辑关系包括逻辑与、逻辑或及加权平均中的至少一种。

如上所述，本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法，具有以下有益效果：

1、在平板探测器接受曝光成像过程中，使用者需根据拍摄物体厚度、密度等因素选定曝光的线质和剂量，经验依赖度较高，难以把控。本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法通过算法对曝光过程中的曝光剂量进行预测，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差，实现精准曝光控制，提高成像质量。

2、本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法基于平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量检测实现自动曝光控制，结构简单、成本低。

3、本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法采用无线方式传输闸断控制信号，解决了传统自动曝光控制系统应用受限的问题。

4、本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法在检测到曝光结束后立即自动采集图像，缩短了平板探测器的采图周期。

5、本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法在整个曝光采图过程中，操作人员只需要启动高压发生器曝光即可，大大降低了操作复杂度。

附图说明

图1显示为本发明的自动曝光控制系统的结构示意图。

图2显示为本发明的平板探测器的结构示意图。

图3显示为本发明的自动曝光控制模块的结构示意图。

图4显示为本发明的自动曝光控制方法的流程示意图。

元件标号说明

1-自动曝光控制系统；11-计算机；12-路由器；13-平板探测器；131-探测面板；131a-消背散射层；131b-基板；131c-像素阵列；131d-闪烁体；132-自动曝光控制模块；132a-检测单元；132b-逻辑比较单元；133-无线收发模块133；14-高压控制器；15-高压发生装置；16-球管。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图1～图3所示，本实施例提供一种自动曝光控制系统1，所述自动曝光控制系统1包括：

计算机11、路由器12、平板探测器13、高压控制器14、高压发生装置15及球管16。

如图1所示，所述计算机11通过所述路由器12与所述平板探测器13通讯，所述计算机11向所述平板探测器13发送控制指令并接收所述平板探测器13采集到的信号。

具体地，在本实施例中，所述计算机11与所述路由器12有线或无线连接，所述路由器12与所述平板探测器13无线连接；在实际使用中，所述计算机11与所述路由器12，所述路由器12与所述平板探测器13可根据需要选择对应的方式连接(有线或无线)，不以本实施例为限。

如图1所示，所述平板探测器13实现自动曝光控制，并自动采集图像。

具体地，如图2所示，作为示例，所述平板探测器13包括探测面板131及自动曝光控制模块132；所述探测面板131对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块132连接所述探测面板131的输出端，基于所述探测面板131的输出信号预测曝光结束时的曝光剂量，并触发闸断控制信号。作为另一示例，所述平板探测器13包括探测面板131及自动曝光控制模块132；所述探测面板131对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块132连接所述探测面板131的输出端，基于所述探测面板131的输出信号实时判断曝光剂量，并触发闸断控制信号。

更具体地，如图2所示，作为示例，所述探测面板131包括位于底层的消背散射层131a、位于消背散射层131a上的基板131b，形成于基板131b表面的像素阵列131c，以及位于像素阵列131c上的闪烁体131d，所述探测面板131还包括信号处理单元，对所述像素阵列131c检测到的电信号进行初步处理(包括但不限于放大，滤波)。具体结构可基于实际需要进行设置，不以本实施例为限。

更具体地，如图3所示，所述自动曝光控制模块132包括检测单元132a及逻辑比较单元132b，作为示例，所述检测单元132a基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，所述曝光剂量率及所述传输链路延迟时长与预测到的曝光结束时的曝光剂量成正相关关系。所述逻辑比较单元132b连接所述检测单元132a的输出端，当所述检测单元132a预测的曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号；作为另一示例，所述检测单元132a基于曝光剂量率判断实时曝光剂量；所述逻辑比较单元132b连接所述检测单元132a的输出端，当所述实时曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

作为本发明的另一种实现方式，当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元132a分别基于各曝光辐照射野的曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测各曝光辐照射野曝光结束时的曝光剂量；所述逻辑比较单元132b对各曝光辐照射野对应的预测的曝光结束时的曝光剂量进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。其中，逻辑运算包括但不限于逻辑与、逻辑或及加权平均。作为示例，所述逻辑比较单元132b将各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量分别与所述曝光剂量阈值进行比较，并对比较结果进行逻辑与运算，当各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量均达到曝光剂量阈值时触发所述闸断控制信号。作为另一示例，所述逻辑比较单元132b将各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量分别与所述曝光剂量阈值进行比较，并对比较结果进行逻辑或运算，当任一曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值时触发所述闸断控制信号。作为又一示例，所述逻辑比较单元132b将各曝光辐照射野预测的曝光结束时的曝光剂量乘以对应的权重后计算均值，当均值达到曝光剂量阈值时触发所述闸断控制信号。任意其它逻辑或多种逻辑的组合仅适用于本发明，在此不一一赘述。需要说明的是，当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元132a也可分别对各曝光辐照射野的实时曝光剂量进行检测；所述逻辑比较单元132b对各曝光辐照射野的实时曝光剂量进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号，在此不一一赘述。

作为本发明的一种实现方式，曝光开始和结束信号可通过所述平板探测器13外部的信号提供。作为本发明的另一种实现方式，所述平板探测器13还包括自动曝光检测模块(图中未显示)，所述自动曝光检测模块接收所述探测面板131输出的电信号，进而获得所述平板探测器13的曝光辐照射野区域的曝光剂量，并根据曝光剂量判定曝光起始时刻或曝光结束时刻。作为本发明的又一种实现方式，所述平板探测器13还包括设置于所述探测面板131背面的曝光传感器，通过检测透过所述探测面板131的残余X射线或所述探测面板131吸收后剩余的可见光判定曝光起始时刻或曝光结束时刻。

作为本发明的一种实现方式，所述平板探测器13还包括无线收发模块133，所述无线收发模块133连接所述探测面板131及所述自动曝光控制模块132，用于接收控制指令并发送所述探测面板131输出的电信号及所述闸断控制信号；以此解决了传统自动曝光控制系统应用受限的问题。

如图1所示，所述高压控制器14接收所述平板探测器13发出的闸断控制信号，所述高压控制器14控制所述高压发生装置15工作。当所述高压控制器14接收到所述平板探测器13输出的闸断控制信号时，所述高压控制器14闸断所述高压发生装置15。

具体地，所述高压控制器14与所述平板探测器13可以通过有线或无线的方式通信，在本实施例中，所述高压控制器14与所述平板探测器13无线通信。

如图1所示，所述高压发生装置15连接所述高压控制器14的输出端，受所述高压控制器14的控制工作。

具体地，在本实施例中，所述高压发生装置15与所述高压控制器14通过导线连接，在实际使用中可根据需要将所述高压发生装置15与所述高压控制器14通过无线方式连接。

如图1所示，所述球管16连接于所述高压发生装置15的输出端，当所述高压发生装置15发出高压时，所述球管16产生X射线；当所述高压发生装置15闸断时，所述球管16停止产生X射线。

需要说明的是，本发明的自动曝光控制系统采用无线方式传输所述闸断控制信号，拓展了自动曝光控制系统的应用场合；同时对曝光结束时的曝光剂量进行预测，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差，实现精准曝光控制，提高成像质量。

实施例二

如图4所示，本实施例提供一种自动曝光控制方法，在本实施例中，所述自动曝光控制方法基于实施例一的自动曝光控制系统实现，在实际使用中不限于本实施例的系统。所述自动曝光控制方法包括：

1)打开平板探测器13，设置所述平板探测器13的参数，并选定所述平板探测器13的曝光辐照射野。

具体地，首先将平板探测器13放置于探测系统中并与探测系统中的其他装置进行电连接，所述探测系统包括但不限于DR(Digital Radiography，直接数字化X射线)、CT(computed tomography，电子计算机断层扫描)及安检机，任意使用平板探测器进行图像采集的系统均适用。

具体地，所述平板探测器13开机，对所述平板探测器13进行参数设置，设置的参数包括但不限于曝光剂量阈值(曝光剂量阈值可根据当前拍摄物的密度、厚度等参数估算得到，具体估算方法在此不一一赘述)，以及其它保证平板探测器正常工作的参数，不以本实施例为限。待所述平板探测器13开机预热结束后选定所述平板探测器13的曝光辐照射野，所述曝光辐照射野包括但不限于任意数量射野(例如“三野”模式、“五野”)模式及全面板检测模式(全面板检测模式即全面板任意位置均可作为辐照射野，平板探测器可根据当前所拍摄体位智能判定需检测的辐照射野)，在此不一一赘述。本发明的曝光辐照射野设置为“三野”模式、“五野”模式和全面板检测模式，在使用中可任选其中一种。

作为本发明的另一种实现方式，当所述平板探测器13与所述高压控制器14之间通过无线形式通信时，所述平板探测器13开机后对所述平板探测器13与所述高压控制器14之间的无线通信链路进行实时检测，以确保所述平板探测器13与所述高压控制器14之间的无线通信链路通顺，同时获取所述平板探测器13与所述高压控制器14之间的无线通信链路的延迟。

2)实时检测曝光起始时刻，曝光开始后所述平板探测器进入自动曝光控制模式实时检测曝光剂量率并对曝光结束时的曝光剂量进行预测，若预测到曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值则所述平板探测器13无线发出闸断控制信号。

具体地，基于自动曝光检测(Automatic Exposure Detection，AED)实时检测曝光起始时刻，在本实施例中，采用曝光传感器实现自动曝光检测，所述曝光传感器设置于探测面板131中的背面，所述曝光传感器捕获透过所述探测面板131的残余X射线或所述探测面板131吸收后剩余的可见光，当所述曝光传感器检测到残余X射线或剩余可见光(或者检测到的残余X射线或剩余可见光剂量大于预设值)时输出曝光开始信号。

需要说明的是，任意可实现自动曝光检测进而获取曝光起始时刻的方法均适用于本发明，不以本实施例为限。

具体地，曝光开始信号有效时，所述平板探测器13打开曝光窗口并进入集成化自动曝光控制模式。作为示例，实时检测曝光剂量率并对曝光结束时的曝光剂量进行预测，若预测到曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值则触发所述闸断控制信号；更具体地，所述平板探测器13进入积分状态，扫描所述平板探测器13的曝光辐照射野区域，基于所述曝光辐照射野内图像的灰度值获取曝光剂量率，通过积分获取曝光剂量；然后基于所述曝光剂量率及传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，作为示例，所述曝光剂量率及所述传输链路延迟时长与预测到的曝光结束时的曝光剂量成正相关关系，即曝光剂量率越大曝光结束时的曝光剂量越大，传输链路延迟时长越长曝光结束时的曝光剂量越大，可根据实际传输链路关系设置所述曝光剂量率、所述传输链路延迟时长与曝光结束时的曝光剂量的关系，在此不一一赘述。当预测到曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述平板探测器发出闸断控制信号。作为另一示例，所述平板探测器扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域，基于所述曝光辐照射野内图像的灰度值获取曝光剂量率，通过积分获取实时曝光剂量，当实时曝光剂量达到曝光剂量阈值时发出闸断控制信号。

作为本实施例的另一种实现方式，所述自动曝光控制方法还包括：基于各曝光辐照射野之间的逻辑关系确定所述平板探测器是否发出闸断控制信号。各曝光辐照射野之间的逻辑关系包括但不限于逻辑与、逻辑或及加权平均。其中，逻辑与即各曝光辐照射野的曝光剂量(实时曝光剂量或预测曝光剂量)均达到曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；逻辑或即各曝光辐照射野中任一野预测的曝光剂量(实时曝光剂量或预测曝光剂量)达到曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；加权平均即基于各曝光辐照射对应的权重计算均值以得到的曝光剂量(实时曝光剂量或预测曝光剂量)，当预测的曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号。在实际使用中，可根据需要设定各曝光辐照射野之间的关系，在此不一一列举。

需要说明的是，所述闸断控制信号采用无线方式发送出去，包括但不限于wifi、zigbee、蓝牙、NFC、红外数据传输(IrDA)、超宽频(Ultra WideBand)、WiMedia、DECT、无线1394、sub_g、2G、3G、4G、5G或RFID，可根据需要设置无线传输的通信方式，在此不一一赘述。

3)实时检测曝光结束时刻，曝光结束后所述平板探测器13触发图像采集。

具体地，所述闸断控制信号传输至所述高压控制器14，所述高压控制器14基于所述闸断控制信号控制所述高压发生装置15闸断曝光，所述球管16停止产生X射线，从所述闸断控制信号产生至所述球管16停止产生X射线存在延时，延时过程中X射线仍在进行曝光，曝光剂量持续累加(当X射线停止时曝光剂量不再累加)。

具体地，基于自动曝光检测实时检测曝光结束，在本实施例中，在延时过程中所述平板探测器13继续扫描曝光辐照射野区域的曝光剂量，直至停止产生X射线，若所述平板探测器13检测到曝光剂量率小于预设阈值则判定曝光结束，其中，所述预设阈值大于零。

具体地，在本实施例中，当曝光结束时，所述平板探测器13关闭曝光窗口同时触发图像采集，由于曝光结束时立即关闭曝光窗口并采集图像，实际曝光窗口时长小于预设曝光窗口时长，因此，缩短了平板探测器的采图周期。

需要说明的是，本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法基于平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量检测实现自动曝光控制，结构简单、成本低；通过无线方式发送闸断曝光信号，应用场景没有限制；且通过算法对曝光结束时的曝光剂量进行预测，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差，促进自动曝光技术的进一步推广，实现精准曝光控制，提高成像质量；检测到曝光结束后立即自动采集图像，缩短了平板探测器的采图周期；在整个曝光采图过程中，操作人员只需要启动高压发生器曝光即可，大大降低了操作复杂度。

实施例三

本实施例提供一种自动曝光控制方法，与实施例二的不同之处在于，所述自动曝光控制方法通过扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量来检测曝光起始时刻实现自动曝光检测，步骤2)具体包括：

在本实施例中，通过扫描所述平板探测器13的曝光辐照射野区域的曝光剂量来检测曝光起始时刻。更具体地，完成步骤1)后打开所述平板探测器13的曝光窗口，进入自动曝光控制模式。所述平板探测器13进入积分状态，扫描所述平板探测器13的曝光辐照射野区域，基于所述曝光辐照射野内图像的灰度值获取曝光剂量率，通过积分获取曝光剂量，曝光剂量大于预设起始值则判定曝光开始，输出曝光开始信号，其中，所述预设起始值不小于零。

曝光开始信号有效后，所述平板探测器13继续扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域，对曝光剂量率进行检测并预测曝光结束时的曝光剂量实现自动曝光控制。当预测到曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述平板探测器发出闸断控制信号。

步骤1)、步骤3)及预测曝光结束时的曝光剂量的具体方法参见实施例二，在此不一一赘述。

需要说明的是，本实施例中曝光的起始时刻的判定，闸断控制信号的发出及曝光结束时刻的判定均采用扫描平板探测器曝光辐照射野区域检测曝光剂量的方式获得，以此，本实施例的自动曝光控制方法无需采用额外的曝光传感器，可进一步减小平板探测器的体积、结构复杂度及成本。

实施例四

本能实施例提供一种自动曝光控制方法，与实施例二及实施例三的不同之处在于，通过扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量来检测曝光起始时刻，并通过曝光传感器检测曝光结束时刻，或者曝光起始时刻及曝光结束时刻的判定均可通过曝光传感器实现，在此不一一赘述。

综上所述，本发明提供一种自动曝光控制系统及自动曝光控制方法，包括：计算机、路由器、平板探测器、高压控制器、高压发生装置及球管；所述计算机通过所述路由器与所述平板探测器通讯，向所述平板探测器发送控制指令并接收所述平板探测器采集到的信号；所述平板探测器执行自动曝光及图像采集，并发送闸断控制信号及采集到的信息；所述高压控制器接收所述平板探测器的闸断控制信号，基于所述闸断控制信号关闭所述高压发生装置；所述球管连接所述高压发生装置，基于所述高压发生装置发出的高压信号发出X射线。本发明的自动曝光控制系统及自动曝光控制方法采用无线方式传输闸断控制信号，解决了传统自动曝光控制系统应用受限的问题；基于平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量检测实现自动曝光控制，结构简单、成本低；通过算法对曝光结束时的曝光剂量进行预测，可有效避免线路延迟等问题造成的曝光剂量误差，实现精准曝光控制，提高成像质量；在检测到曝光结束后立即自动采集图像，缩短了平板探测器的采图周期；在整个曝光采图过程中，操作人员只需要启动高压发生器曝光即可，大大降低了操作复杂度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种自动曝光控制方法，其特征在于，所述自动曝光控制方法至少包括：

打开平板探测器，设置所述平板探测器的参数，并选定所述平板探测器的曝光辐照射野；

实时检测曝光起始时刻，曝光开始后所述平板探测器进入自动曝光控制模式，实时检测整个所述曝光辐照射野内图像的灰度值以得到曝光剂量率，通过对所述曝光剂量率积分获取曝光剂量，并对曝光结束时的曝光剂量进行预测，若预测到曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；

实时检测曝光结束时刻，曝光结束后所述平板探测器触发图像采集。

2.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：所述平板探测器采用无线通信方式发出所述闸断控制信号，所述无线通信方式包括：wifi、zigbee、蓝牙、NFC、红外数据传输、超宽频、WiMedia、DECT、无线1394、sub_g、2G、3G、4G、5G或RFID。

3.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：所述曝光辐照射野包括任意数量射野或全面板检测模式。

4.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：基于曝光传感器检测曝光起始时刻；或扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量，若检测到曝光剂量大于预设起始值则判定曝光开始，其中，所述预设起始值不小于零。

5.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：基于曝光传感器检测曝光结束时刻；或扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量率，若检测到曝光剂量率小于预设阈值则判定曝光结束，其中，所述预设阈值大于零。

6.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量，所述曝光剂量率及所述信号传输链路延迟时长与曝光结束时的曝光剂量成正相关关系。

7.根据权利要求6所述的自动曝光控制方法，其特征在于：所述自动曝光控制方法还包括：当包括至少两个曝光辐照射野时，基于各曝光辐照射野之间的逻辑关系确定所述平板探测器是否发出闸断控制信号。

8.根据权利要求7所述的自动曝光控制方法，其特征在于：各曝光辐照射野之间的逻辑关系包括逻辑与、逻辑或及加权平均中的至少一种。

9.一种自动曝光控制系统，实现如权利要求1-8任意一项所述的自动曝光控制方法，其特征在于，所述自动曝光控制系统至少包括：

计算机、路由器、平板探测器、高压控制器、高压发生装置及球管；

所述计算机通过所述路由器与所述平板探测器通讯，向所述平板探测器发送控制指令并接收所述平板探测器采集到的信号；

所述平板探测器执行自动曝光控制及图像采集，并发送闸断控制信号及采集到的信息；

所述高压控制器接收所述平板探测器发出的闸断控制信号，基于所述闸断控制信号关闭所述高压发生装置；

所述球管连接所述高压发生装置，基于所述高压发生装置发出的高压信号产生X射线。

10.根据权利要求9所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述平板探测器包括探测面板及自动曝光控制模块；所述探测面板对X射线进行检测并转换为电信号；所述自动曝光控制模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板的输出信号预测判断曝光结束时的曝光剂量，并触发闸断控制信号。

11.根据权利要求10所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述自动曝光控制模块包括检测单元及逻辑比较单元，所述检测单元基于曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测曝光结束时的曝光剂量；所述逻辑比较单元连接所述检测单元的输出端，当所述检测单元预测的曝光结束时的曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

12.根据权利要求11所述的自动曝光控制系统，其特征在于：当包括至少两个曝光辐照射野时，所述检测单元分别基于各曝光辐照射野的曝光剂量率及信号传输链路延迟时长预测各曝光辐照射野曝光结束时的曝光剂量；所述逻辑比较单元对各曝光辐照射野对应的预测的曝光结束时的曝光剂量进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。

13.根据权利要求10所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述平板探测器还包括连接于所述探测面板输出端的自动曝光检测模块或设置于所述探测面板背面的曝光传感器。

14.根据权利要求9所述的自动曝光控制系统，其特征在于：所述平板探测器还包括无线收发模块，所述无线收发模块用于信号收发。

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