CN112738391A - 自动曝光控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种自动曝光控制方法及系统，包括：打开平板探测器并设置参数；实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量或者曝光时间进行检测，若曝光剂量达到第一曝光剂量阈值或者曝光时间达到曝光时间阈值，则采集图像，确定曝光辐照射野；打开曝光窗口，所述平板探测器进入自动曝光控制模式并触发闸断控制信号；实时检测曝光结束时刻，曝光结束后平板探测器触发图像采集。本发明实现对曝光辐照射野及曝光剂量的精准控制值，结构简单、成本低、采图周期短、操作复杂度低。

Description

自动曝光控制方法及系统

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方法及系统。

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。在工业检测应用中，传统胶片记录曝光辐照图像，价格昂贵，不易保存，数字平板探测器应用于工业检测已成为未来的发展方向。

近年来，集成化智能自动曝光检测以行业新兴技术的身份面世，在工业检测应用中，由于工件器件尺寸大、对X射线吸收率高等，拍摄工件时需要长时间的曝光积累，才能获取到理想的图像，而且不同工件尺寸、材料等均不相同，曝光辐照射野及曝光剂量均难以控制。

因此，如何准确设置曝光辐照射野、曝光剂量，简化工业检测的曝光操作难度，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方法及系统，用于解决现有技术中工业检测中曝光辐照射野、曝光剂量难以控制的问题。

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方法，所述自动曝光控制方法至少包括：

1)打开平板探测器，对所述平板探测器进行参数设置；

2)实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量进行检测，若曝光剂量达到第一曝光剂量阈值或曝光时间达到曝光时间阈值，则关闭曝光窗口并采集图像，基于采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野；

3)打开曝光窗口，所述平板探测器进入自动曝光控制模式并触发闸断控制信号；

4)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，基于曝光传感器检测曝光起始时刻；或通过扫描所述平板探测器检测曝光剂量，若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剂量，若检测到曝光剂量率小于预设阈值则判定曝光结束来，其中，所述预设阈值大于零。

可选地，步骤2)中采用全面板检测模式，或者基于预先设定的感兴趣区域采集图像。

可选地，步骤2)中对采集到的图像进行识别，进而根据识别算法和曝光设置策略，自动确定曝光辐照射野。

可选地，步骤3)中打开曝光窗口后检测所述曝光辐照射野的曝光剂量率并对曝光剂量进行实时检测，若实时曝光剂量达到第二曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；其中，所述第一曝光剂量阈值小于所述第二曝光剂量阈值。

可选地，步骤3)中打开曝光窗口后实时检测所述曝光辐照射野的曝光剂量率并对曝光结束时的曝光剂量进行预测，得到预测曝光剂量，若预测曝光剂量到第二曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；其中，所述第一曝光剂量阈值小于所述第二曝光剂量阈值。

更可选地，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。

更可选地，步骤3)中基于步骤2)检测到的曝光起始时刻开始统计曝光剂量，或基于步骤2)采集图像后开始统计曝光剂量。

更可选地，所述自动曝光控制方法还包括：步骤3)中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。

更可选地，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。

更可选地，步骤2)替换为实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量进行检测并对曝光结束时的曝光剂量进行预测，若获得的曝光结束时的曝光剂量达到第一曝光剂量阈值，则结束曝光关闭曝光窗口并采集图像，基于采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野。

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，实现上述自动曝光控制方法，所述自动曝光控制系统至少包括：

平板探测器、高压控制器、高压发生装置及球管；

所述平板探测器包括探测面板、曝光辐照射野计算模块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；所述曝光辐照射野计算模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野；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触发闸断控制信号；

所述高压控制器连接于所述平板探测器的输出端，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。

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判断实时曝光剂量；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。

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，得到预测曝光剂量；所述逻辑比较单元连接所述检测单元的输出端，所述预测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，所述检测单元分别对各曝光辐照射野进行检测；所述逻辑比较单元对所述检测单元的输出信号进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。

如上所述，本发明的自动曝光控制方法及系统，具有以下有益效果：

1、本发明的自动曝光控制方法及系统通过小剂量曝光采集到的图像自动获取曝光辐照射野，操作方便，且曝光辐照射野准确。

2、本发明的自动曝光控制方法及系统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方法及系统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。

4、本发明的自动曝光控制方法及系统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方法及系统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方法的一种流程示意图。

图2显示为本发明的自动曝光控制方法的另一种流程示意图。

图3显示为本发明的自动曝光控制系统的结构示意图。

图4显示为本发明的平板探测器的结构示意图。

图5显示为本发明的自动曝光控制模块的结构示意图。

元件标号说明

1-自动曝光控制系统；11-平板探测器；111-探测面板；111a-消背散射层；111b-基板；111c-像素阵列；111d-闪烁体；112-曝光辐照射野计算模块；113-自动曝光控制模块；113a-检测单元；113b-逻辑比较单元；12-高压控制器；13-高压发生装置；14-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5。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所示，本实施例提供一种自动曝光控制方法，所述自动曝光控制方法包括：

1)打开平板探测器，对所述平板探测器进行参数设置。

具体地，首先将平板探测器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，所述平板探测器开机，对所述平板探测器进行参数设置，设置的参数包括但不限于曝光剂量阈值，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。待所述平板探测器开机预热结束后步骤2)。

2)实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量进行检测，若曝光剂量达到第一曝光剂量阈值或曝光时间达到曝光时间阈值，则关闭曝光窗口并采集图像，基于采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野。

具体地，在本实施例中，采用曝光传感器检测曝光起始时刻，所述曝光传感器设置于探测面板中的背面，所述曝光传感器捕获透过所述探测面板的X射线，当所述曝光传感器检测到X射线(或者检测到的X射线剂量大于预设值)时输出曝光开始信号。在实际使用中，任意可检测曝光开始的自动曝光检测方式均适用于本发明，不以本实施例为限。

具体地，曝光开始后打开曝光窗口，所述平板探测器采用全面板检测模式或者预先设定的感兴趣区域扫描所述平板探测器，基于图像的灰度值获取曝光剂量率(即当前时刻的曝光剂量)，通过积分得到曝光剂量。作为示例，若曝光剂量达到第一曝光剂量阈值，则关闭曝光窗口，所述平板探测器发出闸断控制信号以闸断高压发生，同时所述平板探测器关闭曝光窗口(曝光窗口的开启与关闭经过短时延迟)并采集图像。然后，对采集到的图像进行识别，基于识别算法和曝光设置策略确定曝光辐照射野；图像识别采用的算法包括但不限于：基于阈值的分割算法、基于区域的分割算法、基于梯度的物体边缘识别算法、基于Roberts算子的物体边缘识别算法、基于Prewitt算子的物体边缘识别算法、基于Sobel算子的物体边缘识别算法、基于Lapacian算子的物体边缘识别算法、基于canny算子的物体边缘识别算法、基于Fast edge的物体边缘识别算法、基于HED的物体边缘识别算法、基于小波分析和小波变换的分割算法、基于遗传算法的分割算法、基于主动轮廓模型的分割算法、基于深度学习的分割算法，任意可实现图像分割的算法均适用于本发明，在此不一一赘述。

需要说明的是，所述第一曝光剂量阈值可基于实际需要进行设置，一般为小剂量或者短时间曝光，能获取可确定曝光辐照射野的图像即可，在此不一一赘述。

3)打开曝光窗口，所述平板探测器进入自动曝光控制模式并触发闸断控制信号。

具体地，打开曝光窗口，所述平板探测器处于自动曝光控制模式，任意自动曝光控制方式均适用于本发明。作为示例，扫描步骤2)确定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，并通过积分运算得到实时曝光剂量，当实时曝光剂量达到第二曝光剂量阈值时发出闸断控制信号。作为另一示例，如图1所示，扫描步骤2)确定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，并通过积分运算得到曝光剂量，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，得到预测曝光剂量，在本实施例中，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。当预测曝光剂量达到第二曝光剂量阈值时，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)均达到第二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的曝光剂量(实时曝光剂量或预测曝光剂量)达到第二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曝光剂量(实时曝光剂量或预测曝光剂量)，当曝光剂量(实时曝光剂量或预测曝光剂量)达到第二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，所述第二曝光剂量阈值基于被拍摄物的密度、厚度等参数估算得到，具体估算方法在此不一一赘述，一般所述第二曝光剂量阈值大于所述第一曝光剂量阈值。步骤3)中对曝光剂量的统计可基于步骤2)检测到的曝光起始时刻(即从曝光开始累计所述曝光剂量)，或基于步骤2)采集图像后开始统计曝光剂量(即从第二次打开曝光窗口开始累计所述曝光剂量)。

4)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。

具体地，所述闸断控制信号传输至高压控制器，所述高压控制器基于所述闸断控制信号控制高压发生装置闸断曝光，球管停止产生X射线，从所述闸断控制信号产生至所述球管停止产生X射线存在延时，延时过程中平板探测器仍在接收X射线的辐照，曝光剂量持续累加，直至当X射线停止所述平板探测器检测到的曝光剂量不再增加。

具体地，作为示例，在延时过程中继续扫描所述平板探测器的曝光辐照射野区域的曝光剂量率，曝光结束时平板探测器检测不到X射线(曝光剂量几乎不再增加)，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。作为另一示例，通过曝光传感器检测曝光结束时刻，所述曝光传感器持续捕获透过所述平板探测器面板的残余X射线或所述平板探测器面板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)时输出曝光结束信号。在实际使用中，任意可检测曝光结束的自动曝光检测方式均适用于本发明，还包括但不限于曝光传感器，不以本实施例为限。

具体地，在本实施例中，当曝光结束时，所述平板探测器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方法自动获取曝光辐照射野，准确性高，操作简单；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；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，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。

实施例二

如图2所示，本实施例提供一种自动曝光控制方法，与实施例一的不同之处在于，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，且通过预测采图结束时的曝光剂量控制第一次采图(用于确定曝光辐照射野)的曝光剂量，包括以下步骤：

1)打开平板探测器，对所述平板探测器进行参数设置。

具体方法参见实施例一，在此不一一赘述。

2)实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量进行检测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第一曝光剂量阈值，则结束曝光关闭曝光窗口并采集图像，基于采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野。

具体地，在本实施例中，通过扫描所述平板探测器的像素阵列获取曝光剂量进而检测曝光起始时刻。更具体地，完成步骤1)后打开所述平板探测器的曝光窗口，所述平板探测器采用全面板检测模式或者预先设定的感兴趣区域扫描所述平板探测器，获取图像的灰度值，通过积分得到曝光剂量，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。

具体地，曝光开始信号有效后，所述平板探测器继续采用全面板检测模式或者预先设定的感兴趣区域扫描所述平板探测器，获取图像灰度值，对曝光剂量进行检测并预测曝光结束时的曝光剂量。当预测到曝光结束时的曝光剂量达到第一曝光剂量阈值时，触发所述平板探测器发出闸断控制信号。

具体地，然后所述平板探测器关闭曝光窗口并采集图像，对采集到的图像进行识别，基于图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野。

3)打开曝光窗口，所述平板探测器进入自动曝光控制模式并触发闸断控制信号。

4)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。

步骤3)和步骤4)的具体方法参见实施例一，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。

实施例三

如图3～图5所示，本实施例提供一种自动曝光控制系统1，在本实施例中，所述自动曝光控制系统1用于实现实施例一～二所述的自动曝光控制方法，所述自动曝光控制系统1包括：

平板探测器11、高压控制器12、高压发生装置13及球管14。

如图3所示，所述平板探测器11实现自动曝光控制，并自动采集图像。

具体地，如图4所示，所述平板探测器11包括探测面板111、曝光辐照射野计算模块112及自动曝光控制模块113；所述探测面板111对X射线进行检测并转换为电信号；所述曝光辐照射野计算模块112连接所述探测面板111的输出端，基于所述探测面板111采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野；所述自动曝光控制模块113连接所述探测面板111的输出端，基于所述探测面板111的输出信号触发闸断控制信号。

更具体地，如图4所示，作为示例，所述探测面板111包括位于底层的消背散射层111a、位于消背散射层111a上的基板111b，形成于基板111b表面的像素阵列111c，以及位于像素阵列111c上的闪烁体111d，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5所示，作为示例，所述自动曝光控制模块113包括检测单元113a及逻辑比较单元113b，所述检测单元113a基于曝光剂量率判断实时曝光剂量；所述逻辑比较单元113b连接所述检测单元113a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。作为另一示例，所述自动曝光控制模块113包括检测单元113a及逻辑比较单元113b，所述检测单元113a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，得到预测曝光剂量，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113b连接所述检测单元113a的输出端，预测曝光剂量达到曝光剂量阈值(在获取曝光辐照射野时预测曝光结束时的曝光剂量达到第一曝光剂量阈值，在步骤3)探测时预测曝光结束时的曝光剂量达到第二曝光剂量阈值)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(对应步骤3))，所述检测单元113a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113b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113b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113b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113b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113a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113b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11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11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111输出的电信号，进而获得所述平板探测器11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11还包括设置于所述探测面板111背面的曝光传感器，通过检测透过所述探测面板111的残余X射线或所述探测面板111吸收后剩余的可见光判定曝光起始时刻或曝光结束时刻。

如图3所示，所述高压控制器12连接所述平板探测器11的输出端，所述高压控制器12控制所述高压发生装置13工作。当所述高压控制器12接收到所述平板探测器11输出的闸断控制信号时，所述高压控制器12闸断所述高压发生装置13。

如图3所示，所述高压发生装置13连接所述高压控制器12的输出端，受所述高压控制器12的控制工作。

如图3所示，所述球管14连接于所述高压发生装置13的输出端，当所述高压发生装置13发出高压时，所述球管14开始曝光；当所述高压发生装置13闸断时，所述球管14停止曝光。

综上所述，本发明提供一种自动曝光控制方法及系统，包括：1)打开平板探测器，对所述平板探测器进行参数设置；2)实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量进行检测，若曝光剂量达到第一曝光剂量阈值，则关闭曝光窗口并采集图像，基于采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野；3)打开曝光窗口，所述平板探测器进入自动曝光控制模式并触发闸断控制信号；4)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。本发明的自动曝光控制方法及系统通过小剂量曝光采集到的图像自动获取曝光辐照射野，操作方便，且曝光辐照射野准确；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 (17)

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：

1)打开平板探测器，对所述平板探测器进行参数设置；

2)实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量进行检测，若曝光剂量达到第一曝光剂量阈值或曝光时间达到曝光时间阈值，则关闭曝光窗口并采集图像，基于采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野；

3)打开曝光窗口，所述平板探测器进入自动曝光控制模式并触发闸断控制信号；

4)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：基于曝光传感器检测曝光起始时刻；或通过扫描所述平板探测器检测曝光剂量，若曝光剂量大于预设起始值则判定为曝光开始，其中，所述预设起始值不小于零。

3.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剂量，若检测到曝光剂量率的增加量小于预设阈值则判定曝光结束，其中，所述预设阈值大于零。

4.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：步骤2)中采用全面板检测模式或者基于预先设定的感兴趣区域采集图像。

5.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：步骤2)中对采集到的图像进行识别，进而根据识别算法和曝光设置策略，自动确定曝光辐照射野。

6.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：步骤3)中打开曝光窗口后检测所述曝光辐照射野的曝光剂量率并对曝光剂量进行实时检测，若实时曝光剂量达到第二曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；其中，所述第一曝光剂量阈值小于所述第二曝光剂量阈值。

7.根据权利要求1所述的自动曝光控制方法，其特征在于：步骤3)中打开曝光窗口后实时检测所述曝光辐照射野的曝光剂量率并对曝光结束时的曝光剂量进行预测，得到预测曝光剂量，若预测曝光剂量达到第二曝光剂量阈值则所述平板探测器发出闸断控制信号；其中，所述第一曝光剂量阈值小于所述第二曝光剂量阈值。

8.根据权利要求7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。

9.根据权利要求6或7所述的自动曝光控制方法，其特征在于：步骤3)中基于步骤2)检测到的曝光起始时刻开始统计曝光剂量，或基于步骤2)采集图像后开始统计曝光剂量。

10.根据权利要求6或7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：步骤3)中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。

11.根据权利要求10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。

12.根据权利要求7所述的自动曝光控制方法，其特征在于：步骤2)替换为实时检测曝光起始时刻，曝光开始后对曝光剂量进行检测对曝光结束时的曝光剂量进行预测，若获得的曝光结束时的曝光剂量达到第一曝光剂量阈值，则结束曝光关闭曝光窗口并采集图像，基于采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野。

13.一种自动曝光控制系统，实现如权利要求1～12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：

平板探测器、高压控制器、高压发生装置及球管；

所述平板探测器包括探测面板、曝光辐照射野计算模块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；所述曝光辐照射野计算模块连接所述探测面板的输出端，基于所述探测面板采集到的图像中被拍摄物的位置确定曝光辐照射野；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触发闸断控制信号；

所述高压控制器连接于所述平板探测器的输出端，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。

14.根据权利要求13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。

15.根据权利要求13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判断实时曝光剂量；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。

16.根据权利要求13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，得到预测曝光剂量；所述逻辑比较单元连接所述检测单元的输出端，所述预测曝光剂量达到曝光剂量阈值时，触发所述闸断控制信号。

17.根据权利要求15或16所述的具有自动采图功能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，所述检测单元分别对各曝光辐照射野进行检测；所述逻辑比较单元对所述检测单元的输出信号进行逻辑运算和比较运算，并触发所述闸断控制信号。

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