CN117297638A - X射线剂量调节方法、装置、医学影像系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了X射线剂量调节方法、装置、医学影像系统。用于医学影像系统的X射线剂量调节方法包括：获取由医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像；基于第一图像的灰度值，对第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，其中，第一分区的灰度值大于第二分区的灰度值；基于第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将第一分区与第二分区中的至少一者确定为目标区域；以及基于目标区域，执行剂量调节。

Description

X射线剂量调节方法、装置、医学影像系统

技术领域

本公开涉及医疗设备技术领域，具体涉及用于医学影像系统的X射线剂量调节方法、装置、医学影像系统、非瞬时计算机可读存储介质和计算机程序产品。

背景技术

医学影像系统(例如电子计算机断层扫描系统、数字减影血管造影系统等)能够以非侵入方式获取和处理人体内部组织的影像。一些医学影像系统可以利用所发射的X射线束对待测对象进行扫描，从而获取信息，再经计算机处理而获得的重建图像。在扫描过程中，需要对X射线的剂量进行控制，以提升所获取的重建图像的质量。

在此部分中描述的方法不一定是之前已经设想到或采用的方法。除非另有指明，否则不应假定此部分中描述的任何方法仅因其包括在此部分中就被认为是现有技术。类似地，除非另有指明，否则此部分中提及的问题不应认为在任何现有技术中已被公认。

发明内容

根据本公开实施例的一方面，提供了一种用于医学影像系统的X射线剂量调节方法、装置、医学影像系统、非瞬时计算机可读存储介质和计算机程序产品。

根据本公开实施例的一方面，提供了一种用于医学影像系统的X射线剂量调节方法，方法包括：获取由医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像；基于第一图像的灰度值，对第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，其中，第一分区的灰度值大于第二分区的灰度值；基于第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将第一分区与第二分区中的至少一者确定为目标区域；以及基于目标区域，执行剂量调节。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种用于医学影像系统的剂量调节装置，装置包括：第一图像获取单元，被配置为获取由医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像；图像分割单元，被配置为基于第一图像的灰度值，对第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，其中，第一分区的灰度值大于第二分区的灰度值；目标区域确定单元，被配置为基于第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将第一分区与第二分区中的至少一者确定为目标区域；以及曝光控制单元，被配置为基于目标区域，执行剂量调节。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种医学影像系统，包括：至少一个处理器；以及与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有计算机程序，计算机程序在被至少一个处理器执行时实现上述方法。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，计算机程序在被处理器执行时实现上述方法。

根据本公开实施例的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现上述方法。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

附图示例性地示出了实施例并且构成说明书的一部分，与说明书的文字描述一起用于讲解实施例的示例性实施方式。所示出的实施例仅出于例示的目的，并不限制权利要求的范围。在所有附图中，相同的附图标记指代类似但不一定相同的要素。

下面将通过参照附图详细描述本公开的实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本公开的上述及其他特征和优点，附图中：

图1示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法的流程图；

图2示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法中部分过程的流程图；

图3示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法中部分过程的另一流程图；

图4示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法中部分过程的另一流程图；

图5示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法中部分过程的另一流程图；

图6示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法的另一流程图；

图7示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节装置的结构框图；并且

图8是示出能够应用于示例性实施例的示例性电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的示范性实施例做出说明，其中包括本公开实施例的各种细节以助于理解，应当将它们认为仅仅是示范性的。因此，本领域普通技术人员应当认识到，可以对这里描述的实施例做出各种改变和修改，而不会背离本公开的范围。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

在本公开中，除非另有说明，否则使用术语“第一”、“第二”等来描述各种要素不意图限定这些要素的位置关系、时序关系或重要性关系，这种术语只是用于将一个元件与另一元件区分开。在一些示例中，第一要素和第二要素可以指向该要素的同一实例，而在某些情况下，基于上下文的描述，它们也可以指代不同实例。

在本公开中对各种所述示例的描述中所使用的术语只是为了描述特定示例的目的，而并非旨在进行限制。除非上下文另外明确地表明，如果不特意限定要素的数量，则该要素可以是一个也可以是多个。此外，本公开中所使用的术语“和/或”涵盖所列出的项目中的任何一个以及全部可能的组合方式。

如前文所述，在一些医学影像系统的扫描过程中，需要对X射线的剂量进行控制，以提升所获取的重建图像的质量。在相关技术中，可以根据医学影像系统所获取的前一帧图像所指示的X射线曝光剂量对用于成像后续一帧图像的X射线曝光参数(例如管电压、管电流、曝光时间)进行调节。例如，可以在医学影像系统的器官程序(OGP，Organ Program)中，在成像区域内预设一个或多个感兴趣区域(ROI，Region of Interest)，通过获取该一个或多个感兴趣区域内的X射线曝光剂量来对后续的X射线曝光剂量进行调节。通常，预设的一个或多个ROI可以是位于固定位置的矩形，也可以是整个成像视野区域(FOV)。然而，在操作医学影像系统进行成像的过程中，操作人员可能无法对预设的一个或多个ROI进行修改或重新设置，这将可能导致最终获取的图像质量与用户的期望不一致。例如，如果预设的ROI是位于图像中心的矩形区域，而待检测对象可能较小并且仅占据预设ROI的很小一部分区域，则根据整个ROI来进行X射线曝光参数的调节将无法正确反映出待检测对象所实际接收的X射线剂量，因此无法准确调节后续的X射线曝光量，从而无法获得良好的图像质量。类似地，如果预设的ROI是整个成像视野区域，在待检测对象占比较小的情况下，同样无法准确调节后续的X射线曝光量。

鉴于此，本公开提供了一种用于医学影像系统的X射线剂量调节方法、装置、医学影像系统、非瞬时计算机可读存储介质和计算机程序产品，其能够提升X射线剂量调节精度，从而提升医学影像系统的成像质量。

以下将结合附图，详细描述本公开的实施例。

图1示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法100的流程图。如图1所示，方法100包括：

步骤S110、获取由医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像；

步骤S120、基于第一图像的灰度值，对第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，其中，第一分区的灰度值大于第二分区的灰度值；

步骤S130、基于第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将第一分区与第二分区中的至少一者确定为目标区域；以及

步骤S140、基于目标区域，执行剂量调节。

在示例中，医学影像系统可以包括X射线发生器与X射线探测器。X射线发生器可以包括高压产生器和X射线管。在示例中，高压产生器能够产生高电压并向X射线管两端提供高电压(管电压)，X射线管可以在高电压作用下产生X射线。X射线探测器可以设置在X射线发生器的射线发射方向上，X射线探测器包括至少一个区域，用于探测X射线并且可以根据所接收到的X射线量转换成相应的电信号。医学影像系统还可以包括测量成像单元，基于X射线探测器所转换的电信号生成图像。待检测部位(例如肢体部位，如手、胸、肩、腿、足等)可以放置在X射线发生器与X射线探测器之间，由X射线发生器发射的X射线可以穿透被检测部位到达X射线探测器。

在步骤S110中，可以获取由医学影像系统所拍摄的包括待检测部位的原始图像。相应地，所述的第一图像可以是对该原始图像进行处理得到的。例如，可以对原始图像进行滤波、裁剪或其他图像处理，以获得第一图像。

当X射线照射待检测部位时，被不同部位吸收和散射的X射线强度不同，从而在探测器上形成明暗程度不同的图像。具体来说，当一束强度均匀的X射线照射人体时，X射线会被不同组织器官吸收和散射，使得透过人体的X射线强度分布发生变化。这些透过人体的X射线会被探测器接收并转换成电信号，然后通过测量成像单元处理，最终形成可以在屏幕上显示的灰度图像。相应地，第一图像可以是灰度图像。

在步骤S120中，基于第一图像的灰度值，对第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区。在示例中，可以利用阈值分割(Thresholding)算法，根据第一图像像素的灰度值将第一图像分为第一分区和第二分区。例如可以选择全局阈值或局部阈值来分割图像。此外，还可以利用基于聚类的图像分割算法(例如K-means、GMM算法等)将第一图像分为第一分区和第二分区。例如可以将像素按照其灰度值和空间位置特征进行聚类来分割图像。

在进行动物体或人体的X射线检测过程中，所获取到的图像中的例如骨骼和非骨骼区域将呈现不同的灰度，通常，由于骨骼较大的密度而阻止了较多剂量的X射线穿过，因此在图像中骨骼部分所对应的区域灰度值较低(图像较暗)；而在图像中非骨骼部分、例如软组织所对应的区域灰度值可能较高(图像较亮)。步骤S130中，基于第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将第一分区与第二分区中的至少一者确定为目标区域。由于第一分区的灰度值大于第二分区的灰度值，因此第一分区是二者中的较亮区域，而第二分区是二者中的较暗的区域。通过将二者中的较亮区域的灰度值与第一灰度阈值进行比较，将第一分区与第二分区中的至少一者确定为目标区域，该目标区域可以作为ROI。

在步骤S140中，基于在步骤S130中所确定的目标区域，执行剂量调节。例如，可以根据目标区域的灰度值，计算需要进一步增加或减少的X射线曝光剂量，从而执行剂量调节。在示例中，可以基于目标区域的平均灰度值来执行剂量调节。

由此，通过本公开的上述实施例，基于第一图像的灰度值，对第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，并且基于其中灰度值更大的第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将第一分区与第二分区中的至少一者确定为目标区域，所获取到的目标区域能够较为准确地与待检测部位匹配，即，能够较为准确地反映出待检测部位在图像中的位置。当待检测部位发生变化时，目标区域也随之变化。相应地，基于该目标区域执行剂量调节，由于目标区域能够正确反映出待检测部位所实际接收的X射线剂量，因此能够提升X射线剂量调节精度，从而提升医学影像系统的成像质量。

图2示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法100中部分过程的流程图。

根据一些实施例，如图2所示，上述步骤S130可以包括：

步骤S210、将第一分区的第一平均灰度值与第一灰度阈值进行比较；以及

步骤S220、响应于第一平均灰度值大于第一灰度阈值，将第二分区确定为目标区域。

在一些示例中，第一灰度阈值例如可以是预设的灰度值，例如灰度值200可以作为第一灰度阈值。在另一些示例中，可以根据第一图像确定第一灰度阈值，例如第一灰度阈值可以介于第一图像的最大灰度值的75％～95％之间。

当第一分区的第一平均灰度值大于第一灰度阈值时，表示第一分区的亮度高于一定的水平。由此，第一分区被认为是图像中的“空白”区域(直接照射区域)，即，在第一分区中，没有待检测部位(例如骨骼)阻挡X射线穿过该区域，而使得第一分区的亮度较高。在这种情况下，第二分区(即灰度值较低的区域)被认为是图像中的待检测部位(例如骨骼)所对应的区域，在该区域中，由于待检测部位(例如骨骼)至少部分地阻挡了X射线穿过该区域，而使得第二分区的亮度较低。

由于确定第一分区中不存在待检测部位，将第二分区(即灰度值较低的区域)确定为目标区域，由此能够准确地反映出待检测部位在图像中的位置。在待检测部位相对于整个成像视野区域相对较小的场景中，整个成像视野区域的大部分都因没有待检测部位的遮挡而具有相对较高的亮度。在这种场景中，表示“空白”区域的第一分区不会被确定为目标区域，而表示待检测部位的第二分区将被确定为目标区域。

图3示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法100中部分过程的流程图。

根据一些实施例，上述步骤S130可以包括：

步骤S310、将第一分区的第一平均灰度值与第一灰度阈值进行比较；以及

步骤S320、响应于第一平均灰度值小于第一灰度阈值，将第一分区和第二分区两者确定为目标区域。

在一些示例中，第一灰度阈值例如可以是预设的灰度值，例如灰度值200可以作为第一灰度阈值。在另一些示例中，可以根据第一图像确定第一灰度阈值，例如第一灰度阈值可以介于第一图像的最大灰度值的75％～95％之间。

当第一分区的第一平均灰度值小于第一灰度阈值时，表示第一分区的亮度低于一定的水平。由此，在这种情况下，第二分区(即灰度值较低的区域)被认为是图像中的待检测部位(例如骨骼)所对应的区域，在该区域中，由于待检测部位(例如骨骼)至少部分地阻挡了X射线穿过该区域，而使得第二分区的亮度较低。此外，第一分区被认为是图像中的“非空白”区域，即，在第一分区中，可能有待检测部位或待检测部位的周边部位或周边组织(例如结缔组织或肌肉)至少部分地阻挡X射线穿过该区域，而使得第一分区的亮度稍低(但比第二分区的亮度高)。

由于确定第一分区中可能存在与待检测部位相关的部位(例如结缔组织或肌肉)，将第一分区和第二分区两者确定为目标区域，由此能够准确地反映出待检测部位在图像中的位置。在待检测部位相对于整个成像视野区域相对较大的场景中，整个成像视野区域的大部分都被待检测部位或与待检测部位相关的部位遮挡而具有相对较低的亮度。在这种场景中，表示待检测部位(例如骨骼)的第二分区以及表示与待检测部位相关的部位(例如结缔组织或肌肉)均被确定为目标区域。

根据一些实施例，方法100还可以包括获取第一图像中的最大灰度值。并且可以在最大灰度值的75％～95％之间设置第一灰度阈值，例如可以在最大灰度值的80％～90％之间设置第一灰度阈值。

由此，基于第一图像中的最大灰度值设置第一灰度阈值，能够根据第一图像的实际情况调整该第一灰度阈值，使得该第一灰度阈值更加准确地反映第一图像的最高亮度情况，从而可以进一步提升区分第一分区和第二分区的合理性和准确性。由此，能够进一步提升X射线剂量调节精度，从而进一步提升医学影像系统的成像质量。

根据一些实施例，上述步骤S120可以包括：基于第一图像的灰度值，确定第二灰度阈值。第一图像中灰度值大于第二灰度阈值的像素被分割到第一分区，灰度值小于第二灰度阈值的像素被分割到第二分区，并且所确定的第二灰度阈值使得第一分区的第一平均灰度值与第二分区的第二平均灰度值之间的方差最大。

在示例中，可以利用最大类间方差算法(大津(OTSU)算法)，基于第一图像的灰度值来确定用于区分第一分区和第二分区的第二灰度阈值。因为方差是灰度分布均匀性的一种度量，第一分区和第二分区之间的类间方差越大，表示构成图像的两部分的差别越大，而如果本应分割到第一分区的像素被“错误”地分割到第二分区，则该类间方差将变小，反之亦然。因此，使类间方差最大的图像分割意味着错误概率最小。由此，可以简单并且快速地计算出能够将两个分区更好地区分开的第二灰度阈值，而不受图像亮度或对比度的影响。

根据一些实施例，医学影像系统还可以包括用于限制X射线照射范围的准直器。准直器例如可以包括用于限制X射线照射范围或阻挡X射线穿过的滤波片，在示例中，准直器的周边区域可以包括能够遮挡X射线的铅或钨尼龙，准直器的由周边区域包围的中间区域可以透过X射线。并且，参考图4，图4示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法100中部分过程的流程图。

上述步骤S110可以包括：

步骤S410、获取由医学影像系统拍摄的原始图像，原始图像包括待检测部位和准直器区域；以及

步骤S420、从原始图像中去除准直器区域，以获取第一图像。

由于准直器区域可以阻挡X射线穿过，因此原始图像中的准直器区域将具有极低的灰度值(例如，原始图像中的准直器区域的灰度值接近0)。通过将原始图像中的准直器区域去除，可以防止在后续步骤中该准直器区域被错误地分割到第二分区中，即，可以防止准直器区域被误认为表示待检测部位的区域从而导致X射线剂量调节精度的降低。

根据一些实施例，继续参考图4，上述步骤S420可以包括：

步骤S421、获取准直器在医学影像系统中的当前坐标；

步骤S422、根据准直器的当前坐标，确定准直器区域在原始图像中对应的图像轮廓；

步骤S423、将从图像轮廓远离准直器区域一侧延伸预定距离的轮廓确定为去除边界；以及

步骤S424、从原始图像中去除该去除边界外侧限定的区域，以获取第一图像。

在步骤S421中，准直器在医学影像系统中的初始坐标可以是已知的，当用户操作准直器进行移动时，根据移动控制指令(例如移动速度、移动距离)，并且基于准直器的初始坐标，可以确定准直器在医学影像系统中的当前坐标。

在步骤S422中，可以根据准直器坐标系与射线探测器坐标系之间的映射关系，根据准直器的当前坐标，确定准直器区域在原始图像中对应的图像轮廓，例如可以确定准直器区域的内周边轮廓对应的像素点的坐标。

在步骤S423中，将从图像轮廓远离准直器区域一侧延伸预定距离的轮廓确定为去除边界。换言之，去除边界相对于图像轮廓向内“收缩”，并且该预定距离可以是若干个像素的距离。

因此，从原始图像中去除该去除边界外侧限定的区域时，由于去除边界提供了一定的“安全裕度”，使得在去除原始图像的准直器区域时，能够将准直器区域全部去除，从而进一步避免准直器区域被误认为表示待检测部位的区域从而导致X射线剂量调节精度的降低。

将理解的是，可以根据准直器的不同类型或待检测部位的不同类型确定该预定距离。

图5示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法100中部分过程的另一流程图。

根据一些实施例，如图5所示，上述步骤S110可以包括：

步骤S510、获取由医学影像系统拍摄的原始图像，原始图像包括待检测部位；

步骤S520、基于原始图像，确定医学影像系统所发射的X射线产生的实际剂量；

步骤S530、将实际剂量与目标剂量进行比较；以及

步骤S540、响应于实际剂量与目标剂量之间的差值在预设范围内，基于原始图像获取第一图像。

在示例中，可以根据原始图像的灰度值(例如平均灰度值)确定医学影像系统所发射的X射线的实际剂量。当实际剂量与目标剂量之间的差值在预设范围内时，表示当前所获得的原始图像的曝光质量符合条件，能够基于该原始图像获取第一图像，并进一步基于第一图像进行如步骤S120到步骤S140的处理。

根据一些实施例，上述步骤S540可以包括：对原始图像进行滤波，以获取经去除图像噪点的第一图像。

例如，可以对原始图像进行高斯滤波、中值滤波或自适应滤波等方式去除原始图像中的图像噪点。中值滤波通过将邻近像素的值排序，并将中间值设置为该像素的值，来去除图像中的噪点。高斯滤波通过使用高斯函数来对图像进行卷积，来去除图像中的噪声。自适应滤波是一种根据图像局部特性来调整滤波器权重的滤波器，它通过将每个像素的值设置为邻近像素值的加权平均值，来去除图像中的噪声。

根据一些实施例，进一步参考图5，方法100还可以包括：

步骤S550、响应于实际剂量与目标剂量之间的差值大于预设范围的最大值，基于原始图像，执行剂量调节。当实际剂量与目标剂量之间的差值大于预设范围的最大值时，表示实际剂量已超出允许的范围(例如X射线曝光量过低或过高)，在这种情况下，可以不执行后续的步骤S120到步骤S140，而是基于当前的原始图像执行剂量调节，从而重新获取新的原始图像。由此，可以提升剂量调节的效率，避免极端情况对剂量调节的过程产生干扰。

根据一些实施例，上述步骤S140可以包括：

基于目标区域，确定医学影像系统所发射的X射线的实际剂量与目标剂量之间的偏差；以及

基于该偏差，计算更新的射线曝光参数，用于下一图像的曝光。

在示例中，可以计算更新的曝光参数，例如管电压、管电流和曝光时间，基于更新的射线曝光参数，控制下一帧图像的射线曝光。

下面通过一个具体实施例对本公开的技术方案做进一步说明。

参考图6，图6示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节方法200的流程图。

在步骤S601中，获取由医学影像系统拍摄的原始图像，原始图像包括待检测部位和准直器区域。

在步骤S602中，基于原始图像，确定医学影像系统所发射的X射线的实际剂量，例如根据原始图像的灰度值或信噪比等与X射线剂量之间的关系，确定医学影像系统拍摄原始图像时所发射的X射线的实际剂量；并且将实际剂量与目标剂量进行比较。当确定实际剂量与目标剂量之间的差值在预设范围内时，继续执行步骤S603，其中，该预设范围的最小值为实际剂量与目标剂量之间的最大允许差值或小于该最大允许差值，该预设范围的最大值为能够实现图像分割的上限值，若大于该预设范围的最大值则图像质量不适于进行图像分割；当确定实际剂量与目标剂量之间的差值大于预设范围的最大值时，返回步骤S601，即，基于当前原始图像，根据预设的区域，例如由器官程序预设的ROI或者整个成像视野区域或者从ROI或者整个成像视野区域排除了准直器区域的区域，执行剂量调节，以重新获取原始图像；当确定实际剂量与目标剂量之间的差值小于预设范围的最小值时，即实际剂量与目标剂量之间的差值在允许的范围之内，执行步骤S611，以完成剂量调节，并可以开始透视或曝光操作。

在步骤S603中，对原始图像进行滤波，以去除原始图像中的噪点。

在步骤S604中，从经去除噪点的图像中去除准直器区域，具体地，获取准直器在医学影像系统中的当前坐标；根据准直器的当前坐标，确定准直器区域在原始图像中对应的图像轮廓；将从图像轮廓远离准直器区域一侧延伸预定距离的轮廓确定为去除边界；以及从图像中去除该去除边界外侧限定的区域，以获取第一图像。

在步骤S605中，确定第一图像中的最大灰度值。

在步骤S606中，基于第一图像的灰度值，确定第二灰度阈值。第一图像中灰度值大于第二灰度阈值的像素被分割到第一分区，灰度值小于第二灰度阈值的像素被分割到第二分区，并且第二灰度阈值使得第一分区的第一平均灰度值与第二分区的第二平均灰度值之间的方差最大。

在步骤S607中，比较第一分区的平均灰度值与第一灰度阈值。其中，第一灰度阈值介于在步骤S605中所确定的最大灰度值的80％～90％之间。当确定第一平均灰度值大于第一灰度阈值时，将第二分区确定为目标区域，即执行步骤S608；当确定第一平均灰度值小于第一灰度阈值时，将第一分区和第二分区两者确定为目标区域，即执行步骤S609。

在步骤S610中，基于步骤S608或S609所确定的目标区域，执行剂量调节。具体地，基于目标区域的灰度值或信噪比等与剂量之间的关系，确定医学影像系统拍摄原始图像时的实际剂量，将实际剂量与目标剂量进行比较，并根据比较结果调节医学影像系统的曝光参数，例如X射线发生器的管电压、管电流和曝光时间等。

根据本公开的另一方面，提供了一种用于医学影像系统的剂量调节装置。

图7示出了根据本公开实施例的用于医学影像系统的X射线剂量调节装置700的结构框图。如图7所示，装置700包括：

第一图像获取单元710，被配置为获取由所述医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像；

图像分割单元720，被配置为基于所述第一图像的灰度值，对所述第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，其中，所述第一分区的灰度值大于所述第二分区的灰度值；

目标区域确定单元730，被配置为基于所述第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将所述第一分区与所述第二分区中的至少一者确定为目标区域；以及

曝光控制单元740，被配置为基于所述目标区域，执行剂量调节。

应当理解，图7中所示装置700的各个单元可以与参考图1中描述的方法100中的各个步骤相对应。由此，上面针对方法100描述的操作、特征和优点同样适用于装置700及其包括的单元。为了简洁起见，某些操作、特征和优点在此不再赘述。

根据本公开的另一方面，提供了一种医学影像系统，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时实现方法100。

根据本公开的另一方面，提供了一种存储有计算机程序的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现方法100。

根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现方法100。

图8是示出根据本公开的示例性实施例的电子设备800的示例的框图。需要说明的，图8所示出的结构仅是一个示例，根据具体的实现方式，本公开的电子设备可以仅包括图8所示出的组成部分中的一种或多个。根据本公开的医学影像系统可以包括上述电子设备。

电子设备800例如可以是通用计算机(例如膝上型计算机、平板计算机等等各种计算机)、移动电话、个人数字助理。根据一些实施例，电子设备800可以是云计算设备和智能设备。根据一些实施例，电子设备800可以医学影像系统(例如电子计算机断层扫描系统、数字减影血管造影系统等)。

根据一些实施例，电子设备800可被配置为对图像等进行处理，并且将所述处理结果传输至输出设备而提供给用户。输出设备例如可以为显示屏、包括显示屏的设备，也可以为其他输出设备。例如，电子设备800可被配置为对图像进行目标检测，将目标检测结果传输至显示设备以显示，电子设备800还可被配置为对图像进行增强处理，并将增强结果传输至显示设备以显示。

电子设备800可以包括图像处理电路803，图像处理电路803可以被配置为对图像进行各种图像处理。图像处理电路803例如可以被配置为对图像进行以下图像处理中的至少一项：对图像进行降噪、对图像进行几何矫正、对图像进行特征提取、对图像中的对象进行检测和/或识别、对图像进行增强处理。图像处理电路803可以使用定制硬件，和/或可以用硬件、软件、固件、中间件、微代码，硬件描述语言或其任何组合来实现。例如，上述的各种电路中的一个或多个可以通过使用根据本公开的逻辑和算法，用汇编语言或硬件编程语言(诸如VERILOG，VHDL，C++)对硬件(例如，包括现场可编程门阵列(FPGA)和/或可编程逻辑阵列(PLA)的可编程逻辑电路)进行编程来实现。

根据一些实施方式，电子设备800还可以包括输出设备804，所述输出设备804可以是用于呈现信息的任何类型的设备，可以包括但不限于显示屏、具有显示功能的终端、耳机、扬声器、振动器和/或打印机等。

根据一些实施方式，电子设备800还可以包括输入设备805，所述输入设备805可以是用于向电子设备800输入信息的任何类型的设备，可以包括但不限于各种传感器、鼠标、键盘、触摸屏、按钮、控制杆、麦克风和/或遥控器等等。

根据一些实施方式，电子设备800还可以包括通信设备806，所述通信设备806可以是使得能够与外部设备和/或与网络通信的任何类型的设备或系统，可以包括但不限于调制解调器、网卡、红外通信设备、无线通信设备和/或芯片组，例如蓝牙设备、802.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设备和/或类似物。

根据一些实施方式，电子设备800还可以包括处理器801。所述处理器801可以是任何类型的处理器，并且可以包括但不限于一个或多个通用处理器和/或一个或多个专用处理器(例如特殊处理芯片)。处理器801例如可以是但不限于中央处理单元CPU、图形处理器GPU、或各种专用的人工智能(AI)计算芯片等等。在电子设备800可以是磁共振扫描成像设备的示例中，处理器801可以是磁共振扫描成像设备的主控机的处理器。

电子设备800还可以包括工作存储器802和存储设备807。处理器801可以被配置为能够获取并且执行存储在工作存储器802、存储设备807或者其他计算机可读介质中的计算机可读指令，诸如操作系统802a的程序代码、应用程序802b的程序代码等。工作存储器802和存储设备807是用于存储指令的计算机可读存储介质的示例，所存储的指令能够由处理器801执行来实施前面所描述的各种功能。工作存储器802可以包括易失性存储器和非易失性存储器二者(例如RAM、ROM等等)。存储设备807可以包括硬盘驱动器、固态驱动器、可移除介质、包括外部和可移除驱动器、存储器卡、闪存、软盘、光盘(例如CD、DVD)、存储阵列、网络附属存储、存储区域网等等。工作存储器802和存储设备807在本文中都可以被统称为存储器或计算机可读存储介质，并且可以是能够把计算机可读、处理器可执行程序指令存储为计算机程序代码的非暂态介质，计算机程序代码可以由处理器801作为被配置成实施在本文的示例中所描述的操作和功能的特定机器来执行。

根据一些实施方式，处理器801可以对图像处理电路803以及电子设备800包括的其他各种装置和电路中的至少一个进行控制和调度。根据一些实施方式，图8中所述的各个组成部分中的至少一些可通过总线808而相互连接和/或通信。

软件要素(程序)可以位于所述工作存储器802中，包括但不限于操作系统802a、一个或多个应用程序802b、驱动程序和/或其他数据和代码。

根据一些实施方式，用于进行前述的控制和调度的指令可以被包括在操作系统802a或者一个或多个应用程序802b中。

根据一些实施方式，执行本公开所述的方法步骤的指令可以被包括在一个或多个应用程序802b中，并且上述电子设备800的各个模块可以通过由处理器801读取和执行一个或多个应用程序802b的指令来实现。换言之，电子设备800可以包括处理器801以及存储程序的存储器(例如工作存储器802和/或存储设备807)，所述程序包括指令，所述指令在由所述处理器801执行时使所述处理器801执行如本公开各种实施例所述的方法。

根据一些实施方式，图像处理电路803所执行的操作中的一部分或者全部可以由处理器801读取和执行一个或多个应用程序802b的指令来实现。

软件要素(程序)的指令的可执行代码或源代码可以存储在非暂时性计算机可读存储介质(例如所述存储设备807)中，并且在执行时可以被存入工作存储器802中(可能被编译和/或安装)。因此，本公开提供存储程序的计算机可读存储介质，所述程序包括指令，所述指令在由电子设备的处理器执行时，致使所述电子设备执行如本公开各种实施例所述的方法。根据另一种实施方式，软件要素(程序)的指令的可执行代码或源代码也可以从远程位置下载。

还应该理解，可以根据具体要求而进行各种变型。例如，也可以使用定制硬件，和/或可以用硬件、软件、固件、中间件、微代码，硬件描述语言或其任何组合来实现各个电路、单元、模块或者元件。例如，所公开的方法和设备所包含的电路、单元、模块或者元件中的一些或全部可以通过使用根据本公开的逻辑和算法，用汇编语言或硬件编程语言(诸如VERILOG，VHDL，C++)对硬件(例如，包括现场可编程门阵列(FPGA)和/或可编程逻辑阵列(PLA)的可编程逻辑电路)进行编程来实现。

根据一些实施方式，电子设备800中的处理器801可以分布在网络上。例如，可以使用一个处理器执行一些处理，而同时可以由远离该一个处理器的另一个处理器执行其他处理。电子设备800的其他模块也可以类似地分布。这样，电子设备800可以被解释为在多个位置执行处理的分布式计算系统。电子设备800的处理器801也可以是云计算系统的处理器，或者是结合了区块链的处理器。

虽然已经参照附图描述了本公开的实施例或示例，但应理解，上述的方法、系统和设备仅仅是示例性的实施例或示例，本发明的范围并不由这些实施例或示例限制，而是仅由授权后的权利要求书及其等同范围来限定。实施例或示例中的各种要素可以被省略或者可由其等同要素替代。此外，可以通过不同于本公开中描述的次序来执行各步骤。进一步地，可以以各种方式组合实施例或示例中的各种要素。重要的是随着技术的演进，在此描述的很多要素可以由本公开之后出现的等同要素进行替换。

Claims (13)

1.一种用于医学影像系统的X射线剂量调节方法，所述方法包括：

获取由所述医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像；

基于所述第一图像的灰度值，对所述第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，其中，所述第一分区的灰度值大于所述第二分区的灰度值；

基于所述第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将所述第一分区与所述第二分区中的至少一者确定为目标区域；以及

基于所述目标区域，执行剂量调节。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将所述第一分区与所述第二分区中的至少一者确定为目标区域包括：

将所述第一分区的第一平均灰度值与所述第一灰度阈值进行比较；以及

响应于所述第一平均灰度值大于所述第一灰度阈值，将所述第二分区确定为所述目标区域。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，基于所述第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将所述第一分区与所述第二分区中的至少一者确定为目标区域包括：

将所述第一分区的第一平均灰度值与所述第一灰度阈值进行比较；以及

响应于所述第一平均灰度值小于所述第一灰度阈值，将所述第一分区和所述第二分区两者确定为所述目标区域。

4.根据权利要求2或3所述的方法，还包括：

获取所述第一图像中的最大灰度值，并且

其中，在所述最大灰度值的80％～90％之间设置所述第一灰度阈值。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，基于所述第一图像的灰度值，对所述第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区包括：

基于所述第一图像的灰度值，确定第二灰度阈值，所述第一图像中灰度值大于所述第二灰度阈值的像素被分割到所述第一分区，灰度值小于所述第二灰度阈值的像素被分割到所述第二分区，其中，所确定的第二灰度阈值使得所述第一分区的第一平均灰度值与所述第二分区的第二平均灰度值之间的方差最大。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，所述医学影像系统包括用于限制X射线照射范围的准直器，并且其中，获取由所述医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像包括：

获取由所述医学影像系统拍摄的原始图像，所述原始图像包括所述待检测部位和准直器区域；以及

从所述原始图像中去除所述准直器区域，以获取所述第一图像。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，从所述原始图像中去除所述准直器区域，以获取所述第一图像包括：

获取所述准直器在所述医学影像系统中的当前坐标；

根据所述准直器的当前坐标，确定所述准直器区域在所述原始图像中对应的图像轮廓；

将从所述图像轮廓远离所述准直器区域一侧延伸预定距离的轮廓确定为去除边界；以及

从所述原始图像中去除所述去除边界外侧限定的区域，以获取所述第一图像。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，获取由所述医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像包括：

获取由所述医学影像系统拍摄的原始图像，所述原始图像包括所述待检测部位；

基于所述原始图像，根据预设的区域，确定所述医学影像系统所发射的X射线的实际剂量；

将所述实际剂量与目标剂量进行比较；以及

响应于所述实际剂量与所述目标剂量之间的差值在预设范围内，基于所述原始图像获取所述第一图像。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，基于所述原始图像获取所述第一图像包括：

对所述原始图像进行滤波，以获取经去除图像噪点的所述第一图像。

10.根据权利要求8所述的方法，还包括：

响应于所述实际剂量与所述目标剂量之间的差值大于所述预设范围的最大值，基于所述原始图像，执行剂量调节。

11.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，基于所述目标区域，执行剂量调节包括：

基于所述目标区域，确定所述医学影像系统所发射的X射线的实际剂量与目标剂量之间的偏差；以及

基于所述偏差，计算更新的射线曝光参数，用于下一图像的曝光。

12.一种用于医学影像系统的剂量调节装置，所述装置包括：

第一图像获取单元，被配置为获取由所述医学影像系统拍摄的包括待检测部位的第一图像；

图像分割单元，被配置为基于所述第一图像的灰度值，对所述第一图像进行图像分割，以获取第一分区和第二分区，其中，所述第一分区的灰度值大于所述第二分区的灰度值；

目标区域确定单元，被配置为基于所述第一分区的灰度值与第一灰度阈值的比较，将所述第一分区与所述第二分区中的至少一者确定为目标区域；以及

曝光控制单元，被配置为基于所述目标区域，执行剂量调节。

13.一种医学影像系统，包括：

至少一个处理器；以及

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述至少一个处理器执行时实现根据权利要求1至11中任一项所述的方法。