自动曝光控制方法、平板探测器

技术领域

本发明涉及曝光控制领域，尤其涉及一种自动曝光控制方法、平板探测器。

背景技术

AEC(自动曝光控制)装置，是独立于平板探测器和高压发生器、球管的一个独立装置，它的作用就是在实际X光拍片过程中，AEC装置可以自动检测出当前的实时曝光剂量，当累计曝光剂量达到预设值的时候，自动控制停止高压发生器与球管的曝光动作，停止出X射线。传统的AEC装置是一个硬件实体，在实际拍摄过程中，将AEC装置外置于平板探测器与拍摄物体之间，进行实际拍摄。

然而，这种放置方式会在拍摄的图像上照射出AEC传感器的影子，影响图像质量，而且，AEC装置会遮挡射线，使图像显示的X射线剂量有一定的衰减，为提高拍摄效果，需要在拍摄时增大X射线曝光剂量，这在活体拍摄场景时会增大活体受到的辐射，影响其身体健康。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提出一种自动曝光控制方法、平板探测器，通过平板探测器采集的图像获取曝光累计剂量，并根据该曝光累计剂量控制曝光，减少了设置AEC装置的成本，提高了拍摄的图像的质量，并能够避免增大曝光剂量，减少了对活体造成的辐射。

为解决上述问题，本发明采用的一个技术方案为：一种自动曝光控制方法，所述自动曝光控制方法应用于平板探测器，所述自动曝光控制方法包括：S101：进行暗场连续图像采集，获取采集的图像数据，根据所述图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始，若是，则执行S102，若否，则执行S101；S102：获取曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据所述图像的灰度值获取曝光累计剂量，并判断所述曝光累计剂量是否达到预设值，若是，则执行S102，若否，则执行S103；S103：控制高压发生器或球管停止曝光。

进一步地，所述根据所述图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始的步骤具体包括：获取所述图像数据在不同时刻的灰度数据，并判断是否存在大于第一预设值的灰度数据；若是，则确定曝光开始；若否，则确定曝光未开始。

进一步地，所述根据所述图像的灰度值获取曝光累计剂量的步骤具体包括：从所述图像中筛选曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据所述图像的灰度值计算每个图像对应的时刻的曝光剂量，根据所述曝光剂量计算曝光累计剂量。

进一步地，所述控制高压发生器或球管停止曝光的步骤具体包括：通过向所述高压发生器或球管发送触发信号或控制指令以控制所述高压发生器或球管停止曝光。

进一步地，所述控制高压发生器或球管停止曝光的步骤之后还包括：继续采集图像，获取曝光开始时刻对应的第一帧图像和停止曝光后的第二帧图像，根据所述第一帧图像、第二帧图像生成曝光亮场图。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种平板探测器，所述平板探测器包括处理器、存储器，所述存储器存储有程序数据，所述处理器根据所述存储器存储的程序数据执行的自动曝光控制方法包括：S201：进行暗场连续图像采集，获取采集的图像数据，根据所述图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始，若是，则执行S202，若否，则执行S201；S202：获取曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据所述图像的灰度值获取曝光累计剂量，并判断所述曝光累计剂量是否达到预设值，若是，则执行S202，若否，则执行S203；S203：控制高压发生器或球管停止曝光。

进一步地，所述根据所述图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始的步骤具体包括：获取所述图像数据在不同时刻的灰度数据，并判断是否存在大于第一预设值的灰度数据；若是，则确定曝光开始；若否，则确定曝光未开始。

进一步地，所述根据所述图像的灰度值获取曝光累计剂量的步骤具体包括：从所述图像中筛选曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据所述图像的灰度值计算每个图像对应的时刻的曝光剂量，根据所述曝光剂量计算曝光累计剂量。

进一步地，所述控制高压发生器或球管停止曝光的步骤具体包括：通过向所述高压发生器或球管发送触发信号或控制指令以控制所述高压发生器或球管停止曝光。

进一步地，所述控制高压发生器或球管停止曝光的步骤之后还包括：继续采集图像，获取曝光开始时刻对应的第一帧图像和停止曝光后的第二帧图像，根据所述第一帧图像、第二帧图像生成曝光亮场图。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过平板探测器采集的图像获取曝光累计剂量，并根据该曝光累计剂量控制曝光，减少了设置AEC装置的成本，提高了拍摄的图像的质量，并能够避免增大曝光剂量，减少了对活体造成的辐射。

附图说明

图1为本发明自动曝光控制方法一实施例的结构图；

图2为本发明自动曝光控制方法中平板探测器的采集时序一实施例的时序图；

图3为本发明自动曝光控制方法中平板探测器进行暗场连续图像采集一实施例的时序图；

图4为本发明自动曝光控制方法中生成曝光亮场图一实施例的时序图；

图5为本发明平板探测器一实施例的结构图；

图6为本发明平板探测器执行的自动曝光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1-4，其中，图1为本发明自动曝光控制方法一实施例的结构图；图2为本发明自动曝光控制方法中平板探测器的采集时序一实施例的时序图；图3为本发明自动曝光控制方法中平板探测器进行暗场连续图像采集一实施例的时序图；图4为本发明自动曝光控制方法中生成曝光亮场图一实施例的时序图。结合附图1-4对本发明一种自动曝光控制方法作详细说明。

在本实施例中，自动曝光控制方法应用于平板探测器，其中，自动曝光控制方法包括：

S101：进行暗场连续图像采集，获取采集的图像数据，根据图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始，若是，则执行S102，若否，则执行S101。

在本实施例中，平板探测器为X射线平板探测器，该平板探测器与高压发生器或发射X射线的球管连接，并根据检测到的X射线曝光剂量控制高压发生器或平板探测器是否继续曝光。

在本实施例中，在高压发生器向球管供能前，平板探测器启动，并进行暗场连续，其中，球管与平板探测器分别设置在承载待检测物体或活体的床位两侧。

在本实施例中，高压发生器根据用户的指令启动，在其他实施例中，也可以在平板探测器根据用户的启动预设时间后，平板探测器向高压发生器输出启动指令以控制高压发生器启动。

在其他实施例中，为了避免高压发生器启动后，平板探测器未启动的情况，也可以使平板探测器实时检测高压发生器的工作状态，并在检测到高压发生器启动或开始曝光前产生的信号时，平板探测器自行启动。

在本实施例中，平板探测器自动进行暗场图像的循环采集操作，在暗场图像的循环采集过程中，对采集到的图像数据进行实时判断、分析、存储，通过实时采集到的图像数据，进行曝光条件的计算和判断。

在本实施例中，根据图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始的步骤具体包括：获取图像数据在不同时刻的灰度数据，并判断是否存在大于第一预设值的灰度数据；若是，则确定曝光开始；若否，则确定曝光未开始，并将第一次出现灰度数据大于第一预设值的图像对应的时刻确定为曝光开始时刻。其中，灰度数据可以为每帧图像的灰度平均值，第一预设值为平板探测器未曝光时采集的图像的灰度平均值。

在其他实施例中，也可以获取每帧图像的灰度平均值，判断相邻图像灰度平均值之差是否位于预设范围，若位于预设范围，则确定曝光未开始，若大于预设范围，则确定曝光开始。

在本实施例中，平板探测器通过逐行扫描的方式获取图像时，也可以采取判断相邻行的灰度值之差是否大于预设范围的方式判断是否曝光开始，若大于预设范围，则曝光开始。

S102：获取曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据图像的灰度值获取曝光累计剂量，并判断曝光累计剂量是否达到预设值，若是，则执行S102，若否，则执行S103。

在本实施例中，根据图像的灰度值获取曝光累计剂量的步骤具体包括：从图像中筛选曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据图像的灰度值计算每个图像对应的时刻的曝光剂量，根据曝光剂量计算曝光累计剂量。其中，平板探测器在每个时刻均采集图像，将每个图像对应的曝光剂量叠加得到曝光累计剂量。根据图像的灰度值计算曝光剂量的技术为现有技术，在此不做详述。

在一个具体的实施例中，操作用户进行了一次曝光拍摄，那么当前次曝光可能正好落在探测器的自采集过程中的某一时刻，平板探测器内部通过采集到的图像数据可以判断出，什么时间开始的曝光，以及当前曝光时刻，通过图像灰度值分析出当前的曝光累计剂量达到了多少。

S103：控制高压发生器或球管停止曝光。

在本实施例中，控制高压发生器或球管停止曝光的步骤具体包括：通过向高压发生器或球管发送触发信号或控制指令以控制高压发生器或球管停止曝光。

在本实施例中，控制高压发生器或球管停止曝光的步骤之后还包括：继续采集图像，获取曝光开始时刻对应的第一帧图像和停止曝光后的第二帧图像，根据所述第一帧图像、第二帧图像生成曝光亮场图。其中，获取第一帧图像、第二帧图像之间所有灰度值大于第一预设值的图像，并将这些图像叠加，得到当前的曝光亮场图。

在本实施例中，停止曝光后的第二帧图像为从停止曝光开始的第二帧图像。

有益效果：本发明自动曝光控制方法通过平板探测器采集的图像获取曝光累计剂量，并根据该曝光累计剂量控制曝光，减少了设置AEC装置的成本，提高了拍摄的图像的质量，并能够避免增大曝光剂量，减少了对活体造成的辐射。

基于相同的发明构思，本发明还提出一种平板探测器，请参阅图5、图6，图5为本发明平板探测器一实施例的结构图；图6为本发明平板探测器执行的自动曝光方法一实施例的流程图，结合图5、图6对本发明的平板探测器进行说明。

在本实施例中，平板探测器包括处理器、存储器，存储器存储有程序数据，处理器根据存储器存储的程序数据执行的自动曝光控制方法包括：

S201：进行暗场连续图像采集，获取采集的图像数据，根据图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始，若是，则执行S202，若否，则执行S201。

在本实施例中，平板探测器为X射线平板探测器，该平板探测器与高压发生器或发射X射线的球管连接，并根据检测到的X射线曝光剂量控制高压发生器或平板探测器是否继续曝光。

在本实施例中，在高压发生器向球管供能前，平板探测器启动，并进行暗场连续，其中，球管与平板探测器分别设置在承载待检测物体或活体的床位两侧。

在本实施例中，高压发生器根据用户的指令启动，在其他实施例中，也可以在平板探测器根据用户的启动预设时间后，平板探测器向高压发生器输出启动指令以控制高压发生器启动。

在其他实施例中，为了避免高压发生器启动后，平板探测器未启动的情况，也可以使平板探测器实时检测高压发生器的工作状态，并在检测到高压发生器启动或开始曝光前产生的信号时，平板探测器自行启动。

在本实施例中，平板探测器自动进行暗场图像的循环采集操作，在暗场图像的循环采集过程中，对采集到的图像数据进行实时判断、分析、存储，通过实时采集到的图像数据，进行曝光条件的计算和判断。

在本实施例中，根据图像数据中的灰度数据判断曝光是否开始的步骤具体包括：获取图像数据在不同时刻的灰度数据，并判断是否存在大于第一预设值的灰度数据；若是，则确定曝光开始；若否，则确定曝光未开始，并将第一次出现灰度数据大于第一预设值的图像对应的时刻确定为曝光开始时刻。其中，灰度数据可以为每帧图像的灰度平均值，第一预设值为平板探测器未曝光时采集的图像的灰度平均值。

在其他实施例中，也可以获取每帧图像的灰度平均值，判断相邻图像灰度平均值之差是否位于预设范围，若位于预设范围，则确定曝光未开始，若大于预设范围，则确定曝光开始。

在本实施例中，平板探测器通过逐行扫描的方式获取图像时，也可以采取判断相邻行的灰度值之差是否大于预设范围的方式判断是否曝光开始，若大于预设范围，则曝光开始。

S202：获取曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据图像的灰度值获取曝光累计剂量，并判断曝光累计剂量是否达到预设值，若是，则执行S202，若否，则执行S203。

在本实施例中，根据图像的灰度值获取曝光累计剂量的步骤具体包括：从图像中筛选曝光开始时刻至当前时刻采集的图像，根据图像的灰度值计算每个图像对应的时刻的曝光剂量，根据曝光剂量计算曝光累计剂量。其中，平板探测器在每个时刻均采集图像，将每个图像对应的曝光剂量叠加得到曝光累计剂量。根据图像的灰度值计算曝光剂量的技术为现有技术，在此不做详述。

在一个具体的实施例中，操作用户进行了一次曝光拍摄，那么当前次曝光可能正好落在探测器的自采集过程中的某一时刻，平板探测器内部通过采集到的图像数据可以判断出，什么时间开始的曝光，以及当前曝光时刻，通过图像灰度值分析出当前的曝光累计剂量达到了多少。

S203：控制高压发生器或球管停止曝光。

在本实施例中，控制高压发生器或球管停止曝光的步骤具体包括：通过向高压发生器或球管发送触发信号或控制指令以控制高压发生器或球管停止曝光。

在本实施例中，控制高压发生器或球管停止曝光的步骤之后还包括：继续采集图像，获取曝光开始时刻对应的第一帧图像和停止曝光后的第二帧图像，根据所述第一帧图像、第二帧图像生成曝光亮场图。其中，获取第一帧图像、第二帧图像之间所有灰度值大于第一预设值的图像，并将这些图像叠加，得到当前的曝光亮场图。

在本实施例中，停止曝光后的第二帧图像为从停止曝光开始的第二帧图像。

有益效果：本发明的平板探测器通过平板探测器采集的图像获取曝光累计剂量，并根据该曝光累计剂量控制曝光，减少了设置AEC装置的成本，提高了拍摄的图像的质量，并能够避免增大曝光剂量，减少了对活体造成的辐射。

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。