用于數(shù)字乳腺x射線機的全數(shù)字自動曝光方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方法，其包括步驟：預建立壓迫力及壓迫厚度與預曝光所需的電壓V0和電流I0之間對應關系的查找表；根據(jù)上述查找表計算出預曝光的電壓V0和電流I0并進行預曝光，獲得預曝光圖像M；對預曝光圖像M進行組織區(qū)域檢測，將預曝光圖像M分割為組織區(qū)域和背景區(qū)域；利用組織區(qū)域平均灰度值記為D0，采用公式I1＝θI0DT/D0計算出正式曝光所需電流I1。本發(fā)明可以準確高效的完成曝光劑量優(yōu)化的全數(shù)字自動曝光方法，在降低設備成本的同時提高圖像質量，且可以最大限度的降低受照者的射線量。
【專利說明】用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種自動曝光控制（AEC)方法，尤其是涉及一種用于數(shù)字乳腺X射線 機的全數(shù)字自動曝光（AEC)方法。
【背景技術】
[0002] 在當前諸多的乳腺疾病檢查篩查手段當中，乳腺X射線機仍然是早期發(fā)現(xiàn)病灶的 主流設備。同時，隨著數(shù)字平板工藝的不斷改進和成本降低，數(shù)字乳腺X射線機已經(jīng)逐漸開 始取代模擬乳腺機的地位。由于乳腺主要是用脂肪和敏感腺體所組成，過多的X線照射在 一定程度上也會引起乳腺組織的病變，因此如何使用最合適的曝光劑量，從而在獲取可診 斷圖像的同時最大限度降低受照患者的射線劑量一直是放射醫(yī)生和設備工程師的關注焦 點之一。
[0003] 傳統(tǒng)的方法（比如中國專利CN200910109280. 9)是通過在射線探測器前額外安裝 電離室等傳感元件，配合高壓曝光時間控制電路，實現(xiàn)一個模擬反饋回路，在進行曝光的過 程中，該回路會不斷檢測當前的射線累積量，在劑量到達一定限度的情況下，即會控制高壓 停止觸發(fā)球管放線?，F(xiàn)有方法不僅會增加設備的成本，并會因為加裝的傳感器元件是放置 在射線探測器之前，從而會在一定程度上對通過人體組織的射線信號進行二次衰減，降低 信號質量。
【發(fā)明內容】
[0004] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提出一種用于數(shù)字乳腺X射線機中不需要在設備 上額外安裝電離室或類似的傳感器件即可更加準確高效的完成曝光劑量優(yōu)化的全數(shù)字自 動曝光方法，在降低設備成本的同時提高圖像質量，且可以最大限度的降低受照者的射線 量。
[0005] 本發(fā)明采用如下技術方案實現(xiàn)：一種用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方 法，其包括步驟：
[0006] A、預建立壓迫力及壓迫厚度與預曝光所需的電壓Vtl和電流Itl之間對應關系的查 找表；
[0007] B、由數(shù)字乳腺機的壓迫盤獲取當前的壓迫力及壓迫厚度信息，根據(jù)上述查找表計 算出預曝光的電壓Vtl和電流I tl并進行預曝光，獲得預曝光圖像M ;
[0008] C、對預曝光圖像M進行組織區(qū)域檢測，將預曝光圖像M分割為組織區(qū)域和背景區(qū) 域；
[0009] D、利用組織區(qū)域平均灰度值記為Dtl，采用公式I1 = Θ IciDtZDci計算出正式曝光所需 電流I1，其中，D T為數(shù)字乳腺X射線機的預設目標閾值，Θ為介于0?1之間的系統(tǒng)預設常 數(shù)；
[0010] E、根據(jù)計算出的正式曝光所需電流I1進行曝光處理。
[0011] 其中，步驟A具體包括：
[0012] 數(shù)字乳腺X射線機的探測器在無 X射線時，計算探測器在暗電流作用下形成的暗 場圖像的灰度平均值為Ddarit ;
[0013] 在一個確定的壓迫力作用下，依次放置不同厚度的PMMA體模，對于一個確定厚度 下的PMM體模，從選定曝光所需的最低初始電壓和電流開始逐漸調整電壓和電流并依次 進行圖像拍攝，如果PMMA體模下形成的影像區(qū)域均值滿足D samplra￡>2*DdaA，則選取能滿足該 條件時值最小的電壓和電流組合參數(shù)作為該厚度的PMM體模對應預曝光所需的電壓V tl和 電流I。；
[0014] 建立PMM體模的厚度與等效組織厚度之間的對應關系。
[0015] 其中，步驟C是計算出圖像M的最佳灰階分割點，利用最佳灰階分割點將圖像M分 割成組織區(qū)域和背景區(qū)域。
[0016] 其中，計算出圖像M的最佳灰階分割點的步驟具體包括：
[0017] 圖像M的大小為X*Y，利用初始分割閾值T將把圖像M分為組織區(qū)域和背景區(qū) 域，其中組織區(qū)域所占的像素個數(shù)記為K tl，其占整幅圖像的比例記為Ptl，其平均灰度記 為μ μ背景區(qū)域占的像素個數(shù)記為K1,其占整幅圖像的比例記為P1,其平均灰度為U1, 圖像的總平均灰度記為μ，利用下列公式計算類間方差記戈
【權利要求】
1. 一種用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方法，其特征在于，包括步驟： A、 預建立壓迫力及壓迫厚度與預曝光所需的電壓Vtl和電流Itl之間對應關系的查找 表； B、 由數(shù)字乳腺機的壓迫盤獲取當前的壓迫力及壓迫厚度信息，根據(jù)上述查找表計算出 預曝光的電壓Vtl和電流I tl并進行預曝光，獲得預曝光圖像M ; C、 對預曝光圖像M進行組織區(qū)域檢測，將預曝光圖像M分割為組織區(qū)域和背景區(qū)域； D、 利用組織區(qū)域平均灰度值記為Dtl，采用公式I1= Θ IciDt7Dci計算出正式曝光所需電流 I1，其中，DT為數(shù)字乳腺X射線機的預設目標閾值，Θ為介于0?1之間的系統(tǒng)預設常數(shù)； E、 根據(jù)計算出的正式曝光所需電流I1進行曝光處理。
2. 根據(jù)權利要求1所述用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方法，其特征在于，步 驟A具體包括： 數(shù)字乳腺X射線機的探測器在無 X射線時，計算探測器在暗電流作用下形成的暗場圖 像的灰度平均值為Ddart ; 在一個確定的壓迫力作用下，依次放置不同厚度的PMMA體模，對于一個確定厚度下的 PMM體模，從選定曝光所需的最低初始電壓和電流開始逐漸調整電壓和電流并依次進行圖 像拍攝，如果PMMA體模下形成的影像區(qū)域均值滿足D samplra￡>2*DdaA，則選取能滿足該條件時 值最小的電壓和電流組合參數(shù)作為該厚度的PMM體模對應預曝光所需的電壓V tl和電流 1〇 ; 建立PMM體模的厚度與等效組織厚度之間的對應關系。
3. 根據(jù)權利要求1所述用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方法，其特征在于，步 驟C是計算出圖像M的最佳灰階分割點，利用最佳灰階分割點將圖像M分割成組織區(qū)域和 背景區(qū)域。
4. 根據(jù)權利要求3所述用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方法，其特征在于，計 算出圖像M的最佳灰階分割點的步驟具體包括： 圖像M的大小為X*Y，利用初始分割閾值T將把圖像M分為組織區(qū)域和背景區(qū)域， 其中組織區(qū)域所占的像素個數(shù)記為Ktl，其占整幅圖像的比例記為Ptl，其平均灰度記為 μ。，背景區(qū)域占的像素個數(shù)記為K1，其占整幅圖像的比例記為P1，其平均灰度為μ i，圖 像的總平均灰度記為μ，利用下列公式計算類間方差記為Ptl = KcZXY, P1 = K/XY， Ψ = Ρο(β〇-Μ)2 采用遍歷法，搜索所有可能的閾值，其中使得f最大的閾值Ttl即為所求的最佳灰階分 割點。
5. 根據(jù)權利要求1所述用于數(shù)字乳腺X射線機的全數(shù)字自動曝光方法，其特征在于，Dt 為數(shù)字乳腺X射線機中探測器輸出圖像最大灰度值的10%?15%。
【文檔編號】A61B6/00GK104367331SQ201310355866
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權日:2013年8月15日
【發(fā)明者】李訓青, 康雨, 李壽鮮, 郭朋, 陳旭, 劉嘉 申請人:深圳市藍韻實業(yè)有限公司