用于数字乳腺x射线机的全数字自动曝光方法
【专利摘要】本发明公开一种用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方法，其包括步骤：预建立压迫力及压迫厚度与预曝光所需的电压V0和电流I0之间对应关系的查找表；根据上述查找表计算出预曝光的电压V0和电流I0并进行预曝光，获得预曝光图像M；对预曝光图像M进行组织区域检测，将预曝光图像M分割为组织区域和背景区域；利用组织区域平均灰度值记为D0，采用公式I1＝θI0DT/D0计算出正式曝光所需电流I1。本发明可以准确高效的完成曝光剂量优化的全数字自动曝光方法，在降低设备成本的同时提高图像质量，且可以最大限度的降低受照者的射线量。
【专利说明】用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自动曝光控制（AEC)方法，尤其是涉及一种用于数字乳腺X射线 机的全数字自动曝光（AEC)方法。
【背景技术】
[0002] 在当前诸多的乳腺疾病检查筛查手段当中，乳腺X射线机仍然是早期发现病灶的 主流设备。同时，随着数字平板工艺的不断改进和成本降低，数字乳腺X射线机已经逐渐开 始取代模拟乳腺机的地位。由于乳腺主要是用脂肪和敏感腺体所组成，过多的X线照射在 一定程度上也会引起乳腺组织的病变，因此如何使用最合适的曝光剂量，从而在获取可诊 断图像的同时最大限度降低受照患者的射线剂量一直是放射医生和设备工程师的关注焦 点之一。
[0003] 传统的方法（比如中国专利CN200910109280. 9)是通过在射线探测器前额外安装 电离室等传感元件，配合高压曝光时间控制电路，实现一个模拟反馈回路，在进行曝光的过 程中，该回路会不断检测当前的射线累积量，在剂量到达一定限度的情况下，即会控制高压 停止触发球管放线。现有方法不仅会增加设备的成本，并会因为加装的传感器元件是放置 在射线探测器之前，从而会在一定程度上对通过人体组织的射线信号进行二次衰减，降低 信号质量。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是提出一种用于数字乳腺X射线机中不需要在设备 上额外安装电离室或类似的传感器件即可更加准确高效的完成曝光剂量优化的全数字自 动曝光方法，在降低设备成本的同时提高图像质量，且可以最大限度的降低受照者的射线 量。
[0005] 本发明采用如下技术方案实现：一种用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方 法，其包括步骤：
[0006] A、预建立压迫力及压迫厚度与预曝光所需的电压Vtl和电流Itl之间对应关系的查 找表；
[0007] B、由数字乳腺机的压迫盘获取当前的压迫力及压迫厚度信息，根据上述查找表计 算出预曝光的电压Vtl和电流I tl并进行预曝光，获得预曝光图像M ;
[0008] C、对预曝光图像M进行组织区域检测，将预曝光图像M分割为组织区域和背景区 域；
[0009] D、利用组织区域平均灰度值记为Dtl，采用公式I1 = Θ IciDtZDci计算出正式曝光所需 电流I1，其中，D T为数字乳腺X射线机的预设目标阈值，Θ为介于0?1之间的系统预设常 数；
[0010] E、根据计算出的正式曝光所需电流I1进行曝光处理。
[0011] 其中，步骤A具体包括：
[0012] 数字乳腺X射线机的探测器在无 X射线时，计算探测器在暗电流作用下形成的暗 场图像的灰度平均值为Ddarit ;
[0013] 在一个确定的压迫力作用下，依次放置不同厚度的PMMA体模，对于一个确定厚度 下的PMM体模，从选定曝光所需的最低初始电压和电流开始逐渐调整电压和电流并依次 进行图像拍摄，如果PMMA体模下形成的影像区域均值满足D samplra￡>2*DdaA，则选取能满足该 条件时值最小的电压和电流组合参数作为该厚度的PMM体模对应预曝光所需的电压V tl和 电流I。；
[0014] 建立PMM体模的厚度与等效组织厚度之间的对应关系。
[0015] 其中，步骤C是计算出图像M的最佳灰阶分割点，利用最佳灰阶分割点将图像M分 割成组织区域和背景区域。
[0016] 其中，计算出图像M的最佳灰阶分割点的步骤具体包括：
[0017] 图像M的大小为X*Y，利用初始分割阈值T将把图像M分为组织区域和背景区 域，其中组织区域所占的像素个数记为K tl，其占整幅图像的比例记为Ptl，其平均灰度记 为μ μ背景区域占的像素个数记为K1,其占整幅图像的比例记为P1,其平均灰度为U1, 图像的总平均灰度记为μ，利用下列公式计算类间方差记戈
【权利要求】
1. 一种用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方法，其特征在于，包括步骤： A、 预建立压迫力及压迫厚度与预曝光所需的电压Vtl和电流Itl之间对应关系的查找 表； B、 由数字乳腺机的压迫盘获取当前的压迫力及压迫厚度信息，根据上述查找表计算出 预曝光的电压Vtl和电流I tl并进行预曝光，获得预曝光图像M ; C、 对预曝光图像M进行组织区域检测，将预曝光图像M分割为组织区域和背景区域； D、 利用组织区域平均灰度值记为Dtl，采用公式I1= Θ IciDt7Dci计算出正式曝光所需电流 I1，其中，DT为数字乳腺X射线机的预设目标阈值，Θ为介于0?1之间的系统预设常数； E、 根据计算出的正式曝光所需电流I1进行曝光处理。
2. 根据权利要求1所述用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方法，其特征在于，步 骤A具体包括： 数字乳腺X射线机的探测器在无 X射线时，计算探测器在暗电流作用下形成的暗场图 像的灰度平均值为Ddart ; 在一个确定的压迫力作用下，依次放置不同厚度的PMMA体模，对于一个确定厚度下的 PMM体模，从选定曝光所需的最低初始电压和电流开始逐渐调整电压和电流并依次进行图 像拍摄，如果PMMA体模下形成的影像区域均值满足D samplra￡>2*DdaA，则选取能满足该条件时 值最小的电压和电流组合参数作为该厚度的PMM体模对应预曝光所需的电压V tl和电流 1〇 ; 建立PMM体模的厚度与等效组织厚度之间的对应关系。
3. 根据权利要求1所述用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方法，其特征在于，步 骤C是计算出图像M的最佳灰阶分割点，利用最佳灰阶分割点将图像M分割成组织区域和 背景区域。
4. 根据权利要求3所述用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方法，其特征在于，计 算出图像M的最佳灰阶分割点的步骤具体包括： 图像M的大小为X*Y，利用初始分割阈值T将把图像M分为组织区域和背景区域， 其中组织区域所占的像素个数记为Ktl，其占整幅图像的比例记为Ptl，其平均灰度记为 μ。，背景区域占的像素个数记为K1，其占整幅图像的比例记为P1，其平均灰度为μ i，图 像的总平均灰度记为μ，利用下列公式计算类间方差记为Ptl = KcZXY, P1 = K/XY， Ψ = Ρο(β〇-Μ)2 采用遍历法，搜索所有可能的阈值，其中使得f最大的阈值Ttl即为所求的最佳灰阶分 割点。
5. 根据权利要求1所述用于数字乳腺X射线机的全数字自动曝光方法，其特征在于，Dt 为数字乳腺X射线机中探测器输出图像最大灰度值的10%?15%。
【文档编号】A61B6/00GK104367331SQ201310355866
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】李训青, 康雨, 李寿鲜, 郭朋, 陈旭, 刘嘉 申请人:深圳市蓝韵实业有限公司