X射线摄影系统及图像采集方法与流程

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种x射线摄影系统及图像采集方法。

背景技术：

在dr(digitalradiography，数字化x射线摄影系统)中，x射线探测器是保证能够进行正常摄影、成像的重要组成部分。在实际应用中，系统需要根据病患的不同摆位，让对应的x射线成像探测器进行图像采集。传统的双无线探测系统，需要在每个x射线探测器上形成有物理标识，以识别该探测器后让对应的x射线成像探测器进行图像采集。这种识别方式需要从硬件角度进行改进，会增加系统成本。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种低成本的x射线摄影系统及图像采集方法。

一种图像采集方法，用于x射线摄影系统中，所述方法包括：

接收图像采集指令；

根据所述图像采集指令控制所述x射线摄影系统的x射线源产生x射线；

基于所述x射线摄影系统中各探测器所接收到的至少部分x射线确定启动各探测器中的一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线。

上述图像采集方法，在接收到图像采集指令后控制x射线摄影系统中的x射线源产生x射线，并基于x射线摄影系统中各探测器所接收到的至少部分x射线确定启动各探测器中的一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线，以完成图像采集过程。上述图像采集方法在实现对探测器的识别过程无需借助其他硬件部件即可实现，有利于降低设备成本。

在其中一个实施例中，所述基于所述x射线摄影系统中各探测器所接收到的至少部分x射线确定启动各探测器中的一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线包括：

根据所述图像采集指令控制各探测器中的剂量传感器对x射线进行探测；以及

根据各探测器中的剂量传感器探测到的x射线剂量确定启动进行图像采集的探测器中的成像探测器。

在其中一个实施例中，所述根据各探测器中的剂量传感器探测到的x射线剂量确定启动进行图像采集的探测器中的成像探测器包括：启用探测到的x射线剂量大于或等于阈值的探测器中的成像探测器进行图像采集。

在其中一个实施例中，在启用探测到的x射线剂量大于或等于阈值的探测器中的成像探测器进行图像采集的同时，控制各探测器中的剂量传感器停止工作。

在其中一个实施例中，所述启用探测到的x射线剂量大于或等于阈值的探测器中的成像探测器进行图像采集的步骤包括：启用探测到的x射线剂量最大的探测器中的成像探测器进行图像采集。

一种x射线摄影系统，包括控制器、x射线源和至少两个探测器；所述控制器用于接收图像采集指令；所述控制器还用于根据所述图像采集指令控制所述x射线源提供x射线，根据所述x射线摄影系统中各探测器所接收到的至少部分x射线确定启动各探测器中的一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线。

一种图像采集方法，用于x射线摄影系统中，所述方法包括：

接收图像采集指令；

根据所述图像采集指令控制所述x射线摄影系统的x射线源产生x射线；

基于所述x射线摄影系统中各探测器所接收到的至少部分x射线确定启动各探测器中的至少一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线；

当启用的探测器的数量为一个时，直接将采集到的图像作为采集结果输出；

当启用的探测器的数量为两个或者两个以上时，将采集到的图像中与参考数据最接近的图像作为采集结果输出。

一种图像采集方法，用于x射线摄影系统中，所述方法包括：

接收图像采集指令；

根据所述图像采集指令控制所述x射线摄影系统的x射线源产生x射线；

根据所述图像采集指令启用所述x射线摄影系统的各探测器进行图像采集；以及

将各探测器采集到的图像中与参考数据最接近的图像作为采集结果输出。

一种x射线摄影系统，包括控制器、x射线源和至少两个探测器；所述控制器用于接收图像采集指令；所述控制器还用于根据所述图像采集指令控制所述x射线源提供x射线，并启用各探测器进行图像采集；所述控制器还用于将各探测器采集到的图像中与参考数据最接近的图像作为采集结果输出。

一种x射线摄影系统，包括控制器、x射线源和两个探测器；所述两个探测器为平板状结构，且被分别布置于第一几何面及第二几何面上，且所述第一几何面及第二几何面之间的夹角大于60度且小于120度，所述x射线源与两个探测器相对布置，且与两个探测器之间的相对位置可调整；所述控制器用于接收图像采集指令；所述控制器还用于根据所述图像采集指令控制所述x射线源提供x射线，所述控制器基于所述两个探测器所接收到的至少部分x射线确定启动所述两个探测器中的一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线，或者所述控制器基于所述两个探测器中所采集到的图像确定待检部位的图像。

附图说明

图1为一实施例中的x射线摄影系统的结构框图；

图2为一实施例中的图像采集方法的流程图；

图3为另一实施例中的图像采集方法的流程图；

图4为图3所示实施例步骤s360的具体流程图；

图5为一具体实施例中的x射线摄影系统的结构示意图；

图6为另一实施例中的图像采集方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

一实施例中的图像采集方法，可以用于x射线摄影系统中。图1为一实施例中的x射线摄影系统的结构框图。该x射线摄影系统包括控制器110、x射线源120和至少两个探测器130。其中，控制器110分别与x射线源120、至少两个探测器130连接，以对其进行控制。探测器130可以为无线平板探测器。至少两个探测器130相对于x射线源120具有不同的安装位置，从而可以对不同方位上的x射线进行探测。如：卧位拍摄时，探测器位于平床片盒中，立位拍摄时，探测器则位于胸片盒中。控制器110可以执行以下任一实施例中的图像采集方法，从而通过对x射线源120和各探测器130的控制实现图像采集。图2为一实施例中的图像采集方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤s210，接收图像采集指令。

图像采集指令可以由技师(也可以称之为医师)通过相应的操作按键发出。例如，技师可以根据获取到的受检者的信息确定待检部位，然后对x射线摄影系统的机架进行摆位后，发出该图像采集指令。在另一实施例中，图像采集指令也可以由x射线摄影系统自动发出。具体地，当受检者进入检查室时，会携带有相应的信息卡。该信息卡中记载有受检者的身份信息以及相应的待检部位。因此，x射线摄影系统可以读取该信息卡并根据其待检部位控制机架运动至指定位置，完成相应的摆位，然后发出图像采集指令。

步骤s220，根据图像采集指令控制x射线源产生x射线。

在接收到图像采集指令后，控制x射线源工作，产生x射线并向外发射。由于x射线摄影系统的摆位已经固定，因此产生的x射线的方向同样固定。

步骤s230，基于x射线摄影系统中各探测器所接收到的至少部分x射线确定启动各探测器中的一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线。

在接收到图像采集指令后，控制x射线摄影系统中的所有探测器进入x射线主动探测状态，以对x射线进行探测。在本实施例中，各探测器内均集成有剂量传感器，也即探测器包括剂量传感器和成像探测器。因此，在控制各探测器对x射线进行探测的过程中，仅开启其上设置的剂量传感器而并不启用成像探测器。也即，根据图像采集指令控制各探测器启用其自身的x射线剂量传感器来实现对x射线的探测。在另一实施例中，各探测器中也可以仅集成有成像探测器。剂量传感器可以独立设置于各探测器上，并将各自探测到的x射线剂量输出给相应的探测器，从而使得各探测器可以根据接收到的至少部分x射线确定各探测器中的一个探测器来采集用于对待检部位成像的x射线。

具体地，各探测器对应的剂量传感器均会对x射线进行探测。当剂量传感器位于x射线源的辐射范围内时，该剂量传感器即可探测到x射线。因此可以根据各剂量传感器探测到的x射线剂量的情况确定进行图像采集的一个探测器，从而启用该探测器中的成像探测器进行图像采集。

上述图像采集方法，在接收到图像采集指令后控制x射线摄影系统中的x射线源产生x射线，并控制各探测器中的剂量传感器对x射线进行探测，从而可以根据各探测器中剂量传感器探测到的x射线剂量来决定进行图像采集是否启用相应的探测器中的成像探测器进行图像采集，进而通过启用的探测器完成图像采集过程。

传统的x射线摄影系统中，图像采集过程中，探测器与采集系统之间具有对应关系，如立位采集系统与探测器1相匹配，探测器1安装在平床片盒中，卧位采集系统与探测器2相匹配，探测器2安装在胸片盒中。当探测器安装位置错误时，如：对受检者进行卧位拍摄时，若探测器1被安装在胸片盒中，虽然探测器1工作，但是由于其安装位置有误，所以采集不到受检者的图像，而x射线源产生的x射线则使得受检者遭受了不必要的x射线辐射。为避免该问题的发生，传统的x射线摄影系统中需要通过在探测器上增加物理标识等方式来先对探测器及其所在位置进行识别，从而根据识别结果将其与对应的采集系统匹配，如：若识别探测器1位于平床片盒中，则将其与卧位采集系统匹配。或者对片盒进行改进，从而根据探测器插入到片盒后的情况来确定该探测器是否与片盒对应的采集系统相匹配。传统的方法都需要对探测器或者片盒等进行硬件结构上的改进。相对而言，本实施例中的图像采集方法在实现对探测器的识别过程无需借助其他硬件部件即可实现，有利于降低设备成本。并且，由于采用上述方法进行图像采集，无需对x射线摄影系统进行硬件设计上的改进，可以提高系统的可靠性。再者，传统的x射线摄影系统中，探测器需要与采集系统进行对应匹配，从而会增加系统的复杂度。采用本实施例中的图像采集方法，各探测器无需与采集系统绑定，可以降低系统的复杂度，且一块探测器可以匹配多个采集系统，在一定程度上也提高了x射线摄影系统的可扩展性。

在一实施例中，步骤240为启用探测到的x射线剂量大于或等于阈值的探测器中的x射线成像探测器进行图像采集。在各探测器中的剂量传感器对x射线进行探测的过程中，控制器会对各探测器中的剂量传感器探测到的x射线剂量进行实时监控，从而判断各探测器中是否存在探测到的x射线剂量大于或等于阈值的探测器。控制器在判断出探测器探测到的x射线剂量大于或等于阈值时，启用该探测器中的成像探测器进行图像采集。同时，控制器也会控制其他探测器中的剂量传感器停止工作。在本实施例中，由于探测器中的成像探测器仅在根据探测到的剂量确定需要启用时才会开启，从而可以避免所有探测器中的成像探测器均输出图像，增加后续图像处理的复杂度。在一实施例中，该阈值可以根据实际成像需求来确定。

在一实施例中，在步骤s230之后，还包括输出采集到的图像的步骤。相应的，x射线摄影系统中还包括有输出装置。该输出装置用于输出采集得到的图像。输出装置可以为显示装置。在本实施例中，启用的探测器的数量为一个时，可以直接输出该探测器采集到的图像。

图3为另一实施例中的图像采集方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤s310，接收图像采集指令。

步骤s320，根据图像采集指令控制x射线源产生x射线。

步骤s330，基于x射线摄影系统中各探测器所接收到的至少部分x射线确定启动各探测器中的至少一个探测器采集用于对待检部位成像的x射线。

步骤s340，判断启用的采集用于对待检部位成像的x射线的探测器的数量是否为一个。

对启用的探测器数量进行判断，若启用的探测器的数量为一个时，执行步骤s350，否则执行步骤s360。

步骤s350，将采集到的图像作为采集结果输出。

当启用的探测器数量为一个时，采集到的图像唯一，因此只需要将其输出即可。

步骤s360，将采集到的图像中与参考数据最接近的图像作为采集结果输出。

当启用的探测器的数量为两个或者两个以上时，将采集到的图像中与参考数据最接近的图像作为采集结果输出。参考数据可以为包含有待检部位的参考特征信息的数据信息。该参考特征信息可以通过扫描图像的灰度值或器官/组织解剖特征来确定。当利用器官/组织解剖特征来确定参考特征信息时，可以将器官/组织解剖后的图像整体作为参考特征信息，进而比较其与采集结果的相似度即可。在一实施例中，也可以对器官/组织解剖结构选取一些具有代表性的特征点，如边缘骨组织等，从而根据这些特征点所代表的结构特征来确定参考特征信息。参考数据信息可以预先存储在x射线摄影系统中，也可以存在于独立的数据库中，从而在需要时调用该信息即可。

图4为一实施例中将采集到的图像中与参考数据最接近的图像作为采集结果输出的步骤的具体流程图，也即步骤s360的具体流程图，其包括以下子步骤：

步骤s362，获取待检部位的参考特征信息。

在本实施例中，图像采集指令中包含有待检部位的信息。根据图像采集指令可以获知待检部位，进而获取到待检部位的参考特征信息。待检部位的参考特征信息为正常状态下(也即无病变状态下)在待检部位扫描图像中提取到的特征信息。该参考特征信息可以通过扫描图像的灰度值或器官/组织解剖特征来确定。待检部位的参考特征信息可以预先存在x射线摄影系统中，也可以存在于独立的数据库中，从而在需要时调用该信息即可。

步骤s364，提取采集到的各图像的特征信息。

通过采集到的图像中的灰度值或者器官/组织解剖特征来提取相应的特征信息。

步骤s366，将特征信息与参考特征信息最接近的图像作为采集结果输出。

将各图像的特征信息与参考特征信息进行比较，从而将特征信息与参考特征信息最接近的图像作为采集结果输出。在一实施例中，可以简单的对特征信息和参考特征信息进行做差比较，也可以通过相关算法获取二者的相关性等来判断。

通过对采集到的多个图像进行比较，从而确保最终输出的采集结果与技师的预期图像相匹配，满足实际临床需求。

在一实施例中，还会对最终确定需要输出的图像进行图像后处理。图像后处理可以包括降噪、滤波等处理过程，以使得最终得到的图像具有较高的对比度，进而使得图像中的细节更加清楚，图像显示效果较好。

在一实施例中，步骤s230为启用探测到的x射线剂量最大的探测器中的成像探测器进行图像采集。也即，在本实施例中，通过对各探测器中的剂量传感器探测到的x射线剂量进行比较，确定探测到x射线剂量最大的探测器，并启用该探测器中的成像探测器进行图像采集。在启用该探测器中的成像探测器进行图像采集的同时，其他探测器中的剂量传感器停止工作。在本实施例中最终采集到的图像始终为一幅，从而可以直接将该图像输出。在x射线摄影系统中，与x射线摄影系统中的x射线源的辐射方向相对的探测器通常具有最大的x射线剂量。也即，通过上述方法来确定进行图像采集的探测器为能够与当前系统所处的模式(如卧位拍摄或者立位拍摄)相匹配的探测器，从而确保最终采集输出的图像满足实际临床的需求。

本发明一实施例还提供一种x射线摄影系统，该系统包括控制器、x射线源和两个探测器。其中，两个探测器为平板状结构，故也可以称之为平板探测器。两个探测器被分别布置于第一几何面和第二几何面，第一几何面和第二几何面之间的夹角大于60度且小于120度。第一几何面和第二几何面的夹角可以根据临床需求进行设置。x射线源与两个探测器相对设置，且与两个探测器的相对位置可调整。在一实施例中，可以将第一几何面和第二几何面之间的夹角设置为90度，也即第一几何面和第二几何面相互垂直，从而使得两个探测器相互垂直设置，如图5所示。图5为一具体实施例中的具有双无线平板探测器的x射线摄影系统的结构示意图。该x射线摄影系统包括机架410、x射线源420、平床430、第一片盒(平床片盒)440、立柱450、第二片盒(胸片盒)460以及分别位于第一片盒440和第二片盒460中的无线平板探测器400，以及控制器(图中未示)。其中，第一片盒440和第二片盒460相互垂直设置，也即两个平板探测器400所在的几何面为相互垂直设置。因此，当两个无线平板探测器400插入至片盒后，两个无线平板探测器400之间也成相互垂直关系。

在本实施例中，x射线源420固定在机架410上，且相对于机架410的位置可调，从而可以根据需要对x射线源420的位置进行调整。第一片盒440安装在平床430上，第二片盒460则安装在立柱450上。第一片盒440和第二片盒460均用于安装无线平板探测器400。在本实施例中，两个无线平板探测器400可以具有相同的结构，且无需设置用于对二者进行识别的标识，从而可以降低设备成本。两个无线平板探测器400均可以插入任一片盒中。也即无线平板探测器400插入第一片盒440和第二片盒460均可以正常工作，不会出现由于无线平板探测器400插入错误片盒中导致未采集到受检者图像且受检者接收到不必要的辐射的情况发生，提高了系统的可靠性。

控制器用于对x射线摄影系统进行控制。具体地，控制器可以接收图像采集指令，并在接收到图像采集指令后控制x射线源420以及两个无线平板探测器400工作。无线平板探测器400进入射线主动探测状态，对x射线进行探测。控制器可以根据两个无线平板探测器400探测到的x射线剂量确定与当前系统所处的模式(如卧位拍摄或者立位拍摄)相匹配的探测器后启用该探测器进行图像采集并控制另一探测器停止工作。在其他的实施例中，也可以启用两个无线平板探测器400进行图像采集，从而通过将二者的特征信息与参考特征信息进行比对，确定最终能够满足实际临床需求的图像进行输出。因此，上述x射线摄影系统无需对无线平板探测器400进行识别即可完成图像采集过程，简化了操作过程。并且在操作过程中，技师可以在取用无线平板探测器400后将其放入任一片盒中也不会影响下一次的图像采集过程，进一步提高了系统的可靠性。

图6为另一实施例中的图像采集方法的流程图。该方法可以用于x射线摄影系统中，其包括以下步骤：

步骤s510，接收图像采集指令。

步骤s520，根据图像采集指令控制x射线源产生x射线。

步骤s530，根据图像采集指令启用各探测器进行图像采集。

在本实施例中，启用x射线摄影系统的所有探测器进行图像采集，而无需对各探测器探测到的x射线剂量进行判断来决定进行图像采集是否启用相应的探测器。

步骤s540，将各探测器采集到的图像中与参考数据最接近的图像作为采集结果输出。

该步骤同样可以根据图4所示实施例中的流程来实现，此处不赘述。

上述方法同时启用所有的探测器进行图像采集，从而根据采集到的图像与参考数据之间的接近程度来确定采集结果(也即输出图像)，从而确保输出的采集图像能够满足临床需求。上述图像采集方法在实现对探测器的识别过程中无需借助其他硬件部件即可实现，有利于降低设备成本。

需要说明的是，对于图6中所示的图像采集方法，即不通过对x射线剂量的判断来确定启用那一块探测器，该方法即可以适用于集成有剂量传感器的探测器，也可以适用于未集成剂量传感器的探测器。

下面结合一具体应用场景对前述方法做进一步介绍：首先，进行患者信息登记。患者信息包括患者的身份信息以及待检部位。将患者信息登记后，可以给每个患者发放一相应的信息卡，从而通过读取该信息卡即可获取到患者信息。患者携带该信息卡进入检查室，系统会自动识别信息卡中的身份信息以及待检部位等信息，技师根据系统获得的信息对患者和机架进行摆位，摆位完成后，技师按下曝光手闸，也即控制系统中的x射线源工作产生x射线，控制所有探测器均进行图像采集(不对x射线量进行阈值判断)，并将所有探测器采集到的图像都上传给控制器，从而由控制器根据灰度信息进行判断，选择一张最能满足临床需求的图像进行后处理，并输出以用于临床诊断。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。