調(diào)整x射線透視圖像亮度的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種調(diào)整X射線透視圖像亮度的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線透視中，由于拍攝人體部位可能會動態(tài)的發(fā)生變化，為了使透視圖像有個穩(wěn)定、適當?shù)牧炼?亮度值用BT表示)顯示，一般會根據(jù)當前拍攝到的影像，對拍攝劑量自動做相應(yīng)的調(diào)整，即圖像亮度變暗，增加劑量，反之降低劑量。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對動態(tài)調(diào)劑量的方法，一般是逐漸提升劑量，每提升一次劑量，檢查一次亮度值BT是否達到預(yù)定目標亮度值(目標亮度值用DBT表示)范圍，如果沒有達到，則逐漸增加劑量，直到滿足條件為止。這個逐漸調(diào)整劑量的周期長，在調(diào)整好劑量前往往部分圖像是無效的，不能為臨床診斷提供有用的信息，并且增加了透視時間，使得被透視的人吸收了不必要的劑量。
[0004]目前調(diào)節(jié)劑量的方式有兩種，一種是調(diào)節(jié)KV值，另一種是調(diào)節(jié)MAS值，其中，KV表示X線球管的管電壓；mAs:毫安秒，表示X線球管的輸出功率。在透視過程中，因為KV可以調(diào)節(jié)圖像亮度BT的同時，還可以調(diào)節(jié)射線的穿透力，所以一般固定MAS調(diào)KV值比較適合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:通過曲線擬合的方法估計人體厚度TKNS，再由該TKNS與目標亮度值DBT推算出相應(yīng)的KV值，實現(xiàn)自動快速調(diào)整圖像亮度，減少KV的調(diào)節(jié)次數(shù)，操作便捷。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:提供一種調(diào)整X射線透視圖像亮度的方法，包括:
[0007]根據(jù)人體不同部位的厚度，采集X射線圖像的管電壓值及對應(yīng)的亮度值，并繪制對應(yīng)的KV-BT擬合曲線；
[0008]修正所述KV-BT擬合曲線，獲得KV-BT修正曲線；
[0009]根據(jù)當前圖像的管電壓值及平均亮度值，獲取對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線；
[0010]根據(jù)所述對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線，獲取與目標亮度值對應(yīng)的目標管電壓值。
[0011]為解決上述問題，本發(fā)明還提供一種調(diào)整X射線透視圖像亮度的系統(tǒng)，包括:
[0012]擬合模塊，用于根據(jù)人體不同部位的厚度，采集X射線圖像的管電壓值及對應(yīng)的亮度值，并繪制對應(yīng)的KV-BT擬合曲線；
[0013]修正模塊，用于修正所述KV-BT擬合曲線，獲得KV-BT修正曲線；
[0014]曲線模塊，用于根據(jù)當前圖像管電壓值及平均亮度值，獲取對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線；
[0015]結(jié)果模塊，用于根據(jù)所述對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線，獲取與目標亮度值對應(yīng)的目標管電壓值。
[0016]本發(fā)明的有益效果在于:區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明通過針對人體不同厚度，采集圖像管電壓及亮度值，并以此作為坐標值擬合KV-BT曲線，并進行修正，并在修正后的KV-BT曲線中獲取對應(yīng)厚度的那一條曲線，通過與目標亮度值直線的交點獲得目標管電壓值。通過上述方式，本發(fā)明可以在較短時間內(nèi)調(diào)整到目標管電壓值，以減少透視時間，降低X射線劑量，提高透視圖像質(zhì)量。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明方法實施例一的流程示意圖；
[0018]圖2為本發(fā)明方法實施例二的流程示意圖；
[0019]圖3為本發(fā)明具體實施例中KV-BT擬合曲線示意圖；
[0020]圖4為本發(fā)明具體實施例中不同厚度下的KV-BT擬合曲線示意圖；
[0021]圖5為本發(fā)明具體實施例中在KV-BT擬合曲線上取70KV、100KV坐標點；
[0022]圖6為本發(fā)明具體實施例中70KV下，BT-TKNS擬合曲線示意圖；
[0023]圖7為本發(fā)明具體實施例中100KV下，BT-TKNS擬合曲線示意圖；
[0024]圖8為本發(fā)明具體實施例中修正后的KV-BT擬合曲線示意圖；
[0025]圖9為本發(fā)明具體實施例中在KV-BT擬合曲線查找目標管電壓示意圖；
[0026]圖10為本發(fā)明實施例三的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0027]圖11為本發(fā)明實施例四的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0028]為詳細說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖予以說明。
[0029]本發(fā)明最關(guān)鍵的構(gòu)思在于:通過實驗，針對任意厚度擬合圖像的KV值與BT值的關(guān)系曲線，并查找出對應(yīng)的厚度曲線，在該厚度曲線上查找目標亮度值對應(yīng)的目標管電壓值。
[0030]請參照圖1，本發(fā)明實施例一提供一種調(diào)整X射線透視圖像亮度的方法，包括如下步驟:
[0031]S1:根據(jù)人體不同部位的厚度，采集X射線圖像的管電壓值及對應(yīng)的亮度值，并繪制對應(yīng)的KV-BT擬合曲線；其中，KV表示管電壓值，BT表示亮度值。
[0032]S2:修正所述KV-BT擬合曲線，獲得KV-BT修正曲線；
[0033]S3:根據(jù)當前圖像的管電壓值及平均亮度值，獲取對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線；
[0034]S4:根據(jù)所述對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線，獲取與目標亮度值對應(yīng)的目標管電壓值。
[0035]具體地，由于人體不同部位的厚度不一，因此在不同的厚度下，采集相應(yīng)的管電壓及亮度值，并據(jù)此為坐標值，擬合KV-BT曲線，不同的厚度對應(yīng)不同的曲線。由于步驟S1的曲線是通過實驗獲取，因此需要進行修正。在修正后，獲得更精確的修正曲線后，根據(jù)當前圖像的管電壓值及平均亮度值，獲取對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線；通過與目標亮度值直線的交點即可獲得目標管電壓值。
[0036]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實施例一通過針對人體不同厚度，采集圖像管電壓及亮度值，并以此作為坐標值擬合KV-BT曲線，并進行修正，通過修正后的KV-BT曲線與目標亮度值直線的交點獲得目標管電壓值。通過上述方式，本發(fā)明可以在較短時間內(nèi)調(diào)整到目標管電壓值，以減少透視時間，降低X射線劑量，提高透視圖像質(zhì)量。
[0037]如圖2所示，在實施例一的基礎(chǔ)上，本發(fā)明實施例二的步驟S1具體為:
[0038]S11:通過一定數(shù)量的木板厚度模擬人體不同部位的厚度；
[0039]S12:根據(jù)每個厚度值，采集若干個管電壓值的圖片，并記錄對應(yīng)的亮度值；
[0040]S13:根據(jù)所述管電壓值及其對應(yīng)的亮度值，用最小二乘法擬合KV-BT曲線。
[0041]其中，步驟S13之后，還包括:
[0042]S14:根據(jù)KV-BT擬合曲線，獲取曲線方程表達式:y = aY+biX+Ci;其中i表示模板的厚度，y表示亮度值，X表示管電壓值。
[0043]其中，步驟S2具體為:
[0044]S21:在特定管電壓的情況下，獲取亮度值與厚度值的關(guān)系方程式:y = A*expB*x+C及其BT-TKNS擬合曲線；其中y表示亮度值，X表示厚度值，TKNS表示厚度值；
[0045]S22:獲取BT-TKNS擬合曲線上的點坐標，計算出系數(shù)A、B及C的值；
[0046]S23:根據(jù)特定的管電壓值、以及由關(guān)系方程式:y = A*expB*x+C獲得的修正亮度值，修正所述KV-BT擬合曲線，獲得KV-BT修正曲線。
[0047]其中，步驟S3具體為:
[0048]S31:獲取當前圖像的管電壓值，并計算對應(yīng)的亮度平均值；
[0049]S32:分別計算KV-BT修正曲線與上述管電壓值、亮度平均值的點距離；
[0050]S33:確定點距離最小的曲線為對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線。
[0051]在步驟S33后，就將執(zhí)行步驟S4，在獲取對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線后，以目標亮度值作一直線，與上述對應(yīng)厚度的KV-BT修正曲線相交，交點的坐標值即是對應(yīng)的目標管電壓值。
[0052]以下通過一個具體地實施例對上述步驟進行說明。
[0053]如圖3?9所示，首先是擬合劑量KV值與圖像亮度BT的關(guān)系曲線:
[0054]—般地，通過不同數(shù)量木板的厚度模擬人不同部位的厚度，本發(fā)明具體實施例采用的是21塊木板，而在實際操作中，本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以采取更多的或者不同厚度的木板進行組合。人體不同部位的厚度對應(yīng)木板的數(shù)量從1到21時，每個厚度采集多個不同的X射線劑量kv值的圖像，并記錄對應(yīng)的亮度值，再根據(jù)這些數(shù)據(jù)可擬合拋物線方程的三個參數(shù)a、b、Co用擬合后的參數(shù)生成kv與亮度bt關(guān)系曲線如下圖3所示，得到不同木板厚度的kv與亮度bt關(guān)系式(1)。
[0055]取不同厚度木板(木板厚度TKNS定義為疊加木板數(shù)目)，依次取1?21，當木板數(shù)目確定后，KV值依次取40?120，每個KV值對應(yīng)一個亮度值BT，用這81個KV值及對應(yīng)的BT值，用最小二乘法可擬合一條拋物線，如公式(1)，也就是求二次項等式的三個系數(shù)，分別用aptvq來表示，其中i表示木板的厚度，如圖4所示，可以擬合出21條曲線。即求解出公式(1)中的a、b、c三個系數(shù)。
[0056]y = ax2+bx+c............(1)
[0057]其次，進行修正擬合曲線:
[0058]由于不同的木板厚度擬合出的曲線基本都會匯交于一點A (40，0)，再在擬合曲線上70KV和100KV兩處位置分別取兩點，分別記為B