[發(fā)明專利]自動亮度透視控制系統(tǒng)控制信號的雙窗口拾取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910254611.8
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN102113889A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王強;艾智峰;彭湃;孫小芳;余翔
• 申請（專利權(quán)）人: 航天恒星空間技術(shù)應(yīng)用有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 徐平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及X光機影像系統(tǒng)，具體涉及自動亮度透視控制系統(tǒng)控制信號的雙窗口拾取方法。

背景技術(shù)

多年來，X線設(shè)備普遍采用了先進(jìn)的電子技術(shù)，自動化程度越來越高，線路也越來越復(fù)雜。在當(dāng)今所有透視用X光機中，大部分都帶自動亮度透視控制電路。由于此電路的應(yīng)用，給醫(yī)生的操作帶來了極大的方便，大大地提高了醫(yī)生的工作效率。該自動亮度控制系統(tǒng)(Image?Brightness?Control?System稱IBS或Automatic?Brightness?Control?System稱ABS，以下簡稱IBS)是在X線電視系統(tǒng)透視操作中用以自動調(diào)節(jié)X線機的劑量，確保顯示的圖像始終保持良好狀態(tài)。IBS電路是醫(yī)用X線電視設(shè)備的專用電路，X線透視電視圖像信號幅度與X線機發(fā)射的X線劑量強度直接有關(guān)系。X線劑量不足，則圖像信號幅度小，顯示圖像的對比度不夠，信噪比低，層次不豐富，從而顯示的圖像暗淡而且清晰度差。必須提高輸入X線劑量以提高信號幅度。反之，X線劑量過強，輸出的電視信號幅度太大而進(jìn)入飽和區(qū)，圖像出現(xiàn)一片白色淹沒區(qū)，質(zhì)量仍然不好，這也是不允許有的。因此，為了得到一幅信噪比高和清晰度好的X線透視電視，人們總是通過調(diào)節(jié)X線管的高壓(kV)及流過(X)線管的電流(mA)來選定正確的X線劑量強度。一般來說，X線劑量率與電流(mA)呈線性正比例關(guān)系，而與kV呈4.5次方關(guān)系增長。這就是說，調(diào)節(jié)高壓(kV)控制流過(X)線劑量大小比調(diào)節(jié)電流(mA)更有效。調(diào)節(jié)高壓(kV)和電流(mA)可以獲得清晰度好、亮度穩(wěn)定的圖像，但經(jīng)常調(diào)整X線劑量的大小，若由人工完成則很不方便，也很難匹配恰當(dāng)。自動亮度控制系統(tǒng)利用IBS信號使整個X線電視系統(tǒng)具有圖像自動亮度穩(wěn)定功能。參見圖1，IBS控制系統(tǒng)工作原理為：IBS系統(tǒng)由IBS信號獲取、信號比較器、IBS曲線、直流放大器等幾部分組成。X線透過被檢體后，通過影像增強器和電視攝像將信號傳遞到電視監(jiān)視器中，形成便于肉眼觀察的圖像。由于人體胖瘦及體位差異，透過人體的X線強弱亦不同，表現(xiàn)在X線電視上的圖像亮度變化很大。為了保證圖像質(zhì)量，視頻信號從電視熒光屏中間部分取出，送以IBS控制系統(tǒng)與基準(zhǔn)信號進(jìn)行比較，基準(zhǔn)信號為標(biāo)準(zhǔn)固定電壓，二者比較后得出的輸出放大信號為透視管電壓控制信號。設(shè)基準(zhǔn)信號為V1，視頻信號為V，輸出管電控制信號為VIB則可能出現(xiàn)三種可能：(1)VIB＝V1-V2＝0表明X線電視圖像亮度適中。(2)V1-V2＝+VIB表明X線電視圖像亮減弱，其放大了差值信號+VIB為調(diào)整透視管電壓升高信號；至達(dá)到V1＝V2，VIB輸出為零時，圖像亮度適中。(3)V1-2＝-VIB表明X線電視圖像亮度增強，輸出的-VIB信號為調(diào)整管電壓降低信號；直到V1＝V2，VIB輸出為零時，圖像亮度才適中。

由以上分析可以看出，在整個系統(tǒng)中，有兩個部分比較重要：一是拾取亮度信號的方法；二是劑量的調(diào)節(jié)規(guī)律。本文介紹了一種獨有的自動亮度透視控制系統(tǒng)的控制信號拾取方法。而現(xiàn)有自動亮度透視控制系統(tǒng)中主要采用均值化的信號拾取，即對整幅圖像的亮度信號均值處理，得到IBS電壓。這樣的方法可以自動的得到信噪比高、清晰度好和亮度相對穩(wěn)定的圖像。如圖2與圖3所示，其中圖2為采用手動調(diào)節(jié)劑量取得的圖像，需要反復(fù)調(diào)節(jié)，不容易獲得最佳的圖像。圖3為現(xiàn)有自動亮度透視控制系統(tǒng)獲取的圖像，可以簡單直觀的獲得穩(wěn)定的圖像。圖3中可以看出，雖然用了自動亮度透視控制系統(tǒng)可以快速簡單的獲得穩(wěn)定的圖像，但在透視某些部位時，如上圖的胳膊，體積比較小，兩邊沒有物體的地方亮度很高，做均值后，IBS信號仍很大，所以導(dǎo)致中間骨骼部位不是很清晰，所以從顯示原理上可以看出，對于體積大一些的部位，現(xiàn)有方法效果很好，但對于一些上面分析的特殊部位，效果并不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容：

為了解決現(xiàn)有方法效果不理想的技術(shù)問題，本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)在透視系統(tǒng)常用透視的體位的差異提供一種自動亮度透視控制系統(tǒng)控制信號的雙窗口拾取方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供的自動亮度透視控制系統(tǒng)控制信號的雙窗口拾取方法，包括以下步驟：

步驟1，將視頻信號經(jīng)過窗口電路完成窗口取樣；

步驟2，對步驟1中窗口的取樣由大小窗口內(nèi)部的視頻信號進(jìn)行判斷，選定各窗口與IBS電壓的算法，獲得IBS的輸出電壓；

步驟3，對步驟2中獲得IBS的輸出電壓，并將電壓被送到自動亮度控制器后，實現(xiàn)對劑量的閉環(huán)負(fù)反饋控制，使輸出圖像信號幅度始終維持在一個最佳的電平上，實現(xiàn)雙窗口的拾取。

本發(fā)明具有圖像效果好的優(yōu)點。

附圖說明：