[發明專利]自動曝光控制的實現方法

有效

• 申請號: 201210568785.3
• 申請日: 2012-12-24
• 公開（公告）號: CN103905736B
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 馮銳
• 申請（專利權）人: 南寧市躍龍科技有限公司
• 主分類號: H04N5/235
• 分類號: H04N5/235
• 代理公司: 深圳冠華專利事務所(普通合伙)44267
• 代理人: 諸蘭芬

技術領域

本發明涉及一種曝光控制技術，尤其是涉及一種用于X射線傳感器的自動曝光控制的實現方法。

背景技術

自動曝光控制(Automatic Exposure Control，AEC)是利用X射線傳感器(電離室)探測穿過被照肢體到達膠片的射線量，從而控制X線機曝光時間，可以使對不同部位、不同病人所拍攝的X線照片具有相同的感光量，徹底解決自動洗片機沖洗不同照片感光量不一致的問題。

針對AEC技術中由模擬電路實現積分運算需要清零、保持，如果處理不好，容易出現同樣的AEC條件曝光產生不同的積分電壓，束光器關閉曝光產生AEC電壓等不正常現象，并且模擬積分電路存在零點漂移、非線性誤差和電容泄露等問題。

發明內容

為克服現有技術的缺陷，本發明提出一種自動曝光控制的實現方法。

本發明采用如下技術方案實現：一種自動曝光控制的實現方法，其包括：

將控制電離室曝光量的輸出電壓依次經過模擬開關電路、采樣保持電路和A/D電路后輸入控制器；

由控制器將輸入電壓與基準曝光電壓經D/A電路輸出并由比較電路進行比較，當兩者數值相等時，中止曝光以實現AEC反饋回路的控制。

其中，控制器采用FPGA芯片實現。

其中，電離室的輸出電壓通過一個分離電路降壓處理后傳送至A/D電路。

其中，當電離室有輸出電壓時，由控制器向A/D電路傳送控制信號，使A/D電路將電離室的輸出電壓轉化為8位的數字信號并送到控制器的輸入端。

其中，A/D電路使用過零點檢測的方法對采樣周期進行自適應調整。

其中，首先采集100個數據，計算其平均值，作為輸出電壓的平均值的估計值；再采樣100個數據，由比較電路與輸出電壓的平均值的估計值進行比較，計算過零點的數量并統計；根據此數量，調整采樣周期，當此數量大于20個時，令采樣周期為1ms，當此數量不大于10時，令采樣周期為5ms，其他令采樣周期為2ms。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

本發明運用FPGA實現數字積分，控制曝光量的電壓V_i轉化的數字量與FPGA內部設置基準值經D/A芯片輸出并進行比較，當兩者數值相等時，截止逆變高壓，中止曝光，實現AEC反饋回路的控制。

附圖說明

圖1是本發明的系統框圖；

圖2是模擬開關電路的電路示意圖；

圖3是采樣保持電路的電路示意圖；

圖4是D/A電路及比較電路的示意圖。

具體實施方式

本發明運用FPGA實現數字積分，將控制電離室曝光量的輸出電壓V_i轉化成數字量與FPGA內部設置基準曝光電壓值經D/A電路輸出并進行比較，當兩者數值相等時，截止逆變高壓，中止曝光，實現AEC反饋回路的控制。

如圖1所示，本發明包括：用于輸出一電壓V_i至X射線傳感器(電離室)的電壓輸入電路，由電壓V_i控制電離室的曝光量；電壓V_i經過濾波電路后傳送至電壓轉換電路，并依次經過模擬開關電路、采樣保持電路、A/D電路后傳送至控制器，控制器的輸出信號經過D/A電路、濾波電路后傳送至比較電路。

其中，模擬開關電路采用CD4051芯片，見圖2所示。采樣保持電路采用LF398芯片和74HC74芯片，見圖3所示。非門芯片采用74HC14D芯片，A/D電路采用12位的AD7933芯片，控制器采用型號是EP2C5T144的FPGA芯片，D/A電路采用AD5343芯片，比較電路采用LM339芯片，如圖4所示。

CD4051芯片是單8通道數字控制模擬開關電路，有三個二進制控制輸入端A、B、C和INH輸入，具有低導通阻抗和截止漏電流。當INH輸入端＝“1”時，所有的通道截止，三位二進制信號選通8通道中的一通道，可連接該輸入端至輸出。

由于電離室輸出電壓為0～10V，而A/D電路采樣的AD7933芯片的輸入電壓為0～5V，因此中間須經過一分壓電路將電離室輸出電壓降半，保證AD7933芯片的輸入電壓要求。

由于AD7933芯片所使用的數字量輸出為8位，數字量化范圍為0～255，當輸入電壓為滿量程5V時，轉換電路對輸入電壓的分辨能力u為：

u＝5/255≈0.0196

如輸入電壓為2V，則十六進制數字量為：0x66。