一种X射线曝光指数范围生成方法和X射线系统技术方案

本发明专利技术提供一种X射线曝光指数范围的生成方法，包括：接收被标记的至少第一组训练数据和第二组训练数据并输入机器学习模型训练得到对应的至少第一分类器和第二分类器。接收不同曝光条件下采集的多张图像并输入至少第一分类器和第二分类器以判断多张图像中的至少部分图像为对应于第一分类器的第一分类图像或第二分类器的第二分类图像；计算每张第一分类图像和第二分类图像的曝光指数值；以及选择第一分类图像的曝光指数值的最大值作为曝光指数范围的下限值，选择第二分类图像的曝光指数值的最小值作为曝光指数范围的上限值。本发明专利技术还提供一种X射线系统以及一种计算机可读存储介质执行如上方法。

An X-ray Exposure Index Range Generation Method and X-ray System

The invention provides a method for generating the X-ray exposure index range, which includes receiving at least the first set of training data and the second set of training data labeled and inputting machine learning model training to obtain at least the first classifier and the second classifier. Receiving multiple images captured under different exposure conditions and inputting at least the first classifier and the second classifier to determine that at least part of the images in the multiple images is the second classified image corresponding to the first classifier or the second classified image of the second classifier; calculating the exposure index values of each first and second classified image; and selecting the exposure index of the first classified image; The maximum of the exponential value is the lower limit of the exponential range, and the minimum of the exponential value of the second classification image is chosen as the upper limit of the exponential range. The invention also provides an X-ray system and a computer-readable storage medium execution method as above.

【技术实现步骤摘要】
一种X射线曝光指数范围生成方法和X射线系统
本专利技术涉及一种医学影像处理技术，特别是一种医用X射线影像曝光指数范围的计算方法和采用曝光指数范围的X射线系统。
技术介绍
当病人到医院看病进行拍片诊断或体检时，例如，接受X射线、CT、PET等医疗设备的辐射生成曝光图像时，曝光剂量将对人体产生一定危害。为尽量降低X射线对人体的伤害，曝光剂量的控制是非常重要的，希望在获得高质量图像的前提下尽可能的降低曝光参数，如曝光电压、曝光电流、曝光时间等参数。一方面，针对相同部位如胸部的曝光，为获得高质量图像，每个病人因胖瘦、体型差异所需的的曝光剂量是不同的。另一方面，针对不同部位如胸部和腿部的曝光，为获得高质量图像，因人体组织密度差异所需的曝光剂量是不同的。再一方面，不同的平板探测器，针对相同病人、相同部位的曝光，为获得高质量图像所需的曝光剂量也是不同的。因此，针对不同体型的病人、不同拍摄部位、不同平板探测器，放射科医生往往需要有针对性的设置曝光参数。放射科医生通常根据X射线、CT、PET等医疗设备使用说明给出的曝光电压、曝光电流、曝光时间参考值范围或基于多年的操作经验来设置曝光参数。然而，即使基于使用说明给出的参考值范围，放射科医生仍旧不能保证所有不同体型、不同部位的曝光剂量是适当的。曝光剂量不足或曝光剂量过量都会导致曝光图像剂量不足以满足诊断需求，病人往往需要重新拍摄已获得满足诊断需求的高质量图像。然而，由于电子影像技术的普及，第一次曝光后生成的图像往往经过图像处理技术处理后再显示在用户界面上，因此，基于处理后的图像，放射科医生很难准确的判断出第一次曝光剂量是过量、适当还是不足。若放射科医生无法根据图像准确判断曝光剂量，当需要进行第二次曝光时将无法正确调整曝光参数以获得适当曝光剂量的图像，导致病人需接受多次曝光以最终获得曝光剂量适当的图像，因此，患者将受到X射线的多次照射而导致身体受到不必要的伤害。因此，亟需一种协助放射科医生判断第一次曝光图像曝光剂量不足、适当或过量的方法和系统来解决上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供的X射线曝光指数范围的生成方法，可改善上述问题。一方面，本专利技术提供一种X射线曝光指数范围的生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：接收被标记的至少第一组训练数据和第二组训练数据并输入机器学习模型训练得到对应的至少第一分类器和第二分类器；接收不同曝光条件下采集的多张图像并输入所述至少第一分类器和第二分类器以判断所述多张图像中的至少部分图像为对应于第一分类器的第一分类图像或第二分类器的第二分类图像；计算每张第一分类图像和第二分类图像的曝光指数值；以及选择所述第一分类图像的曝光指数值的最大值作为曝光指数范围的下限值，选择所述第二分类图像的曝光指数值的最小值作为曝光指数范围的上限值。如上所述的方法，其中，所述方法还包括：接收被标记的第三组训练数据并输入所述机器学习模型训练得到对应的第三分类器；接收不同曝光条件下采集的多张图像并输入所述第三分类器以判断所述多张图像中的至少部分图像为第三分类器的第三分类图像；计算每张第三分类图像的曝光指数值；选择所述第一分类图像的曝光指数值的最大值和所述第三分类图像的曝光指数值的最小值中较大的值作为曝光指数范围的下限值；以及选择所述第二分类图像的曝光指数值的最小值和所述第三分类图像的曝光指数值的最大值中较小的值作为曝光指数范围的上限值。如上所述的方法，其中，所述第一组训练数据、所述第二训练数据根据或所述第三训练数据曝光剂量进行标记。如上所述的方法，其中：所述第一组训练数据为曝光剂量不足的曝光图像，所述第二组训练数据为曝光剂量过量的曝光图像；所述第一分类器图像为曝光剂量不足的曝光图像，所述第二分类器图像为曝光剂量过量的曝光图像；以及所述第三组训练数据为曝光剂量适当的曝光图像，所述第三分类器图像为曝光剂量适当的曝光图像。如上所述的方法，其中，所述在不同曝光条件下采集的多张图像包括同一规格的平板探测器、大体相同体型、相同部位在不同曝光条件下生成的曝光图像。如上所述的方法，其中，计算每张第一分类图像和第二分类图像的曝光指数值的步骤包括：接收针对目标图像的部位曝光生成的不同条件下的多张图像；计算所述多张图像的图像特征灰度值x与曝光剂量y之间的线性曲线y＝ax+b；获得图像特征灰度值的上限值xh和下限值x1；根据所述线性曲线y＝ax+b、所述图像特征灰度值的上限值xh，所述图像特征灰度值的上限值x1计算曝光剂量的上限值yh和下限值y1；将目标图像分割为低密度组织部分和高密度组织部分；计算低密度组织的特征值F1和高密度组织的特征值F2；计算特征值F1和F2的加权特征值F；以及根据a，xh，x1，yh，y1，F计算目标图像的曝光指数值。如上所述的方法，其中，计算所述加权特征值F的步骤包括根据目标图像的部位设定特征值F1的权重值W1和特征值F2的权重值W2，W1+W2＝1。另一方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有指令，其特征在于，所述指令被处理器执行时实现如上所述的任一项方法的步骤。再一方面，本专利技术还提供一种存储有权利要求1所述的曝光指数范围的X射线系统，包括：高压发生器，用于根据设定的曝光参数将电源转换为高压信号，球管，用于接收高压发生器生成的高压信号生成X射线；平板探测器，用于接收所述球管发射的X射线并在影像区域形成相应身体部位的曝光图像；用户界面，用于输入曝光部位，体型以及曝光参数，处理器，用于存储权利要求1所述的曝光指数范围，其被配置为：接收所述曝光参数并传输给所述高压发生器；根据曝光部位计算曝光图像的实际曝光指数；将实际曝光指数值与相应曝光部位、体型对应的曝光指数范围进行比较；以及判断实际曝光指数值与曝光指数范围的上限值和曝光指数范围的下限值的大小关系。如上所述的X射线系统，其中，当所述实际曝光指数值被判断为大于所述曝光指数范围的上限值时，所述处理器用于生成曝光过量警报信号；当所述实际曝光指数值被判断为小于所述曝光指数范围的下限值时，所述处理器用于生成曝光不足警报信号；以及所述用户界面用于显示所述曝光过量警报信号或所述曝光不足警报信号。执行根据本专利技术示例的X射线曝光指数范围的生成方法，一方面，根据人体不同拍摄部位、相同部位的不同胖瘦体型以及不同规格的探测器提供了曝光指数范围，通过处理器的计算可以协助用户判断曝光图像的曝光剂量是不足、适当或过量，判断结果更加高效、准确。另一方面，若实际曝光指数大于或小于曝光指数范围，用户界面会发出警报信息，用户可根据警报信息调整第二次曝光参数，根据曝光参数值与曝光参数范围的数值关系设置第二次曝光参数更加准确，从而降低了病人需要多次进行曝光的风险。附图说明可能已通过参考特定实施例以本专利技术的特征能够被理解的方式详细描述了本专利技术，特定实施例中的一些被图示在附图中。然而，应当注意，附图仅图示了本专利技术的特定实施例并且因此将不被认为限制其范围，因为本专利技术的范围包含其它等同有效的实施例。附图不一定按比例绘制，重点通常被放置在举例说明本专利技术的特定实施例的特征上。在附图中，同样的附图标记在所有各种视图中用来指示同样的部分。因此，为了进一步理解本专利技术，可参考以下详细描述连同附图一起阅读，附图中：图1为一种X射线曝光指数范围的生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种X射线曝光指数范围的生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：接收被标记的至少第一组训练数据和第二组训练数据并输入机器学习模型训练得到对应的至少第一分类器和第二分类器；接收不同曝光条件下采集的多张图像并输入所述至少第一分类器和第二分类器以判断所述多张图像中的至少部分图像为对应于第一分类器的第一分类图像或第二分类器的第二分类图像；计算每张第一分类图像和第二分类图像的曝光指数值；以及选择所述第一分类图像的曝光指数值的最大值作为曝光指数范围的下限值，选择所述第二分类图像的曝光指数值的最小值作为曝光指数范围的上限值。

【技术特征摘要】
1.一种X射线曝光指数范围的生成方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：接收被标记的至少第一组训练数据和第二组训练数据并输入机器学习模型训练得到对应的至少第一分类器和第二分类器；接收不同曝光条件下采集的多张图像并输入所述至少第一分类器和第二分类器以判断所述多张图像中的至少部分图像为对应于第一分类器的第一分类图像或第二分类器的第二分类图像；计算每张第一分类图像和第二分类图像的曝光指数值；以及选择所述第一分类图像的曝光指数值的最大值作为曝光指数范围的下限值，选择所述第二分类图像的曝光指数值的最小值作为曝光指数范围的上限值。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：接收被标记的第三组训练数据并输入所述机器学习模型训练得到对应的第三分类器；接收不同曝光条件下采集的多张图像并输入所述第三分类器以判断所述多张图像中的至少部分图像为第三分类器的第三分类图像；计算每张第三分类图像的曝光指数值；选择所述第一分类图像的曝光指数值的最大值和所述第三分类图像的曝光指数值的最小值中较大的值作为曝光指数范围的下限值；以及选择所述第二分类图像的曝光指数值的最小值和所述第三分类图像的曝光指数值的最大值中较小的值作为曝光指数范围的上限值。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述第一组训练数据、所述第二训练数据根据或所述第三训练数据曝光剂量进行标记。4.如权利要求3所述的方法，其中：所述第一组训练数据为曝光剂量不足的曝光图像，所述第二组训练数据为曝光剂量过量的曝光图像；所述第一分类器图像为曝光剂量不足的曝光图像，所述第二分类器图像为曝光剂量过量的曝光图像；以及所述第三组训练数据为曝光剂量适当的曝光图像，所述第三分类器图像为曝光剂量适当的曝光图像。5.如权利要求1所述的方法，其中，所述在不同曝光条件下采集的多张图像包括同一规格的平板探测器、大体相同体型、相同部位在不同曝光条件下生成的曝光图像。6.如权利要求1所述的方法，其中，计算每张第一分类图像和第二分类图像的曝光指数值...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，钟金英，李训青，李磊，
申请(专利权)人：深圳康桥软件技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44