一种改进的用于电子门成像系统的采集电路技术方案

一种医学成像系统，包括一个图像检测器（１２０），所成型的图像检测器用来接收以辐射束（１１２）表示的图像并把该图像转换成可视图像，该可视图像定义了一个具有上边界和下边界的感兴趣的信号；一个可操作地连接到图像检测器的视频检测器（１２２），所成型的检测器用来接收该可视图像，和从该可视图像产生直方图；和一个视频处理电路，所成型的视频处理电路用来接收来自视频检测器（１３１）的该直方图和用来自动地识别来自该直方图的该感兴趣信号的该上边界。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医学成像系统，更特殊地，涉及一种改进的用于电子门成像系统的采集电路(acquisition scheme)。线性加速器用于医学治疗是众所周知的。这种线性加速器用来对病人进行幅射治疗，如X射线或电子束。X射线是当高能量的电子在目标物质例如，钨中减速产生的。另一方面，电子本身也可以直接用于治疗。线性加速器的主要模式包括一个具有治疗垫的台架，一个立柱，一个控制台和一个治疗床。立柱牢固地固定在地面上，台架相对于立柱上的支承转动。装在台架内的操作加速器的结构围绕通过立柱固定的水平轴转动，以便对卧在治疗床上的病人进行治疗。病人放射疗时，定位精度是决定治疗成功与否的重要因素。局部控制幅射传输的一种已知的方法是一个记录和校验系统，该系统包括一个使用荧光镜技术的用于传输图像的成像部分，和一个用于数字地处理图像的成像处理单元。在成像部分，荧光屏把由治疗头发出的并通过了病人的X射线产生的图像转换成可视的图像。可视的图像然后由反射镜反射到摄像机，以避免对摄像机幅射。在图像处理部分，摄像机的视频信号被实时地数字地进行处理，以便在整个治疗过程中连续的监视治疗范围。线性加速器启动后，在实际幅射束接通前存在着一个涉及到作为采集延迟的延迟期。成像装置典型地检测已接通的线性加速器并开始幅射检测处理(发射电子束的线性加速器的内部信号典型地与成像装置隔绝)。幅射检测是通过采集若干个短周期的测试图像的环和评估它们的强度实现的。一旦幅射水平超过预定的阈值，成像装置转接到称之为自动增益控制的处理，以确定所要求的模数转换器窗口(ADC)的上下边界。在自动增益控制处理时涉及作为AGC图像的测试图像，典型地是由CPU控制使从成像板收集并分析以鉴别感兴趣的信号(SOI)的下边界(LOB)和上边界(UPB)。当校准了ADC的设定值时，它们与其它的采集参数一道被卸载到成像板上。然后，成像装置开始采集实际的门采集图像。上述的采集电路有许多缺点。首先，幅射检测阈值典型地是一个预定的硬编码(hard coded)值。由此，幅射检测可能受到由于电子线路的老化或者摄像机的更换在摄像机灵敏度方面的变化而降低。此外，由于成像板的特性和处理器的结构所导致，查找表技术通常用于标定由16位转换到8位的像素值。测试图像采集的持续期是门图像采集持续期的25％。因此，首次查找表是典型地用于测试图像的，而第二次查找表是典型地用于实际的采集图像的。因为用于实际的采集持续期的新的查找表必须在ADC窗口的自动增益控制设置后卸载，视频的俘获操作必须关闭，且需要大约半秒钟的处理再返回到新接通。由此，使用两次查找表插入了一个并不希望的采集延迟。因此，希望能提供减少或消除这种延迟的图像采集。已有技术在识别LOB和UPB方面也存在许多缺点。正如上面已注意到的，获得测试图像以便确定这些边界。所述的图像具有两个部分或三个部分1)无幅射的背景；2)存在来自病人幅射的治疗上；3)幅射直接轰击检测器屏区域的空气。在所述区域中的空气部分不可能在每个情况中产生。在采集到AGC图像后，就产生直方图。直方图是一种概率与强度变换(map)的关系曲线，它用于确定背景与感兴趣的信号间的下边界。典型地缺少上边界UPB其是在AGC图像上最大的强度水平。除非由使用者人工地鉴别“在进入空气的区域”，在上述情况以下，UPB经实验设定为最大强度减去5％总强度范围。由于需要使用者鉴定在区域内是否存在空气。运就存在着在确定感兴趣的信号边界时的一个潜在的误差。因此，要求提供自动地校准LOB和UPB和自动地确定UPB的方法，而不管在该范围是否存在空气。为了校准LOB，成像系统典型地要求将AGC图像和它的直方图两者从成像板转换到主计算机。该转换时间一般约在200毫秒的量级，这是另一种不希望的延迟。另外还有它只转换AGC图像。然而，因AGC图像远比直方图大，可能导致不希望的延迟。因此，要求提供一种校准LOB和UPB的方法，同时不需要将AGC和其直方图两者都转换。此外，希望提供的方法只使用直方图。最后，在典型的已有技术的成像系统中，图像采集期典型地与幅射期无关。由此，如果采集是在幅射治疗完成之前，幅射的剩余部分就被浪费了。因此，要求提供一种能连续采集直到线性加速器被关闭为止的方法，以保证最大的成像效率并能够改进图像的统计质量。因此，本专利技术的目的在于提供一种改进的用于医学成像系统的采集系统和方法。按照本专利技术的一个方面，提供一种自适应的幅射检测。成像装置在预采集延迟期内获得若干个测试图像。测试图像的强度用于确定幅射是否接通。来自这些测试图像的最大强度水平定义为在黑暗中摄像机响应的上限，还计算该强度分布的标准偏差。将下一个测试图像的图像强度水平与幅射检测阈值比较，该阈值由摄像机的暗信号的上限加两倍的暗测试图像的像素强度分布的标准偏差所确定，如果统计足够数量像素的强度超过阈值，则认为幅射接通。按照本专利技术的另一个方面，对于测试图像和实际的采集图像两者使用了一个查找表。单个的查找表是在对线性加速器检测功率时卸载的。按照本专利技术的又一个方面，感兴趣的信号的下边界校定用基于直方图的算法产生，由此，仅需要将直方图从成像板转换到主计算机上。因此，本专利技术能够自动地计算感兴趣的信号的上边界。无需使用者输入进入空气区的情况是否存在。此外，所成形的本专利技术用于连续的图像累积，这就是说，重复每一个采集周期直到线性加速器关闭。由此，最终的图像是一个由每个子集周期的图像的累积。按照本专利技术的另一个实施例，感兴趣的信号的上和下边界是由一个或多个一系列的测试图像的直方图自动地确定的。更具体地，计算直方图的一阶导数，该一阶导数用于确定下边界的第一近似，它定义了在一阶导数中最大的负下降位置。和确定上边界的第一近似，它定义了最大强度水平的位置。然后计算连续的局部积分(integral)，下边界是部分地基于局部积分值从初始的下边界向上校订，上边界也是同样地部分地基于局部积分的值向下校订。为了实现本专利技术的目的，提供一种医学成像系统，包括一个图像检测器120，所成形的图像检测器用来接收以幅射束112表示的图像并把所说的图像转换成可视图像，所说的可视图像定义了一个具有上边界和下边界的感兴趣的信号；一个可操作地连接到图像检测器的视频检测器122，使所成形的检测器用来接收所说的可视图像并用来从所说的可视图像产生直方图；和一个视频处理电路128所成形的视频处理电路用来接收来自视频检测器131的所说的直方图和用来自动地识别来自所说的直方图的所说的感光趣信号的所说的上边界。为了实现本专利技术的目的提供一种医学成像装置，包括一个检测器120所成形的检测器用来接收以幅射束112表示的一个或多个图像和把一个或多个图像转换成一个或多个可视图像；一个连接到所说的检测器的接口131，所成形的接口用来把所说的一个或多个可见图像转换成一个或多个数字图像，所说的一个或多个数字图像包括所说的一个或多个可视图像的预定部分，并定义了一个上边界和一个下边界；和一个连接到所说接口131的处理电路，所成形的电路用来接收所说的一个或多个数字图像，从所说的接口131接收所说的一个或多个数字图像的直方图，和从所说的直方图自动地识别所说的下边界和上边界。参考附图详细说明本专利技术的实施例，以使对本专利技术更好的理解。其中附图说明图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学成像系统，包括：一个图像检测器（１２０），所成形的图像检测器用来接收以幅射束１１２表示的图像并把所说的图像转换成可视图像，所说的可视图像定义了一个具有上边界和下边界的感兴趣的信号；一个可操作地连接到图像检测器的视频检测器（１２２），使所成形的检测器用来接收所说的可视图像并用来从所说的可视图像产生直方图；和一个视频处理电路（１２８），所成形的视频处理电路用来接收来自视频检测器（１３１）的所说的直方图和用来自动地识别来自直方图的感兴趣信号的所说的上边界。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：许明，陈峥，
申请(专利权)人：西门子医疗系统公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]