具体实施方式

为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以阐述性说明本发明，并不用于限定本发明的保护范围。

为了描述上的简洁和直观，下文通过描述若干代表性的实施方式来对本发明的方案进行阐述。实施方式中大量的细节仅用于帮助理解本发明的方案。但是很明显，本发明的技术方案实现时可以不局限于这些细节。为了避免不必要地模糊了本发明的方案，一些实施方式没有进行细致地描述，而是仅给出了框架。下文中，“包括”是指“包括但不限于”，“根据……”是指“至少根据……，但不限于仅根据……”。由于汉语的语言习惯，下文中没有特别指出一个成分的数量时，意味着该成分可以是一个也可以是多个，或可理解为至少一个。

在现有技术的X射线间隙透视中，需要基于专家经验知识手动设置用于控制合成图中的子图数目的K因子，而且通常将K因子保持不变。

申请人发现：手动设置K因子，需要用户具备大量的专家经验知识，对用户并不友好。另外，手动设置的K因子难以保证图像质量。比如，如果将K因子设置得太高，会导致较多的电子噪声，降低图像质量；如果将K因子设置得太低，则由于功率限制而无法达到目标曝光剂量，无法保证图像质量。另外，即使幸运地将K因子设置为适于本次间隙透视，如果患者更换，该K因子可能不适用于针对新患者的下次间隙透视。

在本发明实施方式中，引入智能方式以自动更新K因子，可以自动地确定出合适的K因子，从而降低对专家经验知识的需求，便于用户使用。而且，本发明实施方式还可以提高图像质量。另外，基于本发明实施方式，即使患者被更换，同样可以灵活调整K因子。

图1为根据本发明实施方式的X射线间隙透视中的K因子确定方法的示范性流程图。

如图1所示，该方法100包括：

步骤101：基于K因子的预设初始值执行X射线间隙透视，获取子图数目等于预设初始值的合成图。

在这里，基于预先设置的K因子的初始值执行X射线间隙透视。在该X射线间隙透视中，设置有目标曝光剂量及管电压、管电流、曝光时间等曝光参数。其中，管电压、管电流、曝光时间等曝光参数与预设初始值相关，目标曝光剂量由用户确定。在执行完X射线间隙透视后，可以获取本次X射线间隙透视所得到的合成图，该合成图中包含预设初始值张的子图。

举例，假如K因子的预设初始值为10，则在步骤101中可以获取包含10张子图的合成图；假如K因子的预设初始值为8，则在步骤101中可以获取包含8张子图的合成图；假如K因子的预设初始值为15，则在步骤101中可以获取包含15张子图的合成图。

步骤102：基于合成图的曝光剂量确定每张子图的真实曝光剂量。

在这里，通过计算步骤101中获取的合成图的灰度值，可以确定合成图的曝光剂量。基于灰度值确定的曝光剂量为真实曝光剂量。该真实曝光剂量通常与目标曝光剂量会有偏差。利用基于灰度值确定的曝光剂量，可以确定每张子图的真实曝光剂量。

比如，假定合成图的曝光剂量为M，子图数目为N，则每张子图的真实曝光剂量为M/N。

步骤103：基于预设的目标曝光剂量和每张子图的真实曝光剂量，确定K因子的更新值。

其中，预设的目标曝光剂量即为步骤101中执行X射线间隙透视中所采用的目标曝光剂量。在这里，将预设的目标曝光剂量除以步骤102中所获取的每张子图的真实曝光剂量，结果即为K因子的更新值。然后，利用K因子的更新值，再执行后续的X射线间隙透视。比如，可以基于K因子的更新值调整管电压、管电流、曝光时间等曝光参数。

可见，在本发明实施方式中，基于目标曝光剂量与每张子图的真实曝光剂量的运算结果确定K因子的更新值，K因子的更新值可以保证符合目标曝光剂量，从而提高图像质量。而且，用户无需手动设置K因子，用户不再需要具备大量的专家经验知识，从而便于用户使用。另外，即使患者发生更换，基于本发明实施方式同样可以更新K因子。

在应用图1所示流程时，具体采用的影像设备可以实施为影像增强器系统。

具体地，影像增强器系统包括影像增强器、摄像机和监视器等。X射线穿透被照物体后形成的图像投照到影像增强器的图像接收端，由此激发影像增强器的接收端产生微弱的可见光图像。可见光图像产生的光激发光电阴极产生逸出电子，逸出电子在高压电场的作用下被加速聚焦到影像增强器的图像输出端。在电子和加速会聚的双重作用下，影像增强器的图像输出端荧光屏产生足够亮度的可见光图像。荧光屏产生的图像亮度使电子摄像机感光，从而实现了X射线→可见光信号→电信号的转换。转换为光信号的电子图像就可以被摄像机处理和传输到更远地方使用监视器观看，从而使操作者远离辐射。

在一个实施方式中，步骤101中获取子图数目等于预设初始值的合成图为：利用影像增强器系统获取合成图；步骤102中基于合成图的曝光剂量确定每张子图的真实曝光剂量包括：计算合成图的灰度值；将灰度值除以影像增强器系统的灵敏度的商，确定为每张子图的真实曝光剂量；步骤103中基于预设的目标曝光剂量和每张子图的真实曝光剂量，确定K因子的更新值包括：将目标曝光剂量除以每张子图的真实曝光剂量的商，确定为K因子的更新值。其中，影像增强器系统的灵敏度不应被理解为影像增强管本身的灵敏度，而应被理解为整个影像增强器系统的灵敏度，即影像增强管、摄像机和监视器的灵敏度之和。

在应用图1所示流程时，具体采用的影像设备还可以实施为平板探测器。

比如，平板探测器可以实施为非晶硒平板探测器。该非晶硒平板探测器可以包含集电矩阵、硒层、电介层、顶层电极和保护层。集电矩阵由按阵元方式排列的薄膜晶体管(TFT)组成。非晶硒半导体材料在薄膜晶体管上方通过真空蒸镀生成薄膜，薄膜对X射线很敏感，并有很高的图像解析能力。顶层电极接高压电源。当有X射线入射时，由于高压电源在非晶硒表面形成的电场，X射线只能沿电场方向垂直到达非晶硒。非晶硒将X射线转变成电信号，记忆在存储电容器里，脉冲控制门电路使薄膜晶体管导通，将记忆在存储电容器里的电荷送达电荷放大器输出，完成光电信号的转换，再经数字转换器转换形成数字格式的X射线图像。

再比如，平板探测器可以实施为非晶硅平板探测器。非晶硅平板探测器为间接数字化X线成像，其基本结构为表面是一层闪烁体材料(碘化铯或硫氧化)，再下一层是以非晶体硅为材料的光电二极管电路，最底层为电荷读出电路。位于探测器表面的闪烁体将透过待检测对象后衰减的X射线转换为可见光，闪烁体下的非晶硅光电二极管阵列将可见光转换为电信号，在光电二极管自身的电容上形成存储电荷，每个像素的存储电荷量与入射X射线强度成正比，在电荷读出电路的作用下，扫描读出各个像素的存储电荷，经数字转换器转换后形成数字格式的X射线图像。

在一个实施方式中，步骤101中获取子图数目等于预设初始值的合成图为：利用平板探测器获取合成图；步骤102中基于合成图的曝光剂量确定每张子图的真实曝光剂量包括：计算合成图的灰度值；将灰度值除以K因子的预设初始值的商，确定为每张子图的真实曝光剂量；步骤103中基于预设的目标曝光剂量和每张子图的真实曝光剂量，确定K因子的更新值包括：基于每张子图的真实曝光剂量和步骤101中的X射线间隙透视中所采用的X射线曝光参数确定每张子图的最大允许曝光剂量；基于目标曝光剂量和每张子图的最大允许曝光剂量，确定K因子的更新值。

优选地，基于每张子图的真实曝光剂量和步骤101中的X射线间隙透视中所采用的X射线曝光参数确定每张子图的最大允许曝光剂量包括：将X射线曝光参数作为检索项查询相对曝光剂量表，以确定对应于X射线曝光参数的相对曝光剂量；将相对曝光剂量表中的最大相对曝光剂量除以相对曝光剂量的商，确定为每张子图的最大允许曝光剂量。

X射线成像系统可以预配置有相对曝光剂量表。在相对曝光剂量表中，保存有X射线曝光参数与相对曝光剂量的对应关系，从而可以在设定X射线曝光参数的情况下，通过查表的方式获得对应的相对曝光剂量。X射线曝光参数可以包括一或多项，比如管电压、管电流和曝光时间等等。而且，在相对曝光剂量表中，保存有对应于X射线曝光参数的最大值的最大相对曝光剂量。

下面描述基于相对曝光剂量表确定每张子图的最大允许曝光剂量的具体示例。

举例(1)：假定K因子的预设初始值为10；合成图的曝光剂量为50纳戈瑞(nGy)，那么每张子图的真实曝光剂量为(50/10)＝5nGy。在利用K因子的预设初始值(即10)执行的X射线间隙透视中，曝光参数为(曝光电压：50kv；曝光电流：4.732mA；曝光时间：7.1ms)，通过查询相对曝光剂量表，可以检索到对应于该曝光参数(曝光电压：50kv；曝光电流：4.732mA；曝光时间：7.1ms)的相对曝光剂量为125。而且，相对曝光剂量表中的最大相对曝光剂量(最大相对曝光剂量与X射线成像系统的最大功率相关)为227。因此，可以计算出：每张子图的最大允许曝光剂量为5(nGy)*(227/125)＝9.08(nGy)。

然后，可以基于预设的目标曝光剂量和每张子图的真实曝光剂量，确定K因子的更新值。

示例1：假定预设的目标曝光剂量为70nGy，那么K的新值为：(70/9.08)，取整为8。示例2：假定预设的目标曝光剂量110nGy，那么K的新值为：110/9.08，取整为12。

接着，利用K因子的更新值执行后续的X射线间隙透视。

举例(2)：假定K因子的预设初始值为6；合成图的曝光剂量为60nGy，那么每张子图的真实曝光剂量为(60/6)＝10nGy。在利用K因子的预设初始值(即6)执行的X射线间隙透视中，曝光参数为(曝光电压：50kv；曝光电流：3.981mA；曝光时间：7.1ms)，通过查询相对曝光剂量表，可以检索到对应于该曝光参数(曝光电压：50kv；曝光电流：3.981mA；曝光时间：7.1ms)的相对曝光剂量为122。而且，相对曝光剂量表中的最大相对曝光剂量为227。因此，可以计算出每张子图的最大允许曝光剂量为：10(nGy)*(227/122)＝18.6(nGy)。

然后，可以基于预设的目标曝光剂量和每张子图的真实曝光剂量，确定K因子的更新值。

示例1：假定预设的目标曝光剂量为70nGy，那么K的新值为：(70/18.6)，取整为4。示例2：假定预设的目标曝光剂量140nGy，那么K的新值为：140/18.6，取整为8。

接着，利用K因子的更新值执行后续的X射线间隙透视。

以上示范性描述了相对曝光剂量表、目标曝光剂量和曝光参数的典型示例，本领域技术人员可以意识到，这种描述仅是示范性的，并不用于限定本发明实施方式的保护范围。

图2为采用影像增强器系统检测图像时，X射线间隙透视中的K因子确定方法的示范性流程图。

如图2所示，该方法包括：

步骤201：基于K因子的预设初始值执行X射线间隙透视，利用影像增强器系统获取合成图。

步骤202：计算合成图的灰度值。

步骤203：将灰度值除以影像增强器系统的灵敏度的商，确定为每张子图的真实曝光剂量。其中，影像增强器系统的灵敏度为影像增强管、摄像机和监视器的灵敏度之和。

步骤204：将目标曝光剂量除以每张子图的真实曝光剂量的商，确定为K因子的更新值。

步骤205：利用K因子的更新值，再执行后续的X射线间隙透视。

基于图2所示流程，K因子的更新值可能低于K因子的预设初始值，也可能高于K因子的预设初始值。

图3为根据本发明实施方式K因子相比较预设初始值降低的示意图。

在图3中，第一张的合成图F1为步骤201中基于K因子的预设初始值(假定为10)执行X射线间隙透视时，影像增强器系统获取的合成图。可见，合成图F1包括子图301、子图302、子图303…子图310，一共包含10张子图。基于图2所示流程，计算合成图F1的灰度值，再将灰度值除以影像增强器系统的灵敏度的商，确定为每张子图的真实曝光剂量。然后，再将目标曝光剂量除以每张子图的真实曝光剂量的商，确定为K因子的更新值。假定K因子的更新值为6。然后，利用K因子的更新值，再执行后续的X射线间隙透视。

在图3中，第二张合成图F2和第三张合成图F3为利用K因子的更新值(变更为6)执行X射线间隙透视时，影像增强器系统获取的连续两张合成图。可见，合成图F2包括子图311、子图312…子图316，一共包含6张子图；合成图F3包括子图317、子图318…子图322，一共包含6张子图。

图4为采用平板探测器检测图像时，X射线间隙透视中的K因子确定方法的示范性流程图。

如图4所示，该方法包括：

步骤401：基于K因子的预设初始值执行X射线间隙透视，利用平板探测器获取合成图。

步骤402：计算合成图的灰度值。

步骤403：将灰度值除以K因子的预设初始值的商，确定为每张子图的真实曝光剂量。

步骤404：基于每张子图的真实曝光剂量和步骤401中的X射线间隙透视中所采用的X射线曝光参数确定每张子图的最大允许曝光剂量。在这里，具体包括：将X射线曝光参数作为检索项查询相对曝光剂量表，以确定对应于X射线曝光参数的相对曝光剂量；将相对曝光剂量表中的最大相对曝光剂量除以相对曝光剂量的商，确定为每张子图的最大允许曝光剂量。

步骤405：基于目标曝光剂量和每张子图的最大允许曝光剂量，确定K因子的更新值。

步骤406：利用K因子的更新值，再执行后续的X射线间隙透视。

基于图4所示流程，K因子的更新值可能低于K因子的预设初始值，也可能高于K因子的预设初始值。

图5为根据本发明实施方式K因子相比较预设初始值增加的示意图。

在图5中，第一张合成图F1为步骤401中基于K因子的预设初始值(假定为5)执行X射线间隙透视时，平板探测器获取的合成图。可见，合成图F1包括子图501、子图502、子图503…子图505，一共包含5张子图。基于图4所示流程，计算合成图F1的灰度值，将灰度值除以K因子的预设初始值的商，确定为每张子图的真实曝光剂量；将X射线曝光参数作为检索项查询相对曝光剂量表，以确定对应于X射线曝光参数的相对曝光剂量；将相对曝光剂量表中的最大相对曝光剂量除以相对曝光剂量的商，确定为每张子图的最大允许曝光剂量；再将目标曝光剂量除以每张子图的最大允许曝光剂量的商，确定K因子的更新值。假定K因子的更新值为6。接着，利用K因子的更新值执行后续的X射线间隙透视。

在图5中，第二张合成图F2和第三张合成图F3为利用K因子的更新值(变更为6)执行X射线间隙透视时，平板探测器获取的连续两张合成图。可见，合成图F2包括子图506、子图507…子图512，一共包含6张子图；合成图F3包括子图513、子图514…子图518，一共包含6张子图。

基于上述描述，本发明实施方式还提出了X射线间隙透视中的K因子确定装置。

图6为根据本发明实施方式的X射线间隙透视中的K因子确定装置的结构图。

如图6所示，X射线间隙透视中的K因子确定装置600包括：

合成图获取模块601，用于基于K因子的预设初始值执行X射线间隙透视，获取子图数目等于预设初始值的合成图；

真实曝光剂量确定模块602，用于基于合成图的曝光剂量确定每张子图的真实曝光剂量；

K因子确定模块603，用于基于预设的目标曝光剂量和每张子图的真实曝光剂量，确定K因子的更新值。

在一个实施方式中，合成图获取模块601，用于利用影像增强器系统获取合成图；真实曝光剂量确定模块602，用于计算合成图的灰度值；将灰度值除以影像增强器系统的灵敏度的商，确定为每张子图的真实曝光剂量；K因子确定模块603，用于将目标曝光剂量除以每张子图的真实曝光剂量的商，确定为K因子的更新值。

在一个实施方式中，合成图获取模块601，用于利用平板探测器获取合成图；真实曝光剂量确定模块602，用于计算合成图的灰度值；将灰度值除以K因子的预设初始值的商，确定为每张子图的真实曝光剂量；K因子确定模块603，用于基于每张子图的真实曝光剂量和X射线间隙透视中所采用的X射线曝光参数确定每张子图的最大允许曝光剂量；基于目标曝光剂量和每张子图的最大允许曝光剂量，确定K因子的更新值。

在一个实施方式中，K因子确定模块603，用于将X射线曝光参数作为检索项查询相对曝光剂量表，以确定对应于X射线曝光参数的相对曝光剂量；将相对曝光剂量表中的最大相对曝光剂量除以相对曝光剂量的商，确定为每张子图的最大允许曝光剂量。

图7为根据本发明实施方式具有存储器-处理器架构的、X射线间隙透视中的K因子确定装置的结构图。

如图7所示，X射线间隙透视中的K因子确定装置700包括：处理器701和存储器702；其中存储器702中存储有可被处理器701执行的应用程序，用于使得处理器701执行如上任一项所述的K因子确定方法的步骤。

其中，存储器702具体可以实施为电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、快闪存储器(Flash memory)、可编程程序只读存储器(PROM)等多种存储介质。处理器701可以实施为包括一或多个中央处理器或一或多个现场可编程门阵列，其中现场可编程门阵列集成一或多个中央处理器核。具体地，中央处理器或中央处理器核可以实施为CPU或MCU。

需要说明的是，上述各流程和各结构图中不是所有的步骤和模块都是必须的，可以根据实际的需要忽略某些步骤或模块。各步骤的执行顺序不是固定的，可以根据需要进行调整。各模块的划分仅仅是为了便于描述采用的功能上的划分，实际实现时，一个模块可以分由多个模块实现，多个模块的功能也可以由同一个模块实现，这些模块可以位于同一个设备中，也可以位于不同的设备中。

各实施方式中的硬件模块可以以机械方式或电子方式实现。例如，一个硬件模块可以包括专门设计的永久性电路或逻辑器件(如专用处理器，如FPGA或ASIC)用于完成特定的操作。硬件模块也可以包括由软件临时配置的可编程逻辑器件或电路(如包括通用处理器或其它可编程处理器)用于执行特定操作。至于具体采用机械方式，或是采用专用的永久性电路，或是采用临时配置的电路(如由软件进行配置)来实现硬件模块，可以根据成本和时间上的考虑来决定。

本发明还提供了一种机器可读的存储介质，存储用于使一机器执行如本文所述方法的指令。具体地，可以提供配有存储介质的系统或者装置，在该存储介质上存储着实现上述实施例中任一实施方式的功能的软件程序代码，且使该系统或者装置的计算机(或CPU或MPU)读出并执行存储在存储介质中的程序代码。此外，还可以通过基于程序代码的指令使计算机上操作的操作系统等来完成部分或者全部的实际操作。还可以将从存储介质读出的程序代码写到插入计算机内的扩展板中所设置的存储器中或者写到与计算机相连接的扩展单元中设置的存储器中，随后基于程序代码的指令使安装在扩展板或者扩展单元上的CPU等来执行部分和全部实际操作，从而实现上述实施方式中任一实施方式的功能。

用于提供程序代码的存储介质实施方式包括软盘、硬盘、磁光盘、光盘(如CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD-ROM、DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW)、磁带、非易失性存储卡和ROM。可选择地，可以由通信网络从服务器计算机上下载程序代码。

以上所述，仅为本发明的较佳实施方式而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。