一种具有自动曝光控制功能的平板探测器及控制方法
技术领域
本发明涉及X光探测仪成像领域，尤其涉及一种具有自动曝光控制功能的平板探测器及控制方法。
背景技术
自动曝光控制AEC技术广泛应用于X射线成像系统，其基本原理是以达到临床诊断需求水平的图像质量为依据，设定相应的剂量阈值来控制曝光结束。目前主要包含两种实现方式，即传感器（电离室）剂量检测法和二次曝光法。
电离室剂量法利用电离室等器件接收X射线或X射线转换的可见光，并转换为电信号。AEC模块对电信号做积分处理，随着曝光时间的增加，积累的电压值增大，当达到某一个阈值电压时，AEC模块控制高压发生器停止曝光。二次曝光法主要采用两次曝光，在第一次曝光时采用低剂量，在计算机上对低剂量曝光图像进行处理，按照一定的比值关系，调整管电流或曝光时间，得到二次曝光需要的剂量，然后实施二次曝光获取最终图像。
以上两种实现方式都存在一定的缺陷：对于电离室剂量检测法，首先电离室制作复杂、成本高。其次，电离室覆盖于探测器前表面，造成X射线衰减，影响电离室覆盖区域的探测器单元对X射线的捕获；对于二次曝光法，缺点在于增加成像时间，尤其第一次曝光采用极低剂量对高压发生器的稳定性有更高要求。
发明内容
本发明目的是提供一种成本低且稳定性好的具有自动曝光控制功能的平板探测器,
为了解决现有技术中存在的问题，其采用的技术方案如下：一种具有自动曝光控制功能的平板探测器，其包括：
X光发生器；
第一光转换层，其用于采集并将X光转换为可见光；
第一光传感器，其用于吸收可见光并将其转换为电信号；
第一扫描读取芯片，其与所述光传感器相电连接，用于将所述电信号转换为数字信号；
所述平板探测器还包括用于自动曝光控制的采集控制组件，其用于同步采集X光、将X光转换为可见光、将可见光转换为电信号并将电信号读取转换为数字信号。
优化的，所述采集控制组件为探测器DAEC层，其包括第二光转换层、第二光传感器、第二扫描读取芯片。
优化的，所述第二光传感器为低空间分辨率的光传感器，所述分辨率范围为0.1-15mm。
进一步的，所述分辨率的范围为1-10mm。
本发明还提供了一种基于上述平板探测器的控制方法，其包括以下步骤；
a. 曝光开始之前，设置探测器DAEC层激活像素以及目标灰度值V；
b. X射线源开始曝光后，探测器DAEC层快速不间断的重复扫描读出M×N个像素的灰度值，每一次扫描，求出探测器DAEC层激活像素的平均灰度值，将每次求出平均值进行累加；
c. 当累加和大于等于设置的目标值V时，高压发生器停止曝光，完成自动曝光控制。
优化的，步骤b 中所述灰度值为扣除暗场偏置后的灰度值。
优化的，步骤b 中平均灰度值也可以是加权平均值。
本发明还提供了一种基于上述平板探测器的控制方法，其包括以下步骤；
A. 曝光开始之前，设置探测器DAEC层激活像素以及目标灰度值V，X射线源曝光开始，曝光开始时刻记为T0；
B.在T1时刻，即曝光开始T1-T0时间后，扫描读出M×N个像素的灰度值，计算探测器DAEC层激活像素的平均灰度值m，
C.根据平均灰度值m计算本次总曝光时间T，T=×（T1-T0）/，高压发生器在T0+T时刻停止曝光，完成自动曝光控制。
优化的，步骤B 中所述灰度值为扣除暗场偏置后的灰度值。
优化的，步骤B中平均灰度值也可以是加权平均值。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：本发明利用用于自动曝光控制的采集控制组件控制曝光时间，由于第二光传感器为低空间分辨率光传感器，能提高采集控制组件的扫描和读出时间，实现DAEC的高速、稳定且精准的响应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
附图1为本发明中平板探测器的结构示意图；
附图2为本发明中第二光传感器的像素组成示意图（黑色区域表示激活区域）；
附图3为方法一的控制流程示意图；
附图4为方法二的控制流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1所示，具有自动曝光控制功能的平板探测器，其包括：X光发生器0；
第一光转换层，其用于采集并将X光转换为可见光；第一光传感器，其用于吸收可见光并将其转换为电信号；第一扫描读取芯片，其与所述光传感器相电连接，用于将所述电信号转换为数字信号；用于自动曝光控制的采集控制组件，其用于同步采集X光、将X光转换为可见光、将可见光转换为电信号并将电信号读取转换为数字信号。
具体而言所述采集控制组件为探测器DAEC（数字自动曝光控制）层，其包括第二光转换层、第二光传感器、第二扫描读取芯片。所述第二光传感器为低空间分辨率的光传感器。上述光转换层为荧光材料制成，光传感器为可见光传感器。所述分辨率范围为0.1-15mm，更好取值范围为1-10mm，低空间分辨率的目的是快速读取。
基于上述平板探测器的控制方法有两种
如图2/3所示，方法一包括以下步骤；
a. 曝光开始之前，设置探测器DAEC层激活像素以及目标灰度值V；；
b. X射线源开始曝光后，探测器DAEC层快速不间断的重复扫描读出M×N个像素的灰度值（扣除暗场偏置），每一次扫描，求出探测器DAEC层激活像素的平均（或加权平均）灰度值，将每次求出平均值进行累加；
c. 当累加和大于等于设置的目标值V时，高压发生器停止曝光，完成自动曝光控制。
高压发生器与采集控制组件电连接，形成信号的传输，采集控制组件可以控制高压发生器的开启和关闭。
如图2/4所示，方法二包括以下步骤；
A. 曝光开始之前，设置探测器DAEC层激活像素以及目标灰度值V，打开曝光开关，X射线源曝光开始，曝光开始时刻记为T0；
B.在T1时刻，即曝光开始T1-T0时间后，扫描读出M×N个像素的灰度值（扣除暗场偏置），计算探测器DAEC层激活像素的平均（或加权平均）灰度值m，
C.根据平均灰度值m计算本次总曝光时间T，T=×（T1-T0）/，高压发生器在T0+T时刻停止曝光，完成自动曝光控制。
高压发生器与采集控制组件电连接，形成信号的传输，采集控制组件可以控制高压发生器的开启和关闭。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
