CN106473760A - X射线成像设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

一种X射线成像设备及其控制方法，该X射线成像设备使用相机图像来设置包括X射线辐射区域的与X射线成像相关的各种类型的参数并且自动控制X射线成像。一种X射线成像设备包括：捕获单元，捕获相机图像；X射线源，在该X射线源上安装有调节X射线辐射区域的准直仪；存储单元，针对多个X射线成像协议中的每个映射并存储X射线成像区域；输入单元，接收对所述多个X射线成像协议中的一个X射线成像协议的选择；控制单元，从相机图像提取与所选择的X射线成像协议建立映射的X射线成像区域，并控制准直仪使得X射线辐射区域对应于提取的X射线成像区域。

Description

X射线成像设备及其控制方法

本申请要求分别于2015年8月25日提交到韩国知识产权局的编号为10-2015-0119877、2015年8月25日提交的编号为10-2015-0119879、2015年8月26日提交的编号为10-2015-0120578以及2015年8月26日提交的编号为10-2015-0120577的韩国专利申请的优先权。所有以上申请的公开内容通过引用整体包含于此。

技术领域

本公开的实施例涉及X射线成像设备及其控制方法。

背景技术

X射线成像设备是用X射线辐射对象并且分析已经透过对象的X射线以识别对象内部结构的设备。由于X射线透射率根据形成对象的组织而变化，因此可使用衰减系数(即X射线透射率的数值)将对象内部结构成像。

由于可使用准直仪调节X射线辐射区域，因此应该在考虑到X射线成像部分、对象的特征等的情况下准确地设置X射线辐射区域，以防止对象不必要地暴露于X射线并且不必要地被X射线辐射。

在一些情况下，由于各种原因(包括X射线辐射区域比待成像部分小的情况和X射线待检测区域比待成像部分小的情况)，导致不可通过单次成像来完全拍摄期望被成像的部分。

在这些情况下，可通过将待成像部分划分成多个区域，通过X射线拍摄所述多个区域中的每个区域并且将所获取的多个X射线图像拼接在一起，得到所期望部分的一个X射线图像。

发明内容

因此，本公开的一方面是提供一种X射线成像设备及其控制方法，该X射线成像设备使用相机图像来设置包括X射线辐射区域的与X射线成像相关的各种类型的参数，并且自动控制X射线成像。

本公开的另外方面将在随后的描述中部分阐述，并且部分地将根据描述而显而易见或者可通过实践本公开而获知。

根据实施例，一种X射线成像设备包括：捕获单元，捕获相机图像；X射线源，在该X射线源上安装有调节X射线辐射区域的准直仪；存储单元，针对多个X射线成像协议中的每个映射并存储X射线成像区域；输入单元，接收对所述多个X射线成像协议中的一个X射线成像协议的选择；以及控制单元，从相机图像提取与所选择的X射线成像协议建立映射的X射线成像区域，并且控制准直仪使得X射线辐射区域对应于所提取的X射线成像区域。

输入单元可从用户接收与针对所述多个X射线成像协议中的每个X射线成像协议映射的X射线成像区域相关的选择。

X射线成像设备还可包括显示单元，显示单元显示具有对象形状的用于接收与X射线成像区域相关的选择的图形对象，并且通过将指定X射线成像区域的成像窗口重叠在图形对象上来显示成像窗口。

当通过输入单元调节成像窗口的位置和尺寸中的至少一个时，控制单元可将与调节后的成像窗口的位置和尺寸中的至少一个对应的区域作为X射线成像区域存储在存储单元中。

X射线成像设备还可包括显示单元，显示单元显示相机图像，并且通过将提取的X射线成像区域重叠在相机图像上来显示提取的X射线成像区域。

显示单元可显示用于接收对所述多个X射线成像协议中的一个X射线成像协议的选择的协议列表，并且在相机图像显示命令通过输入单元被输入时显示相机图像。

输入单元可接收针对所述多个X射线成像协议中的每个设置的X射线辐射条件，存储单元可映射并存储针对所述多个X射线成像协议中的每个设置的X射线辐射条件。

当所述多个X射线成像协议中的一个被选择时，控制单元可通过应用与所选择的X射线成像协议建立映射的X射线辐射条件来执行X射线成像。

根据另一个实施例，一种X射线成像设备包括：显示单元，显示用于接收针对多个对象尺寸中的每个的X射线辐射条件的设置的图形用户界面(GUI)；存储单元，根据输入，针对多个对象尺寸中的每个映射并存储X射线辐射条件；捕获单元，捕获相机图像；以及控制单元，识别相机图像中示出的对象的尺寸，并且通过应用与识别的对象尺寸建立映射的X射线辐射条件来执行X射线成像。

显示单元可显示识别的对象尺寸。

存储单元可针对多个对象尺寸中的每个和X射线成像协议中的每个，映射并存储X射线辐射条件。

当所述多个X射线成像协议中的一个被选择时，控制单元可通过应用与所选择的X射线成像协议和识别的对象尺寸建立映射的X射线辐射条件来执行X射线成像。

根据又一个实施例，一种X射线成像设备包括：捕获单元，捕获相机图像；X射线源，在该X射线源上安装有用可见光线辐射X射线辐射区域的光源；控制单元，基于X射线源的坐标信息来计算相机图像中的X射线辐射区域的位置，提取相机图像中显示的被可见光线照射的光辐射区域，计算提取的光辐射区域在相机图像中的位置，当X射线辐射区域的位置和光辐射区域的位置彼此不匹配时确定需要进行校准；以及显示单元，在需要进行校准时显示与校准相关的信息。

显示单元可显示与计算出的X射线辐射区域的位置对应的第一X射线辐射窗口和与计算出的光辐射区域的位置对应的第二X射线辐射窗口。

当第一X射线辐射窗口和第二X射线辐射窗口的位置、形式和尺寸中的至少一个彼此不匹配时，控制单元可确定需要进行校准。

当需要进行校准时，控制单元可基于第一X射线辐射窗口和第二X射线辐射窗口之间的差异来计算校准参数。

显示单元可显示计算出的校准参数。

控制单元可基于计算出的校准参数来自动执行校准。

控制单元可提取相机图像中示出的X射线检测器或其上安装有X射线检测器的安装单元的边界以提取检测器边界线，并且可基于在计算出的X射线辐射区域的位置或计算出的光辐射区域的位置处显示的X射线辐射窗口和提取的检测器边界线，确定X射线检测器和X射线源是否彼此对准。

当形成X射线辐射窗口的多个顶点和形成检测器边界线的多个顶点之间的距离完全彼此匹配时，控制单元可确定X射线检测器和X射线源彼此对准。

当X射线辐射窗口的中心和检测器边界线的中心彼此匹配时，控制单元可确定X射线检测器和X射线源彼此对准。

显示单元可通过将检测器边界线和射线辐射窗口重叠在相机图像上来显示检测器边界线和射线辐射窗口。

控制单元可计算用于将X射线源和X射线检测器彼此对准的X射线源或X射线检测器的移动距离或移动方向。

控制单元可基于计算出的移动距离或移动方向来移动X射线源或X射线检测器。

显示单元可显示计算出的移动距离或移动方向。

显示单元可在计算出的X射线辐射区域的位置或计算出的光辐射区域的位置处显示X射线辐射窗口，并且X射线成像设备还可包括输入单元，输入单元从用户接收用于调节X射线辐射窗口的位置或尺寸的调节命令。

当由于输入的调节命令导致X射线辐射窗口偏离相机图像中示出的X射线检测器或其上安装有X射线检测器的安装单元的边界时，显示单元可显示偏离边界的区域。

根据又一个实施例，一种X射线成像设备，所述X射线成像设备通过将多个划分区域的多个X射线图像拼接在一起来产生单个X射线图像，该X射线成像设备包括：捕获单元，获取相机图像；X射线源，该X射线源上安装有调节X射线辐射区域的准直仪；显示单元，通过将多个划分窗口重叠在相机图像上来显示所述多个划分窗口，所述多个划分窗口表示所述多个划分区域的尺寸和位置；以及控制单元，控制准直仪，以调节所述多个划分区域中的至少一个的X射线辐射区域的宽度。

X射线成像设备还可包括接收用于控制X射线辐射区域的宽度的命令的输入单元，并且控制单元可根据输入的命令来控制准直仪。

控制单元可控制准直仪，使得X射线辐射区域的宽度匹配相机图像中示出的对象的宽度。

控制单元可从相机图像提取对象的轮廓并且基于提取的轮廓和背景之间的边界来确定X射线辐射区域的宽度。

X射线成像设备还可包括多个自动曝光控制(AEC)传感器，AEC传感器控制从X射线源辐射的X射线的量，并且控制单元可基于调节后的X射线辐射区域的宽度来选择所述多个AEC传感器中的一个。

根据又一个实施例，一种X射线成像设备通过将多个划分区域的多个X射线图像拼接在一起来产生单个X射线图像，并且包括：捕获单元，捕获相机图像；显示单元，显示相机图像；以及控制单元，确定所述多个划分区域和相机图像重叠的重叠区域是否处于预设部分。

控制单元可移动重叠区域，使得重叠区域不处于预设部分。

显示单元可通过将重叠区域重叠在相机图像上来显示重叠区域，并且当重叠区域处于预设部分时可向用户输出警告。

X射线成像设备还可包括输入单元，输入单元接收用于移动重叠区域的用户命令。

根据实施例，一种控制X射线成像设备的方法包括：针对多个X射线成像协议中的每个，映射并存储X射线成像区域；接收从所述多个X射线成像协议中选择的一个X射线成像协议；从相机图像提取与所选择的X射线成像协议建立映射的X射线成像区域；以及控制准直仪，使得X射线辐射区域对应于所提取的X射线成像区域。

映射并存储X射线成像区域可包括：从用户接收与针对所述多个X射线成像协议中的每个映射的X射线成像区域相关的选择；以及根据输入，针对所述多个X射线成像协议中的每个映射并存储X射线成像区域。

根据另一个实施例，一种控制X射线成像设备的方法包括：显示用于接收针对多个对象尺寸中的每个的X射线辐射条件的设置的GUI；根据输入，针对多个对象尺寸中的每个，映射并存储X射线辐射条件；捕获相机图像；识别相机图像中示出的对象的尺寸，并且通过应用与识别的对象尺寸建立映射的X射线辐射条件来执行X射线成像。

所述方法还可包括显示识别的对象尺寸。

根据又一个实施例，一种控制X射线成像设备的方法包括：用可见光线辐射X射线辐射区域；基于X射线源的坐标信息来计算相机图像中的X射线辐射区域的位置，提取相机图像中显示的被可见光线照射的光辐射区域，计算提取的光辐射区域在相机图像中的位置，并且当X射线辐射区域的位置和光辐射区域的位置彼此不匹配时，确定需要进行校准；以及在需要进行校准时显示与校准相关的信息。

所述方法还可包括：提取相机图像中示出的X射线检测器或其上安装有X射线检测器的安装单元的边界以提取检测器边界线，并且基于计算出的X射线辐射区域的位置或在计算出的光辐射区域的位置处显示的X射线辐射窗口和提取的检测器边界线，确定X射线检测器和X射线源是否彼此对准。

所述方法还可包括：在计算出的X射线辐射区域的位置或计算出的光辐射区域的位置处显示X射线辐射窗口，并且从用户接收用于调节X射线辐射窗口的位置或尺寸的调节命令。

当由于输入的调节命令，导致X射线辐射窗口偏离相机图像中示出的X射线检测器或其上安装有X射线检测器的安装单元的边界时，所述方法还可包括显示偏离边界的区域。

根据又一个实施例，一种控制X射线成像设备的方法包括：捕获相机图像；通过将多个划分窗口重叠在相机图像上来显示所述多个划分窗口，所述多个划分窗口表示所述多个划分区域的尺寸和位置；以及控制准直仪，以调节所述多个划分区域中的至少一个的X射线辐射区域的宽度。

所述方法还可包括接收用于控制X射线辐射区域的宽度的命令的输入单元，并且控制准直器可包括根据输入命令来控制准直仪。

控制准直仪可包括：控制准直器，使得X射线辐射区域的宽度匹配相机图像中示出的对象的宽度。

所述方法还可包括：基于调节后的X射线辐射区域的宽度针对所述多个划分区域中的每个选择多个AEC传感器中的至少一个。

根据另一个实施例，一种控制X射线成像设备的方法包括：捕获相机图像；显示相机图像；通过将其中将执行拼接成像的多个划分区域重叠在相机图像上来显示所述多个划分区域；以及确定所述多个划分区域和相机图像重叠的重叠区域是否处于预设部分。

所述方法还可包括：当重叠区域处于预设部分时，移动重叠区域。

附图说明

本公开的这些和/或其他方面将根据以下结合附图对实施例的描述而变得清楚且更容易理解，其中：

图1是根据实施例的X射线成像设备的控制框图；

图2A是示出根据实施例的X射线成像设备的构造的外部视图；

图2B是示出安装在X射线源上的子显示装置的外部视图；

图3A是示出准直仪的构造的视图；

图3B是沿着图3A中的A-A'线截取的叶片的横向剖视图；

图4示出从前方观察的X射线源；

图5A和图5B均是示出可用于根据实施例的X射线成像设备的自动曝光控制(AEC)传感器的示例的视图；

图6和图7均是示出在根据实施例的X射线成像设备的显示单元上显示的画面示例的视图；

图8A是示出正从X射线源辐射的表示X射线辐射区域的光的概念视图；

图8B是示出在显示单元上显示的相机图像中包括光辐射区域的示例的视图；

图9是示出基于光辐射区域显示X射线辐射窗口的示例的视图；

图10是示出使用坐标信息产生的X射线辐射窗口和通过图像处理产生的X射线辐射窗口的视图；

图11、图12、图13、图14和图15是示出将根据实施例的X射线成像设备的X射线源和X射线检测器彼此对准的方法的视图；

图16是示出根据实施例的X射线成像设备的显示单元上显示的X射线辐射窗口偏离X射线检测器边界的示例的视图；

图17、图18和图19是示出根据成像协议预设成像区域的示例的视图；

图20是示出存储在存储单元中的信息的视图；

图21是示出从对象的图像提取对应于成像协议的成像区域的处理的视图；

图22是示出所提取的成像区域在其中显示的相机图像的视图；

图23是示出预设与对象尺寸相关的信息的操作的视图；

图24是示出预先存储的与对象尺寸相关的信息的视图；

图25是示出可通过其针对对象的多个尺寸中的每个尺寸设置X射线辐射条件的画面的视图；

图26是示出基于相机图像自动确定对象尺寸的操作的视图；

图27是示出拼接在一起的图像示例的视图；

图28是示出划分成像区域以执行拼接成像的示例的视图；

图29是示出多个划分区域中的每个之间的重叠区域的视图；

图30和图31是示出自动调节重叠区域的操作的视图；

图32和图33是与用户直接指定拼接区域的情况相关的视图；

图34A、图34B、图35和图36是示出允许用户在根据实施例的X射线成像设备中设置多个划分区域中的每个的X射线辐射区域的宽度的画面的视图；

图37和图38是示出允许用户在根据实施例的X射线成像设备中选择AEC传感器的画面的视图；

图39A、图39B和图39C是与通过控制根据实施例的X射线成像设备中的X射线源的倾斜角度来执行拼接成像的情况相关的视图；

图40是示出使用相机图像来确定对象的移动的操作的视图；

图41和图42是示出在部分完成划分成像的同时停止拼接成像之后执行重新成像的情况下进行控制的视图；

图43是示出用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的验证X射线辐射区域的方法的示例的流程图；

图44是示出用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的将X射线源和X射线检测器彼此对准的方法的示例的流程图；

图45是与用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的设置成像协议的方法相关的流程图；

图46是与用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的根据对象的运动确定划分成像是否已经停止的方法相关的流程图；

图47是与用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的重新开始拼接成像的情况相关的流程图；

图48是与用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的控制重叠区域的方法相关的流程图；以及

图49是与用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的预设对象尺寸的方法相关的流程图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述根据一方面的与X射线成像设备及其控制方法相关的实施例。

在以下描述中，即使在不同的附图中，相同的标号也用于相同的元件。在描述中限定的事项(诸如具体的构造和元件)被提供用于帮助对示例性实施例的全面理解。然而，很明显的是，可在不具有这些限定的事项的情况下实施示例性实施例。另外，由于已知的功能或构造会在不必要的细节上使描述模糊，因此不会对其进行描述。

图1是根据实施例的X射线成像设备的控制框图。图2A是示出根据实施例的X射线成像设备的构造的外部视图，图2B是示出安装在X射线源上的子显示装置的外部视图。图2A中示出的外部是X射线成像设备的示例并且与X射线源连接到检查室屋顶的屋顶型X射线成像设备相关。

参照图1，根据实施例的X射线成像设备100包括：X射线源110，产生并辐射X射线；显示单元150(例如，显示器、显示装置、监视器或显示屏)，显示用于设置对象尺寸的画面、用于设置成像协议的画面、由捕获单元120(例如，成像装置、相机等)所捕获的图像、用于设置X射线辐射条件的画面等；输入单元160，从用户接收控制命令，其中，所述控制命令包括用于设置对象尺寸的命令、用于设置成像协议的命令、用于设置X射线辐射条件等的命令；存储单元170，存储与对象尺寸、成像协议和X射线辐射条件相关的信息等；以及控制单元140(即，控制器)，控制X射线成像设备100的整体操作。

另外，X射线成像设备100还可包括与外部装置通信的通信单元130。

控制单元140可根据用户输入的命令，控制从X射线源110辐射X射线的时间点、X射线辐射条件等，并且可使用从X射线检测器200接收的数据来产生医学图像。

另外，控制单元140还可根据成像协议和对象P的位置，控制其上安装有X射线源110或X射线检测器200的安装单元14和24的位置或取向。

控制单元140可包括存储器和处理器，其中，存储器中存储有用于执行上述操作和以下将描述的操作的程序，处理器执行所存储的程序。控制单元140可包括一个处理器或微处理器，或包括多个处理器或微处理器。在后一种情况下，多个处理器或微处理器可被集成在一个芯片上或者可彼此物理分开。

当控制单元140包括多个处理器和多个存储器时，这些存储器和处理器中的一些可设置在工作站(180)并且剩余的存储器和处理器可设置在诸如子显示装置(80，参见图2A)或移动托架(40，参见图2A)的其他装置中。例如，设置在工作站180中的处理器可执行图像处理等控制以产生医学图像，设置在子显示装置或移动托架中的处理器可执行与X射线源110或X射线检测器200的移动相关的控制。

X射线成像设备100可经由通信单元130连接到外部装置(例如，外部服务器310、医疗设备320、便携式终端330(诸如，智能电话、平板个人计算机(PC)和可穿戴装置))并且与其进行数据的发送或接收。

通信单元130可包括能够与外部装置通信的一个或更多个元件。例如，通信单元130可包括短距离通信模块、有线通信模块和无线通信模块中的至少一个。另外，通信部130还可包括使X射线成像设备100之间能够通信的内部通信模块。

另外，通信部130可从外部装置接收控制信号并且将接收到的控制信号发送到控制单元140，以允许控制单元140根据接收到的控制信号来控制X射线成像设备100。

另外，控制单元140还可通过经由通信单元130将控制信号发送到外部装置，根据来自控制单元140的控制信号来控制外部装置。例如，外部装置可根据经由通信单元130接收的来自控制单元140的控制信号来处理外部装置的数据。由于能够控制X射线成像设备100的程序可被安装在外部装置中，因此程序可包括执行控制单元140的一些或全部操作的指令。

程序可被预先安装在便携式终端330中，还可从提供应用的服务器下载程序并且由便携式终端330的用户安装程序。提供应用的服务器可包括存储有对应程序的记录介质。

参照图2A，可在X射线成像设备100所处的检查室的屋顶上安装导轨30，X射线源110可连接到移动托架40，移动托架40沿着导轨30移动以将X射线源110移动到对应于对象P的位置，移动托架40和X射线源110可借助柱式架50连接，以调节X射线源110的高度。

由于X射线源110可自动或手动地移动，因此X射线成像设备100还可包括诸如电机的驱动单元，驱动单元在X射线源110自动移动时提供允许X射线源110移动的电力。

工作站180可设置在通过防护帘B与X射线源110所处空间分隔开的空间中。工作站180可包括从用户接收命令的输入单元181和显示信息的显示单元182。

输入单元181可接收用于控制成像协议、X射线辐射条件、辐射X射线的时间点、X射线源110的位置等的命令。输入单元181可包括键盘、鼠标、触摸屏、语音识别器等。

显示单元182可显示用于指导用户进行输入的画面、X射线图像、示出X射线成像设备100的状态的画面等。

同时，参照图1描述的显示单元150和输入单元1600可分别被实现为设置在工作站180中的显示单元182和输入单元181，还可分别被实现为设置在子显示装置80中的子显示单元81和子输入单元82，并且还可被实现为设置在诸如平板PC和智能电话的移动装置中的显示单元和输入单元。

X射线检测器200可由固定到支架20或台体10的固定型X射线检测器来实现，可以可拆卸地安装在安装单元14和24上，并且还可由在任何位置可使用的便携式X射线检测器来实现。可根据发送数据的方式和供应电力的方式，将便携式X射线检测器实现为有线型或无线型。

由于X射线检测器200也可自动或手动地移动，因此X射线成像设备100还可包括诸如电机的驱动单元，驱动单元在X射线检测器200自动移动时提供允许X射线检测器200移动的电力。

X射线检测器200可被包括或可不被包括作为X射线成像设备100的元件。在后一种情况下，用户可将X射线检测器200注册到X射线成像设备100中。另外，在这两种情况下，X射线检测器200可经由通信部130连接到控制单元140，以接收控制信号或发送图像数据。

为用户提供信息并且从用户接收命令的子显示装置80可设置在X射线源110的一侧，并且工作站180的输入单元181和显示单元182执行的功能中的一些功能或全部功能可由子显示装置80执行。

当控制单元140和通信单元130的元件中的全部元件或一些元件与工作站180分开地设置时，元件可被包括在设置在X射线源110处的子显示装置80中。

用户可通过操纵图2B中示出的子输入单元82或者触摸图2B中示出的子显示器81，输入与X射线成像相关的各种类型的信息或命令。

例如，用户可通过子输入单元82和子显示器81输入X射线源110将移动到达的位置。

尽管图2A示出连接到检查室的屋顶的固定型X射线成像设备，但X射线成像设备100可包括在对本领域的普通技术人员显而易见的范围内的具有各种结构的X射线成像设备(诸如，C臂型X射线成像设备和移动X射线成像设备)。

同时，X射线源110可包括：X射线管，产生X射线；准直仪，调节将被X射线管所产生的X射线辐射的区域；以及捕获单元120，捕获相机图像。下文中，将参照附图对此进行详细描述。

图3A是示出准直仪的构造的视图，图3B是沿着图3A中的A-A'线截取的叶片的横向剖视图。

参照图3A，准直仪113可包括一个或更多个可移动叶片113a、113b、113c和113d，这一个或更多个叶片因由具有高带隙的材料形成而可吸收X射线。可随着这一个或更多个叶片移动来调节X射线的辐射范围，准直仪113还可包括向这一个或更多个叶片中的每个叶片提供电力的电机。

控制单元140计算与设置的X射线辐射区域对应的这一个或更多个叶片中的每个叶片的移动量，并且将用于将这一个或更多个叶片移动达计算出的移动量的控制信号发送到准直仪113。

例如，准直仪113可包括均具有四边形形状的四个叶片113a、113b、113c和113d。第一叶片113a和第三叶片113c可沿着x轴在两个方向上移动，第二叶片113b和第四叶片113d可沿着y轴在两个方向上移动。

另外，四个叶片113a、113b、113c和113d中的每个可分别移动，或者第一叶片113a和第三叶片113c可成组地一起移动，第二叶片113b和第四叶片113d可成组地一起移动。

可通过由四个叶片形成的隙缝R来辐射X射线，可通过将X射线穿过隙缝R来执行准直。因此，在这个实施例中，隙缝R被称为准直区域，X射线辐射区域表示已经穿过准直区R的X射线入射到对象1或X射线检测器200上的区域。

参照图3B，准直仪113布置在X射线管111的前方。这里，朝向X射线管111前方的方向表示X射线的辐射方向。从X射线管111的焦点2辐射的X射线的X射线辐射区域E受准直仪113限制，并且X射线的散射减少。

在从X射线管111辐射的X射线之中，入射到叶片113a、113b、113c和113d上的X射线被吸收到叶片中，已经穿过准直区R的X射线入射到X射线检测器200上。这里，描述将假定不存在对象。

当X射线以锥形光束形式散射时，X射线辐射区域E大于准直区R。可由控制单元140通过基于X射线辐射区域E和准直区R之间的关系调节准直区R，用X射线来辐射X射线辐射区域E的所期望的范围。

尽管在以上示例中已经将准直仪113描述为具有四边形形状的四个叶片，但这只是可应用于X射线成像设备100的示例，并且准直仪113中包括的叶片的数量或形状不限于此。

图4示出从前方观察的X射线源。

参照图4，准直仪113可布置在X射线源110前方，捕获单元120可内置于与准直仪113相邻的区域中。

捕获单元120可通过被实现为诸如电荷耦合器件(CCD)相机和互补型金属氧化物硅(CMOS)相机的相机来捕获视频。可供选择地，捕获单元120还可按短间隔来捕获静止图像。

在X射线源110捕获对象的X射线图像的同时，捕获单元120捕获对象(例如，目标)的真实图像。在以下将描述的实施例中，X射线源110捕获的图像将被称为X射线图像，捕获单元120捕获的图像将被称为相机图像。捕获图像可包括或者可不包括对象。也就是说，可在对象1被布置于X射线检测器200前方的情况下捕获相机图像，并且还可在不存在对象1的开启下捕获相机图像。

捕获单元120可布置在可捕获X射线待成像对象的一部分的位置处。例如，捕获单元120可在与从X射线源110辐射X射线的方向相同的方向上安装在X射线源110上。当捕获单元120安装在X射线源110上时，用户可在查看相机图像的同时，更容易地设置与X射线图像相关的设置，这是因为X射线图像中示出的区域和相机图像中示出的区域之间的偏差减小。可在使X射线图像中示出的区域和相机图像中示出的区域之间的偏差最小并且不影响X射线成像的范围内，适宜地确定捕获单元120的安装位置。

由于外壳110a可形成在准直仪113的前方，因此外壳110a可由诸如透明树脂或玻璃的材料形成，以使其对从X射线管111辐射的X射线的影响最小。

另外，可在准直仪130的前方形成的外壳110a上显示十字形状的引导线GL。当通过内置于X射线源110中的准直仪灯用可见光线辐射X射线辐射区域E时，可在X射线辐射区域E的中心显示引导线GL的阴影，并且用户可通过查看引导线GL的阴影，直观地识别X射线辐射区域E的位置。

捕获单元120可安装在外壳110a的内部部分上，如图4中所示。可供选择地，捕获单元120还可安装在外壳110a的外部部分上。这里，捕获单元120可安装在设置在外壳110a周缘处的边框上。然而，由于X射线成像设备100的实施例不限于此，因此捕获单元120可安装在任何位置，只要可在该位置处捕获对象的图像。

另外，捕获单元120还可被实现为立体相机。在这种情况下，相机可既布置在X射线源110前方的左侧，又布置在其右侧。当捕获单元120被实现为立体相机时，可捕获关于相机图像的深度的信息，并且可使用深度信息，提高基于相机图像计算出的图像识别精度和各种类型的信息的可靠性。

图5A和图5B是均示出可用于根据实施例的X射线成像设备的自动曝光控制(AEC)传感器的示例的视图。

为了防止对象被X射线过量辐射，X射线成像设备100可执行AEC。为此，可在安装单元24中，设置检测X射线剂量的AEC传感器模块26，如图5A中所示。尽管在这个示例中使用支架20的安装单元24来描述AEC传感器模块26，但AEC传感器模块还可设置在台体10的安装单元14处。

图5A示出从前方观察的安装单元24。AEC传感器模块26可设置在安装单元24内部并且可包括独立地检测X射线剂量的多个AEC传感器26a、26b和26c。例如，AEC传感器中的每个可被实现为电离室。

当AEC传感器布置在X射线成像部分的中心处时，可以进行最精确的AEC。可在安装单元24的表面处设置分别表示多个AEC传感器26a、26b和26的位置的标记Ma、Mb和Mc，以将X射线成像部分的中心定位在对应于AEC传感器的位置或者选择布置在X射线成像部分中心处的AEC传感器。

尽管如在图5A中提供地图示了总共三个AEC传感器(上侧两个，下侧一个)，但这只是示例。还可设置少于或多于三个AEC传感器，并且还可按不同方式布置AEC传感器。

参照图5B，AEC传感器模块26还可布置在X射线检测器200的前方。朝向X射线检测器200的前方的方向表示X射线的入射方向。图5B示出从侧面观看时X射线检测器200前方设置的AEC传感器模块26。

当X射线入射到AEC传感器上时，可产生电流，并且AEC传感器可将对应于产生的电流的信号发送到控制单元140。发送到控制单元140的信号可以是放大的数字化信号。

基于发送的信号，控制单元140确定当前入射的X射线的剂量是否超过临界剂量。当X射线的剂量超过临界剂量时，可向高压发生器101(高压发生器101向X射线管111供应高电压)发送断路信号，以停止产生X射线。

同时，还可在AEC传感器模块26的前方布置防止X射线被散射的光栅。从X射线源110辐射的X射线中的一些可因在到达X射线检测器200之前碰撞形成对象的空气或物质中的尘粒而偏离其原始路径，发生散射。当被散射的X射线入射到X射线检测器200上时，被散射的X射线对X射线图像产生负面影响(诸如，使X射线图像的对比度降低)。

光栅具有布置有吸收X射线的防护物质(诸如，铅(Pb))的结构。在被辐射的X射线之中，在其原始方向上前行的X射线(即，向前前进的X射线)穿过防护物质之间的部分并且入射到X射线检测器200上，被散射的X射线与防护物质碰撞并且被吸收到防护物质中。

防护物质可布置成线性结构，也可布置成十字状结构。另外，防护物质可在与X射线的辐射方向近似的方向上倾斜并且可致密地布置或平行地布置。

尽管在附图中未示出，但可在安装单元24内设置驱动单元，驱动单元包括可机械地移动光栅的电机。因此，可通过从外部向驱动单元发送控制信号，调节光栅的角度或中心位置。

同时，尽管在示例中已经将AEC传感器模块26描述为设置在安装单元24上，但AEC传感器模块26还可与X射线检测器200一体地设置。

图6和图7均是示出在根据实施例的X射线成像设备的显示单元上显示的画面示例的视图。

如图6中所示，可在显示单元150的屏幕150a上显示用于设置X射线辐射条件的设置窗口151和工作列表155。

工作列表155可包括学习列表155a和协议列表155b，可从学习列表155a中选择学习并且可从协议列表155b中选择成像协议。学习可指的是彼此相关的一组X射线图像。当从学习列表155a中选择任一个学习时，显示可从中选择将被应用于所选择学习的成像协议的协议列表155b。

X射线成像区域可针对各成像协议进行改变，合适的X射线辐射条件可针对各X射线成像区域进行改变。可根据X射线成像部分、对象的姿态等来确定成像协议。例如，成像协议可包括整体前后位(AP)、整体后前位(PA)、和整体侧位(LAT)，还可包括胸部AP、胸部PA\和胸部LAT，并且还可包括针对长骨(诸如，腿骨)的长骨AP、长骨PA和长骨LAT。另外，成像协议还可包括腹部直立成像。

可在设置窗口151上显示可在其中设置X射线辐射条件的图形用户界面(GUI)。GUI可包括可用于设置各种X射线辐射条件的多个图形对象。在这个实施例中，显示单元150上显示的用于提供信息或者从用户接收控制命令的对象(诸如，按钮和图标)可都被称为图形对象。

由于设置窗口151上显示的图形对象用于从用户接收用于设置X射线辐射条件的命令，因此图形对象可被实现为分别对应于各种X射线辐射条件的按钮。

例如，可显示：管电压设置按钮151a，用于接收管电压设置；管电流设置按钮151b，用于接收管电流设置；以及曝光时间设置按钮151c，用于接收X射线曝光时间设置。用户可选择按钮中的每个按钮，以将X射线辐射条件设置成具有所期望值。可通过根据输入单元160的类型进行点击或触摸来选择按钮。

根据实施例，管电压设置按钮151a可分别包括用于增大管电压的按钮和用于减小管电压的按钮，管电流设置按钮151b可分别包括用于增大管电流的按钮和用于减小管电流的按钮曝光时间设置按钮151c可分别包括用于增加曝光时间的按钮和用于减少曝光时间的按钮。

另外，还可显示以下按钮：用于接收与是否将在支架20处或台体10处执行X射线成像相关的设置的捕获位置设置按钮151d，用于接收与患者尺寸相关的选择的对象尺寸选择按钮151e、用于接收与准直仪113的尺寸相关的设置的准直仪设置按钮151f、用于接收与AEC传感器相关的选择的AEC选择按钮151g、用于接收与灵敏度相关的设置的灵敏度接收按钮151h、用于接收与密度相关的设置的按钮151i、用于接收与光栅相关的选择的光栅选择按钮151j、用于接收与滤波器相关的选择的滤波器选择按钮151k、用于接收与焦点尺寸相关的选择的焦点选择按钮151r等。

这些按钮可被实现为由图片、字母、符号等形成的形状。用户可通过移动光标并且点击对应形状或者触摸和操纵该形状来选择任一个形状。因此，可改变对应于所选择形状的设置。

同时，当输入与患者尺寸相关的选择时，可设置被映射作为针对对应尺寸的默认值的X射线辐射条件。例如，存储单元170可存储针对患者的多个尺寸中的每个尺寸的X射线辐射条件被映射到其中的数据库。

当用户选择患者的尺寸时，在设置窗口151中显示被映射作为针对对应尺寸的默认值的X射线辐射条件(诸如，管电压、管电流和曝光时间)。可没有改变地应用映射的X射线辐射条件，或者用户可选择与X射线辐射条件中的每个对应的按钮并且根据上述方法再次设置X射线辐射条件中的每个。这里，用户可参照设置窗口151中显示的默认X射线辐射条件，再次设置X射线辐射条件中的每个。

另外，X射线成像区域可针对各成像协议进行改变，合适的X射线辐射条件可针对各X射线成像区域进行改变。因此，可根据从工作列表155中选择的成像协议和从设置窗口151中选择的对象的尺寸，不同地设置X射线辐射条件。

上述设置窗口151中显示的图形对象的类型和布置都是示意性的。可根据设计者的选择，省略以上图形对象中的一些，还可提供用于改变设置的除了以上图形对象外的图形对象，并且可按与上述示例中的布置不同的布置来提供以上图形对象。

当完成X射线辐射条件的设置时，用户可选择曝光按钮151l来执行X射线成像并且可在尝试初始化设置时选择重置按钮151n。

同时，为了得到执行X射线成像所需的信息，捕获单元120可在X射线源110正面对X射线检测器200的同时捕获相机图像。在这种情况下，X射线检测器200或X射线检测器200安装在其上的安装单元14和24可被对象1覆盖，而在相机图像中可未示出。相反地，当在对象1没有设置在X射线检测器200前方的同时捕获相机图像时，可在相机图像中示出X射线检测器200或X射线检测器200安装在其上的安装单元14和24。可在设置窗口151的一侧显示捕获的相机图像152，如图7中所示。

图6中示出的工作列表155和图7中示出的相机图像152可彼此切换。在显示工作列表155的同时选择相机图像按钮I时，工作列表155可切换成相机图像152，并且在显示相机图像152的同时选择关闭按钮152b时，相机图像152可切换成工作列表155。可供选择地，当所选择的成像协议需要拼接成像时，工作列表155可自动切换成相机图像152，然后可显示关于下述拼接成像的画面。

参照图7，X射线辐射窗口B1可通过重叠在相机图像152中示出的X射线检测器200或安装单元24上进行显示。在这个示例中，X射线检测器200安装在安装单元24中，并且安装单元24显示在相机图像中。

X射线辐射窗口B1是用于标识从X射线源110辐射的X射线所到达的X射线检测器200的区域的(即，X射线辐射区域E)的工具。控制单元140可根据以下将描述的算法来计算X射线辐射区域E，并且在相机图像152中显示表示计算出的X射线辐射区域E的尺寸和位置的X射线辐射窗口B1，以向用户提供关于计算出的X射线辐射区域E的尺寸和位置的信息。这里，X射线辐射窗口B1的尺寸和位置是相对于相机图像152中示出的安装单元24而言的。

用户可通过借助输入单元160输入预定操作命令来调节显示单元150上显示的X射线辐射窗口B1的位置、尺寸、或形式，并且控制单元140可根据输入的操作命令来控制准直仪113以调节X射线辐射区域E。

由于设备的各种误差，会导致显示单元150上显示的X射线辐射窗口B1和实际的X射线辐射区域E互不相同。也就是说，在一些情况下，X射线辐射窗口B1可能没有准确地反映实际X射线辐射区域E的位置或尺寸。因此，X射线成像设备100可执行验证图7中示出的X射线辐射窗口B1是否准确地反映实际X射线辐射区域E的过程。

首先，将描述在显示单元150上显示X射线辐射窗口B1的方法。

控制单元140可使用预先存储的X射线成像设备100的坐标信息，在显示单元150上显示X射线辐射窗口B1。控制单元140可包括预先存储的与X射线源110和X射线检测器200之间的距离、准直仪113所形成的隙缝R的形式和面积、从X射线管111到准直仪113的隙缝R的距离等有关的多个信息，或者可从预先存储的信息计算得到以上多个信息。

控制单元140可使用以上多个信息，计算在安装单元24的表面处形成的X射线辐射区域E的三维坐标。通过控制单元140计算出的X射线辐射区域E的三维坐标对应于X射线成像设备100所处空间的全局坐标系上的坐标。通过控制单元140计算出的X射线辐射区域E的坐标信息可包括至少X射线辐射区域E的顶点的坐标。

表示X射线辐射区域的X射线辐射窗口B1通过重叠在相机图像152上进行显示。由于通过重叠在相机图像152上进行显示的X射线辐射窗口B1是基于二维坐标系，因此控制单元140将计算出的关于X射线辐射区域E的三维坐标的信息转换成基于二维图像坐标系的坐标。

另外，图7中示出的相机图像152是捕获单元120所获取的图像，捕捕获单元120的坐标系不同于全局坐标系。因此，为了将关于X射线辐射区域E的三维坐标的信息转换成基于如上所述的二维图像坐标系的坐标，全局坐标系应该被转换成相机坐标系。也就是说，全局坐标系应该被转换成相机坐标系，并且关于被转换成基于相机坐标系的坐标的三维坐标的信息应该被转换成基于二维图像坐标系的坐标。

用于将基于全局坐标系的坐标(X，Y，Z)转换成基于二维坐标系的坐标(x，y)的等式可被表达为等式1。控制单元140可使用以下等式1所表达的全局坐标系和二维坐标系之间的关系，将在X射线检测器200处形成的X射线辐射区域的三维坐标转换成将在显示单元150上显示的X射线辐射窗口B1的二维坐标。控制单元140可使用如上转换得到的二维坐标，通过将X射线辐射窗口B1重叠在显示单元150上显示的相机图像上来显示X射线辐射窗口B1。

<等式1>

在等式1中，x和y代表二维图像传感器的坐标(即，图像坐标系的坐标)，X、Y和Z代表全局坐标系的坐标。

在以上的等式1中，左侧的第一个矩阵包括捕获单元120的内部参数(诸如，捕获单元120的焦距和主点)作为矩阵元。在等式1中，fx和fy代表捕获单元120的焦距，cx和cy代表捕获单元120的主点。

在等式1中，右侧的第二个矩阵是允许全局坐标系匹配相机坐标系的矩阵并且包括捕获单元120的外部参数(诸如，捕获单元120的安装方向)作为矩阵元。

在等式1中，A代表以相机坐标系的z轴为旋转轴的旋转角度(翻滚角)，B代表以相机坐标系的x轴为旋转轴的旋转角度(俯仰角)，C代表以相机坐标系的y轴为旋转轴的旋转角度(偏航角)。另外，t₁、t₂和t₃均代表相机坐标系和全局坐标系之间的平移移动距离。

图8A是示出正从X射线源辐射的表示X射线辐射区域的光的概念视图，图8B是示出在显示单元上显示的相机图像中包括光辐射区域的示例的视图，图9是示出基于光辐射区域显示X射线辐射窗口的示例的视图。图10是示出使用坐标信息产生的X射线辐射窗口和通过图像处理产生的X射线辐射窗口的视图。

参照图8A，可通过X射线源110中包括的光源(例如，准直仪的灯)用可见光线VL辐射与X射线辐射区域E匹配的区域。

如图8B中所示，在相机图像152中还示出通过可见光线VL在安装单元24的表面上产生的光辐射区域L。控制单元140可通过图像处理从相机图像152中提取光辐射区域L的边界并且可基于所提取的光辐射区域L的边界来产生X射线辐射窗口B2，如图9中所示。所产生的X射线辐射窗口B2可通过重叠在相机图像152上进行显示。为了将这两个X射线辐射窗口B1和X射线辐射窗口B2彼此区分开，在以下将描述的实施例中，用坐标信息产生的X射线辐射窗口B1可被称为第一X射线辐射窗口B1，通过图像处理产生的X射线辐射窗口B2可被称为第二X射线辐射窗口B2。

根据实施例的X射线成像设备100经历将准直仪的灯所形成的光辐射区域L与实际X射线辐射区域E进行匹配的校准处理并且确定捕获单元120的相机参数(诸如，主点、焦距和安装角度等)，使得显示单元150上显示的X射线辐射窗口B1和X射线辐射窗口B2可准确地表示实际X射线辐射区域E。

当在校准处理中没有出现错误时，使用坐标信息产生的X射线辐射窗口B1和通过图像处理产生的X射线辐射窗口B2彼此匹配，如图10中所示。因此，当第一X射线辐射窗口B1和第二X射线辐射窗口B2彼此不匹配时，可确定在上述校准过程中出现了错误。因此，控制单元140执行以下处理：通过执行将第一X射线辐射窗口B1与第二X射线辐射窗口B2进行比较的处理，验证在上述校准处理中是否出现了错误。

由于使用上述两种方法产生的X射线辐射窗口B1和X射线辐射窗口B2的位置、形式和尺寸之间的差异意味着在校准处理中出现了错误，因此控制单元140可通过显示单元150显示请求执行校准的消息等。另外，可通过将第一X射线辐射窗口B1和第二X射线辐射窗口B2重叠在相机图像152上来显示第一X射线辐射窗口B1和第二X射线辐射窗口B2，从而直观地表示彼此不匹配的这两个X射线辐射窗口B1和X射线辐射窗口B2。用户可查看该消息并且重新执行上述的校准处理。

另外，控制单元140可在使用上述两种方法而产生的X射线辐射窗口彼此不匹配时计算不一致的程度，以计算用于解决不一致的校准参数，而不是显示请求执行校准的消息。可基于计算出的校准参数来自动执行校准，可在显示单元150上显示校准参数来指导用户执行校准。

控制单元140可基于所述不一致信息来计算解决不一致所需的捕获单元120的焦距和主点，并且可计算将全局坐标系转换成相机坐标系所需的变量。

另外，在所公开的实施例中，由于捕获单元120的焦点和X射线管111的焦点之间的差异，导致会出现偏差。控制单元140可使用不一致信息来计算补偿该偏差所需的参数。控制单元140可使用如上计算出的参数来自动执行校准或者可通过显示单元150显示计算出的参数以辅助用户执行校准。

同时，在进行X射线成像之前，根据实施例的X射线成像设备可执行将X射线源110和X射线检测器200彼此对准的处理。可通过将X射线辐射区的中心与X射线检测器200的中心进行匹配，将X射线源110和X射线检测器200彼此对准。下文中，将参照图11至图15对此进行详细描述。

图11至图15是示出将根据实施例的X射线成像设备的X射线源和X射线检测器彼此对准的方法的视图。

如图11中所示，控制单元140通过上述的使用坐标信息的方法或者通过图像处理提取X射线辐射区域的边界的方法来产生X射线辐射窗口B3，并且通过将所产生的X射线辐射窗口B3重叠在捕获单元120所捕获的相机图像152上来显示所产生的X射线辐射窗口B3。

另外，如图12中所示，控制单元140通过上述的使用坐标信息的方法或者通过图像处理提取相机图像152中示出的X射线辐射检测器200的边界的方法来产生表示X射线检测器200的边界的检测器边界线B4，并且通过将所产生的检测器边界线B4重叠在捕获单元120所捕获的相机图像152上来显示所产生的检测器边界线B4。当如在这个示例中一样，X射线检测器200安装在安装单元24内部时，可使用相机图像152中示出的安装单元24来替代X射线检测器200。

通过重叠在相机图像152上进行显示的X射线辐射窗口B3和检测器边界线B4可通过用不同颜色显示而被彼此区分开。在图11至图15中，用实线显示X射线辐射窗口B3并且用虚线显示检测器边界线B4。

在图13和图14中，示出检测器边界线B4和X射线辐射窗口B3在显示单元150上一起显示的示例。

当X射线辐射窗口B3的四个顶点和分别对应于这四个顶点的检测器边界线B4的四个顶点之间的间隔g都与图13中所示相同时，控制单元140可确定X射线检测器200和X射线源110彼此对准。

可供选择地，当如图4中所示X射线辐射窗口B3的中心c1和检测器边界线B4的中心c2彼此匹配时，控制单元140可确定X射线检测器200和X射线源110彼此对准。

当X射线辐射窗口B3的四个顶点和分别对应于这四个顶点的检测器边界线B4的四个顶点之间的间隔g2、g3、g4和g5互不相同，或者如图15中所示X射线辐射窗口B3的中心c1和检测器边界线B4的中心c2彼此不匹配时，控制单元140可确定X射线检测器200和X射线源110彼此不对准。在这种情况下，控制单元140可计算X射线辐射窗口B3的四个顶点和分别对应于这四个顶点的检测器边界线B4的四个顶点之间的间隔g2、g3、g4和g5并且计算使计算出的间隔彼此匹配的X射线源110或X射线检测器200的移动距离和移动方向。

控制单元140可通过根据如上计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动距离和移动方向移动X射线源110或X射线检测器200来匹配间隔。

可供选择地，控制单元140还可通过显示单元150显示计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动距离和移动方向，以指导用户移动X射线源110或X射线检测器200。

可供选择地，控制单元140可计算X射线辐射窗口的中心c1和检测器边界线的中心c2之间的间隔g1，并且可基于计算出的间隔，计算与X射线辐射窗口的中心和检测器边界线的中心匹配的X射线源110或X射线检测器200的移动方向和移动距离。控制单元140可通过根据如上计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动距离移动X射线源110或X射线检测器200来匹配X射线辐射窗口的中心和检测器边界线的中心。

可供选择地，控制单元140还可通过显示单元150显示计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动方向或移动距离，以指导用户移动X射线源110或X射线检测器200。

如图15中所示，还可将X射线源110或X射线检测器200的移动距离和移动方向作为文本显示，并且还可将X射线辐射窗口B3、检测器边界线B4、彼此不匹配的顶点之间的间隔、X射线辐射窗口的中心c1和检测器边界线的中心c2之间的间隔作为图像显示。

同时，当X射线源110和X射线检测器200彼此对准时，用户可通过输入单元160输入预定操作命令，以调节显示单元150上显示的X射线辐射窗口B3的位置、尺寸、或形式。例如，可通过拖拽X射线辐射窗口B3的边界来调节X射线辐射窗口B3的位置、尺寸、或形式。

在用户调节X射线辐射窗口B3时，X射线辐射窗口B3会偏离X射线检测器200的边界。

图16是示出在根据实施例的X射线成像设备的显示单元上显示的X射线辐射窗口偏离X射线检测器边界的示例的视图。

如图16中所示，显示单元150上显示的X射线辐射窗口B3可部分偏离相机图像152中示出的X射线检测器200的边界。另外，在这个示例中，X射线检测器200安装在安装单元24内部，并且在相机图像152中只示出安装单元24。在这种情况下，可基于X射线辐射窗口B3是否偏离安装单元24的边界来确定X射线辐射窗口B3是否偏离X射线检测器200的边界。

尽管在图16中示出X射线辐射窗口B3部分偏离X射线检测器200的边界的情况，但X射线辐射窗口B3也可能完全偏离X射线检测器200的边界。

当用X射线辐射偏离X射线检测器200的边界的区域时，会出现不必要地暴露于过量X射线。当X射线辐射窗口B3偏离相机图像152中示出的X射线检测器200的边界时，控制单元140可通过如图16中所示用不同颜色显示偏离X射线检测器200的边界的区域B3-2和存在于X射线检测器200的边界内的区域B3-1来告知用户，以防止暴露于过量X射线。

例如，控制单元140可将存在于X射线检测器200的边界内的区域B3-1显示为绿色并且将偏离X射线检测器200的边界的区域B3-2显示为红色，以告知用户X射线辐射窗口B3偏离了X射线检测器200的边界。作为参考，在图15中示出的示例中，使用实线显示出现在X射线检测器200的边界内的X射线辐射窗口B3的边界，并且使用虚线显示偏离X射线检测器200的边界的X射线辐射窗口B3的边界，以将这二者彼此区分开。

使用不同颜色或者虚线和实线来告知X射线辐射窗口已经偏离X射线检测器200的边界仅仅是示例，还可利用输入单元160的声音或振动。也就是说，X射线成像设备100可使用基于视觉、听觉、或触觉刺激的各种方法，告知用户显示单元150上显示的X射线辐射窗口偏离了X射线检测器200的边界。

同时，为了确定X射线辐射窗口B3是否偏离了相机图像152中示出的X射线检测器200的边界，控制单元140可比较上述检测器边界线B4的位置和X射线辐射窗口B3的位置之间的关系。

由于对X射线辐射区域E执行X射线成像，因此X射线辐射区域可对应于X射线成像区域。当指定了X射线成像区域时，控制单元140可控制准直仪113匹配X射线辐射区域E和指定的X射线成像区域。

可由用户在执行X射线成像时直接指定X射线成像区域，但还可通过针对多个成像协议中的每个进行预设并且在随后执行X射线成像时选择成像协议中的一个来自动指定X射线成像区域。下文中，将参照附图对此进行详细描述。

图17至图19是示出根据成像协议预设成像区域的示例的视图，图20是示出存储在存储单元中的信息的视图。

如图17中所示，可针对多个成像协议中的每个预设成像区域。与成像协议相关的描述与上述相同。

为了针对多个成像协议中的每个预设成像区域，显示单元150可显示成像协议设置窗口154。成像协议设置窗口154可包括协议列表154c。

用户可使用输入单元160从协议列表154c中选择期望由用户设置其成像区域的成像协议。

为了接收对成像区域的设置，可在显示单元150上显示具有与对象(例如，待成像的目标)的形状近似的形状的对象模型154b，并且用户可调节对象模型154b上显示的成像窗口154a的位置和尺寸，以设置所选择的成像协议的成像区域。在这个实施例中，对象是人体，并且对象模型154b具有人体的形状。只需要对象模型154b示出对象的大致轮廓，并不一定示出对象的详细结构。

例如，可通过将光标C放在成像窗口154a的边缘或顶点并且选择且拖拽成像窗口154a来调节成像窗口154a的尺寸和位置。

尽管在这个示例中成像窗口154a的形状可以是四边形，但形状不限于此，成像窗口154a可具有除了四边形形状外的形状，包括多边形形状、圆形形状和椭圆形形状。

在针对多个成像协议中的每个设置成像区域的具体示例中，如图18中所示的对象的从面部到膝盖以上部分的区域可被设置为整体AP，如图19中所示的对象的从颈部到腰部的区域可被设置为胸部AP。

如图20中所示，设定的成像区域可与对应于其的成像协议建立映射并且被存储在协议数据库(DB)中，协议DB可被存储在存储单元170中。

另外，还可连同成像区域，针对多个成像协议中的每个映射并且存储X射线辐射条件。在这种情况下，可针对多个成像协议中的每个预设辐射条件或者可由用户设置X射线辐射条件。

当执行X射线成像并且选择多个成像协议中的一个时，控制单元140可在存储单元170中搜索与所选择的成像协议建立映射的成像区域并且对找到的成像区域执行X射线成像。

另外，当连同成像区域映射并且存储X射线辐射条件时，可通过应用所存储的X射线辐射条件来执行X射线成像。

图21是示出从对象的图像中提取对应于成像协议的成像区域的处理的视图，图22是示出显示了所提取的成像区域的相机图像的视图。

用户可在执行X射线成像之前选择成像协议并且在对象被布置在X射线检测器200前方的同时捕获单元120可捕获相机图像152。

控制单元140可在存储单元170中搜索与所选择的成像协议建立映射的成像区域并且从相机图像152中提取成像区域。

控制单元140可通过向相机图像152应用诸如对象识别算法的图像处理，从相机图像152中提取成像区域。例如，可向相机图像152应用边缘检测，以提取对象的轮廓或形式并且检测识别成像区域所需的一些特征(诸如，从头部到脚趾的长度(高度)、头部或肩部的宽度和腿的长度)。在这个示例中，当识别大致的高度、宽度等时，可基于大致的高度、宽度等来检测所需的特征，即便没有识别对象的所有详细特征。

在另一个示例中，还可通过分析带有对象的相机图像和不带对象的相机图像之间的差异来提取对象的形式，并且可应用诸如对象图案检测和面部识别的各种图像处理技术来提高提取成像区域的效率和准确性。

当通过控制单元140从相机图像152中提取成像区域时，控制单元140可控制准直仪113，使得X射线辐射区域E对应于成像区域。也就是说，控制单元140可控制准直仪113，使得用X射线照射成像区域。这里，当需要移动X射线源110或X射线检测器200时，X射线源110或X射线检测器200可移动到对应于成像区域的位置。另外，当成像区域的范围通过执行单次X射线成像不可被覆盖时，可划分成像区域并且可执行拼接成像。

另外，显示单元150可通过如图22中所示将所提取的成像区域重叠在相机图像152上来显示所提取的成像区域，以给用户提供与将捕获的对象1的区域相关的信息。

图23是示出预设与对象尺寸相关的信息的操作的视图，图24是示出预先存储的与对象尺寸相关的信息的视图。

可得到最佳X射线图像的X射线辐射条件可根据对象尺寸而不同，并且可允许的X射线曝光量可根据对象尺寸而不同。因此，根据实施例的X射线成像设备100可预设与对象的多个尺寸中的每个对应的X射线辐射条件，并且用户可直接将对象尺寸分类。

参照图23中示出的示例，显示单元150可显示对象尺寸设置画面155。具体地讲，显示单元150可显示对象模型154b并且使用输入单元160将对象尺寸分类。在具体示例中，可指定高度、肩膀的高度和腿的长度并且将其映射为特定尺寸。高度、肩膀的高度和腿的长度还可被指定为特定值并且还可被指定为预定范围。

为了指定高度、肩膀的高度和腿的长度，用户可直接输入值，可垂直和水平地拖拽显示单元150上显示的对象模型154b的边缘，并且还可垂直地拖拽对应于头部高度的线L_H、对应于肩膀高度的线L_S、和对应于腿的长度的线线L_L。

由用户分类的对象尺寸可被存储在如图24中所示的对象尺寸DB中，并且对象尺寸DB可被存储在存储单元170中。

尽管对象的尺寸可被分类为大、中、小、儿童、婴儿等，但X射线成像设备100的实施例不限于此并且还可被细分或归纳。

图25是示出可通过其针对对象的多个尺寸中的每个设置X射线辐射条件的画面的视图。

参照图25，可在显示单元150的画面150a上显示可通过其设置X射线辐射条件的设置窗口151。用户可针对对象的多个尺寸中的每个设置X射线辐射条件。

可在设置窗口151上显示GUI，可通过该GUI，针对对象的多个尺寸中的每个设置X射线辐射条件。例如，可在设置窗口151的上部部分显示能够识别预先分类的对象的识别标签(大、中、小、儿童和婴儿)，并且当用户操纵输入单元160来选择识别标签中的一个时可启用菜单，可通过该菜单，针对所选择的对象尺寸设置X射线辐射条件。

当用户移动光标C选择对应于中等尺寸(中)的识别标签时，交互操作的结果是，可在设置窗口151的右侧显示中等尺寸的对象模型154b。

当选择了期望设置其X射线辐射条件的对象尺寸时，可启用可通过其针对所选择的对象尺寸选择X射线辐射条件的GUI。

当启用该GUI时，可显示可用于设置所选择的对象尺寸的X射线辐射条件的各种类型的图形对象。例如，可在设置窗口151中显示用于接收管电压设置的管电压设置按钮151a、用于接收管电流设置的管电流设置按钮151b、和用于接收X射线曝光时间设置的曝光时间设置按钮151c。用户可选择这些按钮中的每个，以将X射线辐射条件设置成具有所期望值。

另外，还可在设置窗口151中显示用于接收与是否将在支架20处或台体10处执行X射线成像相关的设置的捕获位置设置按钮151d、用于接收与准直仪113的尺寸相关的设置的准直仪设置按钮151f、用于接收与AEC传感器相关的选择的AEC选择按钮151g、用于接收与灵敏度相关的设置的灵敏度设置按钮151h、用于接收与密度相关的设置的按钮151i、用于接收与光栅相关的选择的光栅选择按钮151j、用于接收与滤波器相关的选择的滤波器选择按钮151k、用于接收与焦点尺寸相关的选择的焦点选择按钮151r等。

对象尺寸选择按钮151e可与识别标签的选择交互操作。例如，当用户选择了对应于中等尺寸(中)的识别标签时，对象尺寸选择按钮151e中包括的中等尺寸的人的图标可被突出显示。

当完成针对对象的多个尺寸中的每个设置X射线辐射条件时，用户可选择预设按钮151l完成设置并且可在尝试初始化设置时选择重置按钮151n。

图25中示出的GUI仅仅是可应用于X射线成像设备100的示例，应该注意，GUI可具有与图25中示出的构造不同的构造。

同时，除了对象尺寸之外，在设置X射线辐射条件时，还会考虑成像协议。在这种情况下，可通过根据成像协议将对象尺寸中的每个分割，针对多个对象尺寸中的每个设置X射线辐射条件。例如，可通过根据整体PA、整体AP、整体LAT、胸部PA、胸部AP、胸部LAT、腿PA、腿AP和腿LAT将大尺寸分割来设置大尺寸X射线辐射条件，同样地，还可设置其他剩余的尺寸。

另外，当由于成像协议的特征而需要执行拼接成像时，还可基于对象模型将拼接区域划分成多个区域并且可针对划分区域中的每个设置X射线辐射条件。

针对对象的多个尺寸中的每个设置的X射线辐射条件还可被存储在存储单元170中或者例如还可与对象尺寸一起存储在对象尺寸DB中。

图26是示出基于相机图像自动确定对象尺寸的操作的视图。

当捕获单元120捕获相机图像时，控制单元140可分析相机图像，以自动确定对象尺寸。

例如，控制单元140可应用诸如对象识别算法的图像处理，以从相机图像152中识别对象1的腿的起点、脚趾、肩膀、头部等并且可在考虑到识别结果、源-图像距离(ID)、或源-对象距离(OD)的情况下计算腿长度、肩膀高度和高度。

可供选择地，控制单元140可向相机图像应用边缘检测以提取对象的轮廓，并且还可在考虑到相机图像中示出的对象轮廓尺寸、SID、或SOD的情况下估计对象的大致尺寸。

例如，可预先存储基于捕获单元120的相机坐标系、X射线成像设备100所被布置的空间的全局坐标系和相机图像的二维坐标系之间的关系，并且可使用坐标系之间的转换来计算实际空间中的相机图像中显示的对象的轮廓尺寸。

控制单元140可在存储单元170中搜索与所估计的对象尺寸对应的X射线辐射条件，并且可根据找到的X射线辐射条件来控制X射线源110等。

同时，当控制单元140确定对象的尺寸时，可在设置窗口151上显示被映射作为对应尺寸默认值的X射线辐射条件。可在没有改变的情况下应用映射的X射线辐射条件，或者用户可选择与X射线辐射条件中的每个对应的按钮并且再次设置X射线辐射条件中的每个。这里，用户可参照设置窗口151中显示的默认X射线辐射条件来再次设置X射线辐射条件中的每个。

如以上提到的，当对象的x辐射成像部分大于X射线辐射区域E或者X射线检测器200可在其中检测到X射线的检测区域时，X射线成像部分可被划分成多个区域，并且可针对多个划分区域中的每个分别执行X射线成像。

同时，通过将X射线成像部分划分成多个区域、针对多个划分区域中的每个成像并且拼接多个划分区域中的每个的X射线图像而得到单个整体X射线图像可用诸如全景成像、拼接成像、分割成像等各种术语来表示。为了方便描述，在将描述的实施例中，这种成像(全景成像、拼接成像、分割成像等)将被称为拼接成像。另外，针对划分区域中的每个的X射线图像中的每个X射线图像将被称为划分X射线图像并且针对划分区域中的每个的X射线成像中的每个X射线成像将被称为划分成像。此外，通过将多个划分X射线图像拼接在一起而产生的一个图像将被称为拼接图像。下文中，将参照附图详细描述与拼接成像相关的实施例。

图27是示出拼接在一起的图像示例的视图，图28是示出划分成像区域以执行拼接成像的示例的视图，图29是示出多个划分区域中的每个之间的重叠区域的视图。

如图27中所示，X射线成像设备100可将X射线成像部分划分成多个区域并且可对多个划分区域中的每个单独执行X射线成像。

控制单元140可将划分区域的X射线图像(即，划分X射线图像X₁、X₂和X₃)拼接在一起，以产生示出整个X射线成像部分的一个拼接在一起的图像X₁₂₃。在这个实施例中，将在其中执行拼接成像的整个区域将被称为拼接区域。

如上所述，当所选择的成像协议对应于拼接成像时，工作列表155可切换成图28中示出的相机图像152。另外，与所选择的成像协议对应的成像区域可被自动指定为拼接区域。控制单元140可自动划分拼接区域。例如，控制单元140可基于检测区域的高度和X射线辐射区域的最大高度之中的较小一个，将拼接区域划分成均匀尺寸。

在具体示例中，当通过将拼接区域S的高度(即，表示拼接区域的起点的顶部线L_T和表示拼接区域的终点的底部线L_B之间的距离)除以X射线检测器200待检测区域的高度而得到的值是整数时，解可变成拼接成像中使用的划分区域的数量(即，划分X射线图像的数量)。另一方面，当值不是整数时，划分区域的数量比解大1，并且划分区域中的每个的高度小于X射线检测器200待检测区域的高度。

例如，如图28中所示，当拼接区域S被划分成三个划分区域S₁、S₂和S₃时，可捕获分别与划分区域对应的三个划分X射线图像，然后可将这三个划分X射线图像拼接在一起，以产生一个拼接在一起的X射线图像。

可匹配划分X射线图像中对每个之间的边界部分，以将划分X射线图像拼接在一起，并且可辐射X射线，使得划分X射线图像之间的预定区域彼此重叠，以进行匹配。当完成划分区域的指定时，控制单元140可控制准直仪113向划分区域辐射X射线，使得X射线被辐射到从划分区域向着相邻划分区域扩展预定尺寸的范围。

如图29中示出的示例中，可辐射X射线，使得在第一划分区域S₁和第二划分区域S₂之间布置第一-第二重叠区域O₁₂并且在第二划分区域S₂和第三划分区域S₃之间布置第二-第三重叠区域O₂₃。

由于用X射线冗余地辐射重叠区域O₁₂和O₂₃，因此当生殖器或心脏的辐射敏感部分处于重叠区域中时，控制单元140可将重叠区域移动到其他部分，以避免X射线对辐射敏感部分进行冗余辐射，或者可向用户输出警告。

还可通过向相机图像152应用图像处理(诸如，对象识别算法)来确定辐射敏感部分是否处于重叠区域中。例如，处于从头部到脚趾的长度的中心部分处并且作为大腿起始的一部分可被确定是生殖器所处的部分，与腋窝部分或肩膀向下间隔20cm或更小的一部分可被确定是心脏所处的部分。

与辐射敏感部分相关的信息(例如，关于位置或其形式的信息)可被预先存储在存储单元70中或者还可由用户进行添加或修改。

当输出警告时，可在X射线成像设备100中，通过显示单元150可视地输出或者通过扬声器可听地输出警告。当可视地输出警告时，重叠区域可直接显示在显示单元150上，如图29中所示，或者告知重叠区域处于辐射敏感部分处的文本可显示在显示单元150上。由于仅仅需要传送信息，因此输出警告的方法不受限制。

重叠区域可在拼接图像中变形并且拼接图像中的重叠区域的质量可降低。因此，用户可基于所提供的与重叠区域相关的信息，确定重叠部分是否是需要被免于图像质量劣化的X射线图像中的重要部分。

图30和图31是示出自动调节重叠区域的操作的视图。

参照上述的图29，假定以下情况：第一-第二重叠区域O₁₂处于心脏部分并且第二-第三重叠区域O₂₃处于生殖器区域部分。

如图30中所示，控制单元140可将第一划分区域S₁的下边界向下移动，使得第一-第二重叠区域O₁₂处于心脏部分下方(①→①’)，并且可将第二划分区域S₂的下边界向下移动，使得第二-第三重叠区域O₂₃处于生殖器部分下方(②→②’)。

由于拼接区域S的起点和终点不变，因此拼接区域S不变。因此，当由于第一划分区域S₁的下边界移动而导致第一划分区域S₁的尺寸超过X射线检测器200待检测的区域的尺寸或X射线辐射区域的最大高度时，或者当由于第二划分区域S₂的下边界移动而导致第二划分区域S₂的尺寸超过X射线检测器200待检测的区域或最大X射线辐射区域的尺寸时，可进一步划分第一划分区域S₁或第二划分区域S₂或者可将整个拼接区域S进一步划分成较小区域，然后可重新控制重叠区域。

可供选择地，当如上所述可视地或可听地输出重叠区域处于辐射敏感部分的事实时，还可由用户调节重叠区域。在这种情况下，可如图31中所示在相机图像152上显示辐射敏感部分152d，以指导用户通过避开辐射敏感部分来重置重叠区域。例如，用户可移动显示单元150上显示的重叠区域或者移动多个划分区域的边界线来重置重叠区域。

图32和图33是与用户直接指定拼接区域的情况相关的视图。

在上述示例中，根据成像协议的选择，将预先已经映射的成像区域指定为拼接区域S。然而，也可由用户直接指定拼接区域。

如图32和图33中所示，捕获单元120捕获的相机图像152可显示在显示单元150上。在显示单元150上，表示拼接区域起点的顶部线L_T和表示拼接区域终点的底部线L_B可通过重叠在相机图像152上进行显示。通过观看相机图像152，用户可直观地识别获取成像区域的拼接区域所必需的划分成像操作的数量。在这个方面，显示单元150被构造成允许用户直观且方便地识别划分成像操作的最佳数量，从而防止过量X射线辐射。

顶部线L_T和底部线L_B可初始地显示在相机图像152上的任何位置或者当选择了成像协议时，可显示在对应于所选择成像协议的位置。

当顶部线L_T和底部线L_B显示在相机图像152上的任何位置时，底部线L_B可处于相机图像152的下端部分。由于不管对象尺寸如何，对象的脚都处于相机图像152的下端部分，因此当底部线L_B可处于相机图像152的下端部分时，因为用户不必操纵输入单元来移动底部线L_B，所以用户的工作负担可减少。

当顶部线L_T和底部线L_B显示在对应于成像协议的位置时，控制单元140可执行图像处理(诸如，对相机图像152应用对象识别算法)与识别对应于成像协议的一部分。

可供选择地，可只显示顶部线L_T和底部线L_B中的一个并且可通过指定划分成像的数量来确定另一个。

用户可操纵输入单元160来调节顶部线L_T和底部线L_B的位置。为了指导用户的操纵，显示单元150可显示光标C，光标C可根据用户对输入单元160的操纵在显示单元150上显示的画面上移动。

在输入单元160是鼠标、跟踪球、或键盘的情况下，当用户通过操纵鼠标、跟踪球、或键盘来输入已有移动顶部线L_T和底部线L_B的控制命令时，光标C根据对应于操纵的方向和移动量来移动。在输入单元160是触摸板的情况下，光标C根据用户手指的移动方向和用户手指的移动量来移动。

例如，用户可拖拽顶部线L_T或底部线L_B，以将顶部线L_T或底部线L_B移动到所期望位置，如图32和图33中所示。顶部线L_T和底部线L_B可在对象的垂直方向上或纵向方向上移动。如上所述，可通过顶部线L_T和底部线L_B限定拼接区域S。也就是说，顶部线L_T和底部线L_B之间的区域可以是拼接区域S。

可供选择地，当顶部线L_T和底部线L_B移动到与所选择的成像协议对应的位置时，用户还可参照移动后的顶部线L_T和底部线L_B的位置来重新指定拼接区域。

当指定拼接区域S时，控制单元140可自动划分拼接区域S。与拼接区域S的自动划分相关的描述与上述示例中的相同。

控制单元140可在每当顶部线L_T和底部线L_B移动时执行实时均匀划分，并且示出结果。例如，当如图32中所示拼接区域S被划分成四个区域S₁、S₂、S₃和S₄时，可使用诸如虚线的引导线来划分区域，划分区域的引导线可被编号1至4，以提供关于划分区域总数和分派给对应区域的数量的信息。

第一引导线①可以是将通过执行单次X射线成像获取其X射线图像的最大区域的下限。第二引导线②可以是将通过执行两次X射线成像获取其X射线图像的最大区域的下限。第三引导线③可以是将通过执行三次X射线成像获取其X射线图像的最大区域的下限。第四引导线④可以是将通过执行四次X射线成像获取其X射线图像的最大区域的下限。

另外，当如图33中所示用户已经将底部线L_B向着顶部线L_T拖拽时，控制单元140可重新执行实时均匀划分。当拼接区域S减小并且被划分成三个区域S₁、S₂、和S₃时，划分区域的引导线可被编号1至3，以告知拼接区域被划分成总共三个区域。

另外，为了强调划分图像的数量已经改变，显示单元150可显示第四引导线④，以将其与剩余的第一引导线①、第二引导线②和第三引导线③区分开。第四引导线④可被显示为虚线，可被模糊或者以不同颜色显示。然而示例性实施例不限于此，第四引导线④可按不同方式显示，以将其与剩余的第一引导线①、第二引导线②和第三引导线③区分开。

当完成拼接区域的指定时，用户可选择应用按钮152a，当选择应用按钮152a时，显示单元150可在下述的相机图像152上显示划分窗口W1、W2、W3。

另外，当在显示划分窗口的同时输入用于移动顶部线L_T或底部线L_B的控制命令时，包括划分窗口的本画面可切换成包括引导线的前一画面，使得拼接区域或划分区域被重新指定。

另外，在像上述情况一样用户直接指定了拼接区域S的情况下，可确定重叠区域是否处于辐射敏感部分，并且当发现重叠区域处于辐射敏感部分时，可输出警告或者可自动控制重叠区域。可供选择地，可由用户直接划分拼接区域S。另外，在这种情况下，像上述情况一样，可确定重叠区域是否处于辐射敏感部分，并且当发现重叠区域处于辐射敏感部分时，可输出警告或者可自动控制重叠区域。另外，当用户输入拼接区域S的划分时，可在相机图像152上显示辐射敏感部分来对用户进行引导，使得重叠区域不处于对应的辐射敏感部分。

尽管已经在以上实施例中将控制单元140描述为将拼接区域S划分成均匀尺寸，但X射线成像设备100的实施例不限于此。还可调节划分区域中的每个的尺寸，使其互不相同，并且也可由用户直接设置划分区域中的每个的尺寸。用户可指定各划分区域的起点和终点。如果期望将整个拼接区域S分割成三个划分区域，则可指定第一划分区域S₁的起点和终点、第二划分区域S₂的起点和终点、以及第三划分区域S₃的起点和终点。

如果通过直接移动大X射线源来执行拼接成像区域的指定，则使得用户难以精确地指定拼接区域并且会造成用户严重疲劳。

根据以上实施例，X射线成像设备可精确地指定拼接区域并且可降低用户疲劳度。

另外，可通过自动或手动调节重叠区域，防止用X射线反复辐射重要身体部分。

图34A至图36是示出允许用户在根据实施例的X射线成像设备中设置多个划分区域中的每个的X射线辐射区域的宽度的画面的视图。

传统上，根据准直仪所确定的X射线辐射区域来固定划分区域的宽度。然而，由于即使是相对于单个对象，在划分区域中的每个中对象所占据的面积也是不同的，因此当分别向所有划分区域应用具有相同宽度的X射线辐射区域时，会出现不必要暴露于过量X射线。

因此，根据实施例的X射线成像设备100可针对多个划分区域中的每个调节X射线辐射区域的宽度。由于X射线辐射区域是通过准直区域确定的，因此调节X射线辐射区域是指调节准直区域。

如图34A中所示，可在相机图像152上显示分别与多个划分区域对应的划分窗口W1、W2和W3。第一划分窗口W1对应于第一划分区域，第二划分窗口W2对应于第二划分区域，第三划分窗口W3对应于第三划分区域。

可供选择地，如图34B中所示，显示单元150可显示划分窗口W1、W2和W3，划分窗口W1、W2和W3中的相邻窗口在相机图像152上方彼此部分重叠。第一划分窗口W1和第二划分窗口W2可彼此重叠，以表现第一划分区域S₁和第二划分区域S₂之间的重叠区域O₁₂，并且第二划分窗口W2和第三划分窗口W3可彼此重叠，以表现第二划分区域S₂和第三划分区域S₃之间的重叠区域O₂₃。

由于划分窗口的尺寸分别对应于划分区域的尺寸，因此划分区域的宽度对应于经准直仪113调节的X射线辐射区域E的宽度。可根据控制单元140或者用户执行的划分来确定划分区域的高度，并且可根据所确定的划分区域的高度来自动调节准直仪113。

在这个实施例中，划分区域的宽度以及高度是可调的。用户可通过水平拖拽划分窗口W1、W2和W3的左边界和右边界来输入调节划分区域的宽度的控制命令。

例如，如图35中所示，可将第二划分窗口W2的左边界向左拖拽并且可将其右边界向右拖拽以延长X射线辐射区域的宽度，使得整个身体被包括在针对与对象的身体部分相应的划分区域的X射线辐射区域中。

可供选择地，如图36中所示，可将第三划分窗口W3的左边界向右拖拽并且可将其右边界向左拖拽以减小X射线辐射区域的宽度，使得不含有腿部的背景从针对与对象的腿部相应的划分区域的X射线辐射区域被去除。

当完成了针对多个划分区域中的每个的X射线辐射区域的宽度的设置时，用户可选择应用按钮152a，并且存储单元170可在选择了应用按钮152a时存储关于所设置的X射线辐射区域宽度的信息。

可在设置窗口151上显示GUI，可通过该GUI针对多个划分区域中的每个设置X射线辐射条件。例如，可在设置窗口151的上侧，显示可通过其识别划分区域的识别标签151p，并且分别对应于划分区域的识别标签#1、#2、和#3可分别显示在识别标签151p-1、151p-2和151p-3上。当用户操纵输入单元160并且选择识别标签中的一个时，可启用可通过其设置针对所选择的划分区域的X射线辐射条件的GUI。

与启用的GUI中显示的各种类型的按钮相关的描述与上述示例中的相同，因此将被省略。

还可使用设置窗口151上显示的准直仪设置按钮151f来调节针对多个划分区域中的每个的准直仪的尺寸，即，X射线辐射区域的尺寸。这里，当通过选择准直仪设置按钮151f来调节准直仪的尺寸时，在右侧显示的相机图像152可与其交互操作，并且可与其联合地调节划分窗口W1、W2和W3的宽度。

相反地，当通过如上所述地水平拖拽划分窗口W1、W2和W3的边界来调节X射线辐射区域的宽度时，准直仪设置按钮151f可与其交互操作并且改变。例如，当通过拖拽划分窗口W1的边界将相对于第一划分区域S1的准直仪的尺寸减小成14×17时，设置窗口151上显示的准直仪设置按钮151f也可显示14×17的尺寸。

同时，还可通过控制单元140自动控制X射线辐射区域的宽度。在这种情况下，控制单元140可向相机图像应用图像处理(诸如，边缘检测)以提取对象的轮廓，并且可基于对象轮廓和背景之间的边界来控制X射线辐射区域的宽度。

例如，控制单元140可通过在对象轮廓和背景之间的边界处于当前示出的X射线辐射区域内时减小X射线辐射区域的宽度来防止不必要的过量X射线暴露，并且可通过在对象轮廓和背景之间的边界处于当前示出的X射线辐射区域外时扩展X射线辐射区域的宽度来获取所需的信息。

当完成针对所有多个划分区域的X射线辐射区域的尺寸和X射线辐射条件的设置时，用户可选择曝光按钮151l来执行X射线成像并且可在尝试进行初始化设置的同时选择重置按钮151n。

图37和图38是示出允许用户选择根据实施例的X射线成像设备中的AEC传感器的画面的视图。

如上所述，可使用多个AEC传感器26a、26b和26c自动控制X射线的剂量。可根据X射线成像部分，使用多个AEC传感器26a、26b和26c中的全部或一些。因此，还可针对多个划分区域中的每个，执行AEC传感器的选择。

如图37中所示，可在划分窗口W1、W2和W3内显示分别对应于多个AEC传感器26a、26b和26c的多个图形对象。控制单元140可通过将相机图像152中的各点与实际空间中的位置进行匹配，执行相机图像152的几何登记。例如，控制单元140可使用相机坐标系、全局坐标系和图像坐标系之间的关系。

控制单元140可获取与X射线检测器200的位置对应的AEC传感器26a、26b和26c的位置并且将AEC传感器26a、26b和26c与相机图像152相协调。控制单元140可执行图像处理，由此AEC传感器26a、26b和26c与相机图像152相协调并且对应于AEC传感器的图形对象被叠加在相机图像152上。

例如，图形对象可包括分别与多个AEC传感器26a、26b和26c对应的多个AEC传感器按钮153a-1、153b-1和153c-1、多个AEC传感器按钮153a-2、153b-2和153c-2、和多个AEC传感器按钮153a-3、153b-3和153c-3。AEC传感器按钮中的每个可显示在对应于其AEC传感器的位置。

用户可选择将用于多个划分区域中的每个的AEC传感器。当选择第一划分窗口W1中的多个AEC传感器按钮153a-1、153b-1和153c-1之中的与将被使用的AEC传感器对应的按钮时，AEC选择按钮151g与其交互操作，并且还在设置窗口151的AEC选择按钮151g上反映和显示选择。

相反地，当如图38中所示使用设置窗口151上的AEC选择按钮151g来输入对AEC传感器的选择时，多个AEC传感器按钮153a-1、153b-1和153c-1与其交互操作，并且还在多个AEC传感器按钮153a-2、153b-2和153c-2上反映和显示选择。

当输入对AEC传感器的选择时，可通过改变与所选择AEC传感器对应的AEC传感器按钮的颜色、将其边缘变暗或变亮、使AEC传感器按钮闪烁等来突出该AEC传感器按钮，以反映已经选择了对应的AEC传感器。可供选择地，可通过实线和虚线将所选择AEC传感器和未选择AEC传感器彼此区分开。可供选择地，可在AEC传感器按钮上显示文本“开/关”，并且当选择了带有“开”的AEC传感器按钮时，文本可从“开”变成“关”。当选择了带有“关”的AEC传感器按钮时，文本可从“关”变成“开”。

另外，当选择AEC选择按钮151g上方的复选框时，可打开或关闭这多个AEC传感器。

当执行X射线成像时，可打开所选择的AEC传感器，并且当执行X射线成像时，可关闭未选择的AEC传感器。然而，颠倒过来是可能的。

当相机图像152上显示的AEC传感器按钮和设置窗口151上显示的AEC旋转按钮151g如上所述彼此交互操作时，用户可更直观地识别他或她自己选择的AEC传感器的位置。

另外，由于在X射线成像期间X射线检测器200被对象1挡住，因此用户不能够直接识别AEC传感器的位置。根据上述的示例性实施例，显示单元150可在相机图像152上方显示AEC传感器按钮，从而使用户能够直观且方便地识别实际对象和AEC传感器的位置之间的关系。

此外，当如上所述地调节了X射线辐射区域的宽度时，可在考虑到调节后的X射线辐射区域的宽度的情况下选择AEC传感器。例如，当X射线辐射区域的宽度收窄时，可只选择AEC传感器中的一些。

可供选择地，控制单元140还可基于多个划分区域中的每个的尺寸或划分区域中的每个的X射线辐射区域的尺寸来自动选择AEC传感器。例如，控制单元140可避免选择设置在X射线辐射区域外部或者不必要的AEC传感器。即使控制单元140选择了AEC传感器，控制单元140也可在设置窗口151上显示的AEC选择按钮151g和相机图像152中的AEC传感器按钮上显示选择了哪个AEC传感器。例如，控制单元140可借助图像处理(诸如，轮廓检测或边缘检测)来检测相机图像152中的对象1的轮廓或边缘并且关闭在对象1外部的AEC传感器。

如果没有关闭对象1外部的AEC传感器，则AEC传感器可直接接收没有穿过对象1的X射线。这造成AEC传感器接收的X射线量快速超过预定量。在这种情况下，由于辐射在对象1上的X射线剂量不足，导致X射线图像的质量可降低。

因此，控制单元140可通过关闭设置在对象1外部的AEC传感器，防止X射线图像的质量降低。

当完成针对多个划分区域中的每个的X射线辐射区域和X射线辐射条件的设置并且选择曝光按钮151l时，X射线成像设备100可自动控制X射线源110和X射线检测器200的位置以执行拼接成像。下文中，将参照图39A至图39C对此进行描述。

图39A至图39C是与通过控制根据实施例的X射线成像设备中的X射线源的倾斜角度来执行拼接成像的情况相关的视图。在这个实施例中，给出通过将X射线检测器200安装在支架20上来执行捕获的情况作为示例。

在操作X射线成像设备100之前，可执行校准，以计算通过捕获单元120得到的相机图像和X射线图像之间的位置关系。

例如，当拼接区域S被划分成三个区域S₁、S₂和S₃时，控制单元140基于前一校准结果，计算用X射线辐射第一划分区域S₁对应的第一位置或第一倾斜角度、用X射线辐射第二划分区域S₂对应的第二位置或第二倾斜角度、以及用X射线辐射第三划分区域S₃对应的第三位置或第三倾斜角度。

在执行拼接成像之前，可假定X射线源100已经移动到对应于X射线检测器200的位置。例如，当在检查室中存在支架20和台体10二者并且用户已经选择了支架20时，控制单元140可将X射线源110移动到对应于支架20的位置。对应于支架20的X射线源110的位置可被预先存储。

可供选择地，用户也可手动地将X射线源100移动到对应于支架20的位置。

可将X射线源110的倾斜角度调节成如图39A中所示的对应于第一划分区域S₁的角度以捕获第一划分X射线图像，可将X射线源110的倾斜角度调节成如图39B中所示的对应于第二划分区域S₂的角度以捕获第二划分X射线图像，并且可将X射线源110的倾斜角度调节成如图39C中所示的对应于第三划分区域S₃的角度以捕获第三划分X射线图像。这里，X射线源110距离地面的高度可以是固定的。

控制单元140可将控制信号发送到调节X射线源110的倾斜角度的电机，以将X射线源110的倾斜角度调节成对应于划分区域中的每个的角度。

另外，控制单元140可控制准直仪113以对应于第一划分区域、第二划分区域和第三划分区域的X射线辐射区域的尺寸。例如，当拼接区域被划分成均匀尺寸并且划分区域的高度相同时，第二叶片113b和第四叶片113d的位置可以是固定的，并且当划分区域的宽度或X射线辐射区域的宽度被设置成互不相同时，也可控制第一叶片113a和第三叶片113c的位置。

当X射线辐射区域的宽度延长超过默认值时，第一叶片113a可在+x轴方向上移动，第三叶片113c可在-x轴方向上移动。

另外，当第一划分区域、第二划分区域和第三划分区域的X射线辐射条件被设置成互不相同时，可控制X射线源110或X射线检测器200，使其对应于在捕获每个划分区域时的设置的辐射条件。

在另一个示例中，X射线源110的高度还可被调节成对应于第一划分区域S₁的高度以捕获第一划分X射线图像，被调节成对应于第二划分区域S₂的高度以捕获第二划分X射线图像，并且被调节成对应于第三划分区域S₃的高度以捕获第三划分X射线图像。这里，X射线源110的倾斜角度可以是固定的。

在又一个示例中，还可同时调节X射线源110的高度和倾斜角度。

在这两个示例中，X射线检测器200移动到对应于每个划分区域的位置。为了移动X射线检测器200，控制单元140可将安装有X射线检测器200的安装单元24移动到对应于每个划分区域的位置。

当指定每个划分区域时，控制单元140可计算X射线检测器200的实际位置，以将指定的划分区域的中心与X射线检测器200的中心匹配。另外，如关于图11至图15描述的，可执行对准X射线源110和X射线检测器200。

同时，就拼接成像而言，由于分别捕获将拼接在一起成为一个图像的多个X射线图像，因此当对象在执行划分成像的时间点中的每个之间移动时，X射线图像的图像质量劣化。因此，当执行拼接成像时，必须在执行划分成像的时间点中的每个之间，控制对象的取向。下文中，将对此进行详细描述。

图40是示出使用相机图像来确定对象的移动的操作的视图，图41和图42是示出在部分完成划分成像的同时在停止拼接成像之后执行重新成像的情况下进行控制的视图。

即使在正执行划分成像时，捕获单元120也可捕获相机图像，并且所捕获的相机图像可被实时发送到控制单元140。另外，所捕获的相机图像可实时显示在显示单元150上。

另外，所捕获的相机图像可被存储在存储单元170中。在这种情况下，可一直存储所存储的相机图像，直到用户输入删去命令，并且当已经过去预设量的时间或者超过了预设存储容量时，可自动删去最旧的图像。

如图40中所示，控制单元140可将与捕获前一划分X射线图像的时间点对应的相机图像152'与当前相机图像152进行比较，以检测这两个图像中示出的对象的移动。在这个示例中，前一划分X射线图像是第二划分X射线图像，当前待捕获图像是第三划分X射线图像。

例如，可通过分析这两个图像之间的距离d来检测对象的移动。可通过将当执行第二划分成像时相机图像中示出的对象的取向和当前相机图像中示出的对象的取向进行比较来检测移动。

当检测到的移动具有等于或大于预设参考值的值时，可确定，即使当捕获第三划分X射线图像时，也不可匹配第一划分X射线图像和第二划分X射线图像。因此，控制单元140可以可视地或可听地警告是不可匹配的情形或者自动停止拼接成像。

当如上所述对象的移动具有等于或大于参考值的值或者对象的条件不稳定或处于临界时，在部分完成划分成像的同时，可停止成像。

例如，如图41中所示，在捕获第一划分X射线图像X₁和第二划分X射线图像X₂之后，可在对第三划分区域S₃执行X射线成像之前停止成像。尽管在这个示例中示出第一划分X射线图像X₁和第二划分X射线图像X₂被预先拼接在一起并且产生第一划分区域和第二划分区域的拼接在一起的图像X₁₂，但在获取第三划分X射线图像之后，还可一次性将第一划分X射线图像X₁、第二划分X射线图像X₂和第三划分区域S₃拼接在一起。

第一划分X射线图像X₁和第二划分X射线图像X₂以及在进行第一划分成像或第二划分成像期间捕获的相机图像可被一起存储在存储单元170中。关于拼接成像的划分区域的信息也可被存储在相机图像中。识别标签可被一起存储，使得当随后重新开始拼接成像时，可加载所存储的划分X射线图像或相机图像，并且识别标签可包括能够将学习分类的信息。能够将学习分类的信息可以是对象名称、日期/捕获时间、成像协议及其组合、或与以上无关的由用户设置的信息中的一个。

当在停止拼接成像之后重新开始同样的拼接成像时，控制单元140可搜索并且加载存储单元170中存储的相机图像。为此，用户可输入与当前将重新开始的拼接成像对应的识别标签。

如图42中所示，当前相机图像可显示在显示单元150上，并且从存储单元170加载的相机图像(即，在执行前一划分成像的时间点捕获的相机图像)可通过重叠在当前相机图像上进行显示。

根据这个示例，进行第二划分成像期间捕获的相机图像152'可通过重叠在当前相机图像上进行显示，用户可参照重叠的相机图像来指导对象的取向。由于这两个图像彼此重叠，因此用户可准确地识别这两个图像中示出的对象的取向之间的差异并且指导对象的当前取向，以匹配进行第二划分成像期间的对象取向。

当根据用户的指导使对象的取向与前一划分成像期间的对象的取向匹配时，即，当对象的当前取向与第二划分成像期间的对象的取向匹配时，可执行第三划分成像。这里，用户可用肉眼来确定或者由控制单元140根据上述的检测移动的标准来确定对象的取向是否匹配。例如，在当前一相机图像152'中的对象轮廓和当前相机图像152中的对象轮廓匹配时，可确定取向是匹配的。另外，可以可视地或可听地输出前一划分成像期间的取向与当前取向匹配的事实，使得用户可选择曝光按钮，或者还可由控制单元140自动执行划分取向。

当执行第三划分成像时，可获取第三划分X射线图像X₃。控制单元140可加载存储在存储单元170中的第一划分X射线图像X₁和第二划分X射线图像X₂或这两个X射线图像拼接在一起而成的拼接在一起的图像X₁₂以执行与第三划分X射线图像X₃的拼接，产生整个拼接区域S的拼接在一起的图像X₁₂₃。

可供选择地，即使在除了停止和重新开始拼接成像的情况外的情况下，也可通过将进行前一划分成像期间获取的相机图像重叠在当前相机图像上来指导对象的取向。

例如，当由于如上所述的患者的大移动量而导致不可以执行后续划分成像时，可通过将进行前一划分成像期间获取的相机图像152'重叠在当前相机图像152上，指导对象的取向。

下文中，将描述控制根据实施例的X射线成像设备的方法。

上述X射线成像设备100可用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中。因此，以上给出的描述也可同等地应用于控制X射线成像设备的方法。

图43是示出在用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的验证X射线辐射区域的方法的示例的流程图。

参照图43，控制单元140使用X射线成像设备100的坐标信息来产生显示在显示单元150上的X射线辐射窗口(410)。控制单元140可使用预先存储的X射线成像设备100的坐标信息来获取关于X射线辐射窗口的位置和尺寸的信息。

控制单元140可包括预先存储的关于X射线源110和X射线检测器200之间距离、由准直仪113形成的将被X射线辐射的隙缝R的形式和面积、从X射线管111到隙缝R的距离等的多个信息，或者可用预先存储的信息来计算以上多个信息。

控制单元140可使用以上多个信息来计算在X射线检测器200处形成的X射线辐射区域E的三维坐标。控制单元140计算出的X射线辐射区域E的三维坐标对应于X射线成像设备100所处空间的全局坐标系上的坐标。

由于X射线辐射窗口B1通过重叠在捕获单元120所获取的相机图像上进行显示并且通过重叠在相机图像上进行显示的X射线辐射窗口B1是基于二维坐标系，因此控制单元140必须将关于计算出的X射线辐射区域E的三维坐标的信息转换成基于二维图像坐标系的坐标。

另外，由于捕获单元120和全局坐标系的坐标不同，因此全局坐标系必须被转换成相机坐标系，已将关于X射线辐射区域E的三维坐标的信息转换成基于二维图像坐标系的坐标。也就是说，全局坐标系必须被转换成相机坐标系，并且关于被转换成基于相机坐标系的坐标的三维坐标的信息必须被转换成基于二维图像坐标系的坐标。

控制单元140可使用如上得到的二维坐标，通过将X射线辐射窗口B1重叠在显示单元150上的相机图像上来显示X射线辐射窗口B1。

另外，控制单元140对捕获单元120所获取的准直仪113的光辐射区域L的图像执行图像处理，以产生显示单元150上显示的X射线辐射窗口B2(411)。

如上所述，可使用坐标信息在显示单元150上显示X射线辐射窗口B1，或者可通过图像处理提取捕获单元120所获取的相机图像中示出的光辐射区域L的边界，从而显示X射线辐射窗口B2。

当使用坐标信息产生的X射线辐射窗口B1和通过图像处理产生的X射线辐射窗口B2不匹配(412中的“否”)时，控制单元140执行校准(413)。

根据所公开实施例的X射线成像设备100经历将通过调节准直仪的灯和反射器将光辐射区域和实际X射线辐射区域进行匹配的校准处理并且确定捕获单元120的相机参数(诸如，主点、焦距、安装角度等)，使得显示单元150上显示的X射线辐射窗口可准确地表示实际X射线辐射区域E。

当在校准处理中没有出现错误时，使用坐标信息产生的X射线辐射窗口和通过图像处理产生的X射线辐射窗口彼此匹配。因此，当X射线辐射窗口和X射线辐射窗口彼此不匹配时，可确定在上述校准处理中出现了错误。

因此，控制单元140执行以下处理：通过执行将使用坐标信息产生的X射线辐射窗口B1与通过图像处理产生的X射线辐射窗口B2进行比较以弄清这二者是否匹配的处理，验证在上述校准处理中是否出现了错误。

由于使用上述两种方法产生的X射线辐射窗口之间的不一致意味着在校准处理中出现了错误，因此控制单元140可通过显示单元150显示请求执行校准的消息等。用户可查看该消息并且重新执行上述的校准处理。

另外，控制单元140可在使用上述两种方法而产生的X射线辐射窗口彼此不匹配时，计算不一致的程度，以计算用于解决不一致的校准参数，而不是显示请求执行校准的消息。控制单元140可计算基于不一致信息来解决不一致所需的捕获单元120的焦距和主点，并且可计算将全局坐标系转换成相机坐标系所需的变量。另外，在所公开的实施例中，由于捕获单元120的焦点和X射线管111的焦点之间的差异，导致会出现偏差。控制单元140可使用不一致信息来计算补偿该偏差所需的参数。控制单元140可使用如上计算出的参数来自动执行校准或者通过显示单元150显示计算出的参数以辅助用户执行校准。

图44是示出在用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的将X射线源和X射线检测器彼此对准的方法的示例的流程图。

如图44中所示，控制单元140在显示单元150上显示X射线检测器200的边界和X射线辐射区域(421)。

控制单元140通过上述的使用坐标信息的方法或者通过图像处理提取X射线辐射区域的边界以显示X射线辐射区域的方法来产生X射线辐射窗口B3，并且可通过将所产生的X射线辐射窗口B3重叠在相机图像152上来显示所产生的X射线辐射窗口B3。

另外，控制单元140可通过上述的使用坐标信息的方法或者通过图像处理提取X射线辐射检测器200的边界以显示X射线辐射检测器200的边界的方法来产生表示X射线检测器200的边界的检测器边界线B4，并且可通过将所产生的检测器边界线B4重叠在捕获单元120所捕获的相机图像152上来显示所产生的检测器边界线B4。

通过重叠在相机图像152上进行显示的X射线辐射窗口B3和检测器边界线B4可通过使用不同颜色或者使用虚线和实线而被彼此区分开。

控制单元140确定检测器边界线B4的中心和X射线辐射窗口B3的中心是否匹配(422)，并且当这二者不匹配(422中的“否”)时，基于检测器边界线B4的中心和X射线辐射窗口B3的中心之间的不一致程度来计算X射线源110和X射线检测器200的移动距离(423)。另外，可一起计算移动距离，并且控制单元140根据计算出的移动距离和移动方向来移动和对准X射线源110和X射线检测器200(424)。

当形成X射线辐射窗口B3的四个顶点和形成检测器边界线B4的四个顶点之间的间隔完全彼此匹配时，控制单元140可确定X射线检测器200和X射线源110彼此对准。

可供选择地，当检测器边界线B4的中心和X射线辐射窗口B3的中心匹配(422中的“是”)时，控制单元140可确定X射线检测器200和X射线源110彼此对准。

当形成X射线辐射窗口B3的四个顶点和形成检测器边界线B4的四个顶点之间的间隔互不相同或者X射线辐射窗口B3的中心和检测器边界线B4的中心不匹配时，控制单元140可确定X射线检测器200和X射线源110彼此不对准。在这种情况下，控制单元140可计算X射线辐射窗口B3的四个顶点和分别对应于这四个顶点的检测器边界线的四个顶点之间的间隔g2、g3、g4和g5并且计算使计算出的间隔可彼此匹配的X射线源110或X射线检测器200的移动距离和移动方向。控制单元140可通过基于如上计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动距离和移动方向移动X射线源110或X射线检测器200来匹配间隔。可供选择地，控制单元140还可通过显示单元150显示计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动距离和移动方向，以指导用户移动X射线源110或X射线检测器200。

可供选择地，控制单元140可计算X射线辐射窗口B3的中心和检测器边界线B4的中心之间的间隔g1，并且可基于计算出的间隔，计算与X射线辐射窗口B3的中心和检测器边界线B4的中心匹配的X射线源110或X射线检测器200的移动方向和移动距离。控制单元140可通过基于如上计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动方向和移动距离移动X射线源110或X射线检测器200来匹配X射线辐射窗口B3的中心和检测器边界线B4的中心。据此，控制单元140可匹配实际X射线辐射区域的中心和X射线检测器200的中心。可供选择地，控制单元140还可通过显示单元150显示计算出的X射线源110或X射线检测器200的移动方向和移动距离，以指导用户移动X射线源110或X射线检测器200。

当检测器边界线B4的中心和X射线辐射窗口B3的中心匹配时，控制单元140接收调节X射线辐射区域的调节命令(425)，并且当偏离检测器边界线B4的一部分出现在显示单元150上显示的X射线辐射窗口B3内(426中的“是”)时，控制单元140显示偏离检测器边界线B4的这部分(427)。

当X射线源110和X射线检测器200彼此对准时，用户可通过输入单元160输入预定操作命令，以调节X射线辐射窗口B3的位置、尺寸、或形式。

在用户调节X射线辐射窗口B3时，X射线辐射窗口B3会偏离检测器边界线B4。当偏离X射线检测器200的边界的区域也被X射线辐射时，会出现不必要的过量X射线暴露。因此，当X射线辐射窗口B3偏离检测器边界线B4时，控制单元140可通过用不同颜色显示偏离检测器边界线B4的区域B3-2和存在于检测器边界线B4内的区域B3-1来告知用户，以防止过量的X射线暴露。例如，控制单元140可将出现在检测器边界线B4内的区域显示为绿色并且将偏离检测器边界线B4的区域显示为红色，以告知用户X射线辐射窗口偏离了X射线检测器200的边界。可供选择地，还可使用虚线和实线替代使用不同颜色来提供关于偏离X射线检测器200的边界的区域的通知。

使用不同颜色或者虚线和实线来告知X射线辐射窗口偏离了X射线检测器200的边界仅仅是示例，还可利用输入单元160的声音或振动。也就是说，根据所公开的X射线成像设备100可使用基于视觉、听觉、或触觉刺激的各种方法，告知用户显示单元150上显示的X射线辐射窗口偏离了X射线检测器200的边界。

图45是与在用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的设置成像协议的方法相关的流程图。

参照图45，针对多个成像协议中的每个预设成像区域(430)。可根据用户输入来设置成像区域。为此，显示单元150可显示成像协议设置窗口154。成像协议设置窗口154可包括协议列表154c。

用户可使用输入单元160从协议列表154c中选择期望由用户设置其成像区域的成像协议。为了接收成像区域的设置，可在显示单元150上显示具有与对象形状近似的形状的对象模型154b，并且用户可调节对象模型154b上显示的成像窗口154a的位置和尺寸，以设置所选择的成像协议的成像区域。针对成像协议中的每个设置的成像区域被存储在存储单元170中。

然后，在执行X射线成像之前，使用捕获单元120捕获相机图像(431)。对于成像协议中的每个而言，X射线成像和成像区域之间存在时间差。

选择成像协议(432)。可通过用户输入来选择成像协议。

搜索与所选择的成像协议建立映射的成像区域(433)。可通过控制单元140来搜索成像区域。例如，当所选择的成像协议是胸部PA时，搜索在胸部PA中建立映射并且存储的成像区域。

从相机图像中提取成像区域(434)。例如，控制单元140可通过应用诸如对象识别算法的图像处理，从相机图像152中提取成像区域。例如，可向相机图像152应用边缘检测，以提取对象的轮廓或形式并且检测识别成像区域所需的一些特征(诸如，从头部到脚趾的长度(高度)、头部或肩部的宽度和腿的长度)。

用X射线照射成像区域，以执行X射线成像(435)。当通过控制单元140从相机图像152中提取成像区域时，控制单元140可控制准直仪113，使X射线辐射区域E对应于成像区域。当X射线源110或X射线检测器200应该移动时，X射线源110或X射线检测器200可移动到对应于成像区域的位置。另外，当成像区域具有通过执行单次X射线成像不可覆盖的范围时，可划分成像区域并且可执行拼接成像。

图46是与在用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的确定划分成像是否根据对象移动而停止的方法相关的流程图。在这个示例中，执行拼接成像，并且将拼接区域划分成第一划分区域、第二划分区域和第三划分区域。

参照图46，使用捕获单元120捕获相机图像(440)。捕获单元120可实时捕获视频或者一直捕获视频直到完成X射线成像。

执行第一划分成像(441)。为此，可控制X射线源110的位置或倾斜角度，使其成为对应于第一划分区域的位置或角度，并且可控制X射线检测器200的位置，使其成为对应于第一划分区域的位置。

检测对象的移动(442)。具体地，控制单元140可将当前相机图像中示出的对象的取向与进行第一划分成像期间在相机图像中示出的对象的取向进行比较，以检测移动。

当检测到的移动具有等于或大于预设参考值的值(443中的“是”)时，可确定，即使执行划分成像也不可匹配第一划分X射线图像和第二划分X射线图像，并且可停止成像。

当检测到的移动没有等于或大于预设参考值的值(443中的“否”)时，执行第二划分成像(444)。

检测对象的移动(445)。控制单元140可将当前相机图像中示出的对象的取向与进行第二划分成像期间相机图像中示出的对象的取向进行比较，以检测移动。

当检测到的移动具有等于或大于预设参考值的值(446中的“是”)时，可确定，即使执行划分成像也不可匹配第二划分X射线图像和第三划分X射线图像，并且可停止成像。

当检测到的移动没有等于或大于预设参考值的值(446中的“否”)时，执行第三划分成像(447)。

可供选择地，可向用户输出警告来引导用户指导对象的取向，而不是停止捕获。

当完成第三划分成像时，可将第一划分X射线图像、第二划分X射线图像和第三划分X射线图像拼接在一起，产生一个拼接在一起的图像。

图47是与在用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的重新开始拼接成像的情况相关的流程图。

如上所述，当对象的移动具有等于或大于参考值的值，或者对象的条件不稳定或处于临界时，在部分完成划分成像的同时，可停止成像。

当拼接成像停止时，已经捕获的划分X射线图像以及在执行划分成像的同时捕获的相机图像可被存储在存储单元170中。关于拼接成像的划分区域的信息也可被存储在相机图像中。

另外，当随后重新开始拼接成像时(450)，控制单元140可搜索并且加载存储单元170中为重新开始拼接成像而建立映射和存储的相机图像。

显示单元150可通过允许前一相机图像重叠当前相机图像来显示前一相机图像(451)。用户可参照重叠的相机图像来指导对象的取向。由于这两个图像彼此重叠，因此用户可准确地识别这两个图像中示出的对象的取向之间的差异并且指导对象的当前取向，以与进行第二划分成像期间的对象取向匹配。

图48是与在用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的控制重叠区域的方法相关的流程图。

参照图48，指定其中将执行拼接成像的拼接区域(460)。拼接区域可通过用户直接输入来指定或者可通过选择成像协议而自动指定。也就是说，与所选择的成像协议对应的成像区域可被指定为拼接区域。

划分拼接区域(461)。例如，可在考虑到拼接区域的尺寸和X射线检测器200将检测的区域的尺寸的情况下，将拼接区域划分成均匀尺寸。

确定重叠区域是否处于辐射敏感部分(462)。还可通过应用对象识别算法来确定重叠区域是否处于辐射敏感部分。例如，处于从头部到脚趾的长度的中心部分处并且作为大腿起始的一部分可被确定是生殖器所处的部分，与腋窝部分或肩膀向下分隔20cm或更小的一部分可被确定是心脏所处的部分。与辐射敏感部分相关的信息可被预先存储在存储单元70中或者还可由用户进行添加或修改。

当重叠区域处于辐射敏感部分(462中的“是”)时，可调节重叠区域(463)。可由控制单元140或者根据用户的输入，自动调节重叠区域。在前一种情况下，控制单元140可调节对应划分区域的边界，使得重叠区域可避开辐射敏感部分。在后一种情况下，可在显示单元150上显示辐射敏感部分的位置，以指导用户进行输入。

图49是与在用于控制根据实施例的X射线成像设备的方法中的预设对象尺寸的方法相关的流程图。

参照图49，设置并且存储对象的尺寸(470)。例如，显示单元150可显示对象尺寸设置窗口156。具体地讲，显示单元150可显示对象模型154b，并且用户可使用输入单元160将对象尺寸分类。在具体示例中，可指定高度、肩膀的高度和腿的长度并且将其映射为特定尺寸。高度、肩膀的高度和腿的长度还可被指定为特定值并且还可被指定为预定范围。由用户分类的对象尺寸可被存储在对象尺寸DB中，并且对象尺寸DB可被存储在存储单元170中。尽管对象的尺寸可被分类为大、中、小、儿童、婴儿等，但X射线成像设备100的实施例不限于此并且尺寸还可被细分或归纳。

针对多个对象尺寸中的每个设置X射线辐射条件并且进行存储(471)。例如，可在显示单元150上显示可通过其设置X射线辐射条件的设置窗口151。用户可针对对象尺寸中的每个设置X射线辐射条件。可设置的X射线辐射条件可包括管电压、管电流和曝光时间，并且还可包括执行X射线成像的位置(用于执行X射线成像的支架和台体)、准直仪尺寸、AEC传感器的位置、灵敏度、密度和光栅。针对对象尺寸中的每个设置的X射线辐射条件可被存储在存储单元170中。

在设置对象尺寸和X射线辐射条件之后，当为了进行X射线成像将对象设置在X射线检测器200前方时，捕获单元120可捕获相机图像。另外，控制单元140分析相机图像以确定对象的尺寸(472)。例如，控制单元140可向相机图像应用边缘检测以提取对象的轮廓并且还可在考虑到相机图像中示出的对象的轮廓的尺寸、SID、或SOD的情况下估计对象的大致尺寸。

搜索对应于对象尺寸的X射线辐射条件(473)。然后，根据找到的X射线辐射条件来控制X射线源(474)。另外，当对应于对象尺寸存储的X射线辐射条件包括与X射线检测器200相关的条件时，当然还可控制X射线检测器200。

上述X射线成像设备及其控制方法中的操作中的一些可被作为程序存储在计算机可读记录介质中。记录介质可以是诸如只读存储器(ROM)、软盘和硬盘的磁性记录介质、或者诸如压缩盘(CD)-ROM和数字通用盘(DVD)的光学记录介质。然而，记录介质的类型不限于以上示例。

记录介质可被包括在提供应用或程序的服务器中，并且工作站、子显示装置、或移动装置可借助诸如互联网的通信协议来访问服务器，以下载对应程序。

例如，当上述显示单元150和输入单元160被包括在移动装置中时，在移动装置下载、安装并且执行程序之后，可在显示单元150上显示上述画面。

执行上述控制单元140的操作中的一些的步骤可被包括在程序中。在这种情况下，移动装置可生成控制命令并且将控制命令发送到X射线成像设备100。

可供选择地，移动装置可将与用户输入的控制命令相关的信息发送到X射线成像设备100，并且控制单元140可根据用户输入的控制命令来控制X射线成像设备100。

根据按照一方面的X射线成像设备及其控制方法，可使用相机图像来设置包括X射线辐射区域的与X射线成像相关的各种类型的参数并且可自动控制X射线成像。

以上的描述仅仅是本公开的技术精神的例证性描述，本公开所属领域的普通技术人员应该能够在不脱离本公开实质特征的范围内进行各种修改、改变和替代。因此，以上公开的实施例和附图是用于描述而非限制本公开的技术精神，并且技术精神的范围不受实施例和附图限制。该范围应该通过以下权利要求书进行解释，并且权利要求书等同范围内的所有技术精神应该被解释为属于本公开的范围。

Claims (15)

1.一种X射线成像设备，包括：

成像装置，被配置为捕获目标的相机图像；

X射线源，具有安装在该X射线源上并被配置为调节X射线辐射区域的准直仪；

存储单元，被配置为与X射线成像协议对应地映射并存储X射线成像区域；

输入单元，被配置为接收对多个X射线成像协议之一的选择；以及

控制单元，被配置为从目标的相机图像提取已经被映射到所选择的X射线成像协议的目标X射线成像区域，并且控制准直仪调节X射线辐射区域以对应于提取的X射线成像区域。

2.根据权利要求1所述的X射线成像设备，其中，输入单元被配置为从用户接收和与所述多个X射线成像协议中的每个X射线成像协议对应地被映射的X射线成像区域相关的选择。

3.根据权利要求2所述的X射线成像设备，还包括：显示器，被配置为显示具有目标的形状的图形对象以接收和与所述多个X射线成像协议之一对应的X射线成像区域相关的选择，并且通过将指定X射线成像区域的成像窗口重叠在图形对象上来显示成像窗口。

4.根据权利要求3所述的X射线成像设备，其中，经由输入单元调节成像窗口的位置和成像窗口的尺寸中的至少一个，

控制单元被配置为将与调节后的成像窗口的位置和调节后的成像窗口的尺寸中的至少一个对应的区域作为与所述多个X射线成像协议之一对应的X射线成像区域存储在存储单元中。

5.根据权利要求1所述的X射线成像设备，还包括：

显示器，被配置为通过将提取的X射线成像区域重叠在相机图像上来显示相机图像和提取的X射线成像区域。

6.根据权利要求5所述的X射线成像设备，其中，显示器被配置为显示用于接收对所述多个X射线成像协议之一的选择的协议列表，并且响应于相机图像显示命令通过输入单元被输入显示相机图像。

7.根据权利要求2所述的X射线成像设备，其中：

输入单元被配置为接收对针对所述多个X射线成像协议的X射线辐射条件的设置；以及

存储单元被配置为基于接收的设置来映射并存储针对所述多个X射线成像协议的X射线辐射条件。

8.根据权利要求7所述的X射线成像设备，其中，当所述多个X射线成像协议之一被选择时，控制器被配置为通过应用映射到所选择的X射线成像协议的对应的X射线辐射条件来执行X射线成像。

9.一种用于控制X射线成像设备的方法，所述方法包括：

映射并存储与多个X射线成像协议对应的X射线成像区域；

接收对所述多个X射线成像协议之一的选择；

从相机图像提取已经被映射到所选择的X射线成像协议的目标的X射线成像区域；以及

控制准直仪调节X射线辐射区域以对应于提取的目标的X射线成像区域。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，映射并存储X射线成像区域的步骤包括：

从用户接收和与所述多个X射线成像协议中的每个X射线成像协议对应地被映射的X射线成像区域相关的选择；以及

根据选择的输入，针对所述多个X射线成像协议中的每个X射线成像协议映射并存储X射线成像区域。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，映射并存储X射线成像区域的步骤还包括：

显示图形对象，其中，所述图形对象具有目标的形状并被配置为接收与针对所述多个X射线成像协议之一的X射线成像区域相关的选择；以及

通过将指定X射线成像区域的成像窗口重叠在图形对象上来显示成像窗口。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，映射并存储X射线成像区域的步骤还包括：

调节成像窗口的位置和成像窗口的尺寸中的至少一个；

将与调节后的成像窗口的位置和成像窗口的尺寸中的至少一个对应的区域作为针对所述多个X射线成像协议之一的X射线成像区域存储在存储单元中。

13.根据权利要求9所述的方法，还包括：通过将提取的X射线成像区域重叠在相机图像上来显示目标的相机图像和提取的X射线成像区域。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括：

显示用于接收对所述多个X射线成像协议之一的选择的协议列表，

其中，响应于相机图像显示命令被输入，显示相机图像。

15.根据权利要求10所述的方法，还包括：

接收对针对所述多个X射线成像协议的X射线辐射条件的设置；以及

基于接收的设置，映射并存储针对所述多个X射线成像协议的X射线辐射条件。