CN104411245B - 对光子计数探测器的缺陷的动态建模 - Google Patents
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Abstract
一种用于校正探测器(104)测量数据的由探测器(104)中的缺陷引起的影响探测器读数的准确性的误差的装置(T)及方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种探测器数据处理装置、一种探测器数据处理方法、一种X射线成像系统、一种计算机程序单元以及一种计算机可读介质。
背景技术
已经观察到，在计算机断层摄影(CT)成像任务中使用能量分散光子计数探测器有时由于探测器中的缺陷而导致不正确的探测器读数。探测器测量结果中的误差能够导致根据探测器测量结果而重建的图像中的伪影。一些探测器缺陷甚至能够在CT扫描期间改变探测器的性能。
US2008/0253503描述了一种包括探测器的谱CT系统。
发明内容
因此，存在以不同方式来处理探测器读数的装置的需求。本发明的目的通过独立权利要求的主题得以解决，其中，进一步的实施例被包含在从属权利要求中。应当指出，本发明的以下描述的方面同样适用于探测器数据处理方法、X射线成像系统、计算机单元和计算机可读介质。
根据本发明的一个方面，提供了一种探测器数据处理装置，所述探测器数据处理装置包括：
-输入接口，其用于接收由包括许多探测器箱的多箱辐射能量探测器探测的测量数据、在先前与感兴趣对象相互作用的辐射的测量期间探测的数据、由所述探测器在针对M小于探测器箱的数量(B≥3)的M(≥2)倍材料分解的测量操作期间探测的数据；
-数据转换器，其被配置为将所探测的测量数据转换成辐射衰减数据，同时校正由所述探测器在所述测量操作期间改变其响应度而引起的测量误差，所述转换器使用辐射-物质相互作用模型，所述辐射-物质相互作用模型包括：
i)数据参数，其是由所述探测器箱探测的数据的参数；
ii)M重材料分解变量；以及
iii)探测器状态的变量，其引起所述探测器的响应度的变化；
所述转换器被配置为针对所述材料分解变量及所述探测器状态变量对所述模型进行求解，由此实现所述校正；
-输出单元，其被配置为将所解出的材料分解变量输出为经校正的辐射衰减数据。
根据一个实施例，所述转换器的操作包括输出所解出的探测器状态变量。这允许分析探测器特性，例如允许比较由制造商提供的不同批次的探测器。
在M重材料分解中，所述对象的每个点被先验假设为M种基础材料的混合物。在该材料点上经历的X射线衰减的效应可被分解成针对该M重材料分解的M(≥2)种基础材料中的每种的衰减效应的线性组合。所述M重材料分解对于每种材料描述当所述辐射穿过所述对象并因此穿过所述材料时所述辐射的相互作用或衰减。所述M重材料分解允许“谱CT”，所以能够构造图像，每幅图像仅示出所述M种基础材料中的一种的分布。以这种方式，能够辨别例如来自剩余骨骼结构的钙沉积物。常规CT成像装置对这种钙和非钙衰减贡献的分辨将依然是“盲目的”。假设不同的基础材料的数量M在整个成像操作中是固定的，并且应理解，M是最适合M重分解寻求的具体对象的建模需要的大于或等于2的任何自然数。根据一个实施例，所述装置允许用户根据需要来调节M。所述状态变量可以是随时间变化的标量值或具有超过一个分量的随时间变化的向量。每个描述由各自材料引起的辐射衰减的所述材料分解变量可以被合并为单个多维(≥2)变量。无论如何表示，不同材料的个体贡献必须是可区分的。
根据一个实施例，所述模型由积分方程组来限定，每个积分方程包括在所述辐射的能量谱上的积分，其中，每个能量谱元素由衰减因子加权，每个方程包括所述数据参数和/或所述探测器状态变量和/或所述材料分解变量中的至少一个。
根据一个实施例，所述模型由联合概率质量函数来限定，所述联合概率质量函数表示所述探测器箱登记特定测量事件的概率，所述联合概率质量函数包括所述数据参数和/或所述状态变量和/或所述材料分解变量中的至少一个。
根据一个实施例，所述转换器的操作包括通过使用最大似然性方法来针对所述材料分解变量和/或所述状态变量对所述联合概率质量函数进行求解。
根据一个实施例，针对所述状态变量和所述材料分解变量的求解包括将所述状态的解空间限制为满足正则化条件的函数，其中，所述条件由惩罚函数来施行。
根据一个实施例，所述惩罚函数是二次的。
根据一个实施例，所述联合概率质量函数是泊松类型的。
根据一个实施例，所述探测器的状态表示所述探测器的初级变换器中的变化的持续电流，其中，所述探测器是光子计数类型的。在该实施例中，所述变化的持续电流改变了所述探测器的能量响应(函数)的能量灵敏度。
根据一个实施例，所述探测器的状态表示引起较低电荷收集效率的所述初级变换器的极化(polarization)。
换言之，本文所提出的所述装置校正探测器读数的由所述探测器中的缺陷或动态效应而引起的导致所述不正确读数的误差。利用M个材料分解变量对被检查对象进行建模的基础衰减模型由状态变量(其是标量或者向量)扩展为还对探测器属性的动态或随时间的变化进行建模，所述探测器属性的变化引起所述不正确的读数。所述探测器属性是动态的，因为其可以在恰好的测量操作期间变化，本文所提出的所述转换器允许说明所述校正中的这种变化。因为存在比对被检查对象的所述M重材料分解进行建模的M个变量更多的探测器箱B，所以存在箱“冗余”。通过利用这种冗余来扩展所述衰减模型中使用的所述材料分解变量。这允许以有意义的方式来增加变量的数量。经这样扩展的包括所述动态探测器状态变量和所述(如被称为衰减线积分或“衰减系数”的)材料具体分解变量的变量的集合被用来解释实际观察到的箱计数。所提出的装置因此允许说明在所述测量操作期间，即，例如在使用所述探测器的(谱)CT扫描期间出现的所述探测器的性能的变化。
根据一个实施例，如果经这样扩展的变量的数量(即，其维数)仍小于能量箱的数量，则使用如以上所指示的统计方法来估计所述衰减系数。
所提出的装置和方法能够尤其被用于谱CT中的光子计数探测器。
附图说明
现将参考以下附图来描述本发明的示范性实施例，其中：
图1示出CT成像系统的框图；
图2示出在图1的系统中使用的探测器的更详细的视图；
图3示出处理探测器数据的方法的流程图。
具体实施方式
图1示出CT成像装置100。刚性可旋转机架106包括在相对的空间关系上的X射线管102和探测器104。诸如患者的对象110被设置在检查台108上。机架106基本上是环形的，检查台108被引入到机架106的开口使得对象110的感兴趣区域基本上被布置在由X射线管102和探测器104的旋转在图像平面中形成的圆的中心。机架106由合适的电机(未示出)来驱动。电机在CT图像采集周期期间实现机架106绕对象110的旋转。所述图像平面可通过检查台在机架开口内的移动而变化。
对CT成像装置100的操作由操作员从控制台112来控制。控制台112是计算机单元，所述计算机单元允许操作员控制所述旋转以及照射以在束的通路通过对象110之后通过将发射于X射线管102的X射线束p投影到探测器104上来采集各个探测器读数。更具体地，X射线束p被所述对象110中的物质衰减并且正是经这样衰减的束(在图1中示出为虚线)之后入射到一个或多个探测器单元104a-c上，一个或多个探测器单元104a-c一起形成探测器104。如图1中所示出的，探测器单元104a-c被布置在二维网格x、y中。如将在下文中参考图2更详细地解释的，入射在各自探测器单元104a-c上的经衰减的X射线束触发该单元中的电信号。所述电信号之后被转变成与各自探测器单元的网格位置x、y相关联的数字值(“读数”)。
当机架106绕对象旋转时，沿着不同投影方向α来采集多幅不同的投影图像或多个探测器读数(“箱计数”)，所述不同投影方向α由线接合的探测器104与X射线管102的旋转角α来限定。由其采集时间、投影角、图像平面(z坐标)和探测器单元104a-c位置索引的多个读数之后被合并到探测器读数的高维数据块中。
所述探测器读数块之后经由适当配置的输入单元(IU)被转发到探测器数据转换器T，探测器数据转换器T的操作将在下文中更详细地来解释。
经这样转换的数据读出块之后被转发到重建器R，重建器R通过已知的反投影算法来处理所述读数块以生成针对每个图像平面的一幅或多幅剖面图像(“切片”)。每个切片包括关于对象在各自图像(或切片)平面上的内部结构的图像信息。以这种方式生成的切片的序列形成3D体积图像。
使用在控制台112上运行的适当的绘制器或查看器软件，用户之后能够在监视器114上查看切片图像。
如本文所提出的，数据转换器T将探测器读数块转换成经转换的数据块，由此校正或说明探测器单元的缺陷。正是该经转换的和经误差校正的探测器读数块之后经由适当配置的(输出单元)OU被转发到重建器R，因为将错误的探测器数据用于反投影可能导致所重建的切片图像中的图像伪影。
根据一个实施例，转换器T被布置为成像装置100的数据采集单元DAS(未示出)中的模块。尽管转换器T、输入单元IU、输出单元OU和控制台112在图1中被示出为单独的部件，但这部分为了便于阐述。在一个实施例中，所述转换器T实际上运行在分布式结构中并在适当的通信网络中与控制台112相连接，如在图1中示意性地示出的。在一个实施例中，数据采集单元DAS和数据转换器T(无论是否包括在数据采集单元DAS中)可以作为软件例程在计算机控制台112上运行。转换器T还可以被布置为专用的FPGA或硬连线的独立芯片。转换器T可以被编程在诸如或的适当的科学计算平台中，并且之后被转变成C++或C例程，所述C++或C例程被维持在库中并在由计算机控制台112或数据采集系统DAS调用时被链接。
参考图2，现在更详细地解释探测器104在图像采集期间的操作。图2更详细地示出探测器单元104a-c及其与束p的相互作用。
图2更详细地示出X射线束p从X射线源102通过对象110及其撞击在诸如探测器104的104c的探测器单元上的通路。假设对象110的每个点MP是不同材料m1、m2的混合物，如图1中示意性地指示的。换言之，出于M重材料分解测量操作的目的，图2中的基础材料的数量为M＝2，但应理解，其仅是范例并且可以根据检查的对象110和使用的探测器的具体情况来使用任何M≥2。X射线束p与不同材料m1、m2进行不同的相互作用，从而产生不同类型的辐射和不同程度的衰减，例如，材料m1、m2越密集，衰减越高。经衰减的X射线束是多色的，意味着其具有由不同频率上的谱分量构成的谱，其中每个谱分量在很大程度上表示各自材料m1、m2的特性。成像装置100是谱CT成像装置并且因此以材料鉴别模式来工作以根据所探测的读数来确定检查中的对象110的材料构成。为了这个目的，探测器104是光子计数类型的。光子计数探测器对每个单个入射的X射线束p计数并测量每个光子的能量。光子计数使得谱CT能够使用谱的子范围或箱(≥3)以便基于对组织的谱特征的分析来形成图像。切片图像之后能够被重建以单独地或组合地示出每个切片的材料m1或m2中的每种的分布。光子计数器中的每个单元104a-c包括被布置在撞击X射线束方向上的上部基底和下部基底以及被设置在上部基底与下部基底之间的初级变换器。入射到探测器单元104c上的每个光子引起电流在两个基底之间流动并通过初级变换器。所述电流是以具有表示光子的能量的特性的脉冲高度的电脉冲的形式的，并且因此表示各自材料m1-m2的特性。
这样生成的能量脉冲被适当的鉴别电路D截获。电路D基本上是计数器C1-C3的系统，其中每个计数器仅响应于各自特有的脉冲箱能量水平。
每个探测器单元经由所述电路的输出基本上是直方图，所述直方图记录许多在具体能量水平上的登记或击中。进入能够将入射能量量子分辨成不同能量水平的单元的不同能量水平的数量是能量箱的数量。例如，图2中的探测器具有三个能量箱。
一些能量分散光子计数探测器具有比测量任务的独立自由参数更多的能量箱，即，具有比材料分解变量A1-AM更多的能量箱，每个材料分解变量A1-AM表示由各自材料引起的衰减。例如，在CT成像系统中，能量相关的吸收率可以利用光电效应和康普顿散射来建模，因为在体中发现的大多数材料的衰减系数能够被分解成与材料的原子序数强相关的光电分量和主要与密度相关的康普顿散射分量。如果探测器具有超过3个箱，则测量提供冗余。总体上，由于CT测量操作期间的交叉相互作用效应和探测器的变化的性能，用于分解的每种材料m1、m2影响箱的每个中的计数。
本文提出的装置利用这种冗余并将测量期间实际的动态探测器缺陷包含到其对衰减的建模中。
在一个实施例中，动态探测器缺陷是初级变换器中缓慢变化的电流，有时被称为持续电流。所述持续电流被叠加到实际上由探测的光子引起的电荷脉冲上。换言之，被假定为表示入射光子的能量的特性的脉冲高度被探测器104过高估计。遗憾的是，该脉冲“偏移”不能够容易地被测得并且引起探测器读数中的显著信号退化。
转换器T在探测器-束相互作用的模型上工作。所述模型将材料分解变量或“衰减系数”A1-AM与所观察到的光子计数事件和探测器状态变量相关，探测器状态变量描述所述状态的时间动态。
假设对于不存在探测器缺陷时，可以根据以下方程组或其数学等价要件来对探测器测量结果进行建模：
其中：
R(E)为X射线源的发射谱，
Sb(E)为箱b的谱灵敏度，
M为基础材料的数量，
fm(E)为基础材料m的能量相关性，
Am(材料分解变量)为通过对象110的材料m沿着由机架(或X射线管)位置给出的投影方向的线积分，
Cb为在给出以上模型的情况下箱b＝1...B中所测得的或所登记的计数的数量。
根据描述如由X射线管102发射的X射线辐射的谱的已知理论模型来对发射谱R进行建模。所述发射谱包括轫致辐射谱和表示使用的X射线管102的特性的谱。所述发射谱之后被乘以X射线穿过的各自基本材料m＝ml、m2的吸收率贡献。
谱灵敏度Sb能够通过探测器的校准测量或者通过使用已知理论探测器模型来获得。根据一个实施例，所述谱灵敏度总体上是其0到1转变被平滑的微扰的亥维赛函数的组合。
能量相关性fm是基于由各自基础材料m1、m2引起的辐射的类型的理论模型。在一个实施例中，假设材料m1引起光效应衰减并且假设m2引起康普顿散射。光效应衰减能够被建模为e-并且康普顿散射能够根据整合的Klein-Nishima公式来建模。
材料分解或鉴别能够被表示为使用以上方程的集合中的测量结果Cb...B来估计未知数Am的任务。每个衰减系数Am利用能量相关性fm来描述材料中的每种对谱吸收率的贡献。由于箱冗余，即B＞M，所述模型是超定的。又换言之，需要描述各自材料的衰减贡献的系数Am的变量的最小数量小于探测器箱B的数量并且B至少为3。
现在，根据一个实施例，存在在探测器104中运行的动态效应，所述动态效应在图像采集周期期间改变响应或引起探测器的另外的准确性下降的性能。探测器动态可以通过下文称为(动态)探测器状态向量的可能多维的变量来建模。
假设所改变的箱灵敏度是已知的，根据一个实施例将先前的模型扩展为：
以上方程(1)的集合定义转换T：转换T由转换器T来实施，其中，为有效谱灵敏度，有效谱灵敏度现为探测器状态的函数。转换器T在数据块的探测器读数或箱计数Cb读取并在转换之后输出经误差校正的材料分解变量A1-Am的集合。在一个实施例中，还可以输出所计算的探测器状态的值。
还存在b＝1…B个方程，但现在要求解的变量A1-AM的集合已经由状态向量扩展为其中，dim[.]为状态向量的基数或“长度”，xi(t)为状态向量的K≥1的分量。换言之，现在存在由探测器状态的分量对材料分解(衰减)变量A1-Am的“虚拟”扩展。所述扩展的分解Al,…,AM,x1,…,xK当一起被求解时，将不仅得到探测器状态，而且其自动地提供对Am的改进的估计，因为探测器的实际状态被考虑在内，由此校正了动态效应并将探测器读数Cb转换成经误差校正的衰减系数A1-Am。换言之，将吸收率模型适于使用的探测器的实际性能。
在对材料分解变量的集合的扩展之后存在两种可能性。
在的情况下，所述模型将精确地得到一个解。
在的情况下，仍存在超定的方程组。根据一个实施例，由包含探测器104的噪声模型的转换器T使用统计方法。根据一个实施例，假设下面的泊松过程。
对于给定的测量结果d1,...,dB和Aα＝(A1,...,AM)，泊松概率质量函数的对应似然性函数之后被定义为：
负对数似然性为
接下来，使用合适的数值方法来找到最小化L的集合
根据一个实施例，可以通过对L的解在函数空间施行正则化来改进所述解。
根据一个实施例，所述探测器状态为初级转换器中的持续电流，所以假设随着时间t而缓慢变化。在这种情况下，经正则化的目标函数在
变得最小，其中，β为正则化强度，P为惩罚函数。正则化强度是用户可调节的变量，用户可调节的变量允许“修整”或微调惩罚函数对最小化的效应。大于一的值将最小化偏向特别缓慢变化的函数。然而，在一些情况下，这可以得到接近常数函数作为唯一解，但这可能是不现实的。选择小于一的β之后也可以准许除了常数函数之外的缓慢变化的函数作为解。换言之，正则化强度β允许“现实检查”算法。根据一个实施例，所述装置允许用户改变正则化强度。
根据一个实施例，探测器状态是缓慢变化的持续电流，所以探测器状态该电流利用相关的能量偏移来影响箱灵敏度，所以脉冲在传感器104中被登记为“假”脉冲，“假”脉冲与实际脉冲高度相比具有更高的能量。
根据一个实施例，有效箱灵敏度为：
其中，c为变换因子，所述变化因子实现从探测器电流到如由探测器的电子器件给出的能量的变换。换言之，与所假设的灵敏度Sb相比，箱的有效灵敏度被移位
在以上中假设探测器的能量响应是移位不变的，所以探测器的能量响应与能量E无关。如果不是这种情况，可以使用更复杂的模型，例如移动平均的随机过程。
根据一个实施例，所述惩罚函数是二次函数
其中，表示在先前测量时的状态并且来归一化P。换言之，不是缓慢变化的解吸引较高的惩罚，较高的惩罚随着所述变量的平方而增大。
根据一个实施例，探测器状态是探测器104的极化。这是由初级变换器中的陷阱电荷引起的并且改变使用的探测器104的收集效率。在这种情况下
在该模型中，p(t)描述反映变化的电荷收集效率的相对能量比例因子。例如，如果电荷收集效率被因子2减小到额定状态，探测器响应中的相关能量比例由p(t)＝2进行建模。
根据一个实施例，所述模型被扩展以说明对i)探测器的持续电流以及ii)探测器的极化两者的先前动态探测器状态。在一个实施例中，对于两种状态同时进行建模。
本文所使用的及以上所称的模型被假设为可用于(通过离散化能量轴线E的)适当的良态离散形式中以允许由转换器T以足够的数值稳定性来进行数字处理。
在以上两个实施例中，其中，探测器状态是持续电流I持续(t)或者极化p(t)，所以要求解的变量集合Am被扩展一个。在实施例中，其中，持续电流I持续(t)和极化p(t)两者都被考虑在内，所以并且要求解的变量集合Am被扩展两个变为(Am,I持续(t),p(t))。
对于用于每个时刻t的转换器T执行以上计算以求解方程(1)并将经这样计算的和误差校正的Am值与其各自时间索引相关联。例如，如果系统仍然还是超定的，则由转换器T根据公式(2)对于每个时刻t执行最大似然性估计。以这种方式，经误差校正的数据块被建立并被传递到重建器R。应理解，总体上正是基础材料分量具有时间和/或投影方向α和/或z分量相关性。因此，在以上计算中，对于每个t，m1(t,α,z)、m2(t,α,z)是不同的，因为在当机架106绕所述对象110旋转时沿着不同的投影方向来查看所述对象110和/或通过使检查台108前进通过机架106来选择不同的成像平面(z分量)时，假设的材料构成总体上是不同的。
参考图3，所述流程图示出本文所提出的方法的基本步骤。
步骤S302包括接收由多箱辐射能量探测器在先前与感兴趣对象相互作用的辐射的测量期间探测的测量数据。由探测器在测量操作期间探测的数据是针对M≥2但小于探测器箱的数量的M重材料分解的。
在步骤S304中，所探测的测量数据被转换成辐射衰减数据，同时校正由探测器在测量操作期间改变其响应度而引起的测量误差。通过使用辐射-物质相互作用模型来实现所述转换，所述辐射-物质相互作用模型包括：
i)数据参数，其是由探测器箱探测的数据的参数；
ii)M重材料分解变量；以及
iii)探测器状态的变量，其引起探测器的响应度的变化；
所述转换包括针对材料分解变量及探测器状态变量对所述模型进行求解，由此实现所述校正。
在步骤S306中，将所解出的材料分解变量之后输出为经校正的辐射衰减数据。
在本发明的另一示范性实施例中，提供了一种计算机程序或一种计算机程序单元，其特征在于适于在适当的系统上执行根据前面的实施例中的任一个所述的方法的方法步骤。
因此，所述计算机程序单元可以被存储在计算机单元上，所述计算机单元也可以是本发明的实施例的部分。所述计算机单元可以适于执行以上描述的方法的步骤或诱发以上描述的方法的步骤的执行。此外，所述计算机单元可以适于操作以上描述的装置的部件。所述计算机单元能够适于自动地操作和/或执行用户的命令。计算机程序可以被下载到数据处理器的工作存储器中。所述数据处理器由此可以被配备为执行本发明的方法。
本发明的该示范性实施例涵盖从一开始就使用本发明的计算机程序，以及借助于更新将现有程序转变为使用本发明的程序的计算机程序两者。
更进一步的，所述计算机程序单元能够提供实现如以上所描述的方法的示范性实施例的流程的所有必需步骤。
根据本发明的另一示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，例如CD-ROM，其中，所述计算机可读介质具有存储在所述计算机可读介质上的计算机程序单元，其中，所述计算机程序单元由前面的章节描述。
计算机程序可以存储和/或分布在与其他硬件一起提供或作为其他硬件的部分提供的诸如光学存储介质或固态介质的适当的介质上，但是计算机程序也可以以其他的形式分布，例如经由因特网或其他有线或无线的远程通信系统。
然而，所述计算机程序也可以存在于诸如万维网的网络上并能够从这样的网络中下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的另一示范性实施例，提供了一种用于使得计算机程序单元能够被下载的介质，其中，所述计算机程序单元被布置为执行根据本发明的之前描述的实施例中的任一个所述的方法。
必须指出，本发明的实施例参考不同主题加以描述。具体而言，一些实施例参考方法类型的权利要求加以描述，而其他实施例参考设备类型的权利要求加以描述。然而，本领域技术人员将从以上和下面的描述中了解到，除非另行指出，除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外，涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为被本申请公开。然而，所有特征能够被组合以提供超过特征的简单相加的协同效应。
尽管已经在附图和前面的描述中详细说明和描述了本发明，但这样的说明和描述被认为是说明性或示范性的而非限制性的。本发明不限于所公开的实施例。通过研究附图、说明书和从属权利要求，本领域的技术人员在实践所主张的本发明时能够理解和实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，量词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求书中记载的若干项目的功能。在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记不得被解释为对范围的限制。
Claims (15)
1.一种探测器数据处理装置，包括：
-输入接口(IU)，其用于接收由包括许多探测器箱的多箱辐射能量探测器(104)探测的测量数据、在先前与感兴趣对象(110)相互作用的辐射的测量期间探测的数据、由所述探测器(104)在针对M≥2且小于探测器箱的数量的M重材料分解的测量操作期间探测的数据；
-数据转换器(T)，其被配置为将所探测的测量数据转换成辐射衰减数据，同时校正由所述探测器(104)在所述测量操作期间改变其响应度而引起的测量误差，所述转换器(T)使用辐射-物质相互作用模型，所述辐射-物质相互作用模型包括：
i)数据参数，其是由所述探测器箱探测的数据的参数；
ii)M重材料分解变量；以及
iii)探测器状态的变量，其引起所述探测器(104)的响应度的变化；
所述转换器(T)被配置为针对所述材料分解变量及所述探测器状态变量对所述模型进行求解，由此实现所述校正；
-输出单元(OU)，其被配置为将所解出的材料变量输出为经校正的辐射衰减数据。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述转换器(T)的操作包括输出所述探测器状态变量。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述模型由积分方程组来限定，每个积分方程包括在所述辐射的能量谱上的积分，其中，每个能量谱元素由衰减因子加权，每个方程包括所述数据参数和/或所述探测器状态变量和/或所述材料分解变量中的至少一个。
4.根据权利要求1或2中的任一项所述的装置，其中，所述模型由联合概率质量函数来限定，所述联合概率质量函数表示所述探测器箱登记特定测量事件的概率，所述联合概率质量函数包括所述数据参数和/或所述状态变量和/或所述材料分解变量中的至少一个。
5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述转换器(T)的操作包括通过使用最大似然性方法来针对所述材料分解变量和/或所述状态变量对所述联合概率质量函数进行求解。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，针对所述状态变量和所述材料分解变量的所述求解包括将所述状态变量的解空间限制为满足正则化条件的函数，其中，所述条件由惩罚函数来施行。
7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述惩罚函数是二次的。
8.根据权利要求4所述的装置，其中，所述联合概率质量函数是泊松类型的。
9.根据权利要求1-2中的任一项所述的装置，其中，所述探测器(104)的状态表示所述探测器的初级变换器中的变化的持续电流。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，探测器状态表示在所述测量操作期间引起所述初级变换器变化的电荷收集效率的所述探测器的变化的极化。
11.一种处理探测器数据的方法，包括：
接收(S302)由包括许多探测器箱的多箱辐射能量探测器(104)探测的测量数据、在先前与感兴趣对象相互作用的辐射的测量期间探测的数据、由所述探测器在针对M>2且小于探测器箱的数量的M重材料分解的测量操作期间探测的数据；
将所探测的测量数据转换(S304)成辐射衰减数据，同时校正由所述探测器在测量操作期间改变其响应度而引起的测量误差，所述转换包括使用辐射-物质相互作用模型，所述辐射-物质相互作用模型包括：
i)数据参数，其是由所述探测器箱探测的数据的参数；
ii)M重材料分解变量；以及
iii)探测器状态的变量，其引起所述探测器的响应度的变化；
所述转换包括针对所述材料变量及所述探测器状态变量对所述模型进行求解，由此实现所述校正；
将所解出的材料分解变量输出(S306)为经校正的辐射衰减数据。
12.一种X射线成像系统(100)，包括：
-根据权利要求1-10中的任一项所述的探测器数据处理装置；以及
-多箱探测器(104)。
13.根据权利要求12所述的X射线成像系统(100)，还包括重建器(R)和显示器(114)，所述显示器用于显示由所述重建器(R)使用由所述装置输出的经校正的辐射衰减数据而重建的图像。
14.一种探测器数据处理装置，包括：
处理器；以及
存储器，其用于存储计算机程序单元，所述计算机程序单元在由所述处理器执行时适于执行根据权利要求11所述的方法。
15.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序单元，所述计算机程序单元在由处理器执行时适于执行根据权利要求11所述的方法。
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