CN105143920A - 用于读取存储在存储器发光材料层中的x射线信息的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于读取存储在存储器发光材料层（1）中的X射线信息的方法以及相应装置，其中能够将存储器发光材料层（1）激发用于发出发射光的激励光束利用偏转元件被偏转，并且在此交替地在第一方向（V）和与第一方向（V）相反的第二方向（R）上在存储器发光材料层（1）之上运动，并且在激励光束在第一和第二方向（V及R）上运动的期间，从存储器发光材料层（1）发出的发射光借助于检测器被检测并且被转换成相应的第一或第二检测器信号。为了以尽可能简单和可靠的方式消除或至少减少可能的图像伪像，在激励光束在第一或第二方向（V或R）上在存储器发光材料层（1）之上或参考对象之上运动期间所获得的第一和第二检测器信号被彼此相比较。然后，在激励光束在第一或第二方向（V或R）上在存储器发光材料层（1）之上运动期间所获得的第一和/或第二检测器信号根据该比较的结果被校正。

Description

用于读取存储在存储器发光材料层中的X射线信息的方法和装置

技术领域

本发明涉及根据独立权利要求的前序部分所述的用于读取存储在存储器发光材料层中的X射线信息的方法以及相应装置。

背景技术

一种用于记录X射线图像的可能性在于，将穿过对象、例如病人的X射线辐射作为潜像存储在所谓的存储器发光材料层中。为了读取该潜像，存储器发光材料层被用激励光照射并且在此被激发用于发出发射光。

其强度与存储器发光材料层中存储的图像相对应的发射光被光学检测器检测并转换成电信号。电信号根据需要被进一步处理，并且最后被提供用于分析、尤其是用于医学诊断目的，其方式是将所述电信号在诸如监视器或打印机之类的相应输出设备处输出。

从现有技术中公知的是，借助于振荡镜将激励光束偏转为，使得该激励光束交替地在第一方向和相反的第二方向上被引导到存储器发光材料板之上。在此，在由分别获得的检测器信号组成的图像中可能出现干扰性伪像。

发明内容

本发明的任务是，说明方法以及相应装置，其中以尽可能简单和可靠的方式消除或至少减小图像伪像。

该任务通过根据独立权利要求的方法或装置来解决。

在根据该任务的解决方案的第一方面的方法中，可以将存储器发光材料层激发用于发出发射光的激励光束利用偏转元件被偏转，并且在此交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在存储器发光材料层之上运动，并且在激励光束在第一和第二方向上运动的期间，从存储器发光材料层发出的发射光借助于检测器被检测并且转换成相应的第一或第二检测器信号。优选地，在激励光束在第一或第二方向上运动的期间被获得的第一和第二检测器信号被彼此相比较，并且第一和/或第二检测器信号根据该比较的结果被校正。

根据该解决方案的第一方面的相应装置具有：光源，其用于生成激励光束，所述激励光束可以将存储器发光材料层激发用于发出发射光；偏转元件，其用于偏转所述激励光束，使得所述激励光束交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在存储器发光材料层之上运动；以及检测器，其用于检测在激励光束在第一和第二方向上运动的期间从存储器发光材料层发出的发射光并且将所检测的发射光转换成相应的第一或第二检测器信号。优选地设置控制单元，其用于以如下方式处理第一和第二检测器信号：把在激励光束在第一或第二方向上运动的期间获得的第一和第二检测器信号彼此相比较并且根据该比较的结果校正第一和/或第二检测器信号。

在根据该任务的解决方案的第二方面的方法中，可以将参考对象和存储器发光材料层激发用于发出发射光的激励光束利用偏转元件被偏转，并且在此交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在参考对象或存储器发光材料层之上运动，并且在激励光束在第一和第二方向上运动的期间，从参考对象或从存储器发光材料层发出的发射光借助于一个或多个检测器被检测并且转换成相应的第一或第二检测器信号。优选地，在激励光束在第一或第二方向上在参考对象之上运动期间获得的第一和第二检测器信号被彼此相比较，并且在激励光束在第一或第二方向上在存储器发光材料层之上运动期间获得的第一和/或第二检测器信号根据该比较的结果被校正。

根据该解决方案的第二方面的相应装置具有：光源，其用于生成激励光束，所述激励光束可以将参考对象和存储器发光材料层激发用于发出发射光；偏转元件，其用于偏转所述激励光束，使得所述激励光束交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在参考对象或存储器发光材料层之上运动；以及检测器，其用于检测在激励光束在第一和第二方向上运动的期间从参考对象或从存储器发光材料层发出的发射光并且将所检测的发射光转换成相应的第一或第二检测器信号。优选地设置有控制单元，其用于通过如下方式处理第一和第二检测器信号：把在激励光束在第一或第二方向上在参考对象之上运动期间获得的第一和第二检测器信号彼此相比较，并且根据该比较的结果校正在激励光束在第一或第二方向上在存储器发光材料层之上运动期间获得的第一和/或第二检测器信号。

作为所述任务的替代解决方案的前述方面所基于的根据本发明的共同方案是，消除或至少减小由多个第一和第二检测器信号组成的图像中的可能的伪像，其方式是，把在扫描存储器发光材料层和/或例如具有荧光标记的参考对象时在不同扫描方向上获得的第一和第二检测器信号中包含的图像信息彼此相比较，并且然后根据该比较的结果校正在扫描存储器发光材料层时获得的第一和/或第二检测器信号。

在从第一和第二检测器信号中导出图像时，一般而言在存储器发光材料层上的位置地点与在该位置处检测到发射光或为该位置生成相应检测器信号值的时刻之间建立关联。为此，为激励光束的两个运动方向使用不同的模型参数。因此，在两个运动方向上可能发生关于像素-时间关系的系统误差。这表现为图像中尤其是散线边缘形式的伪像。通过根据存储器发光材料层本身或参考对象确定的、尤其是针对相邻行确定的第一和第二检测器信号的所述比较，可以以简单和可靠的方式导出如下信息：相邻行的第一和第二检测器信号走向曲线由于激励光束在沿着这两行扫描存储器发光材料层时的不同运动方向而彼此偏差到何种程度。这样的偏差例如可以体现为：第一和第二检测器信号走向曲线相对于彼此在行方向上移位，和/或即使在基本不变的图像信息的情况下具有不同的信号高度。在激励光束在第一或第二方向上在存储器发光材料板之上运动期间获得的第一和/或第二检测器信号于是可以关于在该比较时确定的影响或偏差被校正。

结果，由此以简单和可靠的方式消除或者至少减小由多个第一和第二检测器信号组成的图像中的可能的伪像。

第一和第二检测器信号优选地关于其中包含的图像信息被彼此相比较。在存储器发光材料层的第一行与相邻的第二行的图像信息无显著区别的前提条件下，可以根据第一和第二检测器信号走向曲线之间的可能偏差的图像信息来可靠地确定和校正不同扫描方向对所读取图像的影响。

在一个特别优选的实施方案中，第一和第二检测器信号被彼此相比较，其方式是，确定第一和第二检测器信号之间的相关性、尤其是相关函数。另外优选的是，通过第一和第二检测器信号的彼此比较确定第一和第二检测器信号之间的可能的空间偏移。替代地或附加地，第一和/或第二检测器信号通过如下方式被校正：消除或至少减小所确定的空间偏移。优选地执行两行的图像内容的相关，其方式是，将扫描线划分成不同的区域（“关注区域”，AOI），并且在每个区域中将两个运动方向、即第一及第二运动方向的检测器信号彼此相比较，并且确定使图像信息最优地彼此相叠的相应空间位移。两个运动方向上的线分布的交叉相关函数的最大值的地点优选地可以充当计算方法。这样确定的位移值在第一和/或第二检测器信号的相应校正中被考虑。这样的校正也被称为几何校准，因为第一和第二检测器信号在此联系到或被换算到共同的空间参考系中。

优选地执行—根据该解决方案的前述的第一方面—在读取存储器发光材料层时已经被确定的图像内容的相关。但是替代或附加地也可以执行—根据该解决方案的前述第二方面—根据优选地在每次扫描存储器发光材料层以前被拍摄的固定的参考对象和/或样品所确定的图像内容的相关。为此优选荧光染料样品，因为荧光染料样品即使在没有预先的X射线曝光的情况下也导致光倍增器中的检测器信号。必要时可能有利的是，在此附加地考虑到存储器磷光物质与所使用的染料之间的在余辉行为方面的可能的差异。

前面阐述的措施—单独地或相组合地—有助于，可以以简单和可靠方式消除或至少减小所获得的图像中的可能的伪像。

在另一优选的扩展方案中，第一和第二检测器信号通过如下方式被彼此相比较：确定、尤其是估计以下误差分布，该误差分布反映在至少一个第一检测器信号与至少一个第二检测器信号之间关于其中包含的信息的偏差。在此，尤其是所估计的误差分布可以经历滤波，其中通过对尤其是所估计的误差分布进行滤波优选地隔离由于激励光束交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在存储器发光材料层之上运动而导致的伪像。于是，第一和/或第二检测器信号可以根据必要时经滤波的误差分布或所确定的伪像来校正。在另一优选的变型方案中，从第一误差分布确定第二误差分布，其方式是，第一误差分布经历滤波，在该滤波的情况下消除图像信息。

前面阐述的措施—单独地或相组合地—同样有助于，可以以简单和可靠方式消除或至少减小所获得的图像中的可能的伪像。

所阐述的扩展方案是对检测器信号中由于激励光束的相反运动方向引起的差异的现象学校正，其方式是，将优选相邻的行根据其中包含的图像数据彼此相比较。扫描过程在激励光束的两个运动方向上的所有由系统引起的差异在所获得的图像中最后表现为图像信号中沿着慢扫描方向、即图像板的进给方向的伪像性的双重周期（所谓的双边缘）。在勾勒出轮廓的现象学方案中，为此负责的物理原因未被假定为已知的，而是根据图像数据本身来确定和校正误差或伪像。在此优选地执行下列步骤：

-根据所测量的图像数据计算或估计误差分布；

-必要时对误差分布进行滤波以用于更精确地隔离伪像；

-根据必要时经滤波的误差分布校正误差；

这些步骤可以在一个优选的具体实现中表现为如下：作为误差分布F(x,y)，首先为每个像素计算其值P(x,y)与相邻行（即具有分别另外的激励光束运动方向的行）中的值P(x,y-1)和P(x,y+1)、即内插值的相对偏差。在线性插值的最简单的情况下，得出：

。

这样确定的误差分布除了要校正的误差以外还包含图像信息。这在上面的线性插值的示例中恰好是信号走向曲线的非线性分量。但是因为这样的偏差仅仅在短的长度尺度上（即在高图像频率下）出现，所以其现在可以在第二步骤中通过低通滤波器T、例如通过所谓的运动平均滤波器或中值数滤波器被消除。两个振动方向上的误差值系统上相区别，并且因此必须分开地观察，即：

F _正扫→T（F _正扫）

F _回扫→T（F _回扫）

其中角标“正扫”和“回扫”涉及激励光束的第一及第二方向的行、尤其是涉及偏转镜的前向振动或反向振动。

以这种方式计算的误差分布说明了信号电平与分别另外的振动方向的伪像性的相对偏差。为了校正优选地将信号电平彼此均衡：

。

在此，也可以设想到仅仅一个振动方向上的经相应修改的单侧应用。

在替代地或附加地应用的用于读取存储在存储器发光材料层中的X射线图像信息的方法中，可以将存储器发光材料层激发用于发出发射光的激励光束利用偏转元件被偏转，并且在此交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在存储器发光材料层之上运动，并且在激励光束在第一和第二方向上运动的期间，从存储器发光材料层发出的发射光借助于检测器被检测并且被转换成相应的第一或第二检测器信号。在此，第一和/或第二检测器信号优选地关于由于激励光束交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在存储器发光材料层上运动而造成的影响被校正。

用于读取存储在存储器发光材料层中的X射线图像信息的相应装置具有：光源，其用于生成激励光束，所述激励光束可以将存储器发光材料层激发用于发出发射光；偏转元件，其用于偏转所述激励光束，使得所述激励光束交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在存储器发光材料层之上运动；以及检测器，其用于检测在激励光束在第一和第二方向上运动的期间从存储器发光材料层发出的发射光并且将所检测的发射光转换成相应的第一或第二检测器信号。优选地还设置有控制单元，其用于通过如下方式来处理第一和第二检测器信号：关于由于激励光束交替地在第一方向和与第一方向相反的第二方向上在存储器发光材料层上运动而造成的影响来校正第一和/或第二检测器信号。在此，可能的伪像被消除或至少被减少。

该解决方案所基于的方案是，在可能由于使用在激励光束的相反的运动方向上获得的第一和第二检测器信号而实现的可能的伪像方面校正由多个第一和第二检测器信号组成的图像。这样，优选地减少或消除如下伪像：所述伪像可以归因于所谓的破坏性读取过程—其中存储在存储器发光材料层中的X射线信息在用激励光照射时至少部分被删除—和/或存储器磷光物质在用激励光束照射以后的余辉，并且尤其是体现为，在所存储的X射线图像中，垂直于第一和第二方向延伸的边缘在读取的图像中表现为散线的边缘，所述散线的边缘在这种情况下是伪像。替代地或附加地，可以减少或消除如下伪像：所述伪像归因于该装置、尤其是检测器对要检测的发射光的灵敏度依赖于尤其是对于相同行而言分别在先获得的第一或第二检测器信号的高度和/或走向曲线。因此，例如当紧接着在之前存储器发光材料层的“明亮”区域在相同行中发出具有相对高强度的发射光使得检测器暂时被“炫目”时，检测器在第一方向上的灵敏度可以被暂时减小，并且在一定的时间段以后才再次显示出完全的灵敏度。因此对于从明亮区域来看处于第一方向的方向上的局部区域而言，生成了具有减小的信号高度的检测器信号。如果存储器发光材料层的明亮区域接着利用激励光束在相反的第二方向上被采样，则检测器的灵敏度和相应第二检测器信号同样暂时被降低，但是是对于从明亮区域来看处于第二方向的方向上的局部区域而言。在由多个第一和第二检测器信号组成的所获得的所读取的图像中，这样的明亮区域的两侧处的结构由此交替地、即从一行到下一行不同亮度地显现，这在这种情况下是伪像。

总的来说，通过前述的可替代或附加地应用的解决方案，也以简单和可靠的方式消除或者至少减小由多个第一和第二检测器信号组成的图像中的可能的伪像。

第一和/或第二检测器信号优选地在考虑至少一个点图像函数的情况下被校正，所述点图像函数表征在点状激发存储器发光材料层的情况下第一或第二检测器信号沿着第一或第二方向的走向曲线。由于破坏性读取过程和存储器磷光物质的余辉，将所激发的发射光成像到检测器上的成像系统的点图像函数相对于激励光束、例如激光斑在存储器发光材料层上的相应位置偏移，并且此外具有轻度非对称成形的尖峰。由于激光斑在存储器发光材料层上的不同运动方向，在第一和第二方向上因此得出不同的点图像函数，这些不同的点图像函数尤其是导致边缘的散线。根据对于第一和/或第二方向决定性的点图像函数，以简单的方式校正第一和/或第二检测器信号的走向曲线、尤其是位置/或高度，使得这样的伪像不再出现或者被减少。

另外优选的是，在读取存储器发光材料层以前确定至少一个点图像函数。由此，所述至少一个点图像函数在读取过程中已经存在，并且可以在校正时被考虑，而不必在读取过程期间才被确定。替代地或附加地，点图像函数的确定通过例如在利用确定的样品曝光的存储器发光材料层处进行测量、或者借助于读取过程的数值模拟来进行。测量允许准确和简单地确定至少一个点图像函数。根据数值模拟，可以以简单和可靠方式确定点图像函数，而为此不需要附加的测量。总的来说，前述的实施方案—单独地或相组合地—有助于，以简单和可靠方式消除或至少减小可能的伪像。但是替代地还可以在读取存储器发光材料层并且暂存在此获得的检测器信号以后才确定点函数图像。

在另一扩展方案中规定：第一和/或第二检测器信号经历展开、所谓的去卷积或反卷积，其中由第一或第二检测器信号以及分别特征性的点图像函数来获得经校正的第一或第二检测器信号。展开例如可以借助于维纳滤波器来实现。在此，由第一检测器信号和在激励光束在第一方向上在存储器发光材料层之上运动的情况下表征成像系统的第一点图像函数来确定经校正的第一检测器信号。替代地或附加地，由第二检测器信号和在激励光束在第二方向上在存储器发光材料层之上运动的情况下表征成像系统的第二点图像函数来确定经校正的第二检测器信号。所述扩展方案所基于的方案是，第一或第二检测器信号是通过将在存储器发光材料层中被激发的色心的局部分布与成像系统的第一或第二图像点函数进行卷积而得出的，使得作为该卷积的逆反的展开提供经校正的第一或第二检测器信号，所述检测器信号在这种情况下对应于沿着存储器发光材料层上的行的“真实”的发射光强度走向曲线，其中消除了由于不同方向上的扫描造成的影响。该实施方案也进一步有助于，以特别简单和可靠的方式消除或至少减少可能的伪像。

替代地或附加地，第一和/或第二检测器信号通过滤波被校正，其中与第一或第二检测器信号的二阶导数成比例的滤波器值与第一或第二检测器信号进行结算，尤其是与第一或第二检测器信号相加或者被从第一或第二检测器信号中减去。该实施方案基于如下惊人的认识：信号走向曲线中的偏差表现为与信号的曲率、即二阶导数成比例。相应的滤波器具有如下形式：

.

其中P(x,y)表示存储器发光材料层上的位置(x,y)处的像素值、即第一或第二检测器信号的高度，并且c是恒定滤波器参数。根据所观察的像素地点处的信号恰好在时间上是上升还是下降的，参数ED可以采取值±1。滤波器值优选地为按经验方式确定的滤波器值。该扩展方案也有助于，以特别简单和可靠的方式消除或至少减少可能的伪像。

替代地或附加地，可能有利的是，第一和/或第二检测器信号通过滤波被校正，其中与第一或第二检测器信号的n阶导数成比例的滤波器值与第一或第二检测器信号进行结算，尤其是与第一或第二检测器信号相加或者被从第一或第二检测器信号中减去，其中n大于2。

为了改善噪声行为，可能有利的是，基于经平滑的信号<P(x,y)>计算二阶导数。在此，滤波器值与经平滑的第一或第二检测器信号的二阶导数成比例。

第一和/或第二检测器信号优选地在考虑装置、尤其是检测器对发射光的依赖于激励光束在第一或第二方向上的运动的灵敏度的情况下被校正。在此优选的是，装置、尤其是检测器的灵敏度依赖于激励光束在存储器发光材料层上的相应位置。替代地或附加地，在激励光束在第一或第二方向上运动期间针对激励光束在存储器发光材料层上的不同位置确定该装置的灵敏度。优选地，在针对激励光束在存储器发光材料层上的位置确定装置灵敏度时，考虑在激励光束在第一或第二方向上运动直到该位置期间所获得第一或第二检测器信号的至少一部分。

在前面详述的扩展方案中，由检测器生成的第一或第二检测器信号优选地在考虑系统、尤其是诸如光倍增器（PMT）之类的检测器的灵敏度的非线性和/或在前的检测器信号走向曲线的情况下被校正。通过这种方式，可以考虑PMT灵敏度在扫描期间的可能的变化，所述PMT灵敏度可能依赖于信号在扫描期间的历史并且在激励光束的第一和第二方向上显著不同。这同样有助于，以简单和可靠方式消除或至少减少所读取图像中的可能的伪像。

为了校正，可以通过模型确定并补偿扫描期间的分别当前的PMT灵敏度损失。为此，首先为PMT灵敏度建立微分方程，所述微分方程然后根据所测量的信号走向曲线借助于分析或数值方法、例如以欧拉方法在扫描期间被积分。模型方程优选地可以看起来如下：

。

在此，dS(t)/dt表示PMT灵敏度S(t)在时间t以后的变化，(1-S(t))k₁表示PMT灵敏度以时间常数k₁的恢复，并且表示PMT灵敏度由于入射光造成的、具有时间常数t₂的减小。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和应用可能性从下面结合附图的描述中得出。其中：

图1示出了用于读取存储器发光材料层的装置的一个示例的示意图；

图2以示意性侧视图示出了用于阐释偏转元件的功能的一个示例；

图3示出了经偏转的激励光束在存储器发光材料层上的典型走向曲线的一个示例；

图4示出了第一和第二检测器信号的走向曲线的一个示例；以及

图5示出了第一和第二点图像函数的走向曲线的一个示例。

具体实施方式

图1示出了用于读取存储器发光材料层1的装置。通过激光器2生成激励光束3，该激励光束3被偏转元件4偏转，使得该激励光束3沿着行8在到要读取的存储器发光材料层1之上运动。偏转元件4具有尤其是镜形式的反射面，该反射面通过驱动设备5被置于振荡中。

在经偏转的激励光束3'在存储器发光材料层1之上运动期间，该存储器发光材料层1根据其中存储的X射线信息发出发射光，该发射光由光学收集设备6、例如PMMA集光器、光导束或合适的镜设备来收集并且由光学检测器7、优选光倍增器（PMT）来检测并且在此转换成相应的检测器信号S。

检测器信号S被输送给处理设备16，在该处理设备16中导出用于所读取的X射线图像的各个像点的图像信号值B。如果所读取的行8例如应该由1000个像点组成，则从在读取行8时获得的检测器信号S中导出1000个相应的图像信号值B。

通过借助于传输设备（未示出）在传输方向TR（所谓慢扫描方向）上传输存储器发光材料层1，实现了存储器发光材料层1的各个行8的连续读取，并且因此获得由具有各一个所属的图像信号值B的各个像点组成的二维X射线图像。如果在传输方向TR上读取的行8的数目例如为1500，则在每行8分别1000个像点的情况下为所读出的X射线图像得出总共1500乘以1000个具有各一个所属的图像信号值B的像点。

原则上也可以将存储器发光材料层1位置固定地安放，并且相对于存储器发光材料层1运动其余部件、尤其是激光器2、偏转元件4、收集设备6和检测器7。

检测器信号S首先由低通滤波器12滤波，其中消除检测器信号S的较高频率分量、尤其是噪声分量。经滤波的检测器信号S然后被输送给模数转换器13,并且在那里以采样频率f被采样，其中在每个采样过程中分别在数字单元中获得检测器信号D。在暂存在存储器14中以后，在控制单元15中从检测器信号值D计算图像信号值B。

所示装置还具有两个传感器10和11，所述传感器10和11以以下方式布置在存储器发光材料层1的两侧，使得经偏转的激励光束3'在沿着行8掠过或已经掠过存储器发光材料层1以前或以后可以入射到所述传感器10和11上。如果激励光束3利用偏转元件4被偏转到行8的方向上，则该激励光束在实际扫描行8以前首先经过第一传感器10并且在此之后经过第二传感器11。在此，经偏转的激励光束3'的光由两个光敏传感器10和11来检测，并且在时刻t1或t2被转换成相应的电信号P(t1)和P(t2)并转发给处理设备16的控制单元15。

控制单元15与用于驱动偏转元件4的驱动设备5连接，并且以以下方式控制该偏转元件4，使得偏转元件4通过由驱动设备5输出的驱动能量仅当经偏转的激励光束3'已经占据确定的方向和/或地点时或以后才有效地被驱动。在所示的示例中，经偏转的激励光束3'掠过两个传感器10和11中的至少之一，然后该传感器向控制单元15发送电脉冲P，控制单元15—必要时在可预先给定的时间延迟以后—以以下方式控制驱动设备5，使得该驱动设备5暂时地将尤其是驱动能量脉冲形式的驱动能量输出给振荡的偏转元件4，并且在此该偏转元件的振荡优选保持在偏转元件4的谐振频率范围中。

图2以示意性侧视图示出了用于阐释偏转元件的功能的一个示例。偏转元件4具有反射面，该反射面例如借助于未示出的扭转弹簧被安放在壳体9处，使得在偏转元件4围绕着垂直于符号平面延伸的中轴偏转时生成将偏转元件4向相反方向偏转的回复力（参见虚线示出的偏转元件）。

偏转元件4的偏转优选地由电磁铁5来驱动，该电磁铁5通过施加电压以及随之而来的电流生成磁场，该磁场作用于位于偏转元件4处的磁性元件4'。根据磁性元件4'的材料，该磁性元件4'既可以被电磁铁5吸引、又可以被其排斥，或者仅仅被吸引。当磁性元件具有永磁物质时，为第一种情况。在使用磁化不能持久保持的铁磁材料时，为后一种情况。

为了将偏转元件4首先从其静止位置带入到振荡状态中，在电磁铁5上持续地施加确定时长和频率的电压脉冲，由此偏转元件4的振荡幅度最后变为大得以至于经偏转的激励光束3'行进得超出要扫描的存储器发光材料层1的宽度，并且在此尤其是还入射到第一或第二传感器10或11上。

在所示示例中，在偏转元件4与存储器发光材料层1之间设置光学设备20、所谓的扫描后光学设备，通过光学设备20经偏转的激励光束3'一方面被聚焦到存储器发光材料层1上，并且另一方面，激励光束3'的径向运动被转换成沿着存储器发光材料层1上的行8（参见图1）的直线运动。替代于或附加于扫描后光学设备，也可以使用所谓的变焦装置（Variofokus），所述变焦装置布置在激光器2与偏转元件4之间（为所谓的扫描前光学设备）并且将激光束3成形为，使得该激光束3在其被偏转元件4偏转以后沿着存储器发光材料层1上的线8被均匀地聚焦。扫描后光学设备于是可以取消。但是原则上也可以完全放弃光学设备20并且例如根据在读取以前确定的关于激励光束的行为的信息从所获得的X射线图像中减去于是出现的失真。

通过前述措施，偏转元件4被激发为绕其中轴振荡，使得入射到反射面上的激励光束3（参见图1）被偏转为，使得该激励光束交替地在亦称“正扫”的第一方向V和亦称“回扫”的与第一方向V相反的第二方向R上掠过存储器发光材料层1并且在此将该存储器发光材料层激发用于发出发射光。也就是说，存储器发光材料层1在此既在正扫方向、又在回扫方向上被扫描、即被读取，因此这种类型的读取也可以被称为双向扫描。

图3示出了经偏转的激励光束3'在存储器发光材料层1上的典型走向曲线的一个示例。由于偏转元件4的振荡运动，经偏转的激励光束3'的速度分别朝着存储器发光材料层1的边缘减小，这在存储器发光材料层在传输方向TR上的恒定进给速度的情况下导致激励光束3'在存储器发光材料层1上的轨迹更容易遵循扁平的正弦形走向曲线而并非精确直线形的锯齿运动。

在图3所示的示例中，存储器发光材料层1的在正扫和回扫方向V及R上被扫描的各个行之间的间距为清楚起见被选择为非常大的，但是在实际中，行紧靠彼此，使得存储器发光材料层1的整个面基本上被无空隙地读取。

在通过双向扫描获得的图像的情况下，可能出现干扰性伪像，比如所谓的双边缘以及散线的边缘，其可能强烈地妨害所获得的图像的诊断说服力或适宜性。通过根据本发明的解决方案的不同方面或实施方案，这样的伪像被消除或至少被减少，其方式是，尤其是考虑到并消除或减少由于下列各项造成的效应：大剂量拍摄情况下的PMT的灵敏度损失、由破坏性读取引起的预读取偏移和非对称点图像函数、激光斑到存储器发光材料层之上的可能的非对称的运动、以及存储器磷光物质的余辉。这在后面根据示例更进一步地阐述。

图4示出了第一检测器信号D1以及第二检测器信号D2沿着所谓的快速扫描方向x的走向曲线的示例，所述检测器信号在正扫方向R或回扫方向V上扫描存储器发光材料层1的相邻行时获得。

如从该示例中可得知，尽管存储器发光材料层的相邻行的图像内容基本相同，但是第一检测器信号D1的走向曲线与第二检测器信号D2的走向曲线系统地偏差。在所示情况下，第二检测器信号D2的空间走向曲线与第一检测器信号D1相比在回扫方向R上（参见图3）移位了确定的空间偏移。

该由于激励光束3’的不同运动方向V或R造成的偏差在由多个第一和第二检测器信号D1和D2组成的总图像中尤其是导致散线的边缘。

为了校正系统误差，优选地执行两个检测器信号D1和D2的图像内容的相关。为此，检测器信号D1和D2的相应走向曲线被划分成不同区域AOI，其中在图4中为清楚起见绘出了仅仅一个这样的区域。在这些区域AOI的每个中，两个振动方向V或R的检测器信号D1和D2被彼此相比较，并且确定使得图像内容彼此相叠的空间位移。该位移优选地借助确定第一和第二检测器信号D1和D2的分布的交叉相关函数来确定。根据通过这种方式确定位移，可以相应地校正、即空间移位第一和/或第二检测器信号D1或D2。

在前述实施方案中，对第一和第二检测器信号D1和D2的校正根据这些检测器信号D1和D2的图像内容的比较、尤其是相关来进行。但是替代地也可以在读取存储器发光材料层以前扫描参考对象并且通过比较、尤其是相关在此确定的第一和第二检测器信号D1和D2来确定校正值、尤其是位移，然后根据该位移来校正在读取存储器发光材料层时获得的第一和第二检测器信号。作为参考对象，优选地使用荧光染料样品，因为荧光染料样品在未被用X射线辐射照射的情况下在用激励光束激发时也发射发射光。参考对象本身优选地具有与图1至3中所示存储器发光材料层1相对应的形状和/或大小。在读取由参考对象发出的发射光时对参考对象的操作因此与对存储器发光材料层1的操作相同。为清楚起见，因此放弃了参考对象的附加示出。更确切而言，在前述替代方案的情况下，可以将图1至3中所示存储器发光材料层1视为参考对象。参考对象优选地具有非荧光基底，在该非荧光基底上施加和/或置入荧光的参考样品、例如染料。

如从第一和第二检测器信号D1和D2的在图4中所示的走向曲线中还可得知，所述检测器信号尤其是在边缘区域中也在其高度上彼此偏差。由多个相应的第一和第二检测器信号组成的图像由此在边缘区域中显示出行与行的周期性亮度波动。

为了减少或消除这样的伪像，激励光束的强度优选地在正扫和回扫方向V及R上的扫描期间根据射束在存储器发光材料层上的相应的当前地点而变化。在此优选地，在运动方向从正扫V反转到回扫R以后，光源、尤其是激光器2的功率被暂时提高，使得在激励光束3'在—图3的示例中—存储器发光材料层1的右边缘区域中运动期间，激励光束3'的强度被提高，并且针对右边缘区域获得相应更高的第二检测器信号D2。

替代地或附加地，在运动方向从回扫R反转到正扫V以后，激光器功率被暂时提高，使得在激励光束3'在—图3的示例中—存储器发光材料层1的左边缘区域中运动期间，激励光束3'的强度被提高，并且针对左边缘区域获得相应更高的第一检测器信号D1。

由于破坏性读取过程和存储器磷光物质的余辉，成像系统的点图像函数（PSE）与存储器发光材料层上的激光斑的地点相比被偏移，并且此外具有轻微非对称成形的尖峰。由于激光斑在存储器发光材料层1上的不同运动方向，根据偏转元件4的振动方向因此得出不同的点图像函数。这尤其是也促进了边缘的散线。

图5示出了第一和第二点图像函数PSF1及PSF2沿着快速扫描方向x的走向曲线的一个示例。第一点图像函数PSF1反映了第一检测器信号的空间走向曲线，其中该第一检测器信号是在存储器发光材料层1由在正扫方向V上运动的激励光束3'用激励光点状地照射时获得的。相应的情况适用于第二点图像函数PSF2。如从该示例中可得知，两个点图像函数PSF1和PSF2具有非对称走向曲线；另外，两个点图像函数PSF1和PSF2的重心或尖峰相对于彼此位移。

两个点图像函数PSF1和PSF2可以先验地、例如通过在存储器发光材料层处进行测量或者通过读取过程的数值模拟来确定。基于预先确定的点图像函数PSF1和PSF2，于是例如可以借助于维纳滤波器执行第一或第二检测器信号D1或D2的反卷积，这在结果的由多个第一和第二检测器信号D1和D2组成的图像中导致对称化的边缘走向曲线，使得散线的边缘形式的前述伪像被从图像中消除。

替代于使用点图像函数，也可以借助于经验滤波器将图像中的边缘走向曲线对称化，其中优选地假定：检测器信号走向曲线中的偏差与信号的曲率、即二阶导数成比例。为了改善噪声行为，可能有利的是，基于经平滑的信号计算二阶导数。

PMT灵敏度可以在扫描期间改变并且通常依赖于信号的历史。由于PMT灵敏度对于两个振动方向而言可能显著不同，因此这可能导致图像伪像。为了校正，可以根据模型确定并补偿扫描期间的分别当前的PMT灵敏度损失。为此，优选首先为PMT灵敏度建立微分方程，所述微分方程然后根据所测量的信号走向曲线、即第一或第二检测器信号D1或D2的走向曲线借助于分析或数值方法（例如以欧拉方法）在扫描期间被积分。

替代地或附加地，也有利的是，执行第一和/或第二检测器信号D1或D2的所谓现象学校正，其方式是，把在不同运动方向的情况下获得的第一和第二检测器信号走向曲线D1和D2彼此比较。该方案所基于的认识是，扫描过程的由于激励光束3’的两个不同运动方向造成的所有系统引起的差异在所得到的图像中表现为沿着存储器发光材料层1的慢扫描方向TR的伪像性的双重周期（所谓的双边缘）。在现象学方案中，为此负责的物理原因未被假定为已知的，而是根据包含在第一和第二检测器信号中的图像数据本身来估计和校正误差，其方式是，根据所测量的图像数据确定或估计误差分布，必要时为了更精确地隔离伪像对误差分布进行滤波，并且最后根据经滤波的误差分布校正误差。

该方案的一个优选的实现在下面根据图3予以进一步阐述。

作为误差分布F(x,y)，为具有坐标x和y的每个像素计算其值P(x,y)与由相邻行（即在相反运动方向上被扫描的行）内插的值P(x,y-1)和P(x,y+1)的相对偏差。在所示示例中，所绘出的像素的值P(x,y)对应于第一检测器信号D1在位置(x,y)处的高度，而所绘出的相邻像素的值P(x,y-1)和P(x,y+1)对应于第二检测器信号D2在位置(x,y-1)或(x,y+1)处的高度。

在线性插值的情况下，针对误差分布F(x,y)得出：

。

这样确定的误差分布F(x,y)除了要校正的误差以外还包含图像信息。这在上面的线性插值的示例中恰好是信号走向曲线的非线性分量。但是因为这样的偏差仅仅在短的长度尺度上（即在高位置频率下）出现，所以其优选地可以在第二步骤中通过低通滤波器T、例如通过所谓的运动平均滤波器或中值数滤波器被消除。两个振动方向上的误差值在系统上相区别，并且因此优选地分开观察。

以这种方式计算出的误差分布说明了相应信号电平、例如第一检测器信号走向曲线与分别另一运动方向、例如第二检测器信号的伪像性相对偏差。为了校正伪像，将第一和第二信号电平彼此均衡。在此，像素在位置(x,y)处的值P(x,y)优选地除以为相应位置(x,y)确定的误差分布F(x,y)。

这优选地既应用于第一检测器信号D1的值P(x,y)，又应用于第二检测器信号D2的值P(x,y)。替代地，但是也可以将相应修改的误差分布仅仅应用于两个检测器信号之一D1或D2的值P(x,y)。

Claims (12)

1.用于读取存储在存储器发光材料层（1）中的X射线图像信息的方法，其中

-能够将存储器发光材料层（1）激发用于发出发射光的激励光束（3）利用偏转元件（4）被偏转，并且在此交替地在第一方向（V）和与第一方向（V）相反的第二方向（R）上在存储器发光材料层（1）之上运动；以及

-在激励光束在第一和第二方向上运动的期间，从存储器发光材料层发出的发射光借助于检测器被检测并且被转换成相应的第一或第二检测器信号；

其特征在于，

-在激励光束在第一或第二方向上运动的期间所获得的第一和第二检测器信号被彼此相比较；以及

-第一和/或第二检测器信号根据该比较的结果被校正。

2.用于读取存储在存储器发光材料层（1）中的X射线图像信息的方法，其中

-能够将参考对象和存储器发光材料层（1）激发用于发出发射光的激励光束（3）利用偏转元件（4）被偏转，并且在此交替地在第一方向（V）和与第一方向（V）相反的第二方向（R）上在参考对象和存储器发光材料层（1）之上运动；以及

-在激励光束在第一和第二方向上运动的期间，从参考对象或存储器发光材料层发出的发射光借助于检测器被检测并且被转换成相应的第一或第二检测器信号；

其特征在于，

-在激励光束在第一或第二方向上在参考对象之上运动期间所获得的第一和第二检测器信号被彼此相比较；以及

-在激励光束在第一或第二方向上在存储器发光材料层（1）之上运动期间所获得的第一和/或第二检测器信号根据该比较的结果被校正。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中关于所包含的图像信息的第一和第二检测器信号被彼此相比较。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其中第一和第二检测器信号通过确定第一和第二检测器信号之间的相关性、尤其是相关函数被彼此相比较。

5.根据前述权利要求之一所述的方法，其中通过第一和第二检测器信号的彼此比较确定第一和第二检测器信号之间的可能的空间偏移。

6.根据权利要求5所述的方法，其中第一和/或第二检测器信号通过如下方式被校正：消除或至少减小所确定的空间偏移。

7.根据前述权利要求之一所述的方法，其中第一和第二检测器信号通过如下方式被彼此相比较：确定、尤其是估计以下误差分布，所述误差分布反映至少一个第一检测器信号与至少一个第二检测器信号之间关于其中包含的信息的偏差。

8.根据权利要求7所述的方法，其中尤其是所估计的误差分布经历滤波。

9.根据权利要求8所述的方法，其中通过对尤其是所估计的误差分布进行滤波来隔离由于激励光束（3）交替地在第一方向（V）和与第一方向（V）相反的第二方向（R）上在存储器发光材料层（1）之上运动而导致的可能的伪像。

10.根据权利要求7至9之一所述的方法，其中第一和/或第二检测器信号根据必要时经滤波的误差分布或所确定的伪像被校正。

11.用于读取存储在存储器发光材料层（1）中的X射线图像信息的装置，具有：

-光源，其用于生成激励光束（3），所述激励光束（3）能够将存储器发光材料层（1）激发用于发出发射光；

-偏转元件（4），其用于偏转所述激励光束，使得所述激励光束交替地在第一方向（V）和与第一方向（V）相反的第二方向（R）上在存储器发光材料层（1）之上运动；以及

-检测器，其用于检测在激励光束在第一和第二方向上运动的期间从存储器发光材料层发出的发射光并且将所检测的发射光转换成相应的第一或第二检测器信号；

其特征在于

控制单元，其用于以如下方式处理第一和第二检测器信号：

-在激励光束在第一或第二方向上运动期间所获得的第一和第二检测器信号被彼此相比较；以及

-根据该比较的结果校正第一和/或第二检测器信号。

12.用于读取存储在存储器发光材料层（1）中的X射线图像信息的装置，具有：

-光源，其用于生成激励光束（3），所述激励光束（3）能够将参考对象和存储器发光材料层（1）激发用于发出发射光；

-偏转元件（4），其用于偏转所述激励光束，使得所述激励光束交替地在第一方向（V）和与第一方向（V）相反的第二方向（R）上在参考对象或存储器发光材料层（1）之上运动；以及

-检测器，其用于检测在激励光束在第一和第二方向上运动的期间从参考对象或存储器发光材料层发出的发射光并且将所检测的发射光转换成相应的第一或第二检测器信号；

其特征在于

控制单元，其用于以如下方式处理第一和第二检测器信号：

-在激励光束在第一或第二方向上在参考对象之上运动期间获得的第一和第二检测器信号被彼此相比较；以及

-在激励光束在第一或第二方向上在存储器发光材料层（1）之上运动期间所获得的第一和/或第二检测器信号根据该比较的结果被校正。