CN105358063B - 具有动态射束整形器的成像器的校准 - Google Patents

具有动态射束整形器的成像器的校准 Download PDF

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Abstract

校准方法和相关校准控制器(CC)用于校准成像装置(102)，诸如3D计算机断层摄影成像器或2D X射线成像器。成像装置(102)被装备有动态射束整形器(RF)。动态射束整形器(RF)允许将在成像装置(102)中使用的辐射射束(PR)的能量轮廓适应于要被成像的对象(PAT)的形状。取决于对象的形状和增益图像沿着其被采集的视角，采集多幅增益图像，或从多幅基础增益图像(BGI)合成目标增益图像。

Description

具有动态射束整形器的成像器的校准
技术领域
本发明涉及校准方法、成像器、校准控制器、成像系统、计算机程序元件以及计算机可读介质。
背景技术
现今的CT(计算机断层摄影)扫描器中的大部分使用常常被称为领结滤波器的射束整形器，来使(入射到患者上的)扫描器的X射线的强度概况适应于要被成像的患者的厚度概况。如此适应的、一般地空间不均匀的X射线概况帮助保护许多优点：更少的患者剂量、更少的X射线散射、更均匀的图像质量和通过在射束的某些部分中，尤其在直接照射区中的那些部分中使用更低的强度的对针对扫描器的探测器的动态范围要求的减小。一些射束整形器允许基于粗略患者分类(例如儿童、成人等)的从可用滤波器体的(通常非常有限的)集合中的选择。
也具有“动态”射束整形设备，其提供针对个体身体形状的它们的滤波器体的高度适应性。在申请人的WO 2013/001386或US 6453013中描述了这种滤波器的范例。然而，已经证实对于具有这种(高)可适应射束整形器的成像器的校准流程(亦即，增益校准图像或“空气扫描”的采集)是非常繁琐的。
发明内容
因此，可以具有对备选校准方法及有关的控制器的需要，以便于对具有动态射束整形器的成像器的校准。
本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，另外的实施例被并入在从属权利要求中。应当注意，本发明的以下描述方面同样应用于成像器、校准控制器、成像系统、计算机程序元件和计算机可读介质。
根据本发明的一个方面，提供了一种用于具有可调节滤波器的成像器的校准方法，所述可调节滤波器被布置在所述成像器的辐射源和所述成像器的探测器之间，所述滤波器适于，通过对所述滤波器的设置的调节，在辐射射束通过要被成像的对象之前，实现由源生成的所述射束的不同非均匀强度概况。所述方法包括：
一次一个地针对多个不同基础滤波器设置调节所述滤波器；
在所述成像器的探测器处采集多幅基础增益图像，针对不同滤波器设置中的每个，至少一幅增益图像；并且
从所述多幅增益图像中的一幅或多幅合成目标增益图像，其中，合成步骤包括根据多幅基础增益图像中的一幅或多幅形成线性组合，其中，所述滤波器包括多个滤波器元件，所述多个滤波器元件是个体可寻址的，以实现所述射束的基本上逐点或至少局部的预衰减；其中，线性组合涉及权重，每个权重表示滤波器的滤波器元件中的各自的一个的个体衰减强度或滤波器的一组滤波器元件的个体衰减强度。然后目标增益图像能够被用于对象的目前图像采集。因为目标图像是从先前记录的基础增益图像的集合“人工地”合成的，因此不会中断临床成像工作流程，因为不再需要中间校准步骤。而是，针对在目前患者的即将来临的成像中的所要求的(目标)滤波器设置，“在运行中”生成，即合成目标增益图像。合成的目标增益图像能够被得到，而不使用成像器在“空气扫描”中来实际记录所需要的目标增益图像。
根据一个实施例，合成步骤包括从多幅基础增益图像中的一幅或多幅中形成线性组合。换言之，能够通过i)叠加基础增益图像(或适合的集合)并且通过ii)放大或缩小各自的局部基础图像衰减强度(如在基础图像中的每幅中记录的)以局部地拟合由要被用于对象的图像采集的目标衰减器设置所要求的衰减强度，来从基础增益图像组成目标增益图像。
在一个实施例中，合成步骤包括射束硬化补偿或校正步骤，以确保基础增益图像的叠加(即，它们的线性积分)也可用于多色X射线射束暴露。
根据一个实施例，多幅增益图像中的每幅增益图像的衰减概况由所述可调节滤波器的各自的局部限制的衰减所引起。在一个实施例中，衰减概况基本是针对每幅基础增益图像的不同单调下降概况(除了由噪声引起的可能波纹)。滤波器包括所述多个个体可寻址的滤波器元件，以实现射束的所述基本上逐点或至少局部的预衰减动作，其中，单调下降衰减概况中的每个均对应于滤波器元件中的各自的一个(或与滤波器元件中的各自的一个相关联)。换言之，当仅一个滤波器元件被激活用于衰减时，由可调节滤波器的局部衰减动作引起单调下降概况。例如，在一个实施例中，由液体填充小管的矩阵形成滤波器，所述小管中的每个定义滤波器元件，并且通过完全填充小管中的何者来局部地定义滤波器动作，并且由各自的填充水平的高度定义各自的强度。亦即，每幅基础图像记录仅单个滤波器元件的(局部)衰减动作(以定义强度)。本文设想了，在针对各自的基础增益图像的记录期间将每个滤波器元件与X射线管(尤其与X射线管的中心射线)对齐以最小化X射线阴影(或半暗带)的范围。然而，在一些实施例中，滤波器体的宽度被如此选择使得能够忽视X射线阴影的效应。
例如，在小管实施例中，权重指示在各自的滤波器元件或小管处的要求的填充水平。
在一个实施例中，有每滤波器元件至少一个基础图像，以因此确保任何要求的滤波器模式能够由叠加获得。根据一个实施例，恰好具有与具有滤波器元件一样多的基础图像，每幅基础图像重新编码在滤波器元件的(各自的)单个一个的预设置(用户确定)的水平的衰减，因此实现单调下降概况(对应于通过负对数缩放转换为对应的线性积分之后的单峰概况)。然而，单调下降概况仅是一个实施例，并且也设想了其他“衰减模式”，其涉及具有不同概况的基础增益图像，只要针对要被成像的目前对象的所要求的衰减模式是可组合的。例如，如果足够近似地已知对象部分的整体形状，该知识能够被用作对增益图像的概况形状的约束。例如，由于对象的对称性，如果在仅仅一个方向中具有厚度变化，那么基础滤波器设置能够被如此选择使得基础增益图像概况仅仅在所述方向中变化。这允许定义具有更少基础增益图像的基础，而不是记录针对每个和每一个滤波器元件的增益图像。
在另一实施例中，然而，具有每滤波器元件多幅相关联的基础增益图像，每个是在不同衰减水平处记录的。当利用不同衰减强度操作时，每场所具有针对不同衰减强度的增益图像允许更好地考虑由各自的滤波器元件引起的各自的X射线阴影的不同范围。例如，在一些实施例中，通过“堆积”或分层堆放衰减滤波器材料的更多或更少层来实现不同衰减强度。在小管滤波器实施例中，不同的衰减强度对应于不同的填充水平(滤波器元件厚度或“高度”)，并且因此将得到不同X射线阴影。每滤波器元件具有针对不同填充水平高度的不同增益图像允许考虑所述X射线阴影(或半暗带)。
将认识到，针对可调节滤波器的“小管”实施例被用作针对高度形状适应性滤波器的本文的示范性实施例，并且所提出的方法也可以被应用于这些滤波器的其他(固态)机械范例，其能够被控制以实现基本局部(逐点)衰减。
在“离线”校准流程中优选地采集(测量)由各自的基础滤波器设置或配置引起的基础增益图像。由此，不需要针对每个患者扫描的中间校准采集。所提出的方法可以被用于3D CT，但是其也适于在2D放射摄影北京下的校准。
根据一个实施例，响应于接收到要被成像的对象的形状规范，运行合成目标增益图像的步骤。形状规范可以由感测目前患者的形状的适当的形状检测器(诸如3D相机)供应，或可以通过用户指定来自许多或预存储的身体类型中身体形状来供应。
根据本发明的又一方面，提供了一种用于具有可调节滤波器的成像器的校准方法，所述可调节滤波器被布置在所述成像器的辐射源和所述成像器的探测器之间，所述滤波器适于，通过对所述滤波器的设置的调节，在辐射射束通过要被成像的对象之前，实现由射源生成的所述辐射射束的不同非均匀强度概况。所述方法包括：
一次一个地将所述滤波器调节到多个不同滤波器设置；
在所述成像器的探测器处采集多幅增益图像，针对所述不同滤波器设置中的每个，至少一幅增益图像，
其中，所述成像器的X射线源能够关于检查区域旋转，其中，取决于不同视角，利用调节的所述滤波器设置，来在所述不同视角处采集所述增益图像中的每幅。
根据一个实施例，所述方法还包括接收所述对象的形状的至少一个规范的步骤，其中，滤波器设置调节步骤取决于所接收的对象形状规范。
根据一个实施例，所述方法还包括光学地扫描所述对象以获得所接收的对象形状规范的步骤。在一些实施例中，如本文中使用的“光学扫描”是指非电离辐射被用于询问所述对象的形状，但也设想了具有用非常低的剂量进行3D定位扫描的实施例。形状规范可以是2D深度图像(2D厚度概况)的形式或1D厚度概况的形式。可以由3D光学相机或由2D定位扫描与适当的3D患者模型一起或任何其他适当的器件来提供形状规范。在实际成像运行期间，当针对目标设置以响应于感测的患者形状调节滤波器时，光学扫描步骤也可以与根据第一方面的先前的方法结合使用。光学扫描器可以被布置为以类似于成像器X射线源的旋转的方式围绕对象旋转，但设想了其中光学扫描器被固定并且从由相对于对象的固定位置采集的一幅或多幅形状指定图像导出针对不同视角的形状规范的实施例。
根据一个实施例，不同滤波器设置被预存储在存储器(数据库)中，并且其中，调整步骤包括针对每个视角选择来自所述预存储滤波器设置的滤波器设置，每个预存储滤波器设置与各自的对象形状和关于所述形状的视角相关联，所述选择取决于所接收的对象形状规范。换言之，在该实施例中，滤波器设置不适于目前患者的身体形状的实际测量，而是代替地选择拟合的预存储设置。然后预存储的增益滤波器设置能够被用于在方便的时间段采集增益图像以适应现有工作流约束。
根据一个实施例，其是被存储在相同的或数据库/知识库中的探测器增益图像(有或没有被用于记录所述增益图像的它们的各自的滤波器设置)。增益图像被预存储并且能够被用于未来对象图像采集：然后将存储的增益图像中的一幅加载到最好对应于对象的所接收的形状的成像系统。然后在图像生成算法中，例如在CT图像重建中能够将加载的增益图像应用于当前采集的对象图像。所述方法允许从实际患者成像中“及时解耦”增益图像采集。可以定期地安排增益图像采集用于运行，诸如每天一次(例如在患者成像会话之前的清晨时间段)或甚至更不频繁地，诸如每周一次或每月一次。
根据一个实施例，光学扫描步骤和增益图像采集步骤与不同视角同步。这能够以柔性集成到现有工作流约束中国的不同方式进行。
本文提出的方法能够与基于直接转换探测器的光子计数辐射探测器一起使用，或与能量积分探测器一起使用。如本文设想的成像器是3D CT(计算机断层摄影)扫描器或2DX射线装置，例如，如在介入期间使用的C型臂。然而，也设想所述方法也可以良好地用于不同于医学的背景下，例如在出于科学目的或这对安全技术的医学成像系统、仪器中。
在根据两个方面的两个校准方法中的任一个中，当使用用于供应形状规范的形状检测器时，形状检测器可以被安装在例如接近X射线管的成像器的机架或C型臂上。在该实施例中，在根据第一方面的方法中，依次针对每个视角采集增益图像和形状规范，或在根据第一方面的方法中，能够响应于在视角处的形状规范的采集合成目标增益图像，并且然后在所述视角处之后能够开始对对象的成像。
根据又一方面，提供了一种操作于采集对象的图像的成像器，其中，所述成像器的图像生成算法应用多幅增益图像中的一幅或多幅，或者应用目标增益图像。
根据又一方面，提供了一种用于成像器的校准控制器，所述校准控制器被配置为执行根据第一或第二方面的方法步骤。
根据又一方面，提供了一种计算机程序元件，其用于控制校准控制器，所述计算机程序元件当由处理单元运行时，适于执行根据第一或第二方面的方法步骤。
根据又一方面，提供一种计算机可读介质，已经在所述计算机可读介质上存储了所述程序元件。
定义
如本文中所使用的“(预)滤波器/射束整形器”是操作为在X射线射束入射在对象/探测器上之前将由辐射源提供的X射线射束预衰减的预滤波器。尽管也具有光谱和射束的平均能量的改变，但是预滤波器的主要目的是调制射束的强度。优选地，滤波器能够被操作，使得个体能够寻址的滤波器元件能够被空间地重新布置或以其他方式被激活以实现在射束中的多个不同能量强度概况，其适合于感兴趣的对象(患者、行李项等)的形状。例如，给定对象的通常椭圆形的横截面形状(如对于人类躯干能够预期的)，预滤波器提供衰减模式，其中，针对中心射束(几乎)没有预衰减(其中，通常对象衰减的大多数发生)，同时提供对在外周处的入射X射线射束的相对高的预衰减。如由感兴趣的各自的身体部分的形状所要求的，也设想其他空间衰减模式。
“增益图像”：是在没有要被成像的对象在于C射线源和探测器之间时采集的图像。术语“增益校正(图像)”主要用于2D X射线，然而在CT中可以代替使用术语“空气扫描”。
“对象图像”：是对象的采集的图像，亦即，是在对象在于C射线源和探测器之间时采集的。
附图说明
现在将参考以下附图，描述本发明的示范性实施例，其中：-
图1示出了成像布置；
图2示出了如在图1的成像布置中使用的射束整形器的操作；
图3示出了根据第一实施例的校准方法的流程图；
图4示出了根据第二实施例的又一校准方法的基本方框图；
图5示出了图4的校准方法的流程图。
具体实施方式
图1示出了根据一个实施例的成像布置。布置100包括基于电离辐射的内部成像系统102以及对象形状检测器布置101，所述对象形状检测器布置的操作基于非电离辐射。
内部成像器允许对在感兴趣区域ROI处的对象PAT的内部无创地进行成像，然而形状检测器允许检测整个对象PAT或至少ROI的外部形状或轮廓。
在一个实施例中，成像系统102是能量积分或光子计数光谱类型的3D CT成像器。在其他更简单的实施例中，成像系统102被设想为尤其是C型臂类型的介入2D X射线成像器。
当成像系统102是CT成像器时，其基础部件包括框架(未示出)，所述框架包括刚性固定机架(未示出)和被布置在其中的具有机架开口的可移动，尤其可旋转(相对于固定机架)的刚性机架(未示出)。在成像运行期间，旋转机架围绕检查区域(在开口内部)并且关于纵轴或z轴旋转。在成像运行期间，对象PAT的至少ROI在于检查区域中。
辐射源XR，诸如X射线管，由旋转机架支撑。由在成像器系统102中的适当的致动器-控制器布置供电，源XR随着旋转机架关于检查区域沿着总体而言圆形轨道行进(以角增量delta-theta)，同时所述管发射穿过检查区域，并且尤其是穿过对象PAT(下文称为“患者”)的至少感兴趣区域ROI的辐射射束(来自在管阳极上的焦点)。射束PR关于检查区域的等中心集中，并且定义通常为圆形视场，以重建横向重建平面，其通常垂直于射束PR的中心射线CR并且其延伸通过等中心。也具有X射线管XR控制器XRC，其用于控制在管内的电压和/或电流量，以因此产生具有适于在手边的成像任务，例如ROI的生理详情，的不同能量光谱的射束。
辐射敏感探测器阵列D被定位为跨检查区域与辐射源XR相对，以在辐射射束PR通过ROI组织之后接收所述辐射射束PR。经由DAS(数据采集系统)的操作，从而生成投影“原始数据”，所述投影“原始数据”形成沿当前视角θ的ROI的投影图像，如下面将参考图2更详细地解释的。然后X射线源XR被旋转一定角增量Δθ，并且当源XR在其轨道上行进(通常半圆形拱或更少)时，重复以上测量，使得生成正弦图，即在每个视角θ下获得的投影数据集。
对象支撑体T，诸如卧榻，支撑检查区域中的对象PAT。支撑体T可由适当的致动器-控制器布置供电以产生在卧榻和源XR之间的相对运动，从而在扫描之前、期间和/或之后关于x、y和/或z轴对对象PAT/ROI进行定位。尤其是，卧榻(并且因此对象PAT)沿着纵向z-轴(并且在机架开口内部)前进，并且沿着不同视角θ的以上声谱测量结果在沿着轴的每个z位置处重复，直到ROI的期望宽度(在z-方向中)已经被扫描为止。
成像器系统102包括重建器RECON，对于每个z-位置，所述重建器从与所述z值相关联的投影图像重建针对每个z的切片图像。“重建”意味着求解在各自的x，y平面(针对每个z)中的在以下方程式(1)、(2)中的组织密度μ。为此，由重建器RECON使用滤波反投影算法或类似物。在每个切片中的μ被映射到适当的灰度或在调色板中的色标值上。然后映射的值能够被转发到描绘器，所述描绘器与视频卡交互以驱动监测器M，然后可以在所述监测器中显示切片图像。切片图像也可以被存储在数据库DB中或以其他方式被后处理。每个切片当被绘制用于显示时，将在z-位置处的ROI的内部上的横截面视图提供到人类查看者(诸如，临床医师，在下文中被称为“用户”)。切片的集合一起形成指示检查区域，尤其是所述检查区域中的ROI的体积图像数据集3DV。
通用计算系统WS(“工作站”)充当操作者控制台，并且包括输出监测器M和输入设备，诸如键盘、鼠标等。在于控制台WS上的软件允许用户控制系统102的操作，例如，允许用户通过选择预先生成的成像协议，或重建器RECON的操作，来直接或间接地设置管电压/电流量和/或控制运动管XR和/或卧榻T等。
现在转到形状检测器布置101，这包括设备SC，所述设备SC具有非电离辐射源(诸如IR灯或其他)和针对其的传感器。在一个实施例中，形状检测器布置101可旋转地被布置在第二框架(未示出)中，以允许所述形状检测器布置101以类似于X射线源XR的轨道的方式围绕患者PAT的旋转，从而同样提供沿着不同方向的不同视角θ。形状检测器101的框架优选在成像器102的机架的外部，但是设想了其中形状检测器被集成在成像器102的机架中的一些实施例。形状检测器被用于检测外部形状或轮廓(亦即，当沿着多个期望视角θ中的一个查看时患者PAT的ROI的立视图)。然而，形状检测器可以不必被可旋转地布置，并且可以代替地根据从形状检测器101的固定位置采集的对象的一幅或多幅3D图像来推断针对每个视角的身体形状。同样，在一个实施例中，与适当的3D患者模型一起的2D定位扫描(scoutscan)被使用。在CT 2D定位扫描中，通过在没有旋转的情况下跨患者移动管/探测器来采集2D投影X射线图像。非常低的剂量可以被使用(sub-Thz)，或者形状检测器101被安装接近于X射线管并且操作(代替于X射线管)于在管XR移动时感测身体形状，犹如执行2D定位扫描。非电离辐射源(“投影器”)和传感器可以(如在图1中示意性地示出的)或可以不被容纳在相同的壳体中。
在一个实施例中，所述设备SC是测距或(空间)深度感测相机。范例是MicrosoftKinect或ASUS Xtion Pro Live装备。根据一个实施例，传感器使用预先定义的结构化光模式，其被投影到要被感测的患者PAT或对象的感兴趣区域上。根据一个实施例，结构化光模式是散斑模式。根据一个实施例，红外光被使用，但是也设想了使用在可视光谱中的光。相机供应3D深度数据信息，亦即，映射出对象PAT的外部表面的空间深度信息。根据一个实施例，测距相机RC包括投影器，所述投影器将结构化光的圆锥投影到患者PAT上，或至少到ROI上。例如，所述结构化光可以被形成为“散斑”模式，如在US 2009/0096783中描述的。然后由相机的传感器SC记录从患者的表面回到相机的所述光的反射。在反射的散斑模式中的“变形”由传感器来记录，并且处理器将这与在模式已经被投影到在预先定义的距离处的平坦(参考)表面上，散斑模式看起来应当如何进行比较。记录的变形然后被转化为针对每个像素的距离值。在该实施例中，相机SC输出形式上的期望形状规范或深度图像，亦即，作为深度值的阵列，其中，每个值测量在对象PAT表面上的各自的点的距离。应理解，上面描述的散斑模式实施方式只是一个实施例，并且测距相机SC也可以根据备选原理来操作，所述备选原理例如为渡越时间、立体三角测量法、光三角测量的片、干涉测量法和编码孔径等。形状检测器101的控制及其与内部成像器102的交互由在于工作站上的适当的软件模块来实现。下面将参考图2更详细地解释与内部成像器102的交互。
如在图2中示意性示出的，探测器阵列D包括一行或多行个体探测器像素PX，每个响应于射束PR的个体辐射射线RY。具体地，在每个单元处的响应是采取通常与射线RY(或射线RY中)的强度(或能量通量)成比例的电信号的形式的。在射束的各自的部分中的强度或能量通量继而是在这些部分中的射线在通过对象PAT组织的它们的通道中经历的它们的先前衰减的函数。
在像素PX处“看到”的光子通量(针对特定能量)是足够近似地由比尔-朗伯定律支配的，针对在ROI中的不均匀材料，比尔-朗伯定律能够以积分的形式被写为：
其中，I0是(患者)入射射线RY的(初始)强度(能量)，并且I是在所述射线RY已经沿着组织中路径长度x行进之后被沉积和记录在各自的探测器单元PX处的能量。μ(s)是随射线RY的组织中路径长度L变化的衰减系数。
对于射束PR中的总能量，上面的方程式(1)在射束的能量谱上被积分，并且能够被写为：
方程式(2)与常规能量积分CT相关，但是不被用于光子计数光谱CT，其中，相关数量是在能量带(energy bin)中的计数的数量。因此，在光子计数实施例中，因子“E”被省略，并且积分不是在全能量范围上，而是仅在针对各自的带的给定能量区间上。
至少一个预滤波器RF(“射束整形器”)位于在射束PR的路径中的检查区域之间。射束整形器RF是具有对射束预衰减(亦即，在与对象PAT组织相互作用之前衰减射束的部分)的滤波器体的物理设备。如下面更详细描述的，在一个实例中，射束整形器衰减射束PR，以在旋转的每个角θ处实现跨探测器阵列520的探测器像素PX的近似相同的预先确定的X射线通量概况(“(射束)能量概况”)。这允许补偿在被扫描的对象或客体的外周区域(或高通量区域)处的没有或低的衰减，同时提供由探测器像素探测的X射线通量的角独立的均匀化。滤波器RF的体由许多个体滤波器元件RFE形成，在一个实施例中，所述个体滤波器元件中的每个均是可寻址的以局部地实现衰减强度。如能够看到的，具有在滤波器元件RFE和像素PX之间的自然关联，即在“看见”或记录由滤波器元件中的各自的一个预衰减的射线RY的像素PX与滤波器元件中的各自的一个之间的自然关联。
换言之，射束整形器RF被配置为对“射束310的发送概况进行整形”。在一个实施例中，射束整形器RF对发射的辐射的能量概况进行整形，使得发送在较接近射束PR的中心射线CR处较大，并且在远离射线CR并且朝向外部射线OR的方向中减少，尽管本文设想了更一般的射束形状，如下面更详细地解释的。射束整形器RF能够用于代替或结合常规领结滤波器。
滤波器控制器RFC操作于沿着射束PR的部分在单个维度中(例如沿着x-方向)或在多个维度中(例如，沿着x-z平面)变化能量概况(线性或非线性，以确定性或局部随机但总体受限的方式)。换言之，预滤波器控制器RFC与预滤波器RF交互，使得能够实现射束PR的不同强度概况。例如，在一个实施例中，在滤波器体之内的局部密度能够被改变，如由控制器RFC，例如通过滤波器体中的密度分布的规范指定。在一个实施例中，滤波器的体是“可自由形成的”，从而使强度概况个体地适应于任何对象PAT形状及其在不同视角θ下的各个投影“足迹”或外观。范例是申请人的WO 2013001386或US 6453013。提供稍低水平的形状调整的预滤波器的纯机械范例是具有可移动薄板(例如来自金属或类似物)或能够被堆叠或以其他方式叠加为多个层以增加衰减强度的类似部件的射束整形器。
如本文中使用的射束整形器RF(或“预滤波器”，在本文中可交换地使用两者术语)的操作可以区别于在成像系统中频繁使用的其他类型的滤波器，即准直器，其有时同样被称为“射束整形器”。准直器包括孔，以通过完全遮挡射束的部分并且令其他部分通过而没有任何滤波(或通过半透明楔形滤波器的一定程度的滤波)，来对射束的几何结构(锥体、圆锥形等)进行整形，从而使射束的横截面适应于ROI的形状，使得理想地，当在当前视角下查看时，穿过ROI的射束的横截面实质上与ROI共同延伸。然而，如本文使用的目前射束整形器RF主要涉及对在射束的传播方向上的能量概况进行整形，而不关心当穿过ROI时的射束横截面的尺寸。在一个实施例中，目前射束整形器确实与准直器结合使用。在该实施例中，准直器被布置在X射线源和射束整形器RF之间，使得射束整形器作用在经准直的射束上。也设想了其中两个射束整形器功能被集成到一个设备中的其他实施例。
如本文使用的预滤波器在其允许使能量概况适应于针对每个视角θ的ROI的个体形状的意义上而言，是动态的。尤其是，引起预衰减的滤波器体的密度或材料分布被调节，使得其实质上随着针对每个视角θ的患者的形状反向改变，亦即随着沿着视角θ通过ROI的个体组织中路径长度反向改变：衰减在朝向预期更多组织的ROI部分的射束部分中为低，并且在朝向预期更少组织的RPI部分的射束部分中为高。在一个实施例中，射束PR的能量概况响应于每视角θ的由形状检测器101供应的深度图像被调整。亦即，与X射线管XR的轨道运行一致地动态调节滤波器RF，使得能够针对在ROI上由改变的空间视角θ引起的ROI形状的明显改变，调节射束的能量概况。
具有针对不仅个体患者而且在其上的各个视图个体地调节的射束整形器RF的优点，当进行校准时，添加了复杂性的层。校准是确定在方程式(1)中的数量I0分母(亦即，没有对象PAT时的入射射束的强度)的任务。仅当已知分母I0时，真实的重建可能。校准协议的一个范例是获取探测器D的响应的两个测量结果：(i)当患者在于检查区域中(即，实际成像运行)时，以及(ii)当患者不在检查区域中时。换言之，在成像运行之前(亦即，当患者在于检查区域中时)或之后，获取“空气扫描”。因为射束整形器设置被适应于每个患者和视角以实现“预定”射束能量概况，单个空气扫描不再足够。在一个实施例中，提出代替地运行多个空气扫描，亦即针对每个视角，采集增益图像，同时滤波器RF取决于视角改变其概况。如本文使用的“增益图像”被理解为指示当没有患者在于检查区域中时，由探测器D记录的测量。因此，如本文提出的图1的布置包括校准控制器CC，所述校准控制器被配置为运行所述多视角(θ)空气扫描校准协议。在一个实施例中，控制器CC和射束整形器控制器RC运行为在工作站WS上的模块。
现在将参考在图3中的流程图解释根据一个实施例的控制器CC的操作。
在步骤S305处，通过形状检测器102的操作来确定患者的形状。在一个实施例中，形状检测器101以与在内部成像器102中的管XR将会(或在一个实施例中确实)的相同的方式关于患者旋转，并且针对每个视角θ采集各自的深度图像。在其他实施例中，从固定位置记录单幅深度图像，并且然后该图像通过使用患者的3d模型被转换为针对各自的视角的深度图像。优选地，确保患者PAT以与患者在内部成像器102中的X射线照射期间当在于机架中时将呈现的相同的姿势在于卧榻T上。这确保两者阶段(亦即，形状检测和校准)能够在基本相同的身体轮廓上继续进行。
针对视角θ中的每个，各自的深度图像经由适当的相机CS接口被转发，并且然后在步骤S310中在内部成像器102的滤波器控制器RFC处被接收。然后滤波器控制器RFC操作于在步骤S315处，响应于如在深度图像中记录的身体形状，调节动态射束整形器RF的设置。尤其是，深度图像的深度值能够被转化为XR射束将需要通过的组织中路径长度，以满足各自的像素PX位置。然后与所述像素PX相关联的滤波器元件RFE针对各自的深度值被反向调节。换言之，当与所述像素相关联的组织中路径长度小时，所述元件RFE被修改以产生更高的衰减，并且因此，当与所述像素相关联的组织中路径长度大时，所述元件RFE被修改以产生更低的衰减。
在步骤S320中，然后在患者被放置在卧榻上但是在CT机架外部的情况下采集多视角空气扫描。再次，取决于如在步骤S305中生成的深度值来调节预滤波器RF。
在一个实施例中，在步骤S305、S320的运行期间，内部成像器102的机架(具有管XR)将表现为观看者，其犹如在没有患者在于管XR和探测器D之间的多视角空气扫描期间关于患者随着形状检测器SC的旋转“同时”旋转。尽管患者PAT在机架外部，但是机架开口被适当地屏蔽，使得没有辐射泄漏并且入射在患者PAT上。形状检测器SC和管XR的运动步调一致，并且与视角θ同步，使得在每个实例中，在步骤S305、S320的运行期间，形状检测器SC和管XR分别呈现相同视角。然而，在其他实施例中，也设想了形状检测器SC和管XR的沿着其各自的轨道的交错同步。在其他实施例中，首先其是采集的深度图像的完全集合，并且然后增益图像。在任一情况下，深度图像和增益图像由各自的视角戳记，因此他们之后能够根据视角进行匹配。然后增益图像被存储在数据库DB或其他存储器中，与它们已经在其下被采集的各自的视角θ相关联。
光学测量系统101被配置为在相关轴的宽度上对要被成像的患者的整个ROI进行扫描，以确保所有要求的切片能够被重建。针对锥形射束CT，动态射束整形器需要被调节以实现概况，所述概况同时适合沿着z-轴的所有要求的切片，使得足以基于采集的患者切片，运行单个多视角空气扫描。
针对锥形射束成像器，已经发现，当避免其中形状类型的突然改变发生的对象的转变区(例如，在臀部处，其中，躯干转变为腿)时，能够实现好的校准结果。横截面形状类型从椭圆形改变为双圆形。最好针对躯干区域并且然后针对腿部区域分别校准，而不是跨转变区。
在步骤S325处，在已经完成“多视角”空气扫描之后，具有患者PAT的卧榻T被移动到机架中，并且然后在成像运行中采集关于在管和探测器之间的患者PAT的对象PAT投影图像(重建器RECON要操作在所述对象PAT投影图像上，以生成实际切片图像)。也设想，在一个实施例中，首先采集对象图像(亦即，患者PAT的投影图像)并且然后在其后进行多视角空气扫描，尽管在优选实施例中。
在步骤S330处，然后通过针对每个视角和每个切片(z-位置)，使用对应的空气扫描系数I0(如由相应增益图像的对数缩放可导出的)和当患者在于管和探测器之间时如依据步骤S325采集的对象PAT正弦图，来重建切片图像中的一幅或多幅。
在针对步骤S305的备选实施例中，在准备预校准阶段中，提前定义了多个滤波器RF设置，使得具有适合任何给定患者横截面的至少一个。这能够通过使用身体形状的统计数据来建立。然后不同滤波器概况(和各自的射束整形器设置)能够被分配到年龄组、性别、体格(例如通过使用类别：苗条、中等、健壮)等。然后不同滤波器概况可以于各自的身体形状和视角θ(亦即，如其在每个视角θ下将出现的形状)相关联被存储在数据库DB中。换言之，不同滤波器概况与各自的视角θ相关联。
在预校准阶段之后，在实际校准阶段中，在优选实施例中，然后由简单用户规范来供应目前患者的身体形状，并且然后如此指定的身体形状特性被用于询问数据库DB。响应于该询问，(动态)射束整形器概况设置被检索，其最好地拟合针对每个视角的获得的患者形状特性，并且然后使用如此选择的射束整形器概况进行“多视角空气校准”，如依据以上步骤S325。为了建立在预存储设置和身体形状规范之间的拟合，任何适当的标准能够被用于量化在深度图像的概况和与各自的预存储的滤波器设置相关联的增益图像之间的“距离”。换言之，在该备选实施例中，在步骤S305中利用形状检测器102测量当前患者形状不是必要的。代替地，用户可以被呈现有针对用户的输入模块的适当的用户接口，以选择最好地描述当前患者的适当的患者形状。然而，在对该实施例的变型中，形状检测器SC布置仍然可以代替于用户交互被用于供应身体形状特性，所述身体形状特性被用于从预存储的滤波器RF设置检索最好拟合的一个。例如，图形用户界面可以包括图形图标，每个图形图标图解地描绘各个身体形状。然后用户借助于指针工具在各自的图标上进行点击(在触摸屏实施例中，也设想手指触摸动作)。响应于身体形状的选择或测量结果，然后与各自的视角θ(在所述身体形状上)相关联的滤波器设置被检索并被应用于在成像器102中的预滤波器RF。然后成像器102准备用于校准阶段，并且然后如依据步骤S320的多视角空气扫描校准能够开始，如先前描述的。
针对所有不同射束整形器概况(或者如果提前已知，针对对被安排在该天中的成像会话的患者的选择)，多视角空气校准可以在工作日的开始处进行(或，更不频繁地，一周/月一次等)，和/或然后各自的增益图像与各自的患者身体形状特性和视角θ相关联被存储在数据库DB中。取决于要在给定的运行中被成像的当前患者，利用如先前用于校准的各自的射束整形器概况来执行成像会话。然后对应的校准数据(亦即，每切片位置z和视角θ的增益图像)被加载到重建器RECON(通过工作站WS运行的重建器或图像协议调度器可发出针对其的各自的请求)上，并且然后在重建步骤中应用所加载的增益图像。
现在参考图4的示意性方框图，其中，示出了又一校准方法的基本原理。
在该实施例中，校准控制器CC包括增益图像合成器SYN。本文提出从在多个空气扫描中记录的基础增益图像的集合的加权线积分图像的总和合成增益图像，同时在空气扫描中应用到预滤波器RF，继而，基础滤波器配置或设置的集合中的每个。通过询问要被诉求用于当前患者的成像运行的预滤波器RF设置的各自的目标配置来确定权重。在一个实施例中，假设预滤波器RF的滤波器体由滤波器元件形成，所述滤波器元件由控制器RFC个体地可寻址，从而一起或个体地起作用，以实现局部衰减模式，例如当穿过在所述滤波器元件处的滤波器体时在射线RY上的逐点衰减动作。实现这的一个方式是实现在该点处的滤波器体中的材料密度分布的逐点或局部改变，或通过改变在该点处的滤波器体中的材料分布。在一个实施例中，通过在给定点处局部地“堆叠”滤波器元件以增加衰减，或者通过重新布置滤波器元件使得更少的元件被叠加从而减少在所述点的衰减动作，来改变材料分布。
在一个实施例中，从“小管”的阵列(其中，它们的纵轴被布置沿着X射线管XR-探测器D轴)形成滤波器体，所述“小管”中的每个均能够以不同水平被填充有适当的衰减液体。控制器RFC作用于选择性地改变针对一个或一组或所有管的填充高度(通过将液体泵送到一个或多个各自的管或从一个或多个各自的管排出液体)，以逐点地控制衰减。阵列(亦即，滤波器体)能够被移位(由适当的致动器-控制器布置)，从而如期望地将每个小管或小管的组与X射线源XR的焦点对齐。上面简单地提到了并且在申请人的US 6453013中描述这样的流体射束整形设备类似物的范例。每个滤波器设置(或者“配置”)由在每个管中的填充水平指定，换言之，滤波器设置由针对在阵列中的每个管具有一个入口的矩阵完全确定，每个入口是用于定义该管的填充水平的数字代码(例如以mm为单位的高度或类似物)。该矩阵能够被用于指定预滤波器RF的预滤波器设置。矩阵描述了“衰减模式”，亦即，其描述了激活/不激活滤波器元件中的何者。激活的滤波器元件将引起衰减，然而未激活的滤波器元件将不引起。如果在矩阵中具有入口，那么各自的滤波器元件要被激活，并且入口本身描述了衰减元件的激活的元件的个体衰减强度。
一般来说，在图4的实施例中，在离线校准流程中测量针对特定基础滤波器配置的“基础衰减概况”或基础增益图像，亦即，所述基础概况测量出现在实际校准阶段之前的预校准阶段中。因此，不需要针对每个患者扫描的中间校准采集。在所述离线校准流程中，采集用于基础射束整形器衰减设置的预先定义的列表的基础增益概况的集合。基础集合包括“清洁”扫描，其中，没有局部衰减器元件被激活，亦即，辐射被记录为由管供应(出于本目的能够忽略由空气干涉引起的衰减)。在随后的在线阶段中，有由增益图像合成器SYN执行的合成步骤，其中，根据预存储的基础增益图像概况BGI和需要在成像运行中被应用到针对目前患者的身体形状(或在其上的视角θ)的预滤波器RF的所要求的衰减模式(“目标滤波器设置或配置”)，来合成目前患者PAT(针对其，成像运行将要开始)所需的射束整形器衰减概况SGI(“目标增益图像”或“最终增益图像”)。换言之，该实施例利用线积分的叠加性质来从i)在数据库DB中保持的基础增益图像BGI的集合，以及ii)如目前患者PAT的目前身体形状(和/或在其上的视角θ)所要求的目标衰减器设置的规范组成目标增益图像SGI。通过形成基础图像BGI的线性组合来利用上面提到的叠加性质。线性组合能力意味着具体而言i)(逐像素并且在对数缩放之后)添加允许复制目标衰减设置的衰减模式的那些基础增益图像BGI的集合，并且ii)将在所述集合的基础图像中的每个滤波器元件的衰减力度(或强度)线性放大或缩小到如由在目标滤波器设置中的各自的衰减强度所要求的各自的衰减强度。然而，关于衰减强度缩放的后者线性以仅针对当对象图像被获取时滤波器元件与X射线源对齐的那些基础增益图像的准确性来应用。未对齐的滤波器元件将不可避免地在探测器上投射X射线阴影，并且改变滤波器元件的衰减强度将不仅导致在直接视线中在线积分中的对应的改变，而且变化衰减的探测器区域的局部范围。为了考虑这，可以每滤波器元件使用多幅基础图像，如将关于图5更详细地解释的。
在图4中，gi指示如在各自的增益图像BGI中记录的衰减概况，并且li是通过对数缩放从gi获得的能量强度概况。对于在图4的左手侧上的目标增益图像SGI使用类似的符号。此处衰减概况和线性积分被示出1D概况曲线，但是应理解，通常当滤波器在两个维度上可调节时各自的概况作为2D表面，如本文优选的。
现在参考流程图图5更详细地解释图4的方法，图5详述了由校准控制器CC执行的步骤。
在(离线)预校准流程期间，在步骤S505中，基础增益图像BGI被采集用于预先定义的“基础”滤波器设置的集合，例如，在先前提到的动态流体射束滤波器中，滤波器设置对应于小管的特定填充水平。尽管在下文中通过参考所述流体射束滤波器解释了所述方法，但是应当理解这仅仅是一个实施例，并且本文也设想例如具有诸如由金属(或其他衰减材料)形成的薄片到标签的可寻址机械元件的其他备选射束滤波器。
基础校准滤波器设置的集合被选择，使得在随后的成像运行期间，基本上感兴趣的每一个射束整形器衰减配置(或者，等价地，每一个要求的目标增益图像SGI)能够由校准设置的加权和(或，等价地，从预存储的基础增益图像BGI)组成或合成。在数学术语中，校准配置(或基础增益图像BGI)的集合形成基础并且因此跨越能够合理地预期在未来被要求的所有射束整形器配置(或目标增益图像SGI)的“向量空间”。具有在基础滤波器配置和基础增益图像BGI自身之间的自然关联。在预校准流程中，能够通过将前者应用到成像器102的预滤波器RF来重现后者。
在一个实施例中，基础(校准)滤波器设置的集合包括其中仅单个射束衰减器元件被激活的滤波器设置，亦即，仅所述单个激活的滤波器元件引起X射线衰减-剩余的滤波器元件不引起衰减或引起仅可忽略的衰减。换言之，并且如在图4中示出的，相关联的基础增益图像BGI具有局部化的单个谷或“下沉”概况，并且对应的线积分是单峰函数。然而，本文也设想了备选选项，以构建基础增益图像。例如，可以代替地一起激活邻近滤波器元件的组，而不是激活在期望位置处的单个滤波器元件。这将实现基础增益图像的“粗略”基础(如与记录具有仅单个元件激活的基础图像相比)，这可以允许节省存储器空间和CPU时间。然后基础增益图像和/或它们的相关联的基础滤波器配置的规范被存储在数据库DB中。然而，也设想了具有分散衰减模式的其他基础滤波器配置/基础图像。不同的基础滤波器配置被如此选择使得基本上目标模式的任何给定的衰减模式能够由基础图像或基础滤波器配置组成。类似于上面的步骤S310，接收在给定视角θ处的目前患者的身体形状的规范。先前介绍的形状检测器101可以用于该效应，但是设想了其他实施例，其中，不使用形状检测器101，而是用户借助于适当的用户接口简单地选择在成像运行中的预期身体形状的至少粗略估计。
在步骤S515中，如先前在图3中描述的，然后目前身体形状规范被转化为目标滤波器配置，所述目标滤波器配置的局部衰减动作或强度与如在身体形状规范中记录的各自的组织中路径长度或厚度相反。射束整形器配置是从身体形状规范计算的或从保持不同身体形状规范的数据库DB检索的，每个与对应地拟合的射束整形器配置相关联。在严格的数学意义上在衰减和组织中路径长度之间的以上反向关系可以不必是“反向的”，因为同样可以考虑其他约束，例如避免能够损害增益校准的准确性的太陡峭的转变区。
在步骤S520中，然后如在步骤S515中建立的射束整形器配置被分解为如在图4中示意性示出的基础单个滤波器元件配置的集合。该步骤S520优选地在成像运行期间被执行，但是如果已知患者/患者形状则也可以提前被执行。然后从数据库DB检索先前在步骤S505中记录的基础增益图像BGI，要被应用的目标滤波器配置已经被分解为所述基础增益图像BGI。
然后使用作为正规化子的清洁增益图像将检索的基础增益图像BGI转化为线性分(参见范例在下面表格中在左上角入口中)。然后基础增益图像的线性积分针对射束硬化被校正，然后其允许它们的叠加。
在步骤S525中，然后目标增益图像(线积分)被合成或计算为如检索的来自基础增益图像的射束硬化校正的线积分的加权和。
在步骤S530(类似于以上步骤S330)中，一旦由内部成像器102在成像运行中采集到目前患者的正弦图，目标增益图像就被用在重建算法中。
由于已知衰减器体的材料成分(例如，利用其填充小管的液体)，因此能够应用线积分的射束硬化补偿。由于射束硬化补偿，因此能够通过将单幅基础增益图像的各自的单个衰减强度线性缩放到如由在各自的点处的目标滤波器配置所要求的衰减强度，来针对每个点确定权重。
在小管滤波器实施例中，在假设与X射线焦点对齐的小管的简单情况下，权重表示在对齐的滤波器元件处的各自的滤波器元件衰减强度到在目标滤波器配置中的各自的衰减强度的线性放大或缩小，例如，如果目标滤波器设置所要求的填充水平高度是基础滤波器设置中的一个的对齐的滤波器元件的填充水平高度的两倍，那么相关联的基础图像将接收在合成的线性组合中的2的权重。在这种情况下，在射束硬化已经被补偿之后，两倍高度的填充水平将同样局部地以因子2增加测量的线积分。在更一般的情况下，能够根据在校准查找表中记录的各个衰减器设置推断，亦即内插，权重。
在最一般的情况下，亦即当管不与X射线源XR的焦点对齐时，由单个衰减器元件引起的X射线阴影的空间范围取决于衰减水平。为了考虑这，针对每个衰减元件，针对不同衰减水平，例如填充水平高度，采集若干基础增益图，并且通过添加反映填充水平高度的另外的“维度”来扩展校准表。代替于在叠加/合成步骤中对测量的线积分进行加权，通过内插来选择来自表中的最好拟合配置。范例：如果在基础增益图像ga、gb中有两个衰减水平a和b，并且需要合成水平c，其中，a<c<b，则可以使用线性内插：gc＝(c-a)*ga+(b-c)*gb。在这种情况下，针对各自的增益图像ga、gb权重为(c-a)和(b-c)。另一选项是限制可能的滤波器配置，例如使用增益图像ga或增益图像gb。在后者情况下，权重为针对该限制的象征并且退化为二进制(“1”或“0”)权重。
由于衰减材料被已知，能够在添加(加权)线积分之前应用针对射束硬化补偿的标准方法。在一个实施例中，没有射束整形器的X射线源光谱的规范或至少模型被使用。一个方法可以在于使用管模型/规范以及射束整形器吸收材料的已知材料性质来将基础图像BGI中的测量的线积分转换或变换为虚构“单能量”线积分。然后这些单能量线积分能够被简单地添加并且最终被转换回到实际应用光谱的对应的线积分。能够通过针对射束硬化补偿的课本方法，例如查找表LUT或校正多项式，来进行线积分转换。LUT涉及针对给定的输入光谱的“真实”材料厚度对测量的材料厚度(后者受射束硬化影响)。针对光谱分辨探测器D，流程必须分别被应用到每个能量带或能量通道。
从以上将理解，根据图4/5的校准方法也能够被有利地用于校准2D X射线装置，诸如C型臂介入扫描器或常规2D放射照相。在该实施例中，一般具有一幅或多幅投影图像沿着其被采集的单个(或非常少)的视角，并且没有重建步骤。在该实施例中，投影图像形成最终输出并且被绘制用于显示在屏幕M上。然而，在其他实施例中，图4/5的合成校准方法被用在CT背景下并且分别被应用于每个视角θ。
如果成像器102确实是CT扫描器，其能够是第一、第二、第三或第四生成扫描器中的任一个。
本文中将理解，X射线探测器D能够或是光子计数或积分的。光子计数探测器分别测量每个个体X射线光子，同时积分探测器测量沉积在探测器像素处的能量的总量。在光谱CT中，像素被配置为对在一定能量范围中的仅光子进行计数，或甚至测量每个吸收的光子的能量。
控制器CC可以被布置为专用FPGA或硬连线独立芯片。在一个实施例中，控制器CC在于工作站WS上，在其上运行为一个或多个软件例程。控制器CC可以被编程在适当的科学计算平台(诸如或)中，并且然后当由工作站WS调用时，被转化为被保持在库中并且被链接的C++或C例程。
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计算机程序元件，其特征在于适于在适当系统上运行根据前述实施例中的一个所述的方法的方法步骤。
因此，计算机程序元件因此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。该计算单元可以适于执行或诱导上述方法的步骤的执行。此外，其可以适于操作上面描述的装置的部件。计算单元能够适于自动操作和/或适于执行用户的命令。计算机程序可以被加载到数据处理器的工作存储器中。因此，数据处理器可以被装备为执行本发明的方法。
本发明的该示范性实施例涵盖从最开始使用本发明的计算机程序和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。
此外，计算机程序元件可以能够提供所有必要步骤，以履行如上面描述的方法的示范性实施例的流程。
根据本发明的又一示范性实施例，提出了一种计算机可读介质，诸如CD-ROM，其中，所述计算机可读介质具有被存储在其上的计算机程序元件，前述章节描述了所述计算机程序元件。
计算机程序可以被存储和/或分布在适当的介质上，诸如与其他硬件一起被提供或作为其他硬件的部分被提供的光学存储介质或固态介质，但是所述计算机程序也可以以其他形式分布，诸如经由互联网或其他有线或无线通信系统分布。
然而，计算机程序也可以被提供在如万维网的网络上并且能够从这样的网络下载到数据处理器的工作存储器中。根据本发明的又一示范性实施例，提供一种用于令计算机程序元件可用于下载的介质，所述计算机程序元件被布置为执行根据本发明的前面描述的实施例中的一个的方法。
必须注意，参考不同主题描述了本发明的实施例。尤其是，参考方法类型的权利要求描述了一些实施例，而参考设备类型的权利要求描述了其他实施例。然而，除非另有说明，本领域技术人员将从以上和以下描述中获悉，除属于一个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视为由本申请所公开。然而，能够组合所有特征，从而提供比特征的简单加和更多的协同效果。
尽管已经在附图和上述描述中详细图示并描述了本发明，但是这些图示和描述应被视为是说明或示范性的，而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容和从属权利要求，在实践所请求保护的本发明时，能够理解并实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行在权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求书中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (14)

1.一种用于具有可调节滤波器(RF)的成像器的校准方法，所述可调节滤波器被布置在所述成像器的辐射源(XR)和所述成像器的探测器(D)之间，所述可调节滤波器适于，通过对所述可调节滤波器的设置的调节，在辐射射束通过要被成像的对象之前，实现由所述辐射源XR生成的所述射束的不同非均匀能量强度轮廓，所述方法包括：
一次一个地针对多个不同基础滤波器设置来调节(S505)所述可调节滤波器(RF)；
在所述成像器的探测器处采集(S510)多幅基础增益图像(BGI)，针对不同滤波器设置中的每个采集至少一幅增益图像；并且
根据所述多幅增益图像(BGI)中的一幅或多幅来合成(S525)目标增益图像(SGI)，
其中，合成(S525)所述目标增益图像的步骤包括根据所述多幅基础增益图像中的一幅或多幅来形成线性组合，
其中，所述可调节滤波器(RF)包括多个滤波器元件(RFE)，所述多个滤波器元件是个体能够寻址的，以实现所述射束的基本上逐点或至少局部的预衰减，
其中，所述线性组合涉及权重，每个权重表示所述可调节滤波器(RF)的滤波器元件(RFE)中的各自的一个的个体衰减强度或者所述可调节滤波器(RF)的一组滤波器元件(RFE)的个体衰减强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基础增益图像中的每幅记录不同衰减轮廓，所述不同衰减轮廓由所述可调节滤波器(RF)的各自的局部限制的衰减所引起。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，被记录在每幅增益图像(BGI)中的所述衰减轮廓是不同的单调下降轮廓。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述单调下降轮廓中的每个均对应于所述滤波器元件中的各自的一个的衰减。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，响应于接收到要被成像的对象的形状规格来运行合成(S525)所述目标增益图像的步骤。
6.一种用于具有可调节滤波器(RF)的成像器的校准方法，所述可调节滤波器被布置在所述成像器的辐射源(XR)和所述成像器的探测器(D)之间，所述可调节滤波器适于，通过对所述可调节滤波器的设置的调节，在辐射射束通过要被成像的对象之前，实现由所述辐射源(XR)生成的所述射束的不同非均匀能量强度轮廓，所述方法包括：
接收(S310)所述对象的形状的至少一个规格；
一次一个地针对多个不同滤波器设置来调节(S315)所述可调节滤波器；
在所述成像器的探测器处采集(S320)多幅增益图像，针对所述不同滤波器设置中的每个采集至少一幅增益图像，
其中，所述成像器的X射线源(XR)能够关于检查区域旋转，其中，利用取决于不同视角和/或所接收的对象形状规格、在调节(S315)所述可调节滤波器的步骤处调节的所述滤波器设置，在不同视角处采集所述增益图像中的每幅。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括以下步骤：
光学地扫描(S305)所述对象以获得在接收(S310)所述对象的形状的所述至少一个规格的步骤处接收的所述对象形状规格。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其中，所述不同滤波器设置被预存储在数据库(DB)中，并且其中，调节(S315)所述可调节滤波器的步骤包括针对每个视角从所述预存储的滤波器设置中选择滤波器设置，每个预存储的滤波器设置与关于所述对象形状的各自的视角相关联，所述选择取决于所接收的对象形状规格和/或视角，和/或其中，多幅探测器增益图像被存储在增益图像存储库中。
9.根据权利要求6或7所述的方法，其中，光学地扫描(S305)所述对象的步骤和采集(S320)所述多幅增益图像的步骤与各自的视角同步。
10.一种成像器，其根据权利要求1-9中的任一项所述的方法被校准。
11.根据权利要求10所述的成像器，其中，所述成像器是3D CT成像器或2D X射线成像器。
12.根据权利要求11所述的成像器，其中，所述2D X射线成像器是C型臂类型的介入2DX射线成像器。
13.一种包括成像器和校准控制器的成像系统，所述校准控制器被配置为执行根据权利要求1-9中的任一项所述的方法的步骤。
14.一种包括成像器和校准控制器的成像系统，所述校准控制器被配置为执行根据权利要求5或7所述的方法的步骤，所述成像系统还包括光学扫描器(SC)，所述光学扫描器用于供应所述对象的形状规格。
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