CN107771058B - 线性检测器阵列的间隙分辨率 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种成像系统，所述成像系统基于由线性二极管阵列(LDA)辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片，所述线性二极管阵列(LDA)辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束。所述LDA辐射检测器包括多个模块。所述多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。此外，所述成像系统基于所述第一射线照片可确定所述LDA辐射检测器的其中两个所述模块之间的间隙的尺寸。在确定所述间隙的所述尺寸之后，所述成像系统基于由所述LDA辐射检测器所检测的辐射的第二图案可生成第二射线照片。所述成像系统可通过基于所述间隙的所述尺寸而修改所述第二射线照片来生成第三射线照片，从而补偿所述间隙。

Description

线性检测器阵列的间隙分辨率
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年1月26日提交的美国临时专利申请No.62/107,692的权益，该专利申请的全部内容以引用的方式并入本文。
技术领域
本公开涉及X射线数字射线照相术和计算机断层摄影术。
背景技术
x射线数字射线照相术(DR)为利用数字x射线检测器(诸如平板检测器、电荷耦合器件(CCD)相机，或互补金属氧化物半导体(CMOS)相机，或线性二极管阵列(LDA))的常用无创和无损成像技术。x射线计算机断层摄影术(CT)为利用以不同视角获取的计算机处理x射线射线照片来产生对象的三维(3D)图像的过程。对象的断层摄影图像为该对象的概念性二维“切片”图像。计算装置可利用对象的断层摄影图像来产生该对象的三维图像。x射线CT可用于工业目的来进行对象的无损评估。
发明内容
在一个实例中，本公开描述了一种用于生成射线照片的方法。该方法包括基于由线性二极管阵列(LDA)辐射检测器所检测的辐射的第一图案而通过成像系统生成第一射线照片，该线性二极管阵列(LDA)辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束。LDA辐射检测器包括多个模块。多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。该方法还包括基于第一射线照片而通过成像系统确定LDA辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸。该方法还包括在确定间隙的尺寸之后。此外，该方法包括基于由LDA辐射检测器所检测的辐射的第二图案而通过成像系统生成第二射线照片。该方法还包括通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片来通过成像系统生成第三射线照片，从而补偿间隙。
在另一个实例中，本公开描述了一种成像系统，该成像系统包括：辐射发生器。成像系统还包括LDA辐射检测器，该LDA辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束。在该实例中，LDA辐射检测器包括多个模块。多个模块中的每一者均包括对应于像素的相应多个光电二极管。成像系统还包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器操作地耦接至LDA辐射检测器。在该实例中，一个或多个处理器配置成基于由LDA辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片。此外，在该实例中，一个或多个处理器配置成基于第一射线照片而确定LDA辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸。在该实例中，一个或多个处理器还配置成，在确定间隙的尺寸之后，使得该一个或多个处理器基于由LDA辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片。此外，在该实例中，通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片，一个或多个处理器生成第三射线照片，从而补偿所述间隙。
在另一个实例中，本公开描述了一种其上存储有指令的非暂态计算机可读数据存储介质，该指令在被执行时致使成像系统基于由LDA辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片，该LDA辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束。在该实例中，LDA辐射检测器包括多个模块。多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。在该实例中，指令还致使成像系统基于第一射线照片而确定LDA辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸。此外，在该实例中，在确定间隙的尺寸之后，指令致使成像系统基于由LDA辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片。此外，在该实例中，指令使成像系统通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片来生成第三射线照片，从而补偿间隙。
在另一个实例中，本公开描述了一种用于生成射线照片的方法。该方法包括基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第一图案而通过成像系统生成第一射线照片，该二维辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束。二维辐射检测器包括多个模块。多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。该方法还包括基于第一射线照片而通过成像系统确定二维辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸。该方法还包括在确定间隙的尺寸之后。此外，该方法包括基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第二图案而通过成像系统生成第二射线照片。该方法还包括通过基于间隙的尺寸修改第二射线照片来通过成像系统生成第三射线照片，从而补偿间隙。
在另一个实例中，本公开描述了一种成像系统，该成像系统包括：辐射发生器。成像系统还包括二维辐射检测器，该二维辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束。在该实例中，二维辐射检测器包括多个模块。多个模块中的每一者均包括对应于像素的相应多个光电二极管。成像系统还包括一个或多个处理器，该一个或多个处理器操作地耦接至二维辐射检测器。在该实例中，一个或多个处理器配置成基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片。此外，在该实例中，一个或多个处理器配置成基于第一射线照片而确定二维辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸。在该实例中，一个或多个处理器还配置成，在确定间隙的尺寸之后，使得该一个或多个处理器基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片。此外，在该实例中，一个或多个处理器通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片来生成第三射线照片，从而补偿所述间隙。
在另一个实例中，本公开描述了一种其上存储有指令的非暂态计算机可读数据存储介质，该指令在被执行时致使成像系统基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片，该二维辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束。在该实例中，二维辐射检测器包括多个模块。多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。在该实例中，指令还致使成像系统基于第一射线照片而确定二维辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸。此外，在该实例中，在确定间隙的尺寸之后，指令致使成像系统基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片。此外，在该实例中，指令使得成像系统通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片来生成第三射线照片，从而补偿间隙。
一个或多个实例的细节在下述附图和说明书中给出。根据本说明书、附图和权利要求书，其它特征、目标和优点将变得显而易见。
附图说明
图1为根据本公开的一种或多种技术的实例x射线成像系统的示意图。
图2为图1的实例x射线成像系统的斜视图。
图3A为图1的实例x射线成像系统的反向斜视图，该实例x射线成像系统具有线性二极管阵列(LDA)x射线检测器。
图3B为图1的实例x射线成像系统的反向斜视图，该实例x射线成像系统具有二维x射线检测器。
图4为根据本公开的一种或多种技术的转台操纵机构的斜视图。
图5A为示出线性二极管阵列(LDA)x射线检测器的模块之间的实例间隙的概念图。
图5B为示出二维x射线检测器的模块之间的实例间隙的概念图。
图6为示出由LDA x射线检测器的模块之间的间隙所导致的伪影的实例射线照片。
图7为示出根据本公开的一种或多种技术的用于修改像素的一种实例技术的概念图。
图8A为实例射线照片，该实例射线照片包括由LDAx射线检测器的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影。
图8B为根据本公开的一种或多种技术的图8A的实例射线照片的放大部分，示出了由LDA x射线检测器的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影和实例射线照片的放大部分的校正型式的详细视图。
图8C为根据本公开的一种或多种技术的图8A的实例射线照片的放大部分，示出了由LDA x射线检测器的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影和实例射线照片的放大部分的校正型式的详细视图。
图8D为根据本公开的一种或多种技术的图8A的实例射线照片的放大部分，示出了由LDA x射线检测器的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影和实例射线照片的放大部分的校正型式的详细视图。
图9A为基于射线照片的实例计算机断层摄影术图像，这些射线照片未对由LDA x射线检测器的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影进行校正。
图9B为根据本公开的一种或多种技术的基于射线照片的实例计算机断层摄影术图像，这些射线照片对由LDA x射线检测器的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影进行校正。
图10A为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统的一种实例操作。
图10B为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统的一种实例操作。
图11A为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统的另一种实例操作。
图11B为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统的另一种实例操作。
图12为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了用于修改像素来补偿LDA x射线检测器的模块之间的间隙的x射线成像系统的一种实例操作。
图13为根据本公开的一种或多种技术的已知长度的对象的概念图，该已知长度的对象可用于估计LDA x射线检测器的模块之间的间隙的尺寸。
图14A为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统的另一种实例操作。
图14B为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统的另一种实例操作。
图15为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了用于校准二维x射线检测器的x射线成像系统的一种实例操作。
图16为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了用于补偿二维x射线检测器的模块之间的间隙的x射线成像系统的一种实例操作。
具体实施方式
一般来讲，本公开涉及x射线成像系统的校准以补偿线性二极管阵列(LDA)x射线检测器的模块之间的间隙。LDA x射线检测器检测由x射线成像系统的x射线源所生成的x射线并且输出对应于所检测x射线的图案的电信号。x射线成像系统的图像处理系统基于由LDA x射线检测器所输出的电信号而生成射线照片。此外，图像处理系统基于射线照片可生成计算机断层摄影术(CT)图像。这样，x射线成像系统可用于x射线照相术和CT。x射线照相术和CT为医学成像和工业无损评估(NDE)中无创或无损地获取三维结构的方法。
如上文所指出的，x射线成像系统可包括LDA x射线检测器。LDA x射线检测器包括光电二极管的一维阵列。光电二极管的每一者均对应于不同像素。例如，光电二极管和像素之间可存在一一对应的关系。光电二极管的一维阵列可分成多个模块。在这种情况下，模块的每一者均包括光电二极管的不同子组。由于制造限制，LDA x射线检测器在模块之间可存在间隙。此类间隙可比模块内的光电二极管之间的间隙更宽。当x射线成像系统用于生成射线照片时，LDA x射线检测器的模块之间的间隙可导致可见伪影(例如，不精确性)。此外，当由x射线成像系统所生成的射线照片用于生成计算机断层摄影术(CT)图像时，伪影可致使CT图像变得模糊。
本公开的一种或多种技术校准x射线成像系统，使得x射线成像系统能够补偿LDAx射线检测器的模块之间的间隙。因此，由x射线成像系统所生成的射线照片可包括较少缺陷并且从此类射线照片所生成的CT图像可为较清晰的。
根据本公开的一个或多个实例，x射线成像系统基于由LDA x射线检测器所检测的x射线的第一图案可生成第一射线照片，该LDA x射线检测器定位成检测由x射线发生器所发射的x射线束。所生成的x射线图案可包括像素阵列。在一些实例中，像素阵列中的较亮像素对应于其中x射线被对象阻挡的位置，并且像素阵列中的较暗像素对应于其中x射线未被阻挡的位置。此外，成像系统基于第一射线照片可确定LDA x射线检测器其中两个模块之间的间隙的尺寸。在确定间隙的尺寸之后，成像系统基于由LDA辐射检测器所检测的x射线的第二图案可生成第二射线照片。通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片，成像系统可生成第三射线照片，从而补偿间隙。
例如，x射线成像系统可将目标对象移动通过由x射线发生器所发射的x射线束。目标对象在第一维度上以均匀速度沿着路径移动，而不在第二维度和第三维度上移动。第一维度、第二维度和第三维度为互相正交的。第一维度平行于LDA x射线检测器的取向，该LDAx射线检测器定位成检测x射线束。第三维度平行于x射线发生器和LDA x射线检测器之间的轴线。LDA x射线检测器包括多个模块。多个模块的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。此外，x射线成像系统基于由LDA x射线检测器所检测的x射线的第一图案可生成第一射线照片，该第一射线照片在目标对象沿着路径移动时包括对应于该目标对象的线。x射线成像系统基于线的斜率的不连续部分的尺寸和位置可确定LDA x射线检测器的模块之间的间隙的尺寸和位置。在确定间隙的尺寸和位置之后，x射线成像系统基于由LDAx射线检测器所检测的x射线的第二图案可生成第二射线照片。x射线成像系统可修改第二射线照片以补偿LDA x射线检测器的模块之间的间隙的尺寸和位置。
图1为根据本公开的一种或多种技术的实例x射线成像系统10的示意图。如图1的实例所示，x射线成像系统10可包括x射线发生器12和线性二极管阵列(LDA)x射线检测器14。x射线发生器12可发射x射线束。因此，在一些情况下，本公开可将x射线发生器12或类似装置称为“x射线源”。在一些实例中，x射线束为锥形的。在其它实例中，x射线束为扇形的。在一些实例中，x射线发生器12生成x射线，其能量范围为20keV至600keV。在其它实例中，x射线发生器12生成其它能量范围的x射线。
在图1的实例中，LDA x射线检测器14安装至检测器移动托架16。检测器移动托架16安装至框架18。检测器移动托架16可相对于框架18在z维度20上移动。因此，在图1的实例中，检测器移动托架16可在竖直方向上移动LDA x射线检测器14。当LDA x射线检测器14处于使用状态时，LDA x射线检测器14可在z维度20上与x射线发生器12对准。在图1的实例中，当LDA x射线检测器14处于用以检测由x射线发生器12所生成的x射线束的位置时，x维度22平行于x射线发生器12和LDA x射线检测器14之间的轴线24(即，x射线束轴线)。此外，尽管图1的实例示出了安装至相同框架的x射线发生器12和LDA x射线检测器14，但是x射线发生器12和LDA x射线检测器14在其它实例中可安装至不同的框架。因此，x射线发生器12和LDAx射线检测器14可安装至一个或多个框架。在一些实例中，x射线发生器12和LDA x射线检测器14可生成并检测其它形式的辐射，并且因此，可分别称为辐射发生器和辐射检测器。因此，应当理解，本公开中x射线的讨论可适用于其它形式的辐射，诸如可见光。
此外，在图1的实例中，LDA x射线检测器14包括光电二极管的一维阵列。换句话讲，LDA x射线检测器14包括单行的光电二极管。本公开可将LDA x射线检测器14的光电二极管行的空间取向称为LDA x射线检测器14的取向。光电二极管中的每一者均对应于不同的像素。因此，撞击光电二极管的x射线光子的能量可对应于与该光电二极管相对应的像素的亮度。光电二极管的一维阵列被分成多个模块。因此，模块中的每一者均包括光电二极管的不同子集。例如，LDA x射线检测器14可包括以直线布置的2000个光电二极管。在该实例中，LDA x射线检测器14可包括10个模块，每个模块均具有200个光电二极管。
LDA x射线检测器14的每个相应模块均可包括闪烁材料的层，诸如玻璃检测器阵列上的制造于非晶硅上的碘化铯。模块的闪烁体层吸收x射线并且发射可见光光子，这些可见光光子继而被模块的光电二极管检测到。虽然光电二极管可实际上检测由被闪烁体层吸收的x射线光子所生成的可见光，但是本公开为便于解释可指检测撞击光电二极管的x射线或x射线光子的光电二极管。检测器像素尺寸可在数十至数百微米的范围内。在一些实例中，LDA x射线检测器14的像素尺寸可在25微米至250微米的范围内。换句话讲，尽管每个像素可表示为单个点，但是每个像素可实际上对应于由像素的像素尺寸(例如，25微米至250微米)所指定的区域。
由于制造局限性，LDA x射线检测器14在模块之间可能存在间隙。例如，可通过组装多个预组装模块来制造LDA x射线检测器14。因为每个相应的模块初始地为单独部件，所以每个相应模块均可在相应模块的任一端部处包括额外材料，以防止在制造和组装期间对相应模块的任一端部处的光电二极管的损坏。对于每个相应间隙而言，相应间隙的宽度(即，相应间隙的尺寸)可大于模块内的两个相邻光电二极管之间的宽度。
在图1的实例中，x射线成像系统10包括图像处理系统30。图像处理系统30可包括计算系统。实例类型的计算系统可包括个人计算机、服务器计算机、大型计算机、膝上型计算机、专用计算机等等。如图1的实例所示，图像处理系统30可包括一个或多个处理器31。处理器31的每一者均可包括一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)，或其它等同的集成或分立逻辑电路。为便于解释，本公开可将由一个或多个处理器31执行的动作描述为由图像处理系统30执行的动作。图像处理系统30，并因此处理器31，操作地耦接至x射线成像系统10的各种部件，使得处理器31能够将电信号输出至此类部件并从此类部件接收电信号。此类电信号可表示命令、图像数据、状态数据等等。尽管本公开讨论了电信号并且图1的实例示出了将图像处理系统30连接至x射线成像系统10中的部件的线缆，但是此类信号可为光信号和/或无线传送信号。
当LDA x射线检测器14检测由x射线发生器12所发射的x射线的图案时，LDA x射线检测器14可输出对应于x射线图案的电信号。图像处理系统30可解释该电信号以生成一个或多个射线照片。
x射线成像系统10可包括一个或多个操纵器机构，该一个或多个操纵器机构配置成相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动对象。在一些实例中，图像处理系统30的一个或多个处理器31输出信号以相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动对象。例如，在图1的实例中，对象可安装于(或以其它方式位于)转台26上，转台26设置于x射线发生器12和LDA x射线检测器14之间。在图1的实例中，转台26安装至转台操纵机构28。转台操纵机构28可平行于z维度20移动转台26(并且因此移动安装于转台26上的对象)。另外，在一些实例中，转台操纵机构28可平行于y维度移动转台26(并且因此移动安装于转台26上的对象)，该y维度与x维度22和z维度20互相正交。因此，在图1的实例中，y维度直接地进出页面地取向。在一些实例中，转台操纵机构28可同时在z维度20和y维度上移动转台26(并且因此移动安装于转台26上的对象)。
此外，在一些实例中，转台操纵机构28关于平行于z维度20(即，垂直于x射线束轴线24)的旋转轴线使转台26旋转。因此，转台26可配置成承载对象并使对象旋转。因此，随着对象在由x射线发生器12所生成的x射线束中旋转，x射线成像系统10可从不同的投影角度获取射线照片。在一些实例中，x射线成像系统10从不同的旋转角度获取射线照片并且处理这些射线照片以将这些射线照片组合成对象的三维射线照片。此外，在一些实例中，转台操纵机构28使转台26旋转，同时在z维度20上线性地移动转台26。
如上文简要指出的，LDA x射线检测器14包括多个模块。模块的每一者均包括光电二极管的一维阵列。间隙可存在于LDA x射线检测器14的模块之间。如果不校正，那么这些间隙在x射线成像系统10所生成的射线照片中产生误差。这些误差在从射线照片生成CT图像时组合在一起，从而导致模糊。不同x射线成像系统的不同LDA x射线检测器的模块之间的间隙在尺寸和位置方面可能不同。因此，不可假定，LDA x射线检测器的模块之间的间隙的尺寸和位置在所有x射线成像系统中是相同的。
本公开的技术可允许x射线成像系统10补偿LDA x射线检测器14的模块之间的间隙。根据本公开的一种实例技术，用户将目标对象安装于转台26上。目标对象可为不同类型的对象。例如，目标对象可为销钉、杆、球体、锥体，或其它类型的对象。
此外，在该实例中，x射线成像系统10可在y维度上以均匀速度沿着路径相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动目标对象，而不在z维度20上移动目标对象且不在x维度22上移动目标对象。例如，目标对象可沿着平行于LDA x射线检测器14的取向的平面中的路径以均匀速度相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动。随着目标对象沿着路径移动，目标对象移动通过由x射线发生器12所发射的x射线束。在一些实例中，平面正交于x射线发生器12和LDA x射线检测器14之间的轴线。
目标对象相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14的移动可以数种不同的方式来实现。例如，转台操纵机构28可在y维度上相对于框架18移动转台26(并且因此移动安装至转台26的目标对象)，而不相对于框架18移动x射线发生器12和LDA x射线检测器14。在该实例中，处理器31可配置成启动一个或多个操纵器机构(诸如转台操纵机构28)以相对于一个或多个框架移动目标对象，而不相对于一个或多个框架移动辐射发生器和LDA辐射检测器。在另一个实例中，x射线发生器12和LDA x射线检测器14相对于框架18在y维度上同步地移动。因此，相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动目标对象可包括相对于框架18移动x射线发生器12和LDA x射线检测器14两者，而不相对于框架18移动目标对象。在该实例中，处理器31可配置成启动一个或多个操纵器机构，以相对于一个或多个框架移动辐射发生器和LDA辐射检测器两者，而不相对于一个或多个框架移动目标对象。在另一个实例中，另一机构(诸如移动托架或机械臂)可相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动目标对象。该机构可专门设计用于本公开的校准过程。在一些情况下，机构可在校准之后从x射线成像系统10移除。
另外，图像处理系统30基于由LDA x射线检测器14所检测的x射线的第一图案可生成(例如，获取)第一射线照片，该第一射线照片在目标对象沿着路径移动时包括对应于该目标对象的线。第一射线照片可为沿着路径移动的目标对象的慢速拍摄图像。因此，尽管目标对象可能在任何给定时间在沿着路径的几个位置阻挡x射线，但是沿着路径移动目标对象的累积效果为所得的慢速拍摄的射线照片中的线。在本公开别处所描述的图6示出了该线的一个实例。因为每个相应像素行可对应于不同的相应时间并且目标对象在与LDA x射线检测器14的取向对准的路径中相对于LDA x射线检测器14移动，所以该线在所得的慢速拍摄的射线照片中为对角线。由LDA x射线检测器14所检测的x射线的图案可指由LDA x射线检测器14的光电二极管所检测的x射线(如果有的话)的能级。
此外，图像处理系统30基于线的斜率的不连续部分的尺寸和位置可确定LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的尺寸和位置。例如，线的斜率的不连续部分的位置对应于LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的位置。此外，线的斜率的不连续部分的尺寸对应于LDA x射线检测器14的模块之间的对应间隙的尺寸。例如，不连续部分的尺寸越大，则间隙尺寸越大。
在确定间隙的尺寸和位置之后，x射线成像系统10可使用就绪。因此，用户可将各种对象安装于转台26上以用于检查。当用户利用x射线成像系统10来检查对象时，图像处理系统30基于由LDA x射线检测器14所检测的x射线的第二图案可生成(例如，获取)第二射线照片。因为图像处理系统30已确定LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的尺寸和位置，所以图像处理系统30能够修改第二射线照片以补偿LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的尺寸和位置。
在一些实例中，当图像处理系统30修改射线照片以补偿LDA x射线检测器14的模块之间的间隙时，图像处理系统30处理射线照片的每个相应像素。当x射线成像系统10处理当前像素时，图像处理系统30可确定当前像素的总间隙尺寸(例如，间隙宽度)。当前像素的总间隙尺寸等于在包括当前像素的像素行中在该像素之前出现的间隙的尺寸的总和。在本文中，如果像素在扫描顺序(诸如光栅扫描顺序)中出现在当前像素之前，那么像素可在当前像素“之前”。在确定当前像素的总间隙尺寸之后，如果当前像素平移过当前像素的总间隙尺寸，那么图像处理系统30估计当前像素的值。然后，图像处理系统30可将估计值分配至当前像素。例如，如果当前像素的值为20并且当前像素的估计值为15，那么图像处理系统30可将值15分配至当前像素。
在一些实例中，图像处理系统30可利用插值法来估计当前像素的值。例如，如果当前像素的前一个像素的值为0，当前像素的值为1并且当前像素的总间隙尺寸为0.5像素宽度，那么当前像素的估计值为0.5。在该实例中，如果当前像素的总间隙尺寸为0.75像素宽度，那么当前像素的估计值为0.25。用于确定当前像素的估计值的通式为：
Figure GDA0001712136780000111
在上述公式中，y(x')为估计值，yk-1为前一像素的值，x'为估计值的位置(例如，定义为Xk-1+1)，Xk-1为前一像素的位置，xk为当前像素的位置，G为当前像素的总间隙尺寸，并且yk为当前像素的值。
尽管上述实例仅利用当前像素和前一像素的值，但是用于确定当前像素的估计值的其它技术可牵涉到一个或多个额外像素的值和位置。例如，图像处理系统30利用当前像素之前和/或之后的一系列像素可执行回归分析。
在一些实例中，x射线成像系统10包括输送器系统(例如，输送带系统)。在图像处理系统30确定LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的尺寸和位置之后，用户可将对象放置于输送器系统上。输送器系统在x射线发生器12和LDA x射线检测器14之间移动对象。这样，图像处理系统30可生成放置于输送器系统上的对象的射线照片。图像处理系统30可修改射线照片以补偿LDA x射线检测器14的模块之间的间隙。在一些实例中，输送器系统可在z维度20上移动对象。在此类实例中，x射线成像系统10安装成使得，z维度20和y维度为水平方向，并且x维度22为竖直方向。因此，在此类实例中，x射线成像系统10可具有类似于可在机场和其它安全设施(用于容器或行李的安全扫描)中找到的x射线成像系统的配置。
图2为x射线成像系统10的斜视图。图2的实例示出，转台操纵机构28包括轨道40，轨道40允许转台操纵机构28在y维度42上移动转台26。因此，安装至转台26的对象可相对于x射线发生器12和x射线检测器14在y维度42上线性地移动。此外，x射线发生器12安装至发生器移动托架44。轨道46允许发生器移动托架44(和因此x射线发生器12)在y维度42上线性地移动。此外，发生器操纵机构48配置成在z维度20上线性地移动发生器移动托架44(和因此x射线发生器12)。
图3A为x射线成像系统10的反向斜视图，x射线成像系统10具有LDA x射线检测器14。如图3A的实例所示，检测器操纵机构50配置成在z维度20上线性地移动检测器移动托架16。x射线成像系统10可致使发生器操纵机构48和检测器操纵机构50在z维度20上同步地移动x射线发生器12和LDA x射线检测器14。因此，当x射线发生器12和LDA x射线检测器14在z维度20上同步地移动时，安装至转台26的对象相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14在z维度20上移动。
图3B为x射线成像系统10的反向斜视图，x射线成像系统10具有二维(2D)x射线检测器51。在一些实例中，二维x射线检测器51包括平板检测器(FPD)。在其它实例中，取代FPD或除了FPD之外，x射线成像系统10可包括透镜耦合闪烁检测器，或另一种类型的x射线检测器。FPD可包括闪烁材料的层，诸如玻璃检测器阵列上的制造于非晶硅上的碘化铯。在一些实例中，FPD的像素尺寸可在大约25微米至大约250微米的范围内。尽管在图3B的实例中示为矩形的，但是2D x射线检测器51可为方形形状。
高分辨率应用可需要透镜耦合的检测器，该透镜耦合的检测器利用光学透镜来将所发射的可见光转送至检测器，诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)检测器。在一些实例中，透镜可提供1倍至100倍范围内的放大率，从而使有效像素尺寸在0.1微米至20微米之间。在其中x射线成像系统10包括透镜耦合的检测器的一些实例中，LDAx射线检测器14的像素尺寸在0.1微米至10微米的范围内。此外，在其中x射线成像系统10包括透镜耦合的检测器的一些实例中，视野可在0.2mm至25mm的范围内。
类似于本公开中别处相对于LDA x射线发生器所描述那些的技术可应用于2D x射线检测器51。在此类实例中，2D x射线检测器51可由多个2D模块组装而成。2D模块的每一者均包括光电二极管的2D阵列。因为2D模块可能相对于彼此轻微地偏斜，所以2D模块之间的间隙尺寸和位置在利用此类2D辐射检测器生成的射线照片的不同行和/或不同列中可以是不同的。其实例示于图5B中。因此，用于校正间隙的射线照片的补偿可涉及对每列和每行的像素重复使用本公开别处所描述的技术。
在一些实例中，图像处理系统30可配置有模块位置的近似知识(例如，先验知识或通过分析获取的知识)。此外，在该实例中，x射线成像系统10具有在2D x射线检测器51的表面上进行水平和竖直运动的能力。在该实例中，x射线成像系统10可移动目标对象(其为数个像素尺寸宽/高)横穿一系列竖直或水平的模块，并且获取一系列射线照片。因为对象为数个像素“厚”，所以图像处理系统30可从目标对象的射线照片中提取像素的行/列，这应不受任何移位影响以制备“汉字”图像(例如，在一段时间上所提取行/列的串联)。然后，图像处理系统30可利用该图像来从对象的线性轨道提取间隙信息(例如，间隙的尺寸和位置)，如同LDA情况。这将在2D x射线检测器51中水平地和竖直地对准的每组模块上进行。例如，如果模块以4×4格栅(16个模块)布置，那么x射线成像系统10可重复该过程8次。该实例假定，模块的边缘彼此平行并且两个相邻模块之间的间隙信息是恒定的。
图4为根据本公开的一种或多种技术的转台操纵机构28的斜视图。如图4的实例所示，转台操纵机构28可在y维度42上沿着轨道40线性地移动转台26(并且因此移动安装于转台26上的对象)。此外，转台操纵机构28可关于平行于z维度20的旋转轴线使转台26旋转，如箭头70所示。在其它实例中，转台操纵机构28不使转台26旋转。相反，x射线成像系统10通过绕着安装于转台26上的对象旋转x射线发生器12和LDA x射线检测器14可生成三维射线照片。此外，在一些实例中，转台操纵机构28可在z维度20上线性地移动转台26。
图5A为示出LDA x射线检测器14的模块之间的实例间隙的概念图。在图5A的实例中，LDA x射线检测器14包括模块150A、150B和150C(统称为“模块150”)。模块150的每一者均包括光电二极管的线性阵列。图5A将光电二极管的每一者表示为矩形。模块150的每一者均可包括远远多于图5A所示数量的光电二极管。如图5A所示，间隙152A存在于模块150A和150B之间。间隙152B存在于模块150B和150C之间。间隙152A和152B可致使不期望的伪影出现在基于由LDA x射线检测器14所生成的电信号所生成的射线照片中。
图5B为示出2D x射线检测器51的模块之间的实例间隙的概念图。在图5B的实例中，2D x射线检测器51包括模块160A、160B、160C和160D(统称为“模块160”)。模块160的每一者均包括光电二极管的二维阵列。图5A将光电二极管的每一者均表示为小方形。模块160的每一者均可包括远远多于图5B所示数量的光电二极管。如图5B所示，间隙162A存在于模块160A和160B之间，间隙162B存在于模块160A和160C之间，间隙162C存在于模块160B和160D之间，并且间隙162D存在于模块160C和160D之间。间隙162A、162B、162C和162D(统称为“间隙162”)可致使不期望的伪影出现在基于由2D x射线检测器51所生成的电信号所生成的射线照片中。如图5B的实例所示，间隙162必然为相同尺寸。此外，如图5B的实例所示，模块160中的一者或多者(例如，模块160D)可相对于模块160中的其它模块轻微地旋转，使得特定间隙的尺寸可改变。例如，间隙162C和162D的尺寸分别从左至右和从上至下变化。
图6为示出由LDA x射线检测器14的模块之间的间隙所致使的伪影的射线照片180。射线照片180包括线182。线182对应于目标对象沿着路径的移动。当目标对象沿着路径移动时，目标对象可在第一维度上以第一均匀速度移动，而不在第二维度上移动且不在第三维度上移动。第一维度、第二维度和第三维度为互相正交的。因此，第一维度、第二维度和第三维度彼此形成直角。第一维度平行于LDAx射线检测器14的取向。第三维度平行于x射线发生器12和LDAx射线检测器14之间的轴线。在图1至图4的实例中，第二维度为竖直的。
当目标对象在LDAx射线检测器14的模块之间的间隙的前方移动时，线182的斜率的不连续部分出现。例如，在图6的实例中，线182在竖直方向上跳过一段距离。该不连续部分示于图6的椭圆形184内。需注意，在图6的实例中，最暗像素对于向右移动的每三个像素向上移动一个像素。然而，在不连续部分处，最暗像素向上移动两个像素。
图7为示出根据本公开的一种或多种技术的用于修改像素的一种实例技术的概念图。在图7的实例中，像素200出现于间隙之前，并且像素202出现于间隙之后。在修改包括像素200和202的射线照片以补偿间隙之后，像素200可保持其值。然而，因为像素202不紧挨着像素200，所以x射线成像系统10基于像素200、像素202和间隙的尺寸中的一者或多者的值可估计本应紧挨着像素200的像素204的值。x射线成像系统10可利用插值法来估计像素204的值。
图8A为实例射线照片250，该实例射线照片250包括由LDA x射线检测器14的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影。通过旋转对象同时在z维度20上移动该对象，x射线成像系统10可生成射线照片250。图8B为根据本公开的一种或多种技术的射线照片250的放大部分，示出了由LDA x射线检测器14的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影和射线照片250的放大部分的校正型式的详细视图。图8C为根据本公开的一种或多种技术的射线照片250的放大部分，示出了由LDA x射线检测器14的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影和射线照片250的放大部分的校正型式的详细视图。图8D为根据本公开的一种或多种技术的射线照片250的放大部分，示出了由LDA x射线检测器14的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影和射线照片250的放大部分的校正型式的详细视图。
图9A为基于射线照片的实例计算机断层摄影术图像300，这些射线照片未对由LDAx射线检测器14的模块之间的一个或多个间隙所导致的伪影进行校正。换句话讲，图9A为从尚未进行间隙校正的图像产生的CT重建切片。图9B为根据本公开的一种或多种技术的基于射线照片的实例计算机断层摄影术图像302，这些射线照片对由LDA x射线检测器14的模块之间的一个或多个间隙所产生的伪影进行校正。换句话讲，图9B为从已进行间隙校正的图像产生的CT重建切片。如根据图9A和图9B显而易见的是，图9A和图9B所示的结构在图9B中比图9A中更清晰。
图10A为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10的一种实例操作。图10A的操作和本公开的其它流程图的操作仅为实例。其它实例操作可包括较多、较少或不同的动作。此外，操作可以不同顺序执行或并行执行。尽管图10A和本公开的其它流程图利用本公开的其它附图的附图标记进行描述，但是流程图中所描述的实例操作不限于其它附图所示的实例。此外，尽管流程图的实例操作参考x射线进行描述，但是流程图的实例操作可适用于其它类型的辐射。因此，x射线成像系统10的下文讨论可适用于其它类型的成像系统。
在图10A的实例中，x射线成像系统10基于由LDA x射线检测器14所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片，LDA x射线检测器14定位成检测由x射线发生器12所发射的辐射束。LDA x射线检测器14包括多个模块。多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。此外，x射线成像系统10基于第一射线照片而确定LDA x射线检测器14其中两个模块之间的间隙的尺寸(322)。
在与图10A的操作一致的一些实例中，x射线成像系统10或另一装置可沿着平行于LDA x射线检测器14的取向的平面中的路径以均匀速度相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动目标对象。随着目标对象沿着路径移动，目标对象移动通过辐射束。随着目标沿着路径移动，第一射线照片包括对应于目标对象的线。x射线成像系统10基于线的斜率的不连续部分的位置可确定间隙的位置。此外，x射线成像系统10基于线的斜率的不连续部分的尺寸可确定间隙的尺寸。x射线成像系统10基于间隙的位置和间隙的尺寸可修改第二射线照片以补偿间隙。
在与图10A的操作一致的其它实例中，第一射线照片包括对象图像，该对象图像具有平行于LDA x射线检测器14的取向的轴线。x射线成像系统10基于对象在轴线上的已知长度并基于对象在如第一射线照片中所示的轴线上的表观长度可确定间隙的尺寸。例如，x射线成像系统10可确定对象在轴线上的已知长度和对象的表观长度之间的差值。x射线成像系统10可确定，间隙的尺寸等于该差值除以LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的已知数量。
图10B为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10的一种实例操作。在确定间隙的尺寸之后(例如，利用图10A的操作)，x射线成像系统10可执行图10B的操作。在图10B的实例中，x射线成像系统10基于由LDA x射线检测器14所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片(324)。此外，通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片，x射线成像系统10生成第三射线照片(即，第二射线照片的修改型式)来补偿间隙(326)。在一些实例中，x射线成像系统10可对每个像素执行图12的实例操作以生成第三射线照片。x射线成像系统10可多次执行图10B的操作，而无需每次执行图10A的操作。
图11A为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10的一种实例操作。图11A的实例操作为图10A的实例操作的更详细实施方式。在图11A的实例中，x射线成像系统10将目标对象相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14移动通过由x射线发生器12所发射的x射线束(350)。需注意，并非图10A的实例操作的所有实施方式均涉及目标对象相对于x射线发生器12和LDA x射线检测器14的移动。在图11A的实例中，目标对象可在第一维度上以均匀速度沿着路径移动。在一些实例中，目标对象不在第二维度或第三维度上移动。在图11A的实例中，第一维度、第二维度和第三维度为互相正交的，第一维度平行于定位成检测x射线束的LDA x射线检测器14的取向，并且第三维度平行于x射线发生器12和LDA x射线检测器14之间的轴线。
此外，在图11A的实例中，x射线成像系统10的图像处理系统30基于由LDA x射线检测器14所检测的x射线的第一图案而生成第一射线照片，该第一射线照片包括在目标对象沿着路径移动时对应于该目标对象的线(352)。图像处理系统30基于线的斜率的不连续部分的尺寸和位置而确定LDA x射线检测器14其中两个模块之间的间隙的尺寸和位置(354)。例如，作为确定间隙的位置的一部分，图像处理系统30可确定，间隙存在于对应于线的斜率的不连续部分的位置处。在一个实例中，作为确定间隙的尺寸的一部分，图像处理系统30基于第一区段端点和第二区段端点之间的距离可确定间隙的尺寸。在该实例中，第一区段端点为线的第一区段的端点，第二区段端点为线的第二区段的端点，并且第一端点和第二端点相邻于线的斜率的不连续部分。
图11B为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10的一种实例操作。图11B可在执行图11A的操作之后来执行。在确定间隙的尺寸和位置(例如，通过执行图11A的操作)之后，x射线成像系统10基于由LDA x射线检测器14所检测的x射线的第二图案而生成第二射线照片(356)。然后，x射线成像系统10的图像处理系统30通过基于间隙的尺寸和位置而修改第二射线照片而生成第三射线照片，从而补偿间隙(358)。x射线成像系统10可多次执行图11B的操作，而无需每次执行图11A的操作。
图12为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10修改像素来补偿LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的一种实例操作。图12的操作仅为一个实例。用于补偿LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的其它实例操作可包括较多、较少或不同动作。例如，图12的实例操作解释为由x射线成像系统10的图像处理系统30来执行。然而，在其它实例中，x射线成像系统10的一个或多个其它部件可执行图12的操作。
x射线成像系统10的图像处理系统30可对射线照片的每个像素执行图12的操作。在图12的实例中，图像处理系统30确定当前像素的总间隙尺寸(400)。当前像素的总间隙尺寸为当前像素行中在当前像素之前的间隙(如果有的话)的总尺寸。换句话讲，当前像素的总间隙尺寸可为在包括当前像素的像素行中在当前像素之前出现的任何间隙的间隙尺寸的总和。例如，图像处理系统30可确定，当前像素的总间隙尺寸为1.5像素尺寸。
此外，图像处理系统30基于当前像素的总间隙尺寸和当前像素在射线照片内的位置可确定当前像素的实际位置(402)。在一些实例中，当前像素的实际位置等于当前像素的位置加上当前像素的总间隙尺寸。此外，图像处理系统30基于至少一个前一像素(如果有的话)的值、当前像素的值和当前像素的实际位置可确定当前像素的校正值(404)。例如，图像处理系统30基于前一图片的值和当前像素的实际位置可估计(例如，内插计算)相邻于前一像素出现的像素的值。在这种情况下，出于内插计算目的，假设当前像素处于当前像素的实际位置。在一些实例中，前一像素在用于生成经修改的射线照片的扫描顺序中就出现在当前像素之前。例如，前一像素的位置可为10，当前像素的位置为11，并且间隙尺寸等于1像素。在该实例中，当前像素的实际位置为12。因此，如果前一像素的值为0并且当前像素的值为1，那么插入值等于0.5。然后，x射线成像系统10可将当前像素的校正值分配至当前像素(406)。
图13为根据本公开的一种或多种技术的已知长度的对象450的概念图，该已知长度的对象450可用于估计LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的尺寸。在图13的实例中，对象450为哑铃形状对象。对象450的内部部分为圆柱形。然而，在其它实例中，用于类似目的的对象可具有其它形状。
用户可将对象450安装于(或以其它方式定位于)转台26上，使得对象450的轴线(例如，长轴线452)与LDA x射线检测器14的取向对准。然后，LDA x射线检测器14可检测由x射线发生器12所生成的x射线的图案。图像处理系统30基于x射线的图案可生成射线照片。然后，图像处理系统30可将如射线照片所示的对象450的长度与对象450的已知长度相比较。这两个长度之间的差值为LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的总尺寸。在该实例中，图像处理系统30可具有间隙的数量和位置的先验知识。例如，图像处理系统30可存储数据，该数据指示250个像素的间隔出现间隙以及每个像素的尺寸以及像素之间的间隙。此外，在该实例中，图像处理系统30可假定，间隙中的每一者均具有相同尺寸。换句话讲，间隙中的每一者的假定尺寸等于间隙的总尺寸除以间隙的数量。图像处理系统30可根据本公开别处所描述的方式利用关于间隙的位置和尺寸的该信息以修改之后的射线照片来补偿间隙。
图14A为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10的一种实例操作。图14A的实例操作为图10A的实例操作的更详细实施方式。换句话讲，图14A的实例操作可为用于确定LDA x射线检测器14的其中两个模块之间的间隙的尺寸的实例技术。在图14A的实例中，x射线成像系统10基于由LDA x射线检测器14所检测的x射线的第一图案而生成第一射线照片(500)。第一射线照片包括具有已知长度的对象(例如，对象450)的图像。对象的纵向轴线与LDA x射线检测器14的取向对准。
在生成第一射线照片之后，x射线成像系统10的图像处理系统30确定总间隙尺寸(502)。总间隙尺寸可指示LDA x射线检测器14的模块之间的间隙的总尺寸(即，宽度)。图像处理系统30通过将对象的已知长度和第一射线照片中的对象的表观长度相比较可确定总间隙尺寸。例如，图像处理系统30通过从已知长度减去表观长度可确定总间隙尺寸。接下来，图像处理系统30可确定平均间隙尺寸(504)。图像处理系统30通过将总间隙尺寸除以LDA x射线检测器的模块之间的间隙的已知数量可确定平均间隙尺寸。
图14B为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10的另一种实例操作。在确定平均间隙尺寸之后(例如，利用图14A的操作)，x射线成像系统10可执行图14B的操作。在图14B的实例中，x射线成像系统10的图像处理系统30生成第二射线照片(506)。第二射线照片可包括不同对象的图像。图像处理系统30通过修改第二射线照片可生成第三射线照片(即，第二射线照片的修改型式)，以补偿LDA x射线检测器14的模块之间的一个或多个间隙的尺寸和位置(508)。x射线成像系统10可多次执行图14B的操作，而无需每次执行图14A的操作。
图15为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了x射线成像系统10用于校准2D x射线检测器51的一种实例操作。图15的实例所示的操作类似于图11A的实例所示的操作，不同的是对2D x射线检测器51的每行和每列的光电二极管重复该操作。
在图15的实例中，x射线成像系统10的图像处理系统30确定是否还有2D x射线检测器51的任何其余行的光电二极管等待处理(550)。响应于确定有其余行的光电二极管等待处理(550的“是”分支)，x射线成像系统10可将目标对象相对于x射线发生器12和2D x射线检测器51移动通过由x射线发生器12所发射的x射线束(552)。目标对象可在第一维度(例如，水平维度)上以均匀速度沿着路径移动。在一些实例中，目标对象不在第二维度或第三维度上移动。在图15的实例中，第一维度、第二维度和第三维度为互相正交的，第一维度平行于2D x射线检测器51的平面，并且第三维度平行于x射线发生器12和2D x射线检测器51之间的轴线。
此外，在图15的实例中，x射线成像系统10的图像处理系统30基于由2D x射线检测器51所检测的x射线的图案而生成射线照片，该射线照片包括在目标对象沿着路径移动时对应于该目标对象的线(554)。图像处理系统30基于线的斜率的不连续部分的尺寸和位置而确定当前行的位置处、2D x射线检测器14的模块之间的间隙的尺寸和位置(556)。例如，作为确定间隙的位置的一部分，图像处理系统30可确定，间隙存在于对应于线的斜率的不连续部分的位置处。
然后，图像处理系统30可确定是否存在任何其余未处理行的2D x射线检测器51(550)。如果存在，可重复动作552-556。这样，可对2D x射线检测器51的每行的光电二极管重复动作552-556。另一方面，响应于确定不存在其余行(550的“否”分支)，图像处理系统30确定是否有2D x射线检测器51的任何其余列的光电二极管等待处理(558)。响应于确定存在其余列的光电二极管等待处理(558的“是”分支)，x射线成像系统10可将目标对象相对于x射线发生器12和2D x射线检测器51移动通过由x射线发生器12所发射的x射线束(560)。目标对象可在第二维度(例如，竖直维度)上以均匀速度沿着路径移动。在一些实例中，目标对象不在第一维度或第三维度上移动。
此外，在图15的实例中，图像处理系统30基于由2D x射线检测器51所检测的x射线的图案而生成射线照片(562)，该射线照片包括在目标对象沿着路径移动时对应于该目标对象的线。图像处理系统30基于线的斜率的不连续部分的尺寸和位置而确定当前列的位置处、2D x射线检测器51的模块之间的间隙的尺寸和位置(564)。例如，作为确定间隙的位置的一部分，图像处理系统30可确定，间隙存在于对应于线的斜率的不连续部分的位置处。然后，图像处理系统30可确定是否存在任何其余未处理列的2D x射线检测器51(558)。如果存在，可重复动作560-564。这样，可对2D x射线检测器51的每列的光电二极管重复动作560-564。
在执行图15的操作之后，x射线成像系统10可生成额外射线照片，而不重复图15的操作。图像处理系统30可利用由图15的操作所生成的、关于每行和每列的间隙的位置和尺寸的信息来修改额外射线照片以补偿2D x射线检测器51的模块之间的间隙。例如，图像处理系统30可执行图16的实例操作来补偿额外射线照片中的2D x射线检测器51的模块之间的间隙。
这样，x射线成像系统10基于由x射线检测器(诸如LDA x射线检测器14或2D x射线检测器51)所检测的辐射的第一图案可生成第一射线照片，该x射线检测器定位成检测由x射线发生器12所发射的辐射束。在任一种情况下，x射线检测器包括多个模块。多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管。此外，x射线成像系统10基于第一射线照片可确定x射线检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸。在确定间隙的尺寸之后，x射线成像系统10基于由辐射检测器所检测的辐射的第二图案可生成第二射线照片。通过基于间隙的尺寸而修改第二射线照片，x射线成像系统10可生成第三射线照片，从而补偿间隙。
在一些实例中，x射线成像系统10不对于2D x射线检测器51的每行和每列的光电二极管而相对于x射线发生器12和2D x射线检测器51移动目标对象。相反，在此类实例中，图像处理系统30可仅相对于x射线发生器12和2D x射线检测器51将目标对象在第一维度上移动一次并在第二维度上移动一次。在此类实例中，用于行的目标对象的尺寸可设定成针对2D x射线检测器51的整个高度阻挡或减弱x射线，并且用于列的目标对象的尺寸可设定成针对2D x射线检测器51的整个宽度阻碍或减弱x射线。此外，在该实例中，对于2D x射线检测器51的每个相应行的光电二极管而言，图像处理系统30仅基于来自相应行的光电二极管中的光电二极管的信号可生成相应的射线照片，使得相应射线照片的每行的像素对应于不同的时间实例。同样，在该实例中，对于2D x射线检测器51的每个相应列的光电二极管而言，图像处理系统30仅基于来自相应列的光电二极管中的光电二极管的信号可生成相应的射线照片，使得相应射线照片的每列的像素对应于不同的时间实例。
图16为根据本公开的一种或多种技术的流程图，该流程图示出了用于补偿二维x射线检测器51的模块之间的间隙的x射线成像系统10的一种实例操作。x射线成像系统10的图像处理系统30可对射线照片的每个像素执行图16的操作。在图16的实例中，图像处理系统30确定当前像素的总水平间隙尺寸以及当前像素的总竖直间隙尺寸(600)。当前像素的总水平间隙尺寸为当前像素行中在当前像素之前的间隙(如果有的话)的总尺寸。换句话讲，当前像素的总水平间隙尺寸可为在包括当前像素的像素行中在当前像素之前出现的任何间隙的间隙尺寸的总和。当前像素的总竖直间隙尺寸为在当前像素列中在当前像素之前的间隙(如果有的话)的总尺寸。换句话讲，当前像素的总竖直间隙尺寸可为在包括当前像素的像素列中在当前像素之前出现的任何间隙的间隙尺寸的总和。
此外，图像处理系统30基于当前像素的总水平间隙尺寸和总竖直间隙尺寸以及当前像素在射线照片内的位置可确定当前像素的实际水平位置和实际竖直位置(602)。在一些实例中，当前像素的实际水平位置等于当前像素的水平位置加上当前像素的总水平间隙尺寸。当前像素的实际竖直位置等于当前像素的竖直位置加上当前像素的总竖直间隙尺寸。
此外，图像处理系统30基于至少一个前一水平像素(如果有的话)、前一竖直像素(如果有的话)的值、当前像素的值，以及当前像素的实际位置可确定当前像素的校正值(604)。例如，图像处理系统30可估计(例如，插值计算)相邻于前一水平像素和竖直像素出现的像素的值，其中假定，当前像素处于当前像素的实际位置。然后，x射线成像系统10可将当前像素的校正值分配至当前像素(606)。
尽管本公开的技术已参考x射线进行了描述，但是本公开的技术还可适用于其它波长，诸如可见光、微波、紫外线辐射、红外辐射等等。
本公开的技术可在广泛种类的装置或设备中实施。各种部件、模块或单元描述于本公开中以强调配置成执行所公开技术的装置的功能方面，但并非必然要求通过不同的硬件单元实现。相反，如上文所描述的，各种单元可组合于硬件单元中或由互操作硬件单元(包括如上文所描述的一个或多个处理器)结合合适的软件和/或固件的集合来提供。
在一个或多个实例中，所描述的特定功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实施。如果在软件中实施，那么功能作为一个或多个指令或代码可存储于计算机可读介质上或在其上传送，并且可由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包括计算机可读存储介质(其对应于有形介质，诸如数据存储介质)，或通信介质(其包括有利于计算机程序例如根据通信协议从一个地方至另一地方传输的任何介质)。这样，计算机可读介质通常可对应于(1)非暂态的有形计算机可读存储介质或(2)通信介质，诸如信号或载波。数据存储介质可为任何可用介质，该可用介质可由一个或多个计算机或一个或多个处理器访问以检索指令、代码和/或数据结构以用于本公开所描述的技术的实施。计算机程序产品可包括计算机可读介质。
以实例的方式且非限制地，此类计算机可读存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储器、磁盘存储器或其它磁存储装置、闪存存储器，或任何其它介质(其可用于存储指令或数据结构形式的期望程序代码并且可由计算机访问)。另外，任何连接部适当地称为计算机可读介质。例如，如果指令利用同轴线缆、光纤线缆、双绞线、数字用户线路(DSL)或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)从网络、服务器或其它远程源进行传送，那么同轴线缆、光纤线缆、双绞线、DSL或无线技术(诸如红外线、无线电和微波)包括于介质的定义中。然而，应当理解，计算机可读存储介质和数据存储介质均不包括连接部、载波、信号或其它瞬态介质，而是替代地指示非暂态有形存储介质。如本文所用，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地再现数据，而光盘用激光来光学地再现数据。上述内容的组合也应包括于计算机可读介质的范围内。
指令可由一个或多个处理器来执行，诸如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等同集成或分立逻辑电路。因此，如本文所用的术语“处理器”可指前述结构的任一者或适于本文所描述技术的实施的任何其它结构。此外，在一些方面，本文所描述的功能性可提供于专用硬件和/或软件模块内。另外，技术的特定部分可在一个或多个电路或逻辑元件中实施。
各种实例已描述。这些和其它实例均归于以下权利要求书的范围之内。

Claims (25)

1.一种用于生成射线照片的方法，所述方法包括：
基于由线性二极管阵列(LDA)辐射检测器所检测的辐射的第一图案而通过成像系统生成第一射线照片，所述线性二极管阵列(LDA)辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束，其中：
通过所述成像系统沿着平行于所述LDA辐射检测器的取向的平面中的路径以均匀速度相对于所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器移动目标对象；
所述LDA辐射检测器包括多个模块，
所述多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管；
随着所述目标对象沿着所述路径移动，所述目标对象移动通过所述辐射束，并且
所述第一射线照片包括随着所述目标沿着所述路径移动对应于所述目标对象的线；
基于所述线的斜率的不连续部分的尺寸而通过所述成像系统确定所述LDA辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸；
基于所述线的斜率的不连续部分的位置而通过所述成像系统确定所述间隙的位置，以及
在确定所述间隙的所述尺寸之后：
基于由所述LDA辐射检测器所检测的辐射的第二图案而通过所述成像系统生成第二射线照片；
基于所述间隙的所述位置和所述间隙的所述尺寸修改所述第二射线照片以补偿所述间隙，从而通过所述成像系统生成第三射线照片。
2.根据权利要求1所述的方法，其中生成所述第三射线照片包括：
通过所述成像系统确定所述第二射线照片的当前像素的总间隙尺寸，所述当前像素的所述总间隙尺寸为在包括所述当前像素的像素行中在所述当前像素之前出现的任何间隙的间隙尺寸的总和；
基于所述当前像素的所述总间隙尺寸以及所述当前像素在所述第二射线照片内的位置而通过所述成像系统确定所述当前像素的实际位置；
如果所述当前像素之前具有前一像素，则基于所述前一像素的值、所述当前像素的值以及所述当前像素的所述实际位置，而通过所述成像系统确定所述当前像素的校正值；以及
通过所述成像系统将所述当前像素的所述校正值分配至所述当前像素。
3.根据权利要求2所述的方法，其中所述前一像素在用于生成所述第三射线照片的扫描顺序中就出现在所述当前像素之前。
4.根据权利要求2所述的方法，所述校正值的确定假设所述当前像素处于所述当前像素的所述实际位置。
5.根据权利要求2所述的方法，其中所述当前像素的所述实际位置等于所述当前像素的所述位置加上所述当前像素的所述总间隙尺寸。
6.根据权利要求1所述的方法，其中：
确定所述间隙的所述位置包括：
通过所述成像系统，确定所述间隙存在于与所述线的所述斜率的所述不连续部分对应的位置处，并且
确定所述间隙的所述尺寸包括：
基于第一区段端点和第二区段端点之间的距离而通过所述成像系统确定所述间隙的所述尺寸，所述第一区段端点为所述线的第一区段的端点，所述第二区段端点为所述线的第二区段的端点，所述第一区段端点和所述第二区段端点相邻于所述不连续部分。
7.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器安装至一个或多个框架；并且
移动所述目标对象包括：
通过所述成像系统相对于所述一个或多个框架移动所述目标对象，而不是相对于所述一个或多个框架移动所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器。
8.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器安装至一个或多个框架；并且
移动所述目标对象包括：
通过所述成像系统相对于所述一个或多个框架移动所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器两者，而不是相对于所述一个或多个框架移动所述目标对象。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述平面正交于所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器之间的轴线。
10.根据权利要求1所述的方法，其中：
所述第一射线照片包括对象的图像，所述对象具有平行于所述LDA辐射检测器的取向的轴线，并且
确定所述间隙的所述尺寸包括：
基于所述对象在所述轴线上的已知长度和基于所述对象在如所述第一射线照片中所示的所述轴线上的表观长度而通过所述成像系统确定所述间隙的所述尺寸。
11.根据权利要求10所述的方法，其中确定所述间隙的所述尺寸包括：
通过所述成像系统确定所述对象在所述轴线上的所述已知长度和所述对象的所述表观长度之间的差值；以及
通过所述成像系统，确定所述间隙的所述尺寸等于所述差值除以所述LDA辐射检测器的所述模块之间的间隙的已知数量。
12.一种成像系统，所述成像系统包括：
辐射发生器；
线性二极管阵列(LDA)辐射检测器，所述LDA辐射检测器定位成检测由所述辐射发生器所发射的辐射束，所述LDA辐射检测器包括多个模块，其中所述模块的每一者均包括对应于像素的相应多个光电二极管；
一个或多个操纵器机构；以及
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器操作地耦接至所述LDA辐射检测器和所述一个或多个操纵器机构，所述一个或多个处理器配置成：
启动所述一个或多个操纵器机构，以沿着平行于所述LDA辐射检测器的取向的平面中的路径相对于所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器移动目标对象；
基于由所述LDA辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片；其中
随着所述目标对象沿着所述路径移动，所述目标对象移动通过所述辐射束，以及
所述第一射线照片包括随着所述目标对象沿着所述路径移动对应于所述目标对象的线；
基于所述线的斜率的不连续部分的尺寸而确定所述LDA辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸；
基于所述线的斜率的不连续部分的位置而确定所述间隙的位置，并且
在确定所述间隙的所述尺寸之后：
基于由所述LDA辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片；
基于所述间隙的所述位置和所述间隙的所述尺寸而修改所述第二射线照片来补偿所述间隙，从而生成第三射线照片。
13.根据权利要求12所述的成像系统，其中为生成所述第三射线照片，所述一个或多个处理器：
确定所述第二射线照片的当前像素的总间隙尺寸，所述当前像素的所述总间隙尺寸为在包括所述当前像素的像素行中在所述当前像素之前出现的任何间隙的间隙尺寸的总和；
基于所述当前像素的所述总间隙尺寸和所述当前像素在所述第二射线照片内的位置而确定所述当前像素的实际位置；
如果所述当前像素之前具有前一像素，则基于所述前一像素的值、所述当前像素的值以及所述当前像素的所述实际位置而确定所述当前像素的校正值；以及
将所述当前像素的所述校正值分配至所述当前像素。
14.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述前一像素在用于生成所述第三射线照片的扫描顺序中就出现在所述当前像素之前。
15.根据权利要求13所述的成像系统，其中所述当前像素的所述实际位置等于所述当前像素的所述位置加上所述当前像素的所述总间隙尺寸。
16.根据权利要求12所述的成像系统，其中为确定所述间隙的所述尺寸和位置，所述一个或多个处理器：
确定所述间隙存在于与所述线的所述斜率的所述不连续部分对应的位置处，并且
基于第一区段端点和第二区段端点之间的距离而确定所述间隙的所述尺寸，所述第一区段端点为所述线的第一区段的端点，所述第二区段端点为所述线的第二区段的端点，所述第一区段端点和所述第二区段端点相邻于所述不连续部分。
17.根据权利要求12所述的成像系统，还包括一个或多个框架，所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器安装至所述一个或多个框架，其中所述一个或多个处理器配置成启动所述一个或多个操纵器机构，以相对于所述一个或多个框架移动所述目标对象，而不是相对于所述一个或多个框架移动所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器。
18.根据权利要求12所述的成像系统，还包括一个或多个框架，所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器安装至所述一个或多个框架，其中所述一个或多个处理器配置成启动所述一个或多个操纵器机构以相对于所述一个或多个框架移动所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器两者，而不是相对于所述一个或多个框架移动所述目标对象。
19.根据权利要求12所述的成像系统，其中所述平面正交于所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器之间的轴线。
20.根据权利要求12所述的成像系统，其中：
所述第一射线照片包括对象的图像，所述对象具有平行于所述LDA辐射检测器的取向的轴线，并且
作为确定所述间隙的所述尺寸的一部分，所述一个或多个处理器基于所述对象在所述轴线上的已知长度以及基于所述对象在如所述第一射线照片中所示的所述轴线上的表观长度而确定所述间隙的所述尺寸。
21.根据权利要求20所述的成像系统，其中作为确定所述间隙的所述尺寸的一部分，所述一个或多个处理器：
确定所述对象在所述轴线上的所述已知长度和所述对象的所述表观长度之间的差值；以及
确定所述间隙的所述尺寸等于所述差值除以所述LDA辐射检测器的所述模块之间的间隙的已知数量。
22.一种指令存储于其上的非暂态计算机可读数据存储介质，所述指令在执行时致使成像系统：
基于由线性二极管阵列(LDA)辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片，所述线性二极管阵列(LDA)辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束，其中：
通过所述成像系统沿着平行于所述LDA辐射检测器的取向的平面中的路径以均匀速度相对于所述辐射发生器和所述LDA辐射检测器移动目标对象；
所述LDA辐射检测器包括多个模块，
所述多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管；
随着所述目标对象沿着所述路径移动，所述目标对象移动通过所述辐射束，并且
所述第一射线照片包括随着所述目标沿着所述路径移动对应于所述目标对象的线；
基于所述线的斜率的不连续部分的尺寸而确定所述LDA辐射检测器的其中两个模块之间的间隙的尺寸；并且
基于所述线的斜率的不连续部分的位置而通过所述成像系统确定所述间隙的位置，
在确定所述间隙的所述尺寸之后：
基于由所述LDA辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片；
基于所述间隙的所述位置和所述间隙的所述尺寸而修改所述第二射线照片以补偿所述间隙，从而生成第三射线照片。
23.一种用于生成射线照片的方法，所述方法包括：
(i)基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第一图案而通过成像系统生成第一射线照片，所述二维辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束，其中：
通过所述成像系统沿着在第一维度和第二维度中的一者上的路径以均匀速度相对于所述辐射发生器和所述二维辐射检测器移动目标对象，所述第一维度和所述第二维度正交；
所述二维辐射检测器包括多个模块，所述多个模块包括多行模块和/或多列模块，所述多行模块中的每行布置在所述第一维度上，所述多列模块中的每列布置在所述第二维度上，
所述多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管；
随着所述目标对象沿着所述路径移动，所述目标对象移动通过所述辐射束；并且
所述第一射线照片包括随着所述目标沿着所述路径移动对应于所述目标对象的线；
(ii)基于所述线的斜率的不连续部分的尺寸而通过所述成像系统确定所述二维辐射检测器的一行模块或一列模块中的其中两个模块之间的间隙的尺寸；
(iii)基于所述线的斜率的不连续部分的位置而通过所述成像系统确定所述间隙的位置，并且
对每行模块和/或每列模块重复步骤(i)-(iii)；
在确定所述间隙的所述尺寸之后：
基于由所述二维辐射检测器所检测的辐射的第二图案而通过所述成像系统生成第二射线照片；以及
基于所述间隙的所述位置和所述间隙的所述尺寸修改所述第二射线照片以补偿所述间隙，从而通过所述成像系统生成第三射线照片。
24.一种成像系统，所述成像系统包括：
辐射发生器；
二维辐射检测器，所述二维辐射检测器定位成检测由所述辐射发生器所发射的辐射束，所述二维辐射检测器包括多个模块，其中所述多个模块包括多行模块和/或多列模块，所述多行模块中的每行布置在第一维度上，所述多列模块中的每列布置在第二维度上，其中所述模块中的每一者均包括对应于像素的相应多个光电二极管，并且其中所述第一维度和所述第二维度正交；
一个或多个操纵器机构；和
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器操作地耦接至所述二维辐射检测器和所述一个或多个操纵器机构，所述一个或多个处理器配置成：
(i)启动所述一个或多个操纵器机构，以沿着在所述第一维度和所述第二维度中的一者上的路径相对于所述辐射发生器和所述二维辐射检测器移动目标对象；
(ii)基于由所述二维辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片；其中
随着所述目标对象沿着所述路径移动，所述目标对象移动通过所述辐射束；并且
所述第一射线照片包括随着所述目标对象沿着所述路径移动对应于所述目标对象的线；
(iii)基于所述线的斜率的不连续部分的尺寸而确定所述二维辐射检测器的一行模块或一列模块中的其中两个模块之间的间隙的尺寸；
(iv)基于所述线的斜率的不连续部分的位置而确定所述间隙的位置，并且
对每行模块和/或每列模块重复步骤(i)-(iv)；
在确定所述间隙的所述尺寸之后：
基于由所述二维辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片；并且
基于所述间隙的所述位置和所述间隙的所述尺寸而修改所述第二射线照片来补偿所述间隙，从而生成第三射线照片。
25.一种指令存储于其上的非暂态计算机可读数据存储介质，所述指令在执行时致使成像系统：
(i)基于由二维辐射检测器所检测的辐射的第一图案而生成第一射线照片，所述二维辐射检测器定位成检测由辐射发生器所发射的辐射束，其中：
通过所述成像系统沿着在第一维度和第二维度中的一者上的路径以均匀速度相对于所述辐射发生器和所述二维辐射检测器移动目标对象，所述第一维度和所述第二维度正交；
所述二维辐射检测器包括多个模块，所述多个模块包括多行模块和/或多列模块，所述多行模块中的每行布置在所述第一维度上，所述多列模块中的每列布置在所述第二维度上，并且
所述多个模块中的每个相应模块均包括对应于像素的相应多个光电二极管；
随着所述目标对象沿着所述路径移动，所述目标对象移动通过所述辐射束；并且
所述第一射线照片包括随着所述目标沿着所述路径移动对应于所述目标对象的线；
(ii)基于所述线的斜率的不连续部分的尺寸而确定所述二维辐射检测器的一行模块或一列模块中的其中两个模块之间的间隙的尺寸；并且
(iii)基于所述线的斜率的不连续部分的位置而通过所述成像系统确定所述间隙的位置，并且
对每行模块和/或每列模块重复步骤(i)-(iii)；
在确定所述间隙的所述尺寸之后：
基于由所述二维辐射检测器所检测的辐射的第二图案而生成第二射线照片；并且
基于所述间隙的所述位置和所述间隙的所述尺寸而修改所述第二射线照片以补偿所述间隙，从而生成第三射线照片。
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