CN107850679A - 磷光板阅读器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数字X线摄影磷光板阅读器(4)，其包括激发装置(1，10)、读取单元(2)以及驱动板的机构。读取单元包括TDI传感器，其中，线传输速度与板的驱动速度相关。阅读器经过优化，以便实现高读取效率和高空间分辨率，同时降低成本和空间需求。

Description

磷光板阅读器

技术领域

本发明涉及一种磷光板阅读器，特别地，涉及一种用于计算机X线摄影(CR)医学领域的用途。

背景技术

磷光板用于存储通过记录辐射(例如X射线)而印记在该磷光板中的图像，所述图像在下文中被表示为记录，且其形式为板中的电子，其中已经通过记录辐射使所述板处于激发态。在板的某一点处于激发态的电子的数量是在板的该点已经接收到的记录辐射量的递增函数。因此，图像是由在板的不同点之间接收到的记录辐射量的变化产生的。因此，将其以处于激发态的电子数量的空间变换的形式记录在磷光板中。

然后通过施加激发能量以读取图像，该激发能量将记录后处于激发态的板中的电子传递到更高但是不稳定的能量状态。然后这些电子自发地从不稳定状态恢复到其基态，发射磷光辐射。捕获通过该磷光辐射形成的板的图像是读取板的操作。

因此，通过磷光的原理，当以激发光的形式施加激发能量的情况下，磷光辐射的波长与激发光不同，通常比其更短。特别地，对于用于X射线成像的某些磷光板而言，激发光是红光，对应于大约介于630nm(纳米)至700nm之间的波长，而且磷光辐射呈蓝色，对应于大约介于380nm至450nm的波长之间。

文件EP1,356,267描述了多个磷光板阅读器。特别地，描述了使用光纤面板收集磷光辐射的阅读器，以及电耦合装置图像阵列传感器，其通常以首字母缩略词CCD被人们所熟知，以用于捕获被读取的图像。

发明内容

通过该现有技术，本发明的目的是提出提高读取效率的新型磷光板阅读器。在本发明的情况下，磷光板的读取效率表示就板的同一点而言，阅读器检测到的磷光辐射的光子数与在记录磷光板中的图像的过程中已经处于激发态的电子数的商。换言之，本发明的目的是提出具有改进读取灵敏度的磷光板阅读器。

本发明的其它目的是提出磷光板阅读器，以下特征中至少一项特征得以提高：读取操作时间短、读取空间分辨率更清晰、阅读器成本价更低、阅读器空间需求有限，以及阅读器模型容易适应不同宽度的磷光板。

为了实现以下目的或其它目的中的至少一个，本发明的第一方面提出一种磷光板阅读器，所述磷光板阅读器包括：

-激发装置，用于在被读取的磷光板的整个横条(transverse strip)上引导激发能量的流动；

-至少一个读取单元，包括用于收集磷光辐射的入射窗，所述磷光辐射是由磷光板中的一些部分响应于激发能量的流动而产生的，所述读取单元还包括至少一个图像传感器以及光学系统，设置所述光学系统，以便将磷光辐射从入射窗传递到图像传感器；以及

-驱动机构，其能够引导和驱动被读取的板平移，以便使该板通过激发装置和读取单元的入射窗的前面。

以便，图像传感器捕获被读取的板的整个横条的图像，同时当驱动板平移时，由磷光辐射形成所述图像。特别地，同时读取这整个横条提供了读取操作的速度。

根据本发明的另一项特征，图像传感器的类型是“时间延迟积分”阵列传感器。因此阅读器适于使得时间延迟积分图像阵列传感器具有与通过驱动机构驱动板的驱动速度平行且关联的线传输速度。

在本发明的第一个实施例中，激发装置相对于被读取的板的平移方向而设置在读取单元的入射窗的下游，从而以激发光束的形式将激发能量的流动引导到板上。然后，该激发光束入射在与读取单元同一侧的板上，并且同时在被读取的板的整个横条上漫射，直到与板平移方向相对的该读取单元的入射窗的上游。在这种情况下，激发装置能够方便地把激发光束引导到被读取的板上，使得该光束的传播矢量相对于垂直于板的方向在读取单元的入射窗的方向上倾斜。

鉴于读取单元和光激发装置位于被读取的板的同一侧，则可以使用配备有反射磷光辐射的背面板。因此，通过这种方式使读取效率加倍，因为朝向板后侧发射的磷光光子在读取单元的方向被反射。

有利地，对于这些第一实施例，读取单元还可以包括过滤元件，所述过滤元件设置在光学系统与时间延迟积分图像阵列传感器之间，或者设置在入射窗处，并且适于相对于激发光选择性地传输磷光辐射。通过这种方式，所捕获的图像未受大量激发光的干扰，所述激发光会渗透到读取单元中，并到达图像传感器。优选地，过滤元件可包含以金属氧化物为基础的无机材料，比如铝酸钴，也称为钴蓝，或者锡酸钴，也称为钴天蓝。实际上，无机光过滤色素的荧光比有机色素的荧光少，因此后者需要使用附加滤色镜过滤来自有机过滤器本身的荧光。

在本发明的第二个实施例中，激发装置设置在被读取的板的、与读取单元相对的一侧上，从而以热流的方式将激发能量的流动引导到被读取的该板上，所述热流同时增加该板的整个横条的温度，并且还可以选择性地在此之前，该横条通过读取单元的入射窗的前面。这些第二实施例也兼容反射磷光板的使用，从而使读取效率加倍。

在根据本发明的磷光板阅读器的优选实施例中，可以单独或者相结合地采用以下改进中的至少一项：

-时间延迟积分图像阵列传感器的类型可以是电耦合装置或CCD，而且优选地，其类型为已经变薄并且能够通过该传感器基板背面接收磷光辐射的电耦合装置图像传感器。因此进一步提高了阅读器的灵敏度；

-在磷光板阅读器运行期间，由时间延迟积分图像阵列传感器执行的线传输可以使用同时控制驱动装置的时钟而被同步，以便在激发装置和读取单元入射窗前面设置被读取的板的驱动速度。因此，图像传感器的线传输速度可以精确地与磷光板的驱动速度相关；

-读取单元的光学系统可以在读取单元入射窗处具有大于0.70的数值孔径，优选地大于0.90。因此可以提高磷光辐射的收集效率，并且因此还可以提高读取效率；

-读取单元的光学系统可包括光纤面板，所述光纤面板所具有的横向尺寸大于或等于被读取的板的横条的长度，光纤面板的横向尺寸以及横条的长度垂直于被读取的板的平移驱动方向被测量。此外，光纤面板所具有的纵向尺寸小于或等时间延迟积分图像阵列传感器各列的长度，所述光纤面板的纵向尺寸以及各列的长度平行于被读取的板的平移驱动方向被测量。在这种情况下，以及当以光的形式提供激发能量的情况下，光纤面板的光纤至少部分地可由能够选择性地传输磷光辐射的材料构成，同时吸收已经穿过读取单元的入射窗的一部分激发光；

-激发装置和读取单元可以被适配成使得板的横条被读取，该横条具有大于20mm，优选地大于28mm的垂直于板的平移驱动方向的横向范围，该板的图像由磷光辐射形成，并且在板单次通过阅读器的期间被捕获；以及

-读取单元可包括多个图像传感器，所述图像传感器彼此平行，并且相对于磷光板的驱动方向横向地偏移，从而增加被读取的板中横条的总段长度，在板单次通过阅读器期间，通过磷光辐射形成所述横条的图像，并且捕获所述图像。

本发明的第二方面提出一种读取磷光板的组件，包括：

-根据本发明第一方面的磷光板阅读器；以及

-能够引入阅读器的至少一个磷光板，该板包括磷光材料层，所述磷光材料适合响应于照射磷光材料的激发光而产生磷光辐射，磷光辐射和激发光具有不同的波长，或者响应于在之前已经暴露于图像记录辐射的板部分中的磷光材料的加热而产生磷光辐射，磷光板还包括能够反射磷光辐射的材料层，该材料层平行于磷光材料层设置，从而在将板引入阅读器时，位于读取单元对面。

本发明的第三方面提出一种读取磷光板的方法，包括使用根据本发明第二方面的读取磷光板的组件，从而读取在板初次通过阅读器期间提前记录在板中的图像，以便捕获通过磷光辐射形成的板的原始图像。本发明的方法还包括以下两个校正步骤中的至少一个：

/i/用于消除由设备引起的缺陷的过程，包括在板初次通过阅读器之后，在该板另一次通过阅读器期间，再次使用同一板通过该阅读器，以便捕获板的背景图像，然后从原始图像减去背景图像；以及

/ii/用于局部校正的过程，包括在板初次通过阅读器期间，对于板中的图像的至少若干点，将由读取单元捕获的强度乘以或除以对图像的所述点中的若干点具有不同值的响应函数。

附图说明

通过非限制性实施例的实例的以下说明，结合附图，本发明的其它特征和优点显而易见，在附图中：

-图1a和图1b分别示出了根据本发明的磷光板阅读器的从下面看的透视图以及横截面视图；

-图2示出了根据本发明的磷光板阅读器的控制方法；

-图3示出了根据本发明一个优选实施例的用于磷光板阅读器的读取单元的横截面图；

-图4示出了根据图1a和图1b的阅读器中的被读取的磷光板的横截面图；

-图5示出了在根据本发明的磷光板阅读器中多个图像传感器的一种可能性设置；以及

-图6示出了根据本发明的另一种磷光板阅读器的横截面视图。

具体实施方式

为了清晰起见，各图中所示的不同元件的尺寸并非与实际尺寸或者实际维度关系相对应。而且，在不同图中所示的相同附图标记指代相同元件或者具有相同功能的元件。

图1a和图1b中所示的附图标记含义如下：

1 光导

10 激发光源

2 读取单元

20 读取单元的入射窗

21 图像传感器

22 光学系统

23 过滤元件

3a，3b 滑动支架各段，或滑动器底座

30a，30b 驱动辊

31a，31b 固定到驱动辊的小齿轮

32 步进电机

33 蜗杆形式的轴

4 磷光板

VE 被读取的磷光板的平移驱动速度

L 磷光板阅读器的纵向方向，其平行于驱动速度VE并且相对于驱动速度VE的方向从上游到下游被定向

T 磷光板阅读器的横向方向，其垂直于纵向方向L

DT 磷光板的横向长度

DL 图像传感器各列的长度

滑动支架各段3a和3b共面，而且由诸如如聚四氟乙烯(PTFE)的具有低摩擦系数的材料在其表面构成。由两个壁(图1a中未显示)对其进行横向限定，从而引导磷光板4平行于纵向方向L在各段3a和3b上滑动。通过辊30a和30b沿纵向方向L驱动板4，所述辊本身通过步进电机32(图1b)和轴33以及小齿轮31a和31b被旋转。为了按照受电机32控制的速度VE精确地驱动板4，辊30a和30b可使用诸如为聚氨酯(PU)的防滑材料覆盖，从而避免所述辊与板4之间滑动。滑动支架各段3a和3b、驱动辊30a和30b、小齿轮31a和31b、电机32及轴33构成板4的驱动机构。驱动机构的其它同等实施例可以选择性地被执行。

两个滑动支撑元件3a和3b具有中间空间，激发光穿过所述中间空间被引导到板4上，并且通过读取单元2收集由板4产生的磷光辐射。

光导1可由诸如聚碳酸酯这样的透明材料制成，并且能够通过全内反射引导由光源10产生的激发光F的流动。在本发明的实施例中，光源10可以是发光二极管，激发光F可以是红光。有利地在光导1上游过滤光源10，以便确保该光源的光谱纯度，从而优化下文所述的过滤元件23的效率。光导1的形状能够以光束的形式把激发光F引导到磷光板4上，所述光束的横向范围大于或等于板的横向长度DT。此外，该激发光束F相对于垂直于滑动支架各段3a和3b的方向倾斜，使得激发光F在光导1的出口处朝向板4的出射方向倾斜地朝向阅读器中板4的运动上游定向。换言之，在激发光F到达板4表面时，激发光F的光束的传播矢量的分量方向与板4的驱动速度VE的方向相反。

入射窗20、图像传感器21、光学系统22和过滤元件23属于读取单元2。在至少部分板4已经提前暴露于记录辐射，例如X射线之后，当板4接收激发光F时，读取单元2检测由板4产生的磷光辐射。根据本发明关于阅读器的这种类型的实施例的特征，磷光板4上的同一点首先经过读取单元2的入射窗20前面，然后经过光导1的出口，激发光F从所述出口出射。换言之，相对于被读取的板4的驱动方向而言，光激发装置设置在读取单元2下游，如图中通过驱动速度箭头VE所示。但是如稍后结合图4所示，对板4被设计为使得激发光F在其磷光材料中以与阅读器中板4的运动相反的方向漫射，直到入射窗20的前面，优选地，不超出其相对于速度VE的方向的上游界限。因此，在窗口20由板4产生磷光辐射，并且可以通过该窗口20由读取单元2收集所述磷光辐射。

光学系统22使位于入射窗20前面的板4的横条在被读取的板4移动的时刻在光学上与图像传感器21的光敏面共轭。根据阅读器的实施例，入射窗20可以是实质性的，或者简单地表示磷光辐射进入读取单元2的光学系统22的点。光学系统22作为其构造的函数，可具有任何放大倍数的。

然而，为了提高收集磷光辐射的效率，光学系统22有利地具有较大的数值孔径：大于0.70，最好大于0.90。为此目的，光学系统22可包括有利地来自于磷光辐射的入射窗20的光纤面板，所述光纤面板的光轴垂直于被读取的板4。本领域技术人员熟知这种光学元件。所述光纤面板由各段光导纤维构成，所述光导纤维在元件的两个平面之间彼此平行地组装在一起。这种光纤面板可单独使用以形成光学系统22，或者与其它成像元件相结合使用。按照本发明优选的方式，采用图像放大率等于一的光纤面板。为了在单次读取通过过程中在整个横条上捕获板4上的图像，光纤面板优选地在方向T上具有大于或等于板4的横条的长度DT的横向尺寸。

关于已经通过本发明的阅读器使用的磷光板，磷光辐射是蓝色可见光。为了不使图像传感器21饱和，并增加读取每块板的图像的对比度，最好有效地过滤穿过入射窗20的辐射，从而消除与磷光辐射同时穿过入射窗20的红色激发光的重要部分。为此目的，可在入射窗20处，或者在光学系统22的另一层面，或者恰好在图像传感器21的光敏面前面设置一层光学过滤材料。可能地，把有机成分用作过滤材料，以吸收激发光，与此同时对磷光辐射也尽可能地透明。但是这种有机成分本身通常是自身发荧光的，所以必须提供附加滤色镜，以便消除来源于有机化合物的荧光辐射。为此，发明人建议使用无机化合物，即矿物质，以便构成过滤元件23，因为这样的无机化合物可以不含荧光。特别地，也可以使用铝酸钴(CoAl₂O₄)，也称为钴蓝，或者锡酸钴(CoSnO₃)，也称为钴天蓝，以形成层厚度为10μm至20μm的过滤元件23。

可选地，或者与刚刚所述的特定过滤元件的使用相结合，可将光学材料至少用于光学系统22的某些元件，所述光学系统对于磷光辐射是透明的，并且能够吸收激发光F。特别地，当采用光纤面板时，可以选择构成光导纤维核心的透明材料，以便在以较高效率吸收激发光F(在实例中为红光)时选择性地传输磷光辐射(在给定实例中为蓝光)。由Schott生产的被表示为BG39以及被表示为BG3的蓝色玻璃适合生产过滤光导纤维。

图像传感器21的类型为时间延迟积分或TDI阵列传感器。这种传感器对于本领域技术人员来说是公知的。TDI传感器的光敏面是由成行和成列分布的光敏元件构成的，而且来自光敏元件的各个累积信号从一行传输到下一行，平行于列的方向。最后一行形成输出寄存器，通过图像各点的每一行进行读取。根据这种传感器的原理，在平行于各列的传感器的光敏面上移动图像的同时，捕获图像，使图像移位与传感器的线传输同时进行。因此，被读取的板4可以在该板的横条在读取单元2入射窗20前面的整个移动期间被图像捕获。通常，板4的驱动速度VE需要等于TDI图像传感器的线传输速度与光学系统22的放大率的乘积。在这个意义上说，TDI图像传感器的线传输速度与通过驱动机构被驱动的板4的驱动速度VE平行且相关。当然，如果光学系统22的放大率为负，则线传输速度和驱动速度VE则按照相反的方向被定向。最后，当光学系统22的单个成像元件是放大率等于一的光纤面板时，TDI传感器的线传输速度则需要等于板4的驱动速度VE，并且与其方向相同。

图2是显示了开环控制结构的实例的方框图，使之能够确保TDI传感器21的线传输速度与板4的驱动速度VE具有这种关联性。公共时钟使TDI传感器21(框51)与步进电机32(框53)的运行并行同步。可选地，可将分频器一方面插入到时钟50与TDI传感器21的控制之间，另一方面可以插入时钟50与步进电机32的控制之间。然后，TDI传感器21(框52)的线传输速度由该传感器(框51)的运行同步产生。同时，板4(框54)的驱动速度VE由电机32(框53)控制，并且由该电机的基本节锥角以及由轴33、小齿轮31a，31b和辊30a，30b的直径产生的传动比产生。领域技术人员知道如何对时钟50以及必要的分频器编程，特别是使用FPGA类型的可编程逻辑电路，以得到驱动速度VE与TDI传感器的线传输速度之间的必要相关性。例如，当TDI传感器21光敏面中光电探测器之间的间隔等于14μm(微米)，而且光学系统22的放大率等于一，则在TDI传感器21的每个线传输周期处，板4可以连续两次前进7μm。现在，将每个驱动辊30a、30b的聚氨酯表面抵靠在板4上压缩的公差以及板4本身厚度的公差选择为低于50μm，从而确保在由TDI传感器21捕获的图像以及记录在板4中的图像之间的误差小于光电探测器之间的间距的一半。由弹性体制成的衬垫可有利地设置在板4上方的入射窗20处，以便确保将板4很好地抵靠在光学系统22上，并从而确保高分辨率。

当然，可选择性地采用其它方法，以便得到驱动速度VE与TDI传感器线传输速度之间的相关性。特别地，可以在从板4捕获的图像中检测板4的标记或元件，而且由电机32产生的驱动速度VE可以在闭环中与TDI传感器21的线传输速度相关。

为了从光纤面板的像场获得最大优势，当光学系统22的放大率等于一时，平行于方向L测量的被称为DL的所述光纤面板的纵向尺寸有利地小于或等于TDI传感器各列的长度。

TDI传感器的类型可为CCD。优选地，其类型可以是背面已经变薄的，并且用于通过所述背面接收待检测的辐射的CCD传感器(“薄背CCD”)，从而获得较高的光灵敏度。这种图像传感器在市场上可以买到，并且是本领域技术人员所熟知的。

图3显示了用于形成光学系统22的光纤面板的优选设置，将其设置在背面已经变薄的，并且用于通过该背面接收待检测的辐射的CCD传感器上。在图3的横截面中，字母M表示图像传感器21的变薄区域，字母P表示其中传感器21未变薄的两个横向区域。光纤面板可以在两侧来回进行加工，以使得光纤面板的中央部分在两个未变薄区域P之间穿透到传感器的变薄区域M。因此，在图像传感器的光敏面前面，在光导纤维的输出端得到非常低的分辨率损失。然后可以使用不透明粘合剂通过粘合将光纤面板保持在图像传感器21上的适当位置，所述不透明粘合剂设置在未变薄区域P中。此外，可将过滤元件23设置在图像传感器21的变薄区域M，在所述图像传感器21与光纤面板之间。T表示在图像传感器21的两个未变薄区域P之间穿透光纤面板中心部分的深度，e表示过滤元件23的厚度。例如，t可约等于280μm(微米)，e可等于20μm。

可以把由图像传感器21捕获的图像传输到在图1a中表示为CPU的处理单元，然后将其记录或展示在显示屏上。

根据图4，其中，报告关于被读取的磷光板4的驱动速度VE，板4包括一层4a磷光材料以及一层4b反射材料，例如，所述磷光材料以溴化铯(CsBr)为基础，所述反射材料为铝(Al)。所述层4a在所述层4b上，优选地没有任何中间层。图4显示了激发光束F，其相对于与板4a垂直的方向倾斜，被称为N，使得光束F的传播矢量具有与于驱动速度VE矢量反平行的分量。换言之，所示倾斜角α介于0°至90°之间。由于该倾斜角，激发光在层4a内漫射一定距离，所述距离在板4移动的上游方向较长。在此漫射期间，其引起由层4a发射的磷光辐射R，并与在曝光阶段期间，在板4上每个点已经接收的图像记录辐射的量成比例。磷光辐射R朝向反射层4b并通过层4a的自由面被发射，即在读取单元2的方向上被发射。然后，反射层4b朝向读取单元2的方向重新引导朝向其发射的辐射的部分，从而在读取效率上产生介于1.5至2.0之间的因子的增益。“针成像板”或NIP型的磷光板的使用提高了在暴露于记录辐射期间记录在该板中的图像的空间分辨率，并且在使用根据本发明的阅读器读取期间提高该分辨率。在这种NIP板中，磷光材料在所述针在层4a中以针的形式被设置。这种类型的NIP磷光板也由于其自身的读取效率而得到改进。

图5显示了根据本发明的阅读器的改进，以便使用具有较大横向尺寸的磷光板。可以横向设置多个相同图像传感器，例如三个传感器21a-21c，以便把已经通过所述传感器分别捕获的图像各段结合在一起，使之能够重新构成板4的完整图像。优选地，这些传感器可在横向方向T上具有重叠C，从而有助于重新构成完整的图像。关于具有多个图像传感器的阅读器的这种结构，每个传感器每次都按照上文所述的针对具有单独图像传感器的阅读器所述的方式，与其专用的光学系统以及专用的激发装置相关联。

考虑到针对根据本发明的磷光板阅读器所述的所有改进，通过使用红光进行激发的装置，发明人已经实现了约为47％至51％的读取效率，该效率被定义为所检测到的磷光光子的数量与在记录步骤期间已经在磷光材料中激发的电子数量之比，并且其一直保持在该状态下直到将板引入阅读器中。同时，可以实现介于15Lp/mm(Lp/mm表示每毫米的线对)至20Lp/mm之间的空间分辨率。

图6显示了本发明的替代实施例，其中，激发装置的性质为热源，而不是光源。换言之，读取板是基于热致发光的。因此标号10’表示热源，例如，优选地为设置在与读取单元2相对的磷光板4的被读取侧的红外辐射(IR)源。该热源10在横向方向T上，在滑动支架各段3a和3b的整个宽度上延伸。将其设置在各段3a和3b之间的中间间隔的上方或下方，但是也可以相对于读取单元2的入射窗20，朝向板4的移动的上游或下游偏置，作为该板在纵向方向L上的热漫射特征函数。可选地，板4可以被适配以便实现增加读取效率的用于热漫射的特征。特别地，可以为此目的对层4b进行优化，特别地，通过反射材料的选择、层4b的厚度以及所述层4b的可能性纹理。

为了提高读取磷光板中记录的图像的对比度和准确度，使用根据本发明的阅读器，除了读取步骤外，读取方法还可以包括两个校正步骤。在板初次通过阅读器期间，首先按照上述方法读取记录在磷光板中的图像。从而捕获并储存原始图像。初次读取结束时，记录在磷光板中的图像已经被擦除，因为构成记录图像的全部激发电子已经在光激发或热激发的影响下返回其基态。

通过使同一块磷光板再次进入阅读器以及通过记录第二个图像以执行第一个校正步骤，所述第二个图像称为背景图像。该背景图像显示由所使用的板和/或阅读器导致的阅读缺陷。特别地，其包括大量激发光的影响，尽管如此，其仍能够通过过滤元件和光学系统到达图像传感器。然后使用软件从原始图像减去该背景图像。换言之，从图像某个点的原始图像的强度中减去该点的背景图像的强度。可选地，可以用TDI读取的强度代替背景图像的强度，所述TDI读取是通过保持磷光板在读取单元的入射窗下固定不动执行的。因此可以相对于纵向方向L得到背景图像的平均值，其考虑到达图像传感器的激发光的剩余量。这个步骤减少了关于通过过滤元件43实现的激发光的消除效率的要求。

第二个校正步骤包括将同一块板再次暴露于假定为均匀的记录辐射中，然后再次执行读取操作。捕获的新图像显示出读取单元2以及板4的不同元件对磷光辐射的响应均匀性的缺陷。将其用于确定读取系统的局部响应函数。该响应函数使其能够通过用图像每个点的原始图像的强度乘以或除以这个点的响应函数，以将局部校正处理应用到原始图像中。本领域技术人员知晓如何根据用于响应函数的定义选择乘法运算和除法运算。

优选地，可在第二校正步骤之前执行第一校正步骤，使得第二校正步骤应用于已经从所述原始图像减去了背景图像的原始图像。

应理解，通过改变或修改已经通过阐释的方式说明的本发明的第二方面，可使本发明的次要方面重现，与此同时至少保留上述的提及的某些优点。值得提醒的是，本发明提供一种用于X射线摄影的阅读器，其具有以下优点：

-该阅读器具有较高读取效率或灵敏度；

-阅读器运行速度快；

-具有高质量的空间分辨率；

-降低了阅读器的生产成本；以及

-限制了阅读器的空间需求。

Claims (11)

1.一种磷光板阅读器，包括：

-激发装置(1，10)，用于在被读取的磷光板(4)的整个横条上引导激发能量的流动；

-至少一个读取单元(2)，包括用于收集磷光辐射的入射窗(20)，所述磷光辐射是由所述磷光板(4)中的一些部分响应于激发能量的流动而产生的，所述读取单元还包括至少一个图像传感器(21)以及光学系统(22)，设置所述光学系统，以便将所述磷光辐射从所述入射窗传递到所述图像传感器；以及

-驱动机构，其能够引导和驱动被读取的所述板(4)平移，以便使所述板通过所述激发装置(1，10)和所述读取单元(2)的入射窗(20)的前面，

以便，所述图像传感器(21)捕获被读取的所述板(4)的整个横条的图像，同时当驱动所述板平移时，由所述磷光辐射形成所述图像，

所述图像传感器(21)的类型是时间延迟积分阵列传感器，而且所述阅读器适于使得所述时间延迟积分图像阵列传感器具有与通过所述驱动机构驱动所述板(4)的驱动速度平行且关联的线传输速度，

所述激发装置(1，10)相对于被读取的所述板(4)的平移方向而设置在所述读取单元(2)的入射窗(20)的下游，从而以激发光束的形式将所述激发能量的流动引导到所述板上，所述激发光束入射在与所述读取单元同一侧的所述板上，并且同时在被读取的所述板的整个横条上漫射，直到与所述板平移方向相对的所述读取单元的入射窗的上游。

2.根据权利要求1所述的阅读器，其特征在于，所述激发装置(1，10)能够将所述激发光束引导到被读取的所述板(4)上，使得所述光束的传播矢量相对于垂直于所述板的方向在所述读取单元(2)的入射窗(20)的方向上倾斜。

3.根据权利要求1或2所述的阅读器，其特征在于，所述读取单元(2)还包括过滤元件(23)，所述过滤元件设置在所述光学系统(22)与所述时间延迟积分图像阵列传感器(21)之间，或者设置在所述入射窗(20)处，并且能够选择性地相对于所述激发光传输磷光辐射。

4.根据权利要求3所述的阅读器，其特征在于，所述过滤元件(23)包括以金属氧化物为基础的无机材料，比如铝酸钴或锡酸钴。

5.一种磷光板阅读器，包括：

-激发装置(10’)，用于在被读取的磷光板(4)的整个横条上引导激发能量的流动；

-至少一个读取单元(2)，包括用于收集磷光辐射的入射窗(20)，所述磷光辐射是由所述磷光板(4)中的一些部分响应于激发能量的流动而产生的，所述读取单元还包括至少一个图像传感器(21)以及光学系统(22)，设置所述光学系统，以便把所述磷光辐射从所述入射窗传递到所述图像传感器；以及

-驱动机构，其能够引导和驱动被读取的所述板(4)平移，以便使所述板通过所述激发装置(10’)和所述读取单元(2)的入射窗(20)的前面，

以便，所述图像传感器(21)捕获被读取的所述板(4)的整个横条的图像，同时当驱动所述板平移时，由所述磷光辐射形成所述图像，

所述图像传感器(21)的类型是时间延迟积分阵列传感器，而且所述阅读器适于使得所述时间延迟积分图像阵列传感器具有与通过所述驱动机构驱动所述板(4)的驱动速度平行且关联的线传输速度，

所述激发装置(10’)设置在被读取的所述板(4)的、与所述读取单元(2)相对的一侧上，从而以热流的方式将激发能量的流动引导到被读取的所述板上，所述热流同时增加所述板的整个横条的温度，与此同时，所述横条通过所述读取单元的入射窗(20)的前面。

6.根据前述权利要求中任一项所述的阅读器，其特征在于，所述时间延迟积分图像阵列传感器的类型是电耦合装置图像传感器，优选地，其类型为已经变薄并且适于通过所述传感器基板背面接收磷光辐射的电耦合装置图像传感器。

7.根据前述权利要求中任一项所述的阅读器，其特征在于，所述读取单元(2)的光学系统(22)包括光纤面板，所述光纤面板所具有的横向尺寸大于或等于被读取的所述板(4)的横条的长度，所述光纤面板的横向尺寸以及横条的长度垂直于被读取的所述板的平移驱动方向被测量，

以及，所述光纤面板所具有的纵向尺寸小于或等于所述时间延迟积分图像阵列传感器(21)各列的长度，所述光纤面板的纵向尺寸以及各列的所述长度平行于被读取的所述板(4)的平移驱动方向被测量。

8.根据权利要求1和7所述的阅读器，其特征在于，所述光纤面板的光纤至少部分地由以下材料构成，所述材料能够选择性地传输所述磷光辐射同时吸收已经穿过所述读取单元(2)的入射窗(20)的一部分激发光。

9.根据前述权利要求中任一项所述的阅读器，其特征在于，所述激发装置(1，10；10’)和所述读取单元(2)可以被适配成使得被读取的所述板(4)的横条具有大于20mm，优选地大于28mm的垂直于所述板的平移驱动方向的横向范围，所述板的图像由所述磷光辐射形成并且在板单次通过所述阅读器的期间被捕获。

10.一种磷光板阅读组件，包括：

-根据前述权利要求中任一项所述的磷光板阅读器；以及

-能够引入所述阅读器的至少一个磷光板(4)，所述板包括磷光材料层(4a)，所述磷光材料适合响应于照射所述磷光材料的激发光而产生磷光辐射，磷光辐射和激发光具有不同的波长，或者响应于在之前已经暴露于图像记录辐射的所述板(4)部分中的磷光材料的加热而产生磷光辐射，所述磷光板还包括能够反射所述磷光辐射的材料层(4b)，所述材料层平行于所述磷光材料层设置，从而在将所述板(4)引入阅读器时，位于所述读取单元(2)对面。

11.一种读取磷光板(4)的方法，所述方法包括使用根据权利要求10所述的磷光板阅读组件，从而读取在所述板初次通过阅读器期间之前记录在所述板中的图像，以便捕获通过所述磷光辐射形成的所述板的原始图像；

而且，所述方法还包括以下两个校正步骤中的至少一个：

/i/用于消除由设备引起的缺陷的过程，包括在所述板初次通过所述阅读器之后，在所述板另一次通过所述阅读器期间，再次使用同一所述板(4)通过所述阅读器，以便捕获所述板的背景图像，然后从所述原始图像减去所述背景图像；以及

/ii/用于局部校正的过程，包括在所述板(4)初次通过所述阅读器期间，对于所述板中的图像的点，将由所述读取单元捕获的强度乘以或除以对所述图像的所述点中的若干点具有不同值的响应函数。