CN109219954B - 利用流模式的高帧捕获率同步 - Google Patents

Abstract

数字射线照相检测器检测第一模式信号并且根据与第一模式信号相关联的过程来处理接收的数字图像。第二模式信号导致根据第二图像处理过程来处理第二接收的数字图像。检测器基于信号的脉冲宽度、上升沿(峰)的数目和定时、数字码、电压电平或其组合来确定第一模式或第二模式。

Description

利用流模式的高帧捕获率同步

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年6月9日提交的以Wojcik等人的名义的以及标题为“HIGHFRAME CAPTURE RATE SYNCHRONIZATION WITH STREAMING MODE”的美国专利申请序列号62347634的优先权，其由此通过引用以其整体并入本文中。

本申请在某些方面涉及2014年11月6日提交的以Topfer等人的名义的以及标题为“DIGITAL RADIOGRAPHY DETECTOR IMAGE READOUT”的美国专利申请序列号14534737，其通过引用以其整体并入本文中。

背景技术

本文中公开的主题涉及数字射线照相检测器。特别地，涉及用于以高帧率传送所捕获的图像的传输模式。

在数字射线照相检测器上需要支持若干图像捕获模式，其中所期望的帧率是高的并且支持激活不同捕获状态的灵活性，尤其是关于研究起始和x-射线曝光循环的用户定时。成像应用可以包括x射线照相组合、荧光透视法(包括在捕获系列期间的“暂停”模式)以及在图像系列捕获之前用于定位验证的侦察图像捕获。

DR检测器具有不均匀性能(例如，像素增益和偏移变化)的若干固有元件和可能需要在呈现图像以供显示之前被隐藏的缺陷像素。这些校正可以使用在制造时或不时在客户站点处的现场使用期间获取的校准结果(增益映射、缺陷像素映射、偏移映射)在检测器板上进行。可以通过在曝光的帧捕获之前或之后立即捕获非曝光图像来校正偏移变化。可能期望将暗(偏移)图像捕获为尽可能接近实际曝光帧捕获，因为随时间过去的设备的温度变化可导致像素偏移均匀性的显著改变。

以上讨论仅被提供用于一般的背景信息，并且不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

发明内容

数字射线照相检测器检测第一模式信号并且根据与第一模式信号相关联的过程来处理接收的数字图像。第二模式信号导致根据第二图像处理过程来处理第二接收的数字图像。检测器基于信号的脉冲宽度、上升沿(峰)的数目和定时、数字码、电压电平或其组合来确定第一模式或第二模式。

在一个实施例中，一种在射线照相成像系统中操作数字检测器的方法包括向数字检测器发送第一模式信号，其中第一模式信号的特征在于可检测的第一特性。检测器接收第一模式信号并确定第一特性与第一操作模式相关联。检测器作为响应启动第一操作模式。检测器可获取或接收图像数据并根据第一操作模式处理图像数据。

在另一实施例中，一种由数字射线照相检测器实现的方法包括检测第一模式信号并确定第一模式信号的第一特性。第一模式信号的第一特性可与第一图像处理过程相关联，使得接收的图像根据第一图像处理过程而被处理。可以检测包括确定对应的附加接收的信号的特性的一个或多个附加模式。接收对应于所述附加信号的另外的图像导致使用对应于信号的模式来处理接收的图像。

在一个实施例中，一种在射线照相成像系统中操作数字检测器的方法包括向数字射线照相检测器发送具有第一宽度的脉冲。检测器被编程为将第一宽度识别为与第一操作模式相关联，以此检测器启动第一操作模式。向数字射线照相检测器发送具有第二宽度的脉冲导致检测器将第二宽度识别为与第二操作模式相关联，其中检测器作为响应启动第二操作模式。操作模式控制处理在检测器中捕获和处理的数字图像的模式。

在一个实施例中，一种控制数字射线照相检测器的方法包括在仅一个同步线上向检测器发送同步信号。同步信号指示检测器的图像捕获状态与图像读出状态之间的转变。同步信号的物理特性被选择性地修改并且由检测器可检测。物理特性配置成使得检测器根据至少两个不同图像处理过程中的一个来处理检测器中的射线照相图像。

通常在高帧率应用中使用的一个附加的图像捕获变化是通过寻址传感器阵列的有限部分来窗口化检测器的图像区域。此操作模式导致较快的帧捕获率，因为仅读出阵列的一部分。

在某些系统实施例中，校正可在检测器上进行，而校正中的一些或全部也可在处理图像以准备用于存储、传输或显示的主机计算机上进行。当在检测器上进行偏移校正时，知道在获取时特定图像帧是否将为下列那样可以是重要的：

1)保留在检测器上，以用于曝光图像的偏移校正中；

2)使用所保留的偏移图像来校正并转发到所述主机计算机；

3)在没有校正的情况下被转发到主机计算机；或

4)在捕获后丢弃。

可能期望的是通过在曝光捕获之前立即提供预曝光偏移(暗)图像捕获而不是捕获偏移图像然后取决于患者准备度和捕获系统状态而具有可变等待周期来创建针对图像质量最优化的捕获循环。还可能期望具有如在诊断过程期间确定的那样捕获的非规定数目的曝光图像。此外，可能期望对检测器进行偏移校正，使得仅需要将经校正的曝光图像发送到主机计算机。

可以期望包括以下特性的改进的捕获模式：

1)用于检测器稳定化的可编程“预热”时间。检测器可能需要预热时间来实现在高信号增益和高帧率下传送一致图像质量的状态。这可以通过在程序控制下连续地捕获和丢弃检测器上的图像以仿真正常捕获循环来实现。

2)支持无限预曝光保持时间，其中可获取可编程最小预曝光偏移图像集并在等待启动曝光循环的同时连续地更新所述可编程最小预曝光偏移图像集。在一个实施例中，这可以用于提供加权平均校正帧，或者在另一个实施例中，提供加权和积分校正帧。还可能期望立即从偏移捕获转变到具有最小等待时间的曝光帧捕获(在此转变期间不需要抛弃掉帧)。

3)灵活的x-射线曝光帧计数，其允许针对非规定的持续时间由检测器捕获、校正连续的一系列图像并且传送到到主机计算机。此外，可能期望具有在荧光透视法应用中“暂停”的能力，使得在不需要返回到偏移图像捕获状态的情况下，可以中断和恢复曝光的图像捕获。相对于限制解决方案的选择的硬件限制，检测器模块可具有有限的输入/输出线，以标记正被捕获的图像的类型/处理。

本发明的此简要描述仅旨在提供根据一个或多个说明性实施例的本文中所公开的主题的简要概述，并且不用作解释权利要求或限定或限制本发明的范围的指导，本发明的范围仅由所附权利要求限定。提供此简要描述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的概念的说明性选择。此简要描述并不旨在标识出所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决在背景中提及的任何或所有缺点的实现方式。

附图说明

为了以其能够理解本发明的特征的方式，可以通过参考某些实施例获得本发明的详细描述，所述实施例中的一些在附图中图示。然而，要注意的是，附图仅图示本发明的某些实施例且因此不应被视为对其范围的限制，因为本发明的范围涵盖其它等同有效的实施例。附图不一定按比例绘制，重点一般在于图示本发明的某些实施例的特征。在附图中，贯穿各种视图，类似的标号用于指示类似的部分。因此，为了进一步理解本发明，可以参考结合附图阅读的以下详细描述，在所述附图中：

图1是示例性数字射线照相成像系统的图；

图2是用于示例性数字射线照相(DR)检测器的成像阵列的示意图；

图3示出了示例性便携式无线DR检测器的透视图；

图4示出了图3的示例性便携式无线DR检测器的横截面图；

图5是用于实践本文中公开的实施例的示例性方法的流程图；

图6是用于实现本文中描述的实施例的示例性信号时序图；以及

图7是用于实现本文中描述的实施例的示例性信号时序图。

具体实施方式

图1是数字射线照相(DR)成像系统10的透视图，数字射线照相(DR)成像系统10可以包括通常弯曲的或平面的DR检测器40(为了描述清楚性而以平面实施例在没有壳体的情况下示出)、被配置成生成射线照相能量(x-射线辐射)的x-射线源14以及数字显示屏或电子显示器，26 根据一个实施例配置为显示由DR检测器40捕获的图像。DR检测器40可以包括以电子可寻址的行和列布置的检测器单元22(光电传感器)的二维阵列12。DR检测器40可以被定位为在由x-射线源14发送的射线照相能量曝光或射线照相能量脉冲期间接收穿过主体20的x-射线16。如图1中所示出的那样，射线照相成像系统10可以使用x-射线源14，该x-射线源14发送选择性地瞄准并穿过主体20的预选区18的准直x-射线16，例如x-射线束。根据主体20的内部结构，x-射线束16可以沿着其多条射线以不同程度衰减，衰减射线由光敏检测器单元22的阵列12检测到。弯曲的或平面的DR检测器40尽可能地定位成与由x-射线源14发送的多个射线16的基本上中心射线17成垂直关系。在弯曲的阵列实施例中，源14可居中定位，使得较大百分比或全部光敏检测器单元定位成垂直于来自居中定位的源14的入射x-射线。单独光敏单元(像素)22的阵列12可根据列和行通过其位置被电子寻址(扫描)。如本文中所使用的那样，术语“列”和“行”指的是光电传感器单元22的垂直和水平布置，并且为了描述的清楚性，将假定这些行水平地延伸并且这些列垂直地延伸。然而，列和行的取向是任意的，并且不限制本文中所公开的任何实施例的范围。此外，术语“主体”可在图1的描述中被图示为人类患者，然而，如本文中所使用的术语DR成像系统的主体可以是人类、动物、无生命对象或其一部分。

在一个示例性实施例中，一次可通过电子扫描电路28扫描光敏单元22的行的一个或多个，使得可将来自阵列12的曝光数据发送到电子读出电路30。每个光敏单元22可以独立地存储与在单元中接收和吸收的衰减的射线照相辐射或x-射线的强度或能级成比例的电荷。因此，当读出时，每个光敏单元提供定义射线照相图像24的像素的信息，例如亮度级或由像素所吸收的能量的量，其可以由图像处理电子器件34数字地解码并且被发送以由数字显示屏26显示以供由用户查看。电子偏置电路32电连接到二维检测器阵列12，以向每个光敏单元22提供偏置电压。

偏置电路32、扫描电路28和读出电路30中的每一个可以通过连接的线缆33(有线的)与获取控制和图像处理单元34通信，或者DR检测器40和获取控制和图像处理单元34可以配备有无线发射器和接收器，以将射线照相图像数据无线地35发送到获取控制和图像处理单元34。获取控制和图像处理单元34可包括处理器和电子存储器(未示出)以控制如本文中描述的DR检测器40的操作（包括例如通过使用编程指令来控制电路28、30和32），以及存储和处理图像数据。获取控制和图像处理单元34还可以用于在射线照相曝光期间控制x-射线源14的激活，从而控制x-射线管电流大小，并且因此控制x-射线束16中的x-射线的通量，和/或x-射线管电压，并且因此控制x-射线束16中的x-射线的能级或剂量。

获取控制和图像处理单元34功能的一部分或全部可驻留在板上处理系统34a中的检测器40中，所述板上处理系统34a可包括处理器和电子存储器以通过使用编程指令来控制如本文中描述的DR检测器40的操作（包括对电路28、30和32的控制），以及类似于独立获取控制和图像处理系统34的功能来存储和处理图像数据。图像处理系统34a可执行如本文中所描述的图像获取和图像处理功能中的一些或全部。图像处理系统34a可基于从获取控制和图像处理单元34a发送的指令或其它命令来控制检测器40板上的图像传输和图像处理以及图像校正，并从其发送校正的数字图像数据。可替换地，获取控制及图像处理单元34可从检测器40接收原始图像数据且处理图像数据且存储图像数据，或其可将原始未经处理图像数据存储于本地存储器中或远程可访问存储器中。

关于DR检测器40的直接检测实施例，光敏单元22可以各自包括对x-射线敏感的感测元件，即其吸收x-射线并且生成与所吸收的x-射线能量的大小成比例的某一量的电荷载流子。切换元件可以被配置为被选择性地激活以读出相应的x-射线感测元件的电荷水平。关于DR检测器40的间接检测实施例，光敏单元22可各自包括对可见光谱中的光线敏感的感测元件，即其吸收光线且生成与所吸收光能量的大小成比例的某一量的电荷载流子，以及选择性地激活以读取对应于感测元件的电荷电平的切换元件。闪烁体或波长转换器可以设置在光敏感测元件上，以将入射的x-射线射线照相能量转换成可见光能量。因此，在本文中所公开的实施例中，应当注意的是，DR检测器40(或图3中的DR检测器300或图4中的DR检测器400)可包含间接或直接类型的DR检测器。

感测阵列12中使用的感测元件的示例包括各种类型的光电转换设备(例如，光电传感器)，诸如光电二极管(P-N或PIN二极管)、光电电容器(MIS)、光电晶体管或光电导体。用于信号读出的切换元件的示例包括a-Si TFT、氧化物TFT、MOS晶体管、双极晶体管和其它p-n结部件。

图2是用于DR检测器40的二维阵列12的一部分的示意图240。其操作可与上述光电传感器阵列12一致的光电传感器单元阵列212可包括许多氢化非晶硅(a-Si:h) n-i-p光电二极管270和形成为各自具有栅极(G)、源极(S)和漏极(D)端子的场效应晶体管(FET)的薄膜晶体管(TFT)271。在本文中所公开的DR检测器40(诸如多层DR检测器(图4的400))的实施例中，光电传感器单元的二维阵列12可以形成在邻接DR检测器结构的相邻层的器件层中，其相邻层可以包括刚性玻璃层或不具有任何相邻刚性层的柔性聚酰亚胺层。多个栅极驱动器电路228可电连接到控制施加到TFT 271的栅极的电压的多个栅极线283，多个读出电路230可电连接到数据线284，且多个偏置线285可电连接到偏置线总线或可变偏置参考电压线232，其控制施加到光电二极管270的电压。电荷放大器286可电连接到数据线284以从其接收信号。来自电荷放大器286的输出可电连接到多路复用器287(诸如模拟多路复用器)，然后电连接到模数转换器(ADC)288，或其可直接连接到ADC，以按所期望的率流式输出数字射线照相图像数据。在一个实施例中，图2的示意图可以表示诸如基于a-Si:H的间接的平的面板、弯曲面板或柔性面板成像器的DR检测器40的一部分。

入射的x-射线或x-射线光子16被闪烁体转换成光学光子或光线，其光线在撞击a-Si:H n-i-p光电二极管270时后续被转换成电子空穴对或电荷。在一个实施例中，可在本文中等效地称为像素的示例性检测器单元222可包括光电二极管270，其阳极电连接到偏置线285且其阴极电连接到TFT 271的漏极(D)。偏置参考电压线232可以控制每个检测器单元222处的光电二极管270的偏置电压。光电二极管270中的每一个的充电容量是其偏置电压及其电容的函数。通常地，可将反向偏置电压(例如，负电压)施加到偏置线285以跨越光电二极管270中的每一个的pn结来创建电场(并且因此产生耗尽区)，以增强其对于由入射光线生成的电荷的收集效率。由光电传感器单元阵列212表示的图像信号可由光电二极管积分，而其相关联的TFT 271例如通过经由栅极驱动器电路228将栅极线283维持在负电压来保持在非导电(断开)状态中。光电传感器单元阵列212可以通过借助于栅极驱动器电路228将TFT 271的行顺序地切换到导通(接通)状态来读出。当像素22的行例如通过向对应的栅极线283施加正电压而被切换到导通状态时，来自那些像素中的光电二极管的收集的电荷可以沿着数据线284被传送并且被外部电荷放大器电路286积分。然后可将该行切换回到非导电状态，且针对每一行重复所述过程，直到已读出整个光电传感器单元阵列212为止。使用并行到串行转换器(诸如多路复用器287)将积分信号输出从外部电荷放大器286传送到模数转换器(ADC)288，其共同包括读出电路230。

该数字图像信息后续可由图像处理系统34处理以产生数字图像，该数字图像然后可被数字地存储并立即显示在显示屏26上，或者其可在稍后的时间通过访问包含所存储的图像的数字电子存储器来显示。具有如参考图2所描述的成像阵列的平的面板DR检测器40能够进行单次激发(例如，静态、射线照相)和连续(例如，荧光透视法)图像获取两者。

图3示出根据本文中所公开的DR检测器40的实施例的示例性现有技术（一般是矩形的平面便携式无线DR检测器300）的透视图。DR检测器300可以包括柔性衬底以允许DR检测器以弯曲取向捕获射线照相图像。柔性衬底可以以永久弯曲取向制造，或者它可以在整个其寿命中保持柔性，以如所期望的那样提供按照二维或三维的可调整的曲率。DR检测器300可以包括类似柔性壳体部分314，其围绕包括DR检测器300的柔性光电传感器阵列部分22的多层结构。DR检测器300的壳体部分314可以包括围绕DR检测器300的内部体积的连续的、刚性的或柔性的、不透x-射线的材料，或者如本文中同义地使用的不透射线的材料。壳体部分314可以包括在顶侧321和底侧322之间延伸并且关于顶侧321和底侧322基本上正交地布置的四个柔性边缘318。底侧322可以与四个边缘连续并且与DR检测器300的顶侧321相对地设置。顶侧321包括附接到壳体部分314的顶盖312，顶盖312与壳体部分314一起基本上包围DR检测器300的内部体积中的多层结构。顶盖312可附接到壳体314以在其间形成密封，且顶盖312由使x-射线16通过而不会显著将其衰减的材料制成，即，x-射线透射材料或如本文中同义地使用的射线可透的材料，诸如碳纤维塑料、聚合物或其它基于塑料的材料。

参考图4，以示意性形式图示了沿着DR检测器300的示例性实施例的截面4-4(图3)的示例性截面图。为了空间参考的目的，DR检测器400的一个主表面可以被称为顶侧451，并且第二主表面可以被称为底侧452，如本文中所使用的那样。多层结构可以设置在由壳体314和顶盖312包围的内部体积450内，并且可以包括在示意性示出为器件层402的弯曲或平面的二维成像传感器阵列12上方的柔性弯曲或平面闪烁体层404。闪烁体层404可以直接在基本上平面的顶盖312下方(例如，直接连接到基本上平面的顶盖312)，并且成像阵列402可以直接在闪烁体404下方。可替换地，柔性层406可作为多层结构的一部分定位在闪烁体层404和顶盖312之间，以允许多层结构的可调整曲率和/或提供减震。柔性层406可以被选择为为顶盖312和闪烁体404两者提供某一量的柔性支撑，并且可以包括泡沫橡胶类型的材料。如参照图3所描述的那样，刚刚描述的包括多层结构的层通常各自可以以矩形形状形成，并且由正交布置并且与壳体314的边缘318的内侧平行设置的边缘限定。

在一个实施例中，衬底层420可设置在成像阵列402下方，所述成像阵列402诸如刚性玻璃层，或在其上可形成光电传感器的阵列402以允许阵列的可调整曲率的柔性衬底(诸如聚酰亚胺)，且可包括多层结构的另一层。在衬底层420之下，不透射线的屏蔽层418可以用作x-射线阻挡层，以帮助防止x-射线的散射穿过衬底层420以及阻挡从内部体积450中的其它表面反射的x-射线。包括扫描电路28、读出电路30、偏置电路32和处理系统34a(图1的全部)的读出电子器件可以邻近成像阵列402形成，或者如所示出的那样，可以以电连接到印刷电路板424、425的集成电路(IC)的形式设置在框架支撑构件416下方。成像阵列402可以通过柔性连接器428电连接到读出电子器件424(IC)，所述柔性连接器428可以包括多个称为覆晶薄膜(COF)连接器的柔性密封导体。X-射线通量可以在由示例性x-射线束16表示的方向上穿过射线可透的顶部面板盖312，并且撞击在闪烁体404上，其中通过高能x-射线16或光子的刺激使得闪烁体404发送较低能量光子作为可见光线，其然后在成像阵列402的光电传感器中被接收。框架支撑构件416可以将多层结构连接到壳体314，并且可以通过在框架支撑梁422和壳体314之间设置弹性衬垫(未示出)而进一步作为减震器操作。紧固件410可用于将顶盖312附接到壳体314并在它们进行接触的区430中创建其之间的密封。在一个实施例中，外部缓冲器412可以沿着DR检测器400的边缘318附接，以提供附加的减震。

图5图示了用于实践本文中所公开的本发明的示例性方法的流程图。所图示的步骤不一定指示相对时间顺序，因为各种步骤可同时执行或相互交换。在步骤501，在积分周期期间在检测器中捕获图像信号数据。此步骤通常由同步信号触发，所述同步信号可由主机系统(诸如获取控制和图像处理单元34)以规律间隔发送到DR检测器，所述主机系统控制x-射线源14激活与DR检测器40中的图像捕获(积分)的同步，后面是使用电路28、30、32、34a读出捕获的图像数据，如本文中所述的那样。同步信号通过同步线发送，该同步线可被体现为连接线缆33或无线35传输信道中的硬件导体。虽然步骤501被标记为图像信号积分，但是x-射线源14可以不一定被激活，使得图像信号积分501导致DR检测器40中的射线照相图像捕获。如果x-射线源14不发送x-射线(未被激活)，那么DR检测器40将响应于同步信号而捕获暗图像帧，所述暗图像帧可用于生成如本文中所描述的偏移调整映射中。在步骤502，DR检测器确定由主机系统嵌入在同步信号中的处理模式信号，在一个实施例中，其包括确定嵌入在指示多个处理模式中的一个的同步信号中的可变特征或其它唯一特性。

所确定的模式可包括用于DR检测器40控制电子器件28、30、32、34a的指令，以执行下列中的任一项：A)捕获并存储要用作偏移调整校正映射的暗帧，其可包括将所捕获暗帧与先前捕获的暗帧求和或使用另一方法(诸如加权和平均)组合它们；B)对所捕获的图像帧进行图像校正处理，诸如使用所存储的累加偏移调整映射，以及将校正的图像发送到主机系统34；或者C)丢弃所捕获的图像帧。在步骤503，从检测器读出图像帧数据，并且在步骤504执行所确定的图像处理步骤，并且在确定处理B的情况下执行步骤505。

在一个实施例中，DR检测器可以被编程为对同步线进行采样并且确定同步信号(检测器信号，图6)的脉冲宽度。脉冲宽度可由主机系统选择以向DR检测器指示预选择处理模式。在下面的表1中示出的一个实施例中，小于2ms的脉冲宽度标识A类型同步信号，其向DR检测器指示将紧接前捕获的图像处理为用于生成偏移调整映射的暗图像。2ms与4ms之间的脉冲宽度标识B类型同步信号，其向DR检测器指示将使用累加偏移调整映射来校正紧接前捕获的图像并且将其发送回到主机系统。大于4ms的脉冲宽度标识C类型同步信号，其向DR检测器指示紧接前捕获的图像将被丢弃。

在一个实施例中，DR检测器可以被编程为在同步信号的检测的上升沿开始每2ms对同步线进行采样。如果在2ms处检测到同步信号为低，数字零(0)，则DR检测器检测到同步信号指示要对刚刚捕获的图像数据帧执行的A类型处理过程，而如果检测到同步信号为高，数字一(1)，则不作出确定。如果在4ms处检测到同步信号为数字零(0)且在2ms处不作出确定，那么DR检测器检测到同步信号指示将对刚刚捕获的图像数据帧执行的B类型处理过程，而如果在4ms处检测到同步信号为数字一(1)，则DR检测器检测到同步信号指示要对刚刚捕获的图像数据帧执行的C类型处理过程。本领域技术人员可以容易地认识到的是，由DR检测器执行的采样可重复达长于4毫秒以确定由主机系统选择的进一步图像处理动作，并且可将样本周期选择为大于或小于2ms，其具有可在主机系统的控制下传送到DR检测器的不同图像处理过程的数目的对应有效减少或增加。在这样的实施例中，表1的时间间隔可以被扩展以包括若干脉冲持续时间，其具有将执行的对应检测器动作的增加。

在一个实施例中，可以在采样窗口期间由DR检测器对同步信号进行多次采样，如上所述，但是检测器可以被编程为对同步信号中的数字一(1)的数目进行计数或解码，而不是确定同步信号(检测器信号，图7)的脉冲宽度。在一个实施例中，DR检测器可以被编程为在同步信号的检测到的上升沿开始每1ms对同步线进行采样。DR检测器可以在预定的采样窗口间隔期间对同步线进行采样若干次，并且对由主机系统发送的数字一(1)的数目进行计数。不同计数可对应于将由检测器执行的不同图像处理过程，如本文中所描述的那样。可在同步信号中标识的不同过程可包括本文中所描述的A、B、C过程，并且可进一步包括调整将由DR检测器在图像读出期间执行的增益大小，或将由DR检测器在图像读出期间使用的像素重新分级大小，其为用于DR检测器图像处理中的已知参数。

图6和图7图示了用于实现本文中所描述的实施例的示例性信号时序图。应当注意的是，为了易于描述，图6和图7中描绘的波形未按比例绘制。图6和图7图示了本文中描述的示例性同步信号，并且被标记为以100ms间隔规律发送的检测器信号。同步信号的上升沿由DR检测器用来终止图像捕获(或图像积分)(示出为被标记为积分的信号的下降沿)，并且开始图像读出(示出为被标记为读出的信号的上升沿)。如本文中所描述的那样，出于至少下列两个目的可以在同步线上发送同步信号：诸如通过向检测器指示图像捕获/读出之间的转变来同步检测器，例如在100-200ms周期601、701中所示出的那样，以及将由检测器执行的图像处理过程。在一个实施例中，同步线为单向主机到检测器通信介质。响应于100ms同步信号，在如由图6和7的波形中的积分和读出序列所示的DR检测器的一个实施例中连续地执行图像帧捕获的序列。

如本文中所描述的那样，在周期602下在300ms处同步信号的上升沿终止图像帧的积分并开始其读出，如在300ms标记处的分别由积分信号的下降沿和读出信号的上升沿所示出的那样。检测器确定同步信号的脉冲宽度小于2ms，从而向检测器指示A类型图像处理，并且刚刚在300ms标记处捕获的图像是要与先前的暗图像组合的暗图像(如果有的话)，并且被存储为将用于所捕获的图像校正的偏移图像校正映射，在300ms标记之后，通过加权和平均信号的上升/下降沿示出了哪个存储作为偏移图像。如图6中所示出的那样，偏移图像的存储在读出开始之后但在读出完成之前开始。如本文中所描述的那样，在周期603下在1600ms处的同步信号的上升沿终止图像帧的积分且开始其读出，如在1600ms标记处分别由积分信号的下降沿和读出信号的上升沿所示出的那样。检测器将同步信号的脉冲宽度确定为大于2ms并且小于4ms，从而向检测器指示B类型图像处理，并且刚刚在1600ms标记处捕获的图像是使用所存储的偏移校正映射将在检测器板上处理并且然后发送到主机系统的射线照相捕获的图像，该校正处理由1600ms标记之后的校正图像信号的上升/下降沿示出。在1600ms标记之后，通过发送图像信号的上升/下降沿示出向主机系统发送校正图像。如图6中所示出的那样，板上图像校正处理在读出开始之后但在读出完成之前开始。校正的图像在校正完成之后发送。如本文中所描述的那样，在周期604下在1800ms处的同步信号的上升沿终止图像帧的积分并开始其读出，如在1800ms标记处分别由积分信号的下降沿和读出信号的上升沿所示出的那样。检测器将同步信号的脉冲宽度确定为大于4ms，从而向检测器指示C类型图像处理，并且在1800ms标记处刚刚捕获的图像将被丢弃。在一个实施例中，尽管未在图6和图7的读出波形中明确示出，但读出在同步信号的上升沿之后的预置默认周期(例如，5ms)处开始。在一个实施例中，如本文中所描述的脉冲宽度确定和脉冲计数可在该默认周期期间被确定，该默认周期可被设计为如所期望的那样在长度上变化。

如本文中所描述的那样，每个捕获的图像可以根据嵌入在同步信号中的确定的特性被单独地处理，这允许成像系统对控制瞬时图像处理具有很大的灵活性。如在605下的区中所示出的那样，成像系统可向检测器指示捕获暗图像直到下一成像序列开始。可以诸如在荧光透视法模式中使用连续图像校正/发送序列。如果荧光透视法成像被暂停，则可以捕获暗图像以在暂停期间更新图像校正映射，以及然后可以使用更新的校正映射来恢复荧光透视法成像。发送到检测器的信号可经由由操作者使用成像系统选择的曝光控制按钮而启动。在一个实施例中，图像处理的选择可以由调度程序来预置和控制。

图7图示上文中描述的实施例，借此使用同步信号脉冲的计数来向DR检测器指示图像处理过程的选择。该实施例在下文中的以概括的形式进行了描述，因为该描述通常遵循图6的图示，图6在上文已经描述并因此这里将不再重复某些步骤。如本文中所描述的那样，在周期702下在300ms处的同步信号的上升沿在具有100ms的某一部分的持续时间的预定采样窗口内被计数为一个数字一(1)，其为同步信号的周期。在采样间隔超时之后，检测器确定一的计数指示A类型图像处理，并且刚刚在300ms标记处捕获的图像是要与先前的暗图像组合的暗图像(如果有的话)，并且被存储为偏移图像校正映射以用于捕获的图像校正，其存储为在300ms标记之后的加权平均信号的上升/下降沿所示出的偏移图像。如本文中所描述的那样，在周期703下在1600ms处的同步信号的上升沿被计数为具有100ms的某一部分的持续时间的预定采样窗口内的两个数字一(1)。在采样间隔超时之后，检测器确定二的计数指示B类型图像处理且刚刚在1600ms标记处捕获的图像是要校正且发送到主机系统的所捕获的射线照相图像。如本文中所描述的那样，在周期704下在1800ms处的同步信号的上升沿被计数为在具有100ms的某一部分的持续时间的预定采样窗口内的三个数字一(1)。在采样间隔超时之后，检测器确定三的计数指示C类型图像处理并且刚刚在1800ms标记处捕获的图像将被丢弃。

在一个实施例中，由检测器捕获的所有图像可被指示为要存储在检测器中以在成像序列完成之后或在转移失败的事件下从检测器可检索。要捕获的可允许帧的数目可由检测器存储器限制并且可在启动曝光之前建立。这可以支持断层合成成像模式。

在一个实施例中，可以指示流模式，其中可以只要如所期望的那样将校正的图像连续地从检测器转移出。这支持荧光透视法应用并且允许利用在第一曝光之前获取的偏移图像集或者在暂停周期期间被捕获的暗图像帧的某一部分的图像获取中的暂停/恢复。

在一个实施例中，可使用其它信号特性来将指示发送到要使用的图像处理模式的检测器，所述信号特性诸如信号的电压电平或可发送的其它逻辑位信息。本文中所公开的是使用同步脉冲宽度来标示在检测器上的所获取的图像的处理。检测器上偏移校正使用最近期帧的连续更新加权和平均。图像权重取决于要捕获的偏移帧的所需数目。此外，在没有状态之间的延迟的情况下，利用检测器上校正来公开实时图像捕获和查看，并且支持“捕获-暂停-恢复捕获”使用情况。使用暂停图像前后的的初始偏移校正映射，或者在暂停周期期间结合初始捕获的偏移校正映射捕获的暗图像帧的某一部分。暂停期间捕获的暗帧的数目或使用可取决于暂停周期，例如，在非常长的暂停周期期间，初始帧可被丢弃，以便在校正期间不使用曝光的图像滞后，而稍后的帧可专门使用或与初始偏移校正映射组合使用。最后，可以使用与曝光帧相同的窗口大小来执行偏移图像映射的创建。

如本领域的技术人员知道的那样，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本发明的各方面可以采取下列形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、常驻软件、微代码等)，或者组合软件和硬件方面的实施例，这些方面在本文中通常可以全部称为“服务”、“电路”、“线路”、“模块”和/或“系统”。此外，本发明的各个方面可以采取体现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质具有体现在其上的计算机可读程序代码。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质的更具体示例(非穷举列表)将包括下列项目：具有一个或多个线缆的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、磁性存储设备或前述的任何合适的组合。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质可以是包含或存储程序的任何有形介质，以由或结合于指令执行系统、装置或者设备使用。

计算机可读介质上体现的程序代码和/或可执行指令可以使用任何适当的介质发送，所述介质包括但不限于无线、有线、光纤电缆、RF等等，或者前述的任意合适的组合。

用于执行本发明的方面的操作的计算机程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括面向对象的编程语言，诸如Java、Smalltalk、C++等以及常规的过程编程语言，诸如“C”编程语言或类似的编程语言。程序代码可以完全地在用户计算机(设备)上执行、部分地在用户计算机上执行、作为独立的软件包执行、部分在用户计算机上并且部分在远程计算机上执行或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户的计算机，或者可以对外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商的因特网)进行连接。

本文中参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了本发明的方面。将理解的是，流程图图示和/或框图的每个方框以及流程图图示和/或框图中各方框的组合都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理装置的处理器以产生机器，使得经由计算机或其它可编程数据处理装置的处理器执行的指令创建用于实现在流程图和/或框图的一个块或多个块中指定的功能/动作的装置。

这些计算机程序指令还可以存储在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以引导计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备以特定方式起作用，使得存储在计算机可读介质中的指令产生包括实现在流程图和/或框图的一个块或多个块中指定的功能/动作的指令的制品。

计算机程序指令还可被加载到计算机、其它可编程数据处理装置或其它设备上以使得在计算机、其它可编程装置或其它设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现过程，使得在计算机或其它可编程装置上执行的指令提供用于实现在流程图和/或框图的一个块或多个块中指定的功能/动作的过程。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括作出和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有与权利要求的字面语言无不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则这些其它示例旨在处于权利要求的范围内。

Claims (14)

1.一种由数字射线照相检测器实现的方法，所述方法包括：

接收第一同步信号，所述第一同步信号向所述检测器指示以从通过所述检测器的图像积分转变到通过所述检测器的图像读出；

检测所述第一同步信号中的第一模式信号，其中所述第一模式信号指示第一处理过程，所述第一处理过程包括累加在对应于所述第一同步信号的所述检测器中接收的图像；

接收对应于所述第一同步信号的第一图像；

根据所述第一图像处理过程来处理所述第一图像；

接收第二同步信号，所述第二同步信号向所述检测器指示以从通过所述检测器的图像积分转变到通过所述检测器的图像读出；

检测所述第二同步信号中的第二模式信号，其中所述第二模式信号指示第二处理过程，所述第二处理过程包括校正和存储在对应于所述第二同步信号的所述检测器中接收的图像；

接收对应于所述第二同步信号的第二图像；以及

根据所述第二图像处理过程来处理所述第二图像。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

根据累加的接收的第一图像来校正所述第二图像。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

接收第三同步信号，所述第三同步信号向所述检测器指示以从通过所述检测器的图像积分转变到通过所述检测器的图像读出；

检测所述第三同步信号中的第三模式信号，其中所述第三模式信号指示第三处理过程，所述第三处理过程包括丢弃在对应于所述第三同步信号的所述检测器中接收的图像；

接收对应于所述第三同步信号的第三图像；以及

根据所述第三图像处理过程来处理所述第三图像。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述检测器处接收暗图像；以及

根据所述第一图像处理过程来处理所述暗图像，包括将所述暗图像存储为校正图像。

5.根据权利要求4所述的方法，还包括将加在一起的多个接收的暗图像组合和存储为所述校正图像。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括仅在最近期的预置时间窗口内已经接收所述接收的暗图像的情况下将接收的暗图像组合和存储为所述校正图像。

7.根据权利要求4所述的方法，还包括将多个接收的暗图像组合和存储为所述校正图像来作为所述接收的暗图像的加权平均，其中较近期接收的暗图像相比较不近期接收的暗图像被更高地加权。

8.根据权利要求4所述的方法，还包括将多个接收的暗图像组合和存储为所述校正图像来作为所述接收的暗图像的加权平均，以及，如果有的话，从其中减去已经老化超出预置时间限制的先前接收的暗图像。

9.根据权利要求4所述的方法，还包括将多个接收的暗图像组合和存储为所述校正图像来作为所述接收的暗图像的加权平均，以及从其中减去最老化的接收的暗图像以如基于最近期接收的暗图像的预置数目那样来维持所述加权平均。

10.根据权利要求4所述的方法，还包括将偏移图像映射存储为所述校正图像，所述偏移图像映射具有与捕获的曝光图像相同的大小。

11.根据权利要求4所述的方法，还包括将偏移图像映射存储为所述校正图像，所述偏移图像映射具有比完整检测器图像区域更小的感兴趣区。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一模式信号和所述第二模式信号各自包括不同的脉冲宽度、不同的上升沿的数目和定时、不同的数字码、不同的电压电平或其组合。

13.根据权利要求1所述的方法，还包括：

接收第三同步信号，所述第三同步信号向所述检测器指示以从通过所述检测器的图像积分转变到通过所述检测器的图像读出；

检测所述第三同步信号中的第三模式信号，其中所述第三模式信号指示用于在对应于所述第三同步信号的所述检测器中接收的图像的第三处理过程，其中所述第三处理过程包括选择重新分级过程以用于读出所述图像；或选择增益电平以用于读出所述图像。

14.一种控制数字射线照相检测器的方法，所述方法包括：

仅在一个同步线上将同步信号发送到所述数字射线照相检测器，所述同步信号控制从所述检测器的图像捕获状态到图像读出状态的转变；以及

选择性地将所述同步信号的脉冲宽度修改为由所述检测器可检测的至少两个不同脉冲宽度中的一个，其中由所述检测器可检测的至少两个不同脉冲宽度中的第一个配置成使得所述检测器累加在对应于由所述检测器可检测的至少两个不同脉冲宽度中的第一个的所述检测器中捕获的射线照相图像，以及其中由所述检测器可检测的至少两个不同脉冲宽度中的第二个配置成使得所述检测器校正和存储在对应于由所述检测器可检测的至少两个不同脉冲宽度中的第二个的所述检测器中捕获的射线照相图像。

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