CN109709597A - 平板探测器的增益校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平板探测器的增益校正方法，包括：在设定剂量点下采集空场亮场图像，基于所述空场亮场图像及原始暗场图像，生成偏置校正模板；对所述偏置校正模板进行感兴趣区域划分；以所述感兴趣区域为单位，进行滤波，得到增益校正模板；利用所述增益校正模板对图像进行增益校正处理。本发明的平板探测器的增益校正方法在客户端拍摄图像少于5张(甚至是一张)的情况下生成增益校正模板，本发明能够在几乎不改变正常图像的图像质量情况下，实时且有效的进行图像增益校正，极大的缩短了时间，提高了工作效率。

Description

平板探测器的增益校正方法

技术领域

本发明涉及X射线平板探测器领域，特别是涉及一种平板探测器的增益校正方法。

背景技术

随着平板探测器相关技术的发展，用户对于一款平板探测器的性能有了更高的要求，除了图像质量好、探测器响应速度快、拍摄对象接受到的剂量低以外，对于探测器进入正常拍摄状态所需时间也是要求越快越好。

为了保证图像的稳定性，消除电子学、温漂等噪声，需要在某一剂量下多次采集原始亮场图像(一般为5帧)，取得平均图像。当采集原始亮场图像时，首先需要对原始亮场图像进行偏置校正(offset校正)，将原始亮场图像的本底部分减去，然后将偏置校正后的平均图像进行光电转换特性的归一化处理，以生成静态增益校正模板(Gain map)。

当平板探测器与球管之间的相对位置发生改变时(如平板探测器发生平移、旋转、倾斜；或者源像距(SID，Source Image Distance，X射线源与平板探测器之间的距离，SID越大图像的几何度越好，图像越清晰)发生改变)，需要调整静态增益校正模板里的校正系数。一旦需要更新静态增益校正模板，就需要重复操作静态增益校正模板的生成流程，每次都需要重新采集5张原始亮场图像(5张原始亮场图像可以保证图像的均匀性达到最大调整)，大大增加时间成本，并降低操作便捷性，工作效率低下。

因此，如何减小平板探测器进入正常拍摄状态的时间成本、提高操作便捷性和工作效率，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种平板探测器的增益校正方法，用于解决现有技术中静态增益校正模板的生成时间长、操作繁琐、效率低下等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种平板探测器的增益校正方法，所述平板探测器的增益校正方法至少包括：

在设定剂量点下采集空场亮场图像，基于所述空场亮场图像及原始暗场图像，生成偏置校正模板；

对所述偏置校正模板进行感兴趣区域划分；

以所述感兴趣区域为单位，进行滤波，得到增益校正模板；

利用所述增益校正模板对图像进行增益校正处理。

可选地，所述空场亮场图像的采集数量包括1张。

更可选地，将所述空场亮场图像减去所述原始暗场图像得到所述偏置校正模板。

可选地，所述空场亮场图像的采集数量包括2～4张。

更可选地，将各空场亮场图像取平均后的平均图像减去所述原始暗场图像得到所述偏置校正模板。

更可选地，根据平板探测器的固有通道划分所述感兴趣区域。

更可选地，所述感兴趣区域包括32*32个检测单元、64*64个检测单元、128*128个检测单元。

更可选地，对所述感兴趣区域进行滤波前，将所述感兴趣区域中坏损的检测单元去除。

更可选地，所述滤波方法包括均值滤波，中值滤波、高斯滤波或方框滤波。

如上所述，本发明的平板探测器的增益校正方法，具有以下有益效果：

本发明的平板探测器的增益校正方法在客户端拍摄图像少于5张(甚至是一张)的情况下生成增益校正模板，本发明能够在几乎不改变正常图像的图像质量情况下，实时且有效的进行图像增益校正，极大的缩短了时间，提高了工作效率。

附图说明

图1显示为本发明的平板探测器的增益校正方法的后台流程示意图。

图2显示为本发明的平板探测器的增益校正方法划分感兴趣区域的结构示意图。

图3显示为本发明的平板探测器的增益校正方法划分感兴趣区域的原理示意图。

图4显示为本发明的平板探测器的增益校正方法的客户端操作流程示意图。

元件标号说明

1 平板探测器检测单元阵列

21 第一读出芯片

22 第二读出芯片

23 第三读出芯片

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1～图4。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种在不改变任何硬件结构的情况下实现平板探测器的增益校正的方法，所述平板探测器的增益校正方法包括：

1)在设定剂量点下采集空场亮场图像，基于所述空场亮场图像及原始暗场图像，生成偏置校正模板。

具体地，平板探测器开机，热机完成后，客户端选择设定剂量点采集1张空场亮场图像L，后台基于采集到的所述空场亮场图像L以及原始暗场图像D生成偏置校正模板(offset校正模板)。更具体地，将所述空场亮场图像L减去所述原始暗场图像D，以将所述空场亮场图像L的本底部分减去，进而消除在无曝光条件下因探测器面板(TFT面板)和读出电路产生的暗电流导致的暗场图像。

2)对所述偏置校正模板进行感兴趣区域划分。

具体地，可根据需要设定所述感兴趣区域。在本实施例中，根据平板探测器的固有通道划分所述感兴趣区域ROI。如图2所示，平板探测器检测单元阵列1的各列通过多个读出芯片(分别为第一读出芯片21、第二读出芯片22……第n读出芯片23)连接，由于读取各检测单元中的电信号，连接同一读出芯片的读出通道被认为是同一固有通道，将连接同一固有通道的检测单元在列方向上划分为多个感兴趣区域ROI，即所述感兴趣区域ROI包括的检测单元的列数与所述读出芯片的通道数一致，所述感兴趣区域ROI包括的检测单元的行数根据需要设定，在本实施例中，所述感兴趣区域ROI包括的检测单元的行数与列数一致。所述感兴趣区域ROI包括但不限于32*32个检测单元、64*64个检测单元或128*128个检测单元，不以本实施例为限。由于本发明的感兴趣区域ROI基于平板探测器的固有通道划分，因此，各检测单元的像素值位于同一范围内，使得均值滤波后的图像均匀性更高。

更具体地，划分通道的时候，注意边界的处理，如果边缘有dummy(损坏)区域，则去掉dummy区域后重新划分ROI，具体划分方法如下所示；

x1＝[dummy+1delta+1:delta:width]；

x2＝[delta:delta:width-1width-dummy]；

其中，x1为划分段的起点坐标，x2为划分段的终点坐标，x1及x2采用matlab语言表示。如图3所示，假设一行有128个检测单元，每32个检测单元连接同一读出芯片，则每32个检测单元作为一个通道进行感兴趣区域ROI的划分，第一段划分为1：32，第二段划分为33：64，第三段划分为65：96，第四段划分为97：128。如果边缘出现不能用的检测单元(dummy)，则去除不能用的检测单元，即第1～第6、第124～第128检测单元去除，第一段划分为6：32，第二段划分为33：64，第三段划分为65：96，第四段划分为97：123。

3)以所述感兴趣区域ROI为单位，进行滤波，得到增益校正模板Gain map。

具体地，所述滤波方法包括但不限于均值滤波，中值滤波、高斯滤波及方框滤波。在本实施例中，优选为4*4均值滤波，任意一点的像素值都是周围4*4个像素值的均值，即滤波窗口内的16个像素的值均为该16个像素值的和除以16得到的平均值；滤波窗口的大小设定为4*4可在确保校正均匀性的前提下以最高效率完成图像校正。在实际使用中，可减小或增大滤波窗口，但是会损失效率或校正均匀性，可根据需要设定滤波窗口的大小，不以本实施例为限。

4)利用所述增益校正模板Gain map对图像进行增益校正处理。

如图4所示为本发明的平板探测器的增益校正方法的客户端操作流程。

具体地，开机后进入热机状态，客户端选择Offset模式；然后进入增益校正模板生成模式；增益校正模板选择方式一张；确定更新参数Gi、Li，其中G为增益校正模板，L为空场亮场图像，i为对应计量点；然后选择空拍摄一张空场亮场图像；进过后台处理后，客户端最后求取更新的增益校正模板Gain map。

本发明的平板探测器的增益校正方法在探测器与球管之间发生相对位置改变时，在客户端仅采集1张图像即可达到与现有技术采集5张图像一样的增益校正效果，极大的缩短了时间，提高了工作效率。

实施例二

本实施例提供一种在不改变任何硬件结构的情况下实现平板探测器的增益校正的方法，与实施例的不同之处在于，本实施例的客户端采集的空场亮场图像的数量为3张。操作步骤如下：

1)在设定剂量点下采集空场亮场图像，基于所述空场亮场图像及原始暗场图像，生成偏置校正模板。

具体地，平板探测器开机，热机完成后，客户端选择设定剂量点采集3张空场亮场图像L，后台基于采集到的3张所述空场亮场图像L求取平均值得到空场亮场图像的平均图像L’，并将所述空场亮场图像的平均图像L’减去所述原始暗场图像D得到所述偏置校正模板(offset校正模板)。

2)对所述偏置校正模板进行感兴趣区域划分。

3)以所述感兴趣区域ROI为单位，进行滤波，得到增益校正模板Gain map。

4)利用所述增益校正模板Gain map对图像进行增益校正处理。

其中，步骤2)～步骤4)与实施例一致，在此不一一赘述。

需要说明的是，所述空场亮场图像L的采集数量可设定为2～4张，在增益校正模板生成过程中少于拍摄5张图像的都构成了对本发明的侵权。

本发明的平板探测器的增益校正方法将平板探测器移动到任何一个待校正的位置，通过待处理的空场图像和已知的图像校正系数即可得到该位置状态下的图像校正系数。因而，就可以将X-ray射线所成的像的不均匀性进行修正，从而达到均匀成像的效果；同时，本发明更新步骤简便，节省了客户操作的时间；此外，本发明兼容现有工作流，对软件改进小，普适性高。

综上所述，本发明提供一种平板探测器的增益校正方法，包括：在设定剂量点下采集空场亮场图像，基于所述空场亮场图像及原始暗场图像，生成偏置校正模板；对所述偏置校正模板进行感兴趣区域划分；以所述感兴趣区域为单位，进行滤波，得到增益校正模板；利用所述增益校正模板对图像进行增益校正处理。本发明的平板探测器的增益校正方法在客户端拍摄图像少于5张(甚至是一张)的情况下生成增益校正模板，本发明能够在几乎不改变正常图像的图像质量情况下，实时且有效的进行图像增益校正，极大的缩短了时间，提高了工作效率。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种平板探测器的增益校正方法，其特征在于，所述平板探测器的增益校正方法至少包括：

在设定剂量点下采集空场亮场图像，基于所述空场亮场图像及原始暗场图像，生成偏置校正模板；

对所述偏置校正模板进行感兴趣区域划分；

以所述感兴趣区域为单位，进行滤波，得到增益校正模板；

利用所述增益校正模板对图像进行增益校正处理。

2.根据权利要求1所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：所述空场亮场图像的采集数量包括1张。

3.根据权利要求2所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：将所述空场亮场图像减去所述原始暗场图像得到所述偏置校正模板。

4.根据权利要求1所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：所述空场亮场图像的采集数量包括2～4张。

5.根据权利要求4所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：将各空场亮场图像取平均后的平均图像减去所述原始暗场图像得到所述偏置校正模板。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：根据平板探测器的固有通道划分所述感兴趣区域。

7.根据权利要求6所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：所述感兴趣区域包括32*32个检测单元、64*64个检测单元、128*128个检测单元。

8.根据权利要求6所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：对所述感兴趣区域进行滤波前，将所述感兴趣区域中坏损的检测单元去除。

9.根据权利要求1～5任意一项所述的平板探测器的增益校正方法，其特征在于：所述滤波方法包括均值滤波，中值滤波、高斯滤波或方框滤波。