DE102005043048A1

DE102005043048A1 - Verfahren zur Korrektur eines Bilddatensatzes sowie Verfahren zur Erstellung eines Bildes

Info

Publication number: DE102005043048A1
Application number: DE102005043048A
Authority: DE
Inventors: Stefan Maschauer; Dieter Dr. Ritter; Christian Schmidgunst
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-09-09
Filing date: 2005-09-09
Publication date: 2007-03-22
Also published as: US20070065038A1; US7729527B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Bilddatensatzes (1), der mit einem Flachbilddetektor aufgenommen wurde, anhand von zumindest zwei Kalibrierungsbildern (K¶1¶, K¶2¶...K¶n¶), die in einem Vorverfahren aufgenommen wurden, sowie ein Verfahren zur Erstellung eines Bildes aus einem Rohbilddatensatz (31), der mit einem Flachbilddetektor mit einem hochempfindlichen und mit einem niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurde, und der zwei Bilddatensätze (33, 35) umfasst, von denen der eine im hohchempfindlichen und der andere im niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurde. Hierzu werden in einem Vorverfahren bei jedem Dynamikbereich mindestens zwei Kalibrierungsbilder (N¶1¶, N¶2¶...N¶n¶; H¶1¶, H¶2¶...H¶n¶) erstellt. Diese Kalibrierungsbilder (N¶1¶, N¶2¶...N¶n¶; H¶1¶, H¶2¶...H¶n¶) werden einerseits in einem Korrekturverfahren für die Korrektur der einzelnen Bilddatensätze verwendet, andererseits in einem Kombinationsverfahren dazu verwendet, die beiden korrigierten Bilddatensätze (37, 39) zu einem Bild (43) zusammenzufügen, indem anhand eines Vergleiches der Kalibrierungsbilder (H¶1¶, H¶2¶...H¶n¶) des hochempfindlichen Bereichs mit den Kalibrierungsbildern (N¶1¶, N¶2¶...N¶n¶) des niedrigempfindlichen Bereichs die beiden Bilddatensätze (37, 39) aneinander angeglichen werden, und indem in einem zweiten Schritt die angeglichenen korrigierten Bilddatensätze gewichtet addiert werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Korrektur eines Bilddatensatzes, der mit einem Flachbilddetektor aufgenommen wurde, sowie ein Verfahren zur Erstellung eines Bildes aus einem Rohbilddatensatz, der mit einem Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen aufgezeichnet wurde.

Ein Bild, das mit einem Röntgen-Flachbilddetektor aufgenommen wird, ohne dass sich Röntgenstrahlen absorbierende Gegenstände im Strahlengang befinden – ein sogenanntes Hellbild – weist keine homogene Grauwertverteilung auf, sondern zeigt einen charakteristischen Helligkeitsverlauf. Dies beruht auf unterschiedlichen Ursachen, die einerseits auf spezifischen Eigenschaften der Detektorpixel, andererseits aber auch auf den speziellen Eigenschaften der von einem Röntgenstrahler erzeugten Röntgenstrahlung beruhen.

Jedes Detektorpixel liefert auch ohne Bestrahlung einen bestimmten, vor allem temperaturabhängigen Dunkelstrom. Des Weiteren weist jedes Detektorpixel eine spezifische Sensitivität auf, sodass selbst bei gleichmäßiger Einstrahlung von Röntgenstrahlen verschiedene Detektorpixel unterschiedliche Stromwerte liefern. Diese spezifische Empfindlichkeit kann zudem durch die nachfolgende Elektronik, mit der das Detektorpixel ausgelesen wird, weiter beeinflusst werden.

Neben den Eigenschaften der Detektorpixel liegt ein weiterer Grund für die inhomogene Grauwertverteilung in der von der Röntgenröhre austretenden Röntgenstrahlung, deren Intensität vom Austrittswinkel der Röntgenstrahlung aus der Röntgenröhre abhängt. Zum einen entsteht durch die Kegelform der Röntgenstrahlung eine Vignettierung des Röntgenbildes, zum anderen nimmt durch den Heel-Effekt die Intensität der Röntgenstrahlung zu einem Bildrand hin ab.

All diese Faktoren tragen dazu bei, dass ein Hellbild eine charakteristische Grauwertverteilung aufweist. Diese charakteristische Grauwertverteilung widerspiegelt sich in einem Bilddatensatz, der von einem Gegenstand aufgenommenen worden ist, und kann zu maßgeblichen Qualitätseinschränkungen des Bilddatensatzes führen.

Daher ist es notwendig, den Flachbilddetektor zu kalibrieren, sodass die eine ungleichmäßige Grauwertverteilung, die von den spezifischen Eigenschaften der jeweiligen Detektorpixel abhängt, ausgeglichen wird. Die so gewonnene Kalibrierung wird dazu verwendet, um die Bildintensitätswerte bei dem Bilddatensatz, der von einem Gegenstand aufgenommen wurde, entsprechend zu korrigieren.

In der Veröffentlichung von Roos et al., „Multiple-gainranging readout method to extend the dynamic range of amorphous silicon flat-panel imagers", Proc. SPIE Vol. 5368, Seiten 139 bis 149, Medical Imaging 2004, ist eine Methode zur Kalibrierung eines Flachbilddetektors mit zwei verschiedenen Dynamikbereichen beschrieben. Derartige Flachbilddetektoren haben üblicherweise einen hochempfindlichen und einen niedrigempfindlichen Dynamikbereich. Der hochempfindliche Dynamikbereich liefert auch bei geringer Energie der einfallenden Strahlung brauchbare Signale, ist aber mit höher werdender einfallender Strahlungsenergie schnell gesättigt. Der niedrigempfindliche Dynamikbereich wird erst bei wesentlich höherer Strahlungsenergie gesättigt, liefert aber bei geringer Strahlungsenergie verrauschte und damit unbrauchbare Signale.

Im sogenannten „Fix Gain Modus" werden die Dynamikbereiche einzeln für eine Aufnahme verwendet. Je nach zu erwartender einfallender Strahlungsenergie kann der passende Dynamikbereich verwendet werden. Für viele Anwendungen in der Radiologie ist die Verwendung eines einzelnen Dynamikbereichs ausreichend, um qualitativ hochwertige Bilder zu erzeugen. Es gibt jedoch Anwendungen, wie die digitale Subtraktions- Angiographie oder die Anwendung der sogenannten „Cone-Beam-Technik" im Rahmen der Computertomographie, bei denen ein größerer Dynamikbereich des Flachbilddetektors notwendig ist, um qualitativ hochwertige Aufnahmen zu liefern. Im sogenannten „Dual Gain Modus" werden die beiden oben genannten Dynamikbereiche miteinander kombiniert, um bei einer Aufnahme einen größeren Dynamikbereich abzudecken. Zwei Bilddatensätze, die jeweils bei einem Dynamikbereich aufgenommen wurden, werden kombiniert, um ein Bild des aufgenommenen Gegenstandes zu erhalten.

Die Kalibrierung eines solchen Flachbilddetektors erfordert einen gewissen technischen Aufwand. Die in der von Roos et al., Proc. SPIE Vol. 5368, Seiten 139 bis 149, Medical Imaging 2004 beschriebene Methode geht im Wesentlichen davon aus, dass für die beiden Dynamikbereiche getrennt bei jeweils einer für einen Dynamikbereich geeigneten Strahlungsdosis ein Kalibrierungsbild aufgenommen wird. Diese beiden Kalibrierungsbilder kennzeichnen jeweils die charakteristische Grauwertverteilung des Flachbilddetektors für einen Dynamikbereich. Anhand eines Kalibrierungsbildes wird dann der Bilddatensatz des entsprechenden Dynamikbereichs korrigiert. Zudem wird bei der Strahlungsdosis, bei der für den hochempfindlichen Dynamikbereich das Kalibrierungsbild aufgezeichnet wurde, auch ein weiteres Kalibrierungsbild im niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet. Durch den Vergleich dieser beiden Kalibrierungsbilder lassen sich die beiden Dynamikbereiche kombinieren, da nun bekannt ist, wie sich die Bildintensitätswerte zweier Bilddatensätze, die bei gleicher Strahlungsenergie mit den zwei Dynamikbereichen aufgezeichnet wurden, zueinander verhalten.

Wenn eine Kalibrierung mit einer in der Proc. SPIE Vol. 5368, Seiten 139 bis 149, Medical Imaging 2004 beschriebenen Methode durchgeführt wurde, verbleiben aber noch meist vertikal angeordnete streifige Strukturen im Bild. Diese Strukturen sind umso ausgeprägter, je stärker die Strahlungsenergie bei der Bildaufnahme von der Strahlungsenergie abweicht, die bei Kalibrierungsbildern aufgenommen wurde. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Detektorpixel in Spalten angeordnet im Flachbilddetektor eingebaut sind und dass die Detektorpixel durch die Ausleseelektronik in Spalten gruppiert ausgelesen werden. Zudem stammen die spaltenweise angeordneten Detektorpixel oft aus unterschiedlichen Produktionschargen und weisen daher zudem eine geringfügig unterschiedliche Abhängigkeit ihrer Empfindlichkeit von der Strahlungsenergie auf. Wenn die Kalibrierung daher bei einer einzigen Strahlungsdosis durchgeführt wurde und das Bild darauf bei einem davon abweichenden Strahlungsenergiebereich aufgenommen wurde, kann es dazu führen, dass die Kalibrierung unzureichend ist. Dies widerspiegelt sich in erkennbaren streifigen Strukturen im korrigierten Bild.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren anzugeben, das eine verbesserte Korrektur eines Bilddatensatzes über einen weiten Dynamikbereich ermöglicht und damit eine verbesserte Erstellung eines Bildes aus einem Rohdatensatz ermöglicht, der mit einem Flachbilddetektor mit zwei verschiedenen Dynamikbereichen aufgezeichnet wurde.

Die Erfindung wird durch ein Verfahren zur Korrektur eines Bilddatensatzes gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Weiterhin wird die Erfindung durch ein Verfahren zur Erstellung eines Bildes aus einem Rohbilddatensatz, der mit einem Flachbilddetektor mit zwei verschiedenen Dynamikbereichen aufgezeichnet wurde, nach Patentanspruch 10 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Verfahren sind jeweils Gegenstand von weiteren Patentansprüchen.

Das Verfahren zur Korrektur eines Bilddatensatzes, der mit einem Flachbilddetektor aufgenommen wurde und dessen Pixel je einen bestimmten Bildintensitätswert aufweisen, weist erfindungsgemäß folgende Schritte auf:

– in einem Vorverfahren werden mindestens zwei Kalibrierungsbilder erstellt, bei denen der Flachbilddetektor mit von Null verschiedenen, jeweils unterschiedlichen Strahlungsdosen ausgeleuchtet wird, wobei von den Kalibrierungsbildern jeweils die Intensitätswerte der einzelnen Pixel und ein globaler Intensitätsmittelwert sämtlicher Pixel bekannt sind, und
– in einem Bildkorrekturverfahren werden die Bildintensitätswerte der Pixel des Bilddatensatzes mit je einem Korrekturfaktor korrigiert, wobei zur Berechnung des Korrekturfaktors bei einem bestimmten Pixel mindestens ein Zahlenwert verwendet wird, der bei einem der Kalibrierungsbilder errechnet wird und der der Quotient aus dem globalen Intensitätsmittelwert des Kalibrierungsbildes und aus der Intensität des entsprechenden Pixels des Kalibrierungsbildes ist, und wobei die verwendeten Zahlenwerte im Korrekturfaktor gewichtet addiert werden.

Bei diesem Verfahren wird der Flachbilddetektor nicht nur bei einer bestimmten Strahlungsdosis kalibriert, sondern bei mindestens zwei verschiedenen Strahlungsdosen, sodass der Dynamikbereich besser als bei einer Einpunkt-Kalibrierung überdeckt werden kann. Vorteilhafterweise werden ungefähr 30 unterschiedliche Strahlungsdosen verwendet, um den gesamten Dynamikbereich des Flachbilddetektors engmaschig zu kalibrieren. Durch die Abdeckung des gesamten Dynamikbereichs ist die Empfindlichkeit eines jeden Detektorpixels bei verschiedenen Strahlungsdosen bekannt.

Die unterschiedlichen Strahlungsdosen werden dabei durch eine Änderung der Röhrenstromstärke bei fester Röhrenspannung erzeugt. Die unterschiedlichen Kalibrierungsbilder sind somit bei einer festen Röhrenspannung aufgezeichnet worden, mit der auch der zu korrigierende Bilddatensatz aufgenommen wurde. Die Konstanz der Röhrenspannung ist notwendig, da in dem Verfahren auch Effekte ausgeglichen werden, wie beispielsweise der Heel-Effekt, dessen Ausprägung maßgeblich von der Röhrenspannung und nicht von der Röhrenstromstärke beeinflusst ist.

Um die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der einzelnen Detektorpixel auszugleichen, wird jedem Detektorpixel der Quotient aus dem globalen Intensitätsmittelwert eines Kalibrierungsbildes und aus der Intensität des entsprechenden Pixels des Kalibrierungsbildes zugeordnet. Dieser Zahlenwert setzt die Empfindlichkeit eines einzelnen Pixels zur mittleren Empfindlichkeit aller Pixel bei einer bestimmten Strahlungsdosis in Beziehung. Anhand dieser Zahlenwerte, die die spezifische Empfindlichkeit eines Detektorpixels bei den verschiedenen Strahlungsdosen ausgleichen, wird ein Korrekturfaktor errechnet, der für die Korrektur des Bildintensitätswertes des Pixels notwendig ist.

Vorteilhafterweise wird zwischen dem Vorverfahren und dem Bildkorrekturverfahren vor Anwendung des Bildkorrekturverfahrens ein Dunkelbild vom Bilddatensatz subtrahiert, das zeitnah zum Bilddatensatz erstellt wurde. Als Dunkelbild wird das Bild bezeichnet, bei dem der Flachbilddetektor ohne Bestrahlung ausgelesen wird. Üblicherweise liefert ein Detektorpixel auch ohne Bestrahlung ein gewisses Signal, das vor allem auf einen temperaturabhängigen Dunkelstrom zurückzuführen ist. Durch das Subtrahieren des Dunkelbildes von dem Bilddatensatz lässt sich somit der störende Beitrag des temperaturabhängigen Dunkelstroms entfernen. Hierzu muss das Dunkelbild zeitnah zum Bilddatensatz aufgezeichnet werden, üblicherweise fünf bis zehn Minuten vorher, da in diesem Zeitrahmen die Umgebungsbedingungen des Flachbilddetektors, wie die Temperatur oder die natürliche Strahlung, in guter Näherung konstant bleibt. Falls der Flachbilddetektor kurz vor Aufzeichnung des Bildes bzw. des Dunkelbildes in Betrieb war, muss der zeitliche Abstand unter Umständen verkürzt werden, da sich durch die Abkühlung des Flachbilddetektors die Temperatur desselben stärker ändert als bei einem Flachbilddetektor, der sich im Ruhezustand befindet.

Bevorzugterweise wird das Dunkelbild durch Mittelung einer Dunkelbildserie erstellt, bei der der Flachbilddetektor jeweils ohne Strahlung ausgelesen wird. Durch diese Mittelung können statistische Schwankungen, die sich beim Auslesen des Flachbilddetektors ohne Strahlung stets ergeben, ausgeglichen werden. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass eine Dunkelbildserie mit ungefähr 50 Einzelbildern einen guten Kompromiss zwischen Genauigkeit, Zeit- und Rechenaufwand darstellt.

Wenn der Bildintensitätswert eines bestimmten Pixels genau gleich groß ist wie der Intensitätswert des entsprechenden Pixels bei einem der Kalibrierungsbilder, kann der Korrekturfaktor des Pixels leicht anhand des Quotienten aus dem globalen Intensitätsmittelwert eines Kalibrierungsbildes und aus dem Intensitätswert des entsprechenden Pixels des Kalibrierungsbildes errechnet werden. Für den Fall, dass der Bildintensitätswert des Pixels nicht genau durch den Intensitätswert eines Kalibrierungsbildes getroffen ist, werden diejenigen Kalibrierungsbilder zur Bestimmung des Korrekturfaktors verwendet, bei denen die Intensitätswerte des entsprechenden Pixels nahe bei dem Bildintensitätswert des Pixels liegen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens werden zur Bestimmung des Korrekturfaktors bei einem bestimmten Pixel mit einem bestimmten Bildintensitätswert entweder ein oder zwei Zahlenwerte verwendet, wobei ein Zahlenwert der Quotient aus dem globalen Intensitätsmittelwert eines bestimmten Kalibrierungsbildes und aus dem Intensitätswert des entsprechenden Pixels desselben Kalibrierungsbildes ist. Falls der Bildintensitätswert des Pixels kleiner als die Intensitätswerte der entsprechenden Pixel bei allen Kalibrierungsbildern ist, wird ein Zahlenwert verwendet, und zwar derjenige, der an dem Kalibrierungsbild mit der geringsten Strahlungsdosis errechnet wird. Entsprechend wird verfahren, wenn der Bildintensitätswert des Pixels größer als die Intensitätswerte der entsprechenden Pixel bei allen Kalibrierungsbildern ist. Wenn es zwei Kalibrierungsbilder gibt, deren Intensitätswerte der entsprechenden Pixel den Bildintensitätswert des Pixels eingrenzen, werden die zwei Zahlenwerte verwendet, die an diesen beiden Kalibrierungsbildern errechnet werden. Mit diesem Verfahren werden für die Bestimmung des Korrekturfaktors dieje nigen Kalibrierungsbilder gewählt, bei denen die Intensitätswerte der entsprechenden Pixel dem Bildintensitätswert des Pixels am nächsten kommen.

Für den Fall, dass es zwei Kalibrierungsbilder gibt, deren Intensitätswerte der entsprechenden Pixel den Bildintensitätswert des Pixels eingrenzen, ist es vorteilhaft, den Korrekturfaktor durch eine lineare Gewichtung der beiden aus den beiden Kalibrierungsbildern errechneten Zahlenwerte zu bilden. Hierfür wird jeder der beiden Zahlenwerte mit einem Absolutbetrag eines Quotienten aus einem Zähler und einem Nenner multipliziert, wobei der Zähler des Quotienten eine Differenz von Bildintensitätswert des Pixels und Intensität des entsprechenden Pixels im Kalibrierungsbild ist und wobei der Nenner des Quotienten eine weitere Differenz von den Intensitäten des entsprechenden Pixels der beiden Kalibrierungsbilder ist. Anschließend werden die beiden Produkte addiert.

Durch dieses Verfahren wird der Korrekturfaktor bei einem bestimmten Pixel auch für Bildintensitätswerte bestimmt, die nicht durch genau ein Kalibrierungsbild getroffen sind. Die Bestimmung des Korrekturfaktors anhand der beschriebenen linearen Gewichtung zweier Kalibrierungsbilder ist aber nur eine Möglichkeit, den Kombinationsfaktor zu bestimmen. Es können ebenso andere Formen der Gewichtung von nicht notwendigerweise zwei Kalibrierungsbildern verwendet werden, wenn es für das Ergebnis der Bildkorrektur zweckdienlich ist.

In einer einfachen Ausgestaltung, die sich besonders für die Implementation durch einen Rechner eignet, wird das Korrekturverfahren eines Bilddatensatzes mit folgenden Verfahrensschritten und nach folgenden Zusammenhängen durchgeführt:

– Zunächst werden die n Kalibrierungsbilder nach ihrem globalen Intensitätsmittelwert aufsteigend sortiert und mit einem ersten Index j indiziert, wobei n die Anzahl der Kalibrierungsbilder angibt und der Index j von 1 bis n läuft, und wobei bei einem j-ten Kalibrierungsbild der globale Intensitätsmittelwert mit gm_j und der Intensitätswert eines i-ten Pixels mit g_j,i bezeichnet werden.
– Weiterhin wird der Korrekturfaktor f_i des i-ten Pixels des Bilddatensatzes mit einem Bildintensitätswert I_i nach folgendem Algorithmus bestimmt: In einem ersten Schritt wird ein zweiter Index k_i nach folgendem Zusammenhang bestimmt: ki = n + 1, falls Ii > gj,i ∀ j = 1 ... n oder ki = min{j,j = 1 ... |Ii ≤ gj,i} sonst.
In einem zweiten Schritt wird der Korrekturfaktor f_i nach folgendem Zusammenhang berechnet: fi = gm1/g1,i, falls ki = 1, fi = gmn/gn,i, falls ki = n + 1, oder
wobei ω_i ein erster Wichtungsfaktor ist und den Wert
– Daraufhin wird der Bildintensitätswert I_i des i-ten Pixels mit dem Korrekturfaktor f_i multipliziert.

In einer bevorzugten Ausführungsform werden die im Vorverfahren bestimmten Kalibrierungsbilder jeweils durch Mittelung aus einer Serie von Bildern erstellt, bei denen der Flachbilddetektor mit einer gleichen, von Null verschiedenen Strahlungsdosis ausgeleuchtet wird. Durch diese Mittelung, die üblicherweise aus ungefähr 50 Einzelbildern gemacht wird, werden statistische Schwankungen, die sich bei der Aufzeichnung eines Einzelbildes ergeben, ausgeglichen. Bei der Erstellung von Kalibrierungsbildern ist es von Vorteil, dass vor der Mittelung der Serie von Bildern bei jedem Bild der Serie ein weiteres, zeitnah erstelltes Dunkelbild subtrahiert wird. Dadurch wird bei den Kalibrierungsbildern der störende und variable Anteil eliminiert, der sich aus dem hauptsächlich von den Umgebungsbedingungen abhängigen Dunkelstrom ergibt. Auch hier wird das Dunkelbild vorteilhafterweise durch Mittelung einer Dunkelbildserie erstellt.

Das Verfahren zur Erstellung eines Bildes aus einem Rohbilddatensatz, der mit einem Flachbilddetektor mit einem hochempfindlichen und mit einen niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurde, und der zwei Bilddatensätze umfasst, von denen der eine im hochempfindlichen und der andere im niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurde, umfasst erfindungsgemäß folgende Schritte:

– in einem Vorverfahren werden für jeden der beiden Dynamikbereiche mindestens zwei Kalibrierungsbilder erstellt, wobei bei jedem der beiden Dynamikbereiche der Flachbilddetektor mit mindestens zwei von Null verschiedenen, jeweils unterschiedlichen Strahlungsdosen ausgeleuchtet wird, und wobei von den Kalibrierungsbildern jeweils die Intensitätswerte der einzelnen Pixel und ein globaler Intensitätsmittelwert sämtlicher Pixel bekannt sind,
– in einem Bildkorrekturverfahren wird jeder der beiden Bilddatensätze korrigiert, um jeweils einen korrigierten Bilddatensatz zu gewinnen, wobei die Korrektur eines der beiden Bilddatensätze anhand derjenigen Kalibrierungsbilder durchgeführt wird, die im selben Dynamikbereich erstellt worden sind, mit dem auch der Bilddatensatz aufgezeichnet worden ist, und
– in einem Kombinationsverfahren werden die beiden korrigierten Bilddatensätze zu einem Bild zusammengefügt, indem in einem ersten Schritt die Bildintensitätswerte der Pixel der beiden korrigierten Bilddatensätze anhand eines Vergleiches der Kalibrierungsbilder des hochempfindlichen Bereichs mit den Kalibrierungsbildern des niedrigempfindlichen Bereichs aneinander angeglichen werden, und indem in einem zweiten Schritt die angeglichenen korrigierten Bilddatensätze gewichtet addiert werden.

Anhand dieses Verfahrens zur Erstellung eines Bildes bei einem Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen werden die Kalibrierungsbilder also einerseits dazu verwendet, dass jeder einzelne Bilddatensatz für sich korrigiert wird, andererseits aber auch dazu, dass die beiden korrigierten Bilddatensätze – die einem unterschiedlichen Dynamikbereich entspre chen – aneinander angeglichen werden, sodass sie letztendlich zu einem einzigen Bild zusammengefügt werden können. Üblicherweise werden ungefähr jeweils 30 verschieden Kalibrierungsbilder verwendet, die den gesamten Dynamikbereich engmaschig überdecken.

Der Vorteil im Vergleich zu bisher verwendeten Einpunkt-Kalibrierungsverfahren liegt darin, dass einerseits die Korrektur der einzelnen Bilddatensätze genauer ist, da unterschiedliche Detektorempfindlichkeiten über den gesamten Dynamikbereich abgedeckt werden. Andererseits wird aber auch der Angleich der beiden Bilddatensätze wesentlich genauer ausgeführt, da die beiden Dynamikbereiche nicht nur bei einer bestimmten Strahlungsdosis zueinander in Beziehung gesetzt werden, sondern diese Beziehung bei den unterschiedlichen, den gesamten Dynamikbereich überdeckenden Strahlungsdosen hergestellt wird. Insgesamt wird durch diese Maßnahmen ein verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis erreicht, insbesondere bei niedrigen Dosisbereichen. Dies zeigt sich unter anderem in einer sichtbaren Bildqualitätsverbesserung.

Vorteilhafterweise wird zur Korrektur der beiden Bilddatensätze ein Bildkorrekturverfahren eingesetzt, wie es gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 offenbart worden ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens sind die Kalibrierungsbilder des hochempfindlichen und des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs jeweils bei denselben unterschiedlichen, von Null verschiedenen Strahlungsdosen erstellt worden. Dadurch können die beiden Dynamikbereiche auf einfache Weise miteinander in Beziehung gesetzt werden. Beispielsweise können der globale Intensitätsmittelwert eines Kalibrierungsbildes des hochempfindlichen Dynamikbereichs und der globale Intensitätsmittelwert des entsprechenden Kalibrierungsbildes des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs miteinander verglichen werden. Anhand dieses Vergleiches können beide Bilddatensätze derart aneinander angeglichen werden, dass sie zu einem gemeinsamen Bild zusammengefügt werden können.

Vorteilhafterweise wird bei dem Kombinationsverfahren lediglich einer der beiden Bilddatensätze an den anderen Bilddatensatz angeglichen. Dadurch verringert sich der Rechenaufwand. Hierzu werden die Bildintensitätswerte der Pixel des einen Bilddatensatzes mit je einem Kombinationsfaktor multipliziert. Zur Berechnung eines solchen Kombinationsfaktors wird mindestens ein Vergleichsquotient verwendet, der aus dem globalen Intensitätsmittelwert von einem der Kalibrierungsbilder des einen Dynamikbereichs und aus dem globalen Intensitätsmittelwert von dem entsprechenden Kalibrierungsbild des anderen Dynamikbereiches gebildet wird. Durch einen derartigen Vergleichsquotienten werden die Empfindlichkeiten der Detektorpixel in einem Dynamikbereich mit den Empfindlichkeiten des anderen Dynamikbereichs zueinander in Beziehung gesetzt. Welche beiden Kalibrierungsbilder für die Bildung des Vergleichsquotienten und damit für die Berechnung des Kombinationsfaktors verwendet werden, hängt von den Bildintensitätswerten der beiden Pixel ab, die aneinander angeglichen werden sollen. Es werden vorzugsweise die Kalibrierungsbilder verwendet, deren Pixel eine ähnliche, vergleichbare Intensität haben.

In einer Ausgestaltungsvariante des Verfahrens wird bei der Angleichung der beiden Bilddatensätze der Bilddatensatz des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs an den hochempfindlichen Dynamikbereich angeglichen.

In einer einfachen Ausgestaltung, die sich wiederum besonders für die Implementation durch einen Rechner eignet, wird bei einem bestimmten Pixel, das im Folgenden mit dem Index i indiziert ist, ein Kombinationsfaktor kf_i nach folgenden Verfahrensschritten und nach folgenden Zusammenhängen bestimmt:

– in einem ersten Schritt werden die n Kalibrierungsbilder (n ... Anzahl der Kalibrierungsbilder) des hochempfindlichen Dynamikbereiches nach ihrem globalen Intensitätsmittelwert aufsteigend sortiert und mit einem Index j (j = 1 ... n) indiziert werden, wobei der globale Intensitätsmittelwert bei einem j-ten Kalibrierungsbild des hochempfindlichen Dynamikbereiches mit gm HD / j bezeichnet wird, und wobei eine Zahl r die Zahl der Kalibrierungsbilder des hochempfindlichen Dynamikbereiches angibt, bei denen keine Sättigung aufgetreten ist,
– in einem zweiten Schritt werden die entsprechenden n Kalibrierungsbilder (n ... Anzahl der Kalibrierungsbilder) des niedrigempfindlichen Dynamikbereiches entsprechend indiziert, wobei der globale Intensitätsmittelwert bei dem j-ten Kalibrierungsbild des niedrigempfindlichen Dynamikbereiches mit gm ND / j bezeichnet wird,
– in einem dritten Schritt wird der Kombinationsfaktor kf_i eines i-ten Pixels des Bilddatensatzes des niedrigempfindlichen Dynamikbereiches mit dem Bildintensitätswert I ND / i mit folgenden Teilschritten bestimmt: – in einem ersten Teilschritt wird ein Index l_i nach folgendem Zusammenhang bestimmt: li = n + 1, falls IHDi > gmHDi ∀ j = 1 ... n oder li = min{j,j = 1 ... n|IHDi ≤ gmHDj } sonst,wobei I HD / i den Bildintensitätswert des i-ten Pixels des Bilddatensatzes des hochempfindlichen Dynamikbereiches kennzeichnet, – in einem zweiten Teilschritt wird der Kombinationsfaktor kf_i nach folgendem Zusammenhang berechnet: kfi = gmHD1 /gmND1 , falls li = 1, kfi = gmHDr /gmNDr , falls li ≥ r, oder
wobei τ_i ein zweiter Wichtungsfaktor ist und den Wert

Wenn der Bildintensitätswert I ND / i des i-ten Pixels des Bilddatensatzes des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs mit dem Kombinationsfaktors kf_i multipliziert wird, sind die beiden i-ten Pixel der beiden Datensätze aneinander angeglichen, und lassen sich dafür verwenden, den Bildintensitätswert des i-ten Pixels im endgültigen Bild zu berechnen.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens wird der angeglichene Bilddatensatz des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs mit dem Bilddatensatz des hochempfindlichen Dynamikbereichs zu einem einzigen Bild zusammengefügt, wobei folgende Verfahrensschritte ausgeführt werden:

– Zunächst wird eine obere Intensitätswertgrenze IG_o im hochempfindlichen Dynamikbereich bestimmt, unterhalb derer der Bilddatensatz des hochempfindlichen Dynamikbereichs keine gesättigten Bildintensitätswerte aufweist,
– weiterhin wird eine untere Intensitätswertgrenze IG_u im niedrigempfindlichen Dynamikbereich bestimmt, oberhalb derer der Bilddatensatz des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs Bildintensitätswerte aufweist, die deutlich über dem Hintergrundrauschen liegen, und eine zweite untere Intensitätswertgrenze im hochempfindlichen Dynamikbereich IG_u' bestimmt, die der unteren Intensitätswertgrenze IG_u im niedrigempfindlichen Dynamikbereich entspricht,
– daraufhin wird der Bildintensitätswert des i-ten Pixels I_i des Bildes nach folgendem Zusammenhang berechnet: Ii = kfi·INDi , falls IHDi > IGo, Ii = IHDi , falls INDi < IGu, Ii = (1 – σi)·IHDi + σi·kfi·INDi , sonst,wobei σ_i ein dritter Wichtungsfaktor ist und den Wert σ_i = (I HD / i – IG_u')/(IG_o – IG_u') hat, wobei I HD / i der Bildintensitätswert des i-ten Pixels des Bilddatensatzes des hochempfindlichen Dynamikbereichs ist und wobei I ND / i der Bildintensitätswert des i-ten Pixels des Bilddatensatz des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs ist.

Mit diesem Verfahren werden in Abhängigkeit der Bildintensitätswerte der beiden angeglichen Bilddatensätze die beiden Bilddatensätze zu einem gemeinsamen Bild zusammengefügt. Falls die Bildintensitätswerte so hoch sind, dass der Bilddatensatz des hochempfindlichen Dynamikbereichs bereits gesättigt ist (vgl. die Definition der oberen Intensitätswertgrenze IG_o), werden für das Bild nur die Bildintensitätswerte des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs verwendet. Umgekehrt werden für die Bilder nur die Bildintensitätswerte des hochempfindlichen Dynamikbereichs verwendet, wenn die Bildintensitätswerte des Bilddatensatzes des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs so gering sind, dass das Hintergrundrauschen störend ins Gewicht fällt (vgl. die Definition der unteren Intensitätswertgrenze IG_u). Im Überlappungsbereich, bei dem sowohl der Bilddatensatz des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs als auch der des hochempfindlichen Dynamikbereichs verlässliche Bildintensitätswerte liefern, werden beide Bilddatensätze linear gewichtet verwendet. Je näher beispielsweise ein Bildintensitätswert des hochempfindlichen Bilddatensatzes an der oberen Intensitätswertgrenze liegt, desto stärker wird der Bildintensitätswert des niedrigempfindlichen Bilddatensatzes gewichtet.

Da der dritte Wichtungsfaktor σ_i anhand des Bildintensitätswertes I HD / i des i-ten Pixels des hochempfindlichen Dynamikbereichs berechnet wird, wird neben der oberen Intensitätswertgrenze IG_o eine weitere untere Intensitätswertgrenze IG_u' eingeführt, die ebenfalls im hochempfindlichen Dynamikbereich definiert ist, und die weitgehend der unteren Intensitätswertgrenze IG_u entspricht, die ihrerseits im niedrigempfindlichen Dynamikbereich definiert ist. Anhand des Bildintensitätswertes I HD / i – im Vergleich zu den beiden Intensitätswertgrenzen IG_o und IG_u' – wird der dritte Wichtungsfaktor bestimmt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird anhand mindestens eines der im Vorverfahren bestimmten Kalibrierungsbildes eine Defektpixelkarte erstellt, in der Detektorpixel markiert werden, deren Signale fehlerhaft sind. Anhand der Defektpixelkarte werden die entsprechenden Pixel in einem der beiden Bilddatensätze gekennzeichnet. Ein Detektorpixel wird dabei als fehlerhaft markiert, wenn der Intensitätswert des entsprechenden Pixels bei einem Kalibrierungsbild zu stark vom globalen Intensitätsmittelwert abweicht. Falls eine Serie von Bildern zur Erstellung eines Kalibrierungsbildes oder eines Dunkelbildes verwendet wird, deuten ein zu hohes Rauschen oder zu stark vom Mittelwert abweichende Werte eines Detektorpixels innerhalb dieser Serie ebenso auf einen Defekt hin. Diese Detektorpixel werden ebenfalls der Defektpixelkarte hinzugefügt.

Wenn ein Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen verwendet wird, kann bei der Erstellung des Bildes ein defektes Pixel in einem Dynamikbereich durch das entsprechende Pixel im anderen Dynamikbereich ausgeglichen werden, wenn das entsprechende Pixel des anderen Dynamikbereichs intakt ist und sein Bildintensitätswert innerhalb des verlässlichen Bereiches liegt. Dies wäre z.B. der Fall, falls das entsprechende Pixel im hochempfindlichen Dynamikbereich nicht oberhalb der oberen Intensitätswertgrenze liegt oder falls das entsprechende Pixels im niedrigempfindlichen Dynamikbereich nicht unterhalb der unteren Intensitätswertgrenze liegt. Falls bei einem Pixel sowohl das entsprechende Pixel im hochempfindlichen Dynamikbereich oberhalb der oberen Intensitätswertgrenze liegt und das entsprechende Pixels im niedrigempfindlichen Dynamikbereich unterhalb der unteren Intensitätswertgrenze liegt, wird das Pixel ebenso als defekt markiert. Ein im Bild gekennzeichnetes Defektpixel kann durch verschiedene Interpolationsmethoden aufgefüllt werden.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gemäß den Merkmalen der Unteransprüche werden im Folgenden anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele in der Zeichnung näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Es zeigen:
1 ein Blockdiagramm zum Verfahren zur Korrektur eines Bilddatensatzes, der mit einem Flachbilddetektor aufgenommen wurde,
2 ein Blockdiagramm zum Verfahren zur Erstellung eines Bildes aus einem Rohbilddatensatz, der mit einem Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen aufgezeichnet wurde,
3 ein Blockdiagramm zum Kombinationsverfahren, bei dem zwei korrigierte Bilddatensätze zu einem Bild zusammengefasst werden, und
4 zwei auf unterschiedliche Arten korrigierte Bilder, die mit einem Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen aufgenommen wurden.
In 1 wird ein Verfahren zur Korrektor eines Bilddatensatzes 1, der mit einem Flachbilddetektor aufgenommen wurde, anhand eines Blockdiagramms erläutert. In einem eigentlichen Bildkorrekturverfahren werden die Pixel des Bilddatensatzes 1, bei dem ein Gegenstand mit dem Flachbilddetektor aufgenommen wurde und dessen Pixel unterschiedliche Bildintensitätswerte aufweisen, mit jeweils einem Korrekturfaktor 3 multipliziert, um so einen korrigierten Bilddatensatz 13 zu erhalten. In diesem Korrekturverfahren werden die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der einzelnen Detektorpixel ausgeglichen.
Die hierfür benötigten Korrekturfaktoren 3 werden mit Hilfe von mehreren Kalibrierungsbildern K₁, K₂ ... K_n bestimmt, die in einem Vorverfahren aufgezeichnet wurden. Die Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n sind dabei sogenannte Hellbilder, d.h. Bilder, bei denen der Flachbilddetektor ohne einen Röntgenstrahlen absorbierenden Gegenstand im Strahlengang ausgeleuchtet wird. Die unterschiedlichen Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n sind dabei mit unterschiedlichen Strahlungsdosen aufgezeichnet worden und widerspiegeln die Empfindlichkeit der Detektorpixel bei den unterschiedlichen Strahlungsdosen. Wenn die unterschiedlichen Strahlungsdosen über den gesamten Dynamikbereich des Flachbilddetektors verteilt sind, gewinnt man dadurch für jedes Detektorpixel ein Empfindlichkeitsprofil, das dessen Empfindlichkeit im gesamten Dynamikbereich des Flachbilddetektors kennzeichnet. Es hat sich dabei herausgestellt, dass ungefähr 30 Kalibrierungsbilder den Dynamikbereich des Flachbilddetektors hinreichend engmaschig überdecken. Je nach verwendetem Flachbilddetektor und Qualität der Detektorpixel können jedoch auch mehr oder auch weniger Kalibrierungsbilder, beispielsweise 100 oder auch nur 2, nötig sein, um das Bildkorrekturverfahren zufriedenstellend durchzuführen. Die Verteilung der Strahlungsdosen muss dabei nicht äquidistant sein. Üblicherweise werden die Schritte der Strahlungsdosen umso enger gewählt werden, je stärker die Empfindlichkeitskurve der Detektorpixel von einem linearen Profil abweicht.
Dabei ist es von Vorteil, die durch das Vorverfahren gewonnene Kalibrierung nach einem gewissen Zeitraum – üblicherweise nach ein paar Monaten – neu zu erstellen, da sich in diesem Zeitraum die Empfindlichkeit eines Detektorpixels im Zuge des Gebrauchs des Flachbilddetektors merklich ändern kann. In diesem Zeitraum können auch Defektpixel (defekt gewordene Detektorpixel) hinzukommen, die wiederum bei der Erstellung der Kalibrierungsbilder detektiert werden können.
Jedes der Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n wird dabei vorteilhafterweise aus einer Serie von Bildern S₁, S₂ ... S_n erstellt, bei denen der Flachbilddetektor mit der gleichen, von Null verschiedenen Strahlungsdosis ausgeleuchtet wird. Die Einzelbilder einer Serie von Bildern S₁, S₂ ... S_n werden dabei Bemittelt. Dadurch lassen sich statistische Schwankungen, die sich beim Auslesen des Flachbilddetektors ergeben, minimieren. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass jede der Serien von Bildern S₁, S₂ ... S_n ungefähr 50 Einzelbilder umfasst. Diese Anzahl stellt einen guten Kompromiss zwischen Genauigkeit der Mittelung und Zeitaufwand zur Erstellung der Einzelbilder dar.
Zudem wird bei jedem der Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n ein Dunkelbild 9 subtrahiert. Das Dunkelbild 9 ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flachbilddetektor ohne Bestrahlung ausgelesen wird. Üblicherweise liefern die Detektorpixel auch ohne Bestrahlung einen geringen Strom, der hauptsächlich von den Umgebungsbedingungen, wie der Temperatur oder der natürlichen Strahlung, abhängig ist. Dieser Stromanteil ist sowohl bei Dunkel- als auch bei Hellbildern vorhanden. Durch die Subtraktion des Dunkelbildes 9 wird dieser unerwünschte Signalanteil des Detektorpixels eliminiert. Das Dunkelbild 9 ist dabei jeweils zeitnah zu den Kalibrierungsbildern K₁, K₂ ... K_n, d.h. ohne wesentliche Änderung der Umgebungsbedingungen, erstellt. Auch hier ist es zum Zweck der Elimination von statistischen Schwankungen vorteilhaft, wenn das Dunkelbild 9 durch Mittelung aus einer Dunkelbilderserie 11 erstellt wird, die üblicherweise ungefähr 50 Einzelbilder umfasst.
Aus den vorgenannten Gründen wird ebenso wie bei den Kalibrierungsbildern vor dem Anwenden des Bildkorrekturverfahrens auf den Bilddatensatz 1 ein zeitnah zum Bilddatensatz 1 erstelltes weiteres Dunkelbild 5 vom Bilddatensatz 1 subtrahiert. Wie bei dem Dunkelbild 9, das von den Kalibrierungsbildern K₁, K₂ ... K_n subtrahiert wurde, wird das weitere Dunkelbild 5 aus einer weiteren Dunkelbilderserie 7 erstellt, um statistische Schwankungen beim Auslesen des Dunkelbildes auszugleichen.
Um einen Korrekturfaktor 3 zu berechnen, mit dem der Bildintensitätswert eines Pixels korrigiert wird, werden die Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n herangezogen. Dazu wird bei jedem Kalibrierungsbild K₁, K₂ ... K_n ein Quotient aus dem globalen Intensitätsmittelwert und dem Intensitätswert des entsprechenden Pixels gebildet. Ein solcher Quotient gleicht die Empfindlichkeit eines einzelnen Detektorpixels an die mittlere Empfindlichkeit der gesamten Detektorpixel an, und zwar bei der Strahlungsdosis, bei der das Kalibrierungsbild aufgezeichnet wurde.
Welche Quotienten welcher Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n für die Korrektur des Bildintensitätswertes des Pixels verwendet werden, hängt vom Bildintensitätswert des Pixels ab. Vorteilhafterweise werden diejenigen Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n verwendet, die bei einer dem Bildintensitätswert des Pixels ähnlichen Strahlungsdosis aufgezeichnet wurden.
Ist der Bildintensitätswert so hoch, dass er größer ist als alle Intensitätswerte des entsprechenden Pixels bei den Kalibrierungsbildern K₁, K₂ ... K_n, wird der Quotient desjenigen Kalibrierungsbildes K_n verwendet, das bei der größten Strahlungsdosis aufgezeichnet wurde. Ist der Bildintensitätswert umgekehrt so gering, dass er kleiner ist als alle Intensitätswerte des entsprechenden Pixels bei den Kalibrierungsbildern K₁, K₂ ... K_n, wird der Quotient desjenigen Kalibrierungsbilder K₁ verwendet, das bei der kleinsten Strahlungsdosis aufgezeichnet wurde.
Liegt der Bildintensitätswert des Pixels in einem mittleren Bereich, sodass es sowohl einen Teil der Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n gibt, bei denen die Intensitätswerte des entsprechenden Pixels größer als der Bildintensitätswert sind, als auch einen anderen Teil der Kalibrierungsbilder K₁, K₂ ... K_n, bei denen die Intensitätswerte kleiner sind, werden die Quotienten der beiden angrenzenden Kalibrierungsbildern verwendet: Dies ist einerseits das Kalibrierungsbild, bei dem der Intensitätswert des entsprechenden Pixels am größten ist, aber noch unterhalb des Bildintensitätswertes des Pixels liegt, und andererseits das Kalibrierungsbild, bei dem der Intensitätswert des entsprechenden Pixels am kleinsten ist, aber noch oberhalb des Bildintensitätswertes des Pixels liegt. Vorteilhafterweise werden die beiden Quotienten linear gewichtet verwendet, in dem Sinn, dass einer der Quotienten umso stärker gewichtet wird, je näher der Bildintensitätswert am Intensitätswert des Pixels des entsprechenden Kalibrierungsbilder liegt. Eine Beschreibung des hier geschilderten Verfahrens anhand von mathematischen Zusammenhängen und Formeln findet sich in Patentanspruch 6.
Die Quotienten bei den Kalibrierungsbildern K₁, K₂ ... K_n, die jeweils aus dem globalen Intensitätsmittelwert und dem Intensitätswert eines Pixels gebildet werden, stellen dabei Kor rekturfaktoren 3 bei den n diskreten Strahlungsdosen dar. Die oben beschriebene lineare Gewichtung von lediglich zwei Quotienten ist dabei nur eine Möglichkeit, um den Korrekturfaktor 3 bei einer beliebigen Strahlungsdosis zu interpolieren. Es kann auch zweckdienlich sein, andere Arten von Gewichtungen der Quotienten oder von Interpolationsmethoden zu verwendet, um einen Korrekturfaktor 3 bei einer beliebigen Strahlungsdosis zu errechnen. Die Interpolations- und die Gewichtungsmethoden sind dabei jeweils auf das Profil der Empfindlichkeitskurve und auf die Verteilung der n Kalibrierungsbilder abgestimmt.
In 2 wird ein Verfahren zur Erstellung eines Bildes 43 aus einem Rohbilddatensatz 31, der mit einem Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen aufgezeichnet wurde, anhand eines Blockdiagramms erläutert. Wenn ein Flachbilddetektor im sogenannten „Dual-Gain-Modus" betrieben wird, umfasst der Rohbilddatensatz 31 zwei Bilddatensätze, von denen der erste Bilddatensatz 33 im niedrigempfindlichen Dynamikbereich und der zweite Bilddatensatz 35 im hochempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurde.
In einem ersten Schritt wird jeder der beiden Bilddatensätze 33, 35 für sich korrigiert, um die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der einzelnen Detektorpixel auszugleichen. Dieses Bildkorrekturverfahren wird für den ersten Bilddatensatz 33 mithilfe einer ersten Reihe von Kalibrierungsbildern N₁, N₂ ... N_n durchgeführt, die im niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurden und diesen Dynamikbereich des Flachbilddetektors engmaschig überdecken. Vorzugsweise entspricht das Bildkorrekturverfahren dem bereits beschriebenen Verfahren, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Ebenso wird das Bildkorrekturverfahren für den zweiten Bilddatensatz 35 mit einer zweiten Reihe von Kalibrierungsbildern H₁, H₂ ... H_n durchgeführt, die im hochempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurden.
Aus oben genannten Gründen wird auch hier bei den beiden Bilddatensätzen 33, 35 vor Anwenden des Bildkorrekturverfahrens ein Dunkelbild 5 subtrahiert, das bei im Wesentlichen gleichen Umgebungsbedingungen wie der Rohbilddatensatz aufgezeichnet wurde. Derartige Dunkelbilder sind auch bei der Erstellung der beiden Reihen von Kalibrierungsbildern H₁, H₂ ... H_n; N₁, N₂ ... N_n angewendet worden. Der Übersichtlichkeit halber sind sie nicht in 2 eingezeichnet worden.
In einem zweiten Schritt werden die beiden Reihen von Kalibrierungsbildern H₁, H₂ ... H_n; N₁, N₂ ... N_n weiterhin dazu verwendet, die Empfindlichkeit eines Detektorpixels im niedrigempfindlichen Dynamikbereich zur Empfindlichkeit desselben Detektorpixels im hochempfindlichen Dynamikbereich zueinander in Beziehung zu setzen. Anhand dieses Vergleiches der Empfindlichkeiten der Detektorpixel der beiden Dynamikbereiche können Kombinationsfaktoren 41 berechnet werden, anhand derer der korrigierte erste Bilddatensatz 37 und der korrigierte zweite Bilddatensatz 39 zu einem Bild 43 zusammengefügt werden.
Die beiden Reihen von Kalibrierungsbildern H₁, H₂ ... H_n; N₁, N₂ ... N_n werden weiterhin dazu verwendet, eine Defektpixelkarte 44 zu erstellen. In der Defektpixelkarte 44 sind dabei die Detektorpixel markiert, deren Signale fehlerhaft sind. Anhand der Defektpixelkarte 44 werden die entsprechenden Pixel in einem der beiden Bilddatensätze 33, 35 bzw. 37, 39 und letztendlich auch im Bild 43 gekennzeichnet. Ein Detektorpixel wird dabei als fehlerhaft markiert, wenn der Intensitätswert des entsprechenden Pixels bei einem Kalibrierungsbild H₁, H₂ ... H_n; N₁, N₂ ... N_n zu stark vom globalen Intensitätsmittelwert abweicht. Falls eine Serie von Bildern S₁, S₂ ... S_n zur Erstellung eines Kalibrierungsbildes K₁, K₂ ... K_n; H₁, H₂ ... H_n; N₁, N₂ ... N_n verwendet wird, deuten ein zu hohes Rauschen oder zu stark vom Mittelwert abweichende Werte eines Detektorpixels innerhalb dieser Serie ebenso auf einen Defekt hin. Ebenfalls kann ein zu hohes Rauschen bei einer Dunkelbildserie 7, 9 auf ein defektes Detektorpixel hindeuten. Diese Detektorpixel werden ebenso der Defektpixelkarte 44 hinzugefügt. Ein im Bild 43 gekennzeichnetes Defektpixel kann durch verschiedene Interpolationsmethoden, die dem Fachmann bekannt sind, aufgefüllt werden.
Wenn ein Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen verwendet wird, kann bei der Erstellung des Bildes 43 ein defektes Pixel in einem Dynamikbereich durch das entsprechende Pixel im anderen Dynamikbereich ausgeglichen werden, wenn das entsprechende Pixel des anderen Dynamikbereichs intakt ist und sein Bildintensitätswert innerhalb eines für diesen Dynamikbereich verlässlichen Bereiches liegt.
In 3 wird eine Ausgestaltung des Kombinationsverfahrens beschrieben, anhand dessen der korrigierte erste Bilddatensatz 37 und der korrigierte zweite Bilddatensatz 39 zu einem Bild 43 zusammengefügt werden.
In einem ersten Schritt wird der korrigierte Bilddatensatz 37 des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs an den korrigierten Bilddatensatz 39 des hochempfindlichen Dynamikbereichs angeglichen. Hierfür werden die beiden Reihen der Kalibrierungsbilder H₁, H₂ ... H_n; N₁, N₂ ... N_n des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs und des hochempfindlichen Dynamikbereichs verwendet. Durch Bildung eines Vergleichsquotienten aus dem globalen Intensitätsmittelwert bei einem Kalibrierungsbild H₁, H₂ ... H_n des hochempfindlichen Dynamikbereichs und aus dem globalen Intensitätsmittelwert des entsprechenden Kalibrierungsbildes N₁, N₂ ... N_n des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs erhält man einen Faktor, anhand dessen der Bildintensitätswert eines Pixels des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs multipliziert werden kann. Dadurch wird der Bilddatensatz 37 des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs an den hochempfindlichen Dynamikbereich angeglichen.
Welches Kalibrierungsbildpaar bzw. welche Kalibrierungsbildpaare H₁, N₁; H₂, N₂; ... H_n, N_n für die Bildung des Vergleichsquotienten verwendet werden, hängt von dem Bildintensitäts wert des Pixels ab. Ähnlich wie bei der oben beschriebenen Bestimmung der Korrekturfaktoren 3 wird der Kombinationsfaktor 41 mit Hilfe des einen Kalibrierungsbildpaares bzw. der beiden Kalibrierungsbildpaare errechnet, deren Intensitätswerte der entsprechenden Pixel nahe bei dem Bildintensitätswert liegen. Eine genaue Beschreibung des hier erwähnten Verfahrens anhand von mathematischen Zusammenhängen und Formeln findet sich in Patentanspruch 15.
In einem zweiten Schritt werden die beiden korrigierten und angeglichenen Bilddatensätze 39, 49 zu einem gemeinsamen Bild 43 zusammengefügt. Hierbei werden die beiden Bilddatensätze gewichtet addiert. Wie stark bei einem Pixel jeder der beiden Bilddatensätze 39, 49 gewichtet wird, hängt dabei von den Bildintensitätswerten der entsprechenden Pixel in jedem der beiden Bilddatensätze 39, 49 ab.
Falls die Bildintensitätswerte des Pixels so hoch sind, dass das Pixel bei dem Bilddatensatz 39 des hochempfindlichen Dynamikbereichs bereits im Sättigungsbereich 55 liegt, wird für das Bildpixel nur der Bildintensitätswert des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs verwendet. Falls die Bildintensitätswerte des Pixels so niedrig sind, das das Pixel bei dem Bilddatensatz 49 des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs im Bereich des Hintergrundrauschens 51 liegt, d.h. falls der Bildintensitätswert so gering ist, dass er durch das Hintergrundrauschen störend überlagert ist, wird für das Bildpixel nur der Bildintensitätswert des hochempfindlichen Dynamikbereichs verwendet. Diese beiden Grenzfälle lassen sich durch das Einführen einer oberen Intensitätswertgrenze 45 bzw. unteren Intensitätswertgrenze 47 definieren. Die obere Intensitätswertgrenze 45 ist dabei im hochempfindlichen Dynamikbereich definiert, die untere Intensitätswertgrenze 47 im niedrigempfindlichen Dynamikbereich.
Im Überlappungsbereich 53, bei dem sowohl der Bilddatensatz 49 des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs als auch der Bilddatensatz 39 des hochempfindlichen Dynamikbereichs ver lässliche Bildintensitätswerte liefern, werden beide Bilddatensätze 39, 49 linear gewichtet verwendet. Je näher beispielsweise ein Bildintensitätswert des hochempfindlichen Bilddatensatzes 39 an der oberen Intensitätswertgrenze 47 liegt, desto stärker wird der Bildintensitätswert des niedrigempfindlichen Bilddatensatzes 49 gewichtet. Eine Beschreibung des hier geschilderten Verfahrens anhand von mathematischen Zusammenhängen und Formeln findet sich in Patentanspruch 16.
4. zeigt zwei Hellbilder, die mit einem Flachbilddetektor mit zwei Dynamikbereichen aufgenommen wurden. Von den zwei Hellbildern wurde eines mit einem herkömmlichen Verfahren erstellt, während das andere mit dem hier dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren erstellt wurde.
Im ersten Bild 61 wurde das Bild aus dem aufgezeichneten Rohbilddatensatz 31 nach dem bisher verwendeten Einpunkt-Kalibrierungsverfahren erstellt (vgl. Proc. SPIE Vol. 5368, Seiten 139 bis 149, Medical Imaging 2004). Man erkennt noch deutliche streifige Strukturen 64. Korrelat hierzu ist eine spaltenweise angeordnete Ausleseelektronik, die die Empfindlichkeit der einzelnen Detektorpixel geringfügig beeinflusst. Durch eine Kalibrierung der beiden Dynamikbereiche bei jeweils einer einzigen Strahlungsdosis macht sich die unterschiedliche Empfindlichkeit der einzelnen Detektorpixel vor allem dann bemerkbar, wenn das Bild, wie hier gezeigt, mit einer von der Kalibrierungsdosis abweichenden Strahlungsdosis aufgezeichnet wurde.
Im zweiten Bild 63 wurde das erfindungsgemäße Verfahren angewendet. Durch dieses Mehrpunkt-Kalibrierungsverfahren werden die in Bild 61 vorhandenen streifigen Strukturen 64 deutlich verringert, da nun die unterschiedlichen Empfindlichkeiten der einzelnen Detektorpixel bei verschiedenen, den gesamten Dynamikbereich engmaschig überdeckenden Strahlungsdosen berücksichtigt wurden. Die Bildqualität verbessert sich dadurch merklich und ermöglicht insbesondere Anwendungen, deren Mög lichkeiten erst durch hochwertige Bilder mit einen großen Dynamikbereich ausgeschöpft werden, wie die digitale Subtraktions-Angiographie oder die Anwendung der sogenannten „Cone-Beam-Technik" im Rahmen der Computertomographie.

Claims

Verfahren zur Korrektur eines Bilddatensatzes (1), der mit einem Flachbilddetektor aufgenommen wurde und dessen Pixel je einen bestimmten Bildintensitätswert aufweisen, dadurch gekennzeichnet, – dass in einem Vorverfahren mindestens zwei Kalibrierungsbilder (K₁, K₂ ... K_n) erstellt werden, bei denen der Flachbilddetektor mit von Null verschiedenen, jeweils unterschiedlichen Strahlungsdosen ausgeleuchtet wird, wobei von den Kalibrierungsbildern (K₁, K₂ ... K_n) jeweils die Intensitätswerte der einzelnen Pixel und ein globaler Intensitätsmittelwert sämtlicher Pixel bekannt sind, und – dass in einem Bildkorrekturverfahren die Bildintensitätswerte der Pixel des Bilddatensatzes (1) mit je einem Korrekturfaktor (3) korrigiert werden, wobei zur Berechnung des Korrekturfaktors (3) bei einem bestimmten Pixel mindestens ein Zahlenwert verwendet wird, der bei einem der Kalibrierungsbilder (K₁, K₂ ... K_n) errechnet wird und der der Quotient aus dem globalen Intensitätsmittelwert des Kalibrierungsbildes (K₁, K₂ ... K_n) und aus der Intensität des entsprechenden Pixels des Kalibrierungsbildes (K₁, K₂ ... K_n) ist, und wobei die verwendeten Zahlenwerte im Korrekturfaktor (3) gewichtet addiert werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Vorverfahren und dem Bildkorrekturverfahren vor Anwendung des Bildkorrekturverfahrens ein Dunkelbild (5) vom Bilddatensatz (1) subtrahiert wird, das zeitnah zum Bilddatensatz (1) erstellt wird.
Verfahren nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Dunkelbild (5) durch Mittelung aus einer Dunkelbildserie (7) erstellt wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Korrekturfaktors (3) bei einem bestimmten Pixel mit einem bestimmten Bildintensitätswert – zwei Zahlenwerte verwendet werden, wenn es mindestens ein Kalibrierungsbild (K₁, K₂ ... K_n) gibt, bei dem die Intensität des entsprechenden Pixels unterhalb des Bildintensitätswertes liegt, und wenn es mindestens ein weiteres Kalibrierungsbild (K₁, K₂ ... K_n) gibt, bei dem die Intensität des entsprechenden Pixels oberhalb des Bildintensitätswertes liegt, wobei dann der eine Zahlenwert bei demjenigen Kalibrierungsbild (K₁, K₂ ... K_n) errechnet wird, bei dem der Intensitätswert des entsprechenden Pixels am größten ist, aber noch unterhalb des Bildintensitätswertes liegt, und wobei dann der andere Zahlenwert bei demjenigen Kalibrierungsbild (K₁, K₂ ... K_n) errechnet wird, bei dem der Intensitätswert des entsprechenden Pixels am kleinsten ist, aber noch oberhalb des Bildintensitätswertes liegt, – ein Zahlenwert verwendet wird, wenn der Bildintensitätswert des Pixels größer oder kleiner als die Intensitätswerte der entsprechenden Pixel bei allen Kalibrierungsbildern (K₁, K₂ ... K_n) ist, wobei dann der Zahlenwert bei demjenigen Kalibrierungsbild (K₁, K₂ ... K_n) errechnet wird, bei dem die Intensität des entsprechenden Pixels am größten bzw. am kleinsten ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass – im Falle der Verwendung von zwei Zahlenwerten zur Bestimmung des Korrekturfaktors (3) bei einem bestimmten Pixel – die beiden Zahlenwerte linear gewichtet addiert werden, in dem Sinne, dass jeder der beiden Zahlenwerte vor der Addition mit einem Absolutbetrag eines Quotienten aus einem Zähler und einem Nenner multipliziert wird, wobei der Zähler des Quotienten eine Differenz vom Bildintensitätswert des Pixels und Intensität des entsprechenden Pixels im Ka librierungsbild (K₁, K₂ ... K_n) ist und wobei der Nenner des Quotienten eine weitere Differenz von den Intensitäten des entsprechenden Pixels der beiden Kalibrierungsbilder (K₁, K₂ ... K_n) ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, – dass die n Kalibrierungsbilder (K₁, K₂ ... K_n) nach ihrem globalen Intensitätsmittelwert aufsteigend sortiert und mit einem ersten Index j indiziert werden, wobei n die Anzahl der Kalibrierungsbilder (K₁, K₂ ... K_n) angibt und der Index j von 1 bis n läuft, und wobei bei einem j-ten Kalibrierungsbild (K₁, K₂ ... K_n) der globale Intensitätsmittelwert mit gm_j und der Intensitätswert eines i-ten Pixels mit g_i,j bezeichnet werden, – dass der Korrekturfaktor (3) f_i des i-ten Pixels des Bilddatensatzes mit einem Bildintensitätswert I_i nach folgendem Algorithmus bestimmt wird: – in einem ersten Schritt wird ein zweiter Index k_i nach folgendem Zusammenhang bestimmt: ki = n + 1, falls Ii > gi,j ∀ j = 1 ... n oder ki = min{j,j = 1 ... n|Ii ≤ gj,i} sonst,– in einem zweiten Schritt wird der Korrekturfaktor (3) f_i nach folgendem Zusammenhang berechnet: fi = gm1/g1,i, falls ki = 1, fi = gmn/gn,i, falls ki = n + 1, oder
wobei ω_i ein erster Wichtungsfaktor ist und den Wert
– dass der Bildintensitätswert I_i des i-ten Pixels mit dem Korrekturfaktor (3) f_i multipliziert wird.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die im Vorverfahren bestimmten Kalibrierungsbilder (K₁, K₂ ... K_n) jeweils durch Mittelung einer Serie von Bildern (S₁, S₂ ... S_n) erstellt wird, bei denen der Flachbilddetektor mit einer gleichen, von Null verschiedenen Strahlungsdosis ausgeleuchtet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Mittelung der Serie von Bildern (S₁, S₂ ... S_n) bei jedem Bild der Serie ein weiteres, zeitnah erstelltes Dunkelbild (9) subtrahiert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Dunkelbild (9) durch Mittelung aus einer weiteren Dunkelbildserie (11) erstellt wird, bei der der Flachbilddetektor ohne Beleuchtung ausgelesen wird.
Verfahren zur Erstellung eines Bildes aus einem Rohbilddatensatz (31), der mit einem Flachbilddetektor mit einem hochempfindlichen und mit einen niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurde, und der zwei Bilddatensätze (33, 35) umfasst, von denen der eine im hochempfindlichen und der andere im niedrigempfindlichen Dynamikbereich aufgezeichnet wurde, dadurch gekennzeichnet, – dass in einem Vorverfahren für jeden der beiden Dynamikbereiche mindestens zwei Kalibrierungsbilder (N₁, N₂ ... N_n; H₁, H₂ ... H_n) erstellt werden, wobei bei jedem der beiden Dynamikbereiche der Flachbilddetektor mit mindestens zwei von Null verschiedenen, jeweils unterschiedlichen Strahlungsdosen ausgeleuchtet wird, und wobei von den Kalibrierungsbildern (N₁, N₂ ... N_n; H₁, H₂ ... H_n) jeweils die Intensitätswerte der einzelnen Pixel und ein globaler Intensitätsmittelwert sämtlicher Pixel bekannt sind, – dass in einem Bildkorrekturverfahren jeder der beiden Bilddatensätze (33, 35) korrigiert wird, um jeweils einen korrigierten Bilddatensatz (37, 39) zu gewinnen, wobei die Korrektur eines der beiden Bilddatensätze (33, 35) anhand derjenigen Kalibrierungsbilder (N₁, N₂ ... N_n; H₁, H₂ ... H_n) durchgeführt wird, die im selben Dynamikbereich erstellt worden sind, mit dem auch der Bilddatensatz (33, 35) aufgezeichnet worden ist, – dass in einem Kombinationsverfahren die beiden korrigierten Bilddatensätze (37, 39) zu einem Bild (43) zusammengefügt werden, indem in einem ersten Schritt die Bildintensitätswerte der Pixel der beiden korrigierten Bilddatensätze (37, 39) anhand eines Vergleiches der Kalibrierungsbilder (H₁, H₂ ... H_n) des hochempfindlichen Bereichs mit den Kalibrierungsbildern (N₁, N₂ ... N_n) des niedrigempfindlichen Bereichs aneinander angeglichen werden, und indem in einem zweiten Schritt die angeglichenen korrigierten Bilddatensätze gewichtet addiert werden.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Bilddatensätze (33, 35) nach einem Bildkorrekturverfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalibrierungsbilder (N₁, N₂ ... N_n; H₁, H₂ ... H_n) des hochempfindlichen Dynamikbereichs und des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs mit denselben unterschiedlichen, von Null verschiedenen Strahlungsdosen erstellt worden sind.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Kombinationsverfahren einer der beiden Bilddatensätze (37, 39) an den anderen Bilddatensatz (39, 37) angeglichen wird, indem die Bildintensitätswerte der Pixel des einen Bilddatensatzes (37, 39) mit je einem Kombinationsfaktor (41) multipliziert werden, wobei zur Berechnung des Kombinationsfaktors (41) bei einem bestimmten Pixel mindestens ein Vergleichsquotient verwendet wird, der aus dem globalen Intensitätsmittelwert von einem der Kalibrierungsbilder (N₁, N₂ ... N_n; H₁, H₂ ... H_n) des einen Dynamikbereichs und aus dem globalen Intensitätsmittelwert von dem entsprechenden Kali brierungsbild (H₁, H₂ ... H_n; N₁, N₂ ... N_n) des anderen Dynamikbereiches gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13 dadurch gekennzeichnet, dass der Bilddatensatz (37) des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs an den Bilddatensatz (39) des hochempfindlichen Dynamikbereichs angeglichen wird, indem die Bildintensitätswerte der Pixel des Bilddatensatzes (37) des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs mit je einem Kombinationsfaktor (41) multipliziert werden, wobei zur Berechnung des Kombinationsfaktors (41) bei einem bestimmten Pixel mindestens ein Vergleichsquotient verwendet wird, der aus dem globalen Intensitätsmittelwert von einem der Kalibrierungsbilder (H₁, H₂ ... H_n) des hochempfindlichen Dynamikbereichs und aus dem globalen Intensitätsmittelwert des entsprechenden Kalibrierungsbildes (N₁, N₂ ... N_n) des niedrigempfindlichen Dynamikbereiches gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kombinationsfaktor (41) bei einem bestimmten Pixel des Bilddatensatzes (37) des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs nach folgenden Schritten bestimmt wird: – in einem ersten Schritt werden die n Kalibrierungsbilder (H₁, H₂ ... H_n; n ... Anzahl der Kalibrierungsbilder) des hochempfindlichen Dynamikbereiches nach ihrem globalen Intensitätsmittelwert aufsteigend sortiert und mit einem Index j (j = 1 ... n) indiziert werden, wobei der globale Intensitätsmittelwert bei einem j-ten Kalibrierungsbild (H₁, H₂ ... H_n) des hochempfindlichen Dynamikbereiches mit gm HD / i bezeichnet wird, und wobei eine Zahl r die Zahl der Kalibrierungsbilder (H₁, H₂ ... H_n) des hochempfindlichen Dynamikbereiches angibt, bei denen keine Sättigung aufgetreten ist, – in einem zweiten Schritt werden die entsprechenden n Kalibrierungsbilder (N₁, N₂ ... N_n; n ... Anzahl der Kalibrierungsbilder) des niedrigempfindlichen Dynamikbereiches entsprechend indiziert, wobei der globale Intensitätsmittelwert bei dem j-ten Kalibrierungsbild (N₁, N₂ ... N_n) des niedrigempfindlichen Dynamikbereiches mit gm ND / j bezeichnet wird, – in einem dritten Schritt wird der Kombinationsfaktor (41) kf_i für ein i-tes Pixel des Bilddatensatzes (37) des niedrigempfindlichen Dynamikbereiches mit dem Bildintensitätswert I ND / i mit folgenden Teilschritten bestimmt: – in einem ersten Teilschritt wird ein Index l_i nach folgendem Zusammenhang bestimmt: li = n + 1, falls IHDi > gmHDi ∀ j = 1 ... n oder li = min{j,j = 1 ... n|IHDi ≤ gmHDj } sonst,wobei I HD / i den Bildintensitätswert des i-ten Pixels des Bilddatensatzes (39) des hochempfindlichen Dynamikbereiches kennzeichnet, – in einem zweiten Teilschritt wird der Kombinationsfaktor (41) kf_i nach folgendem Zusammenhang berechnet: kfi = gmHd1 /gmND1 , falls li = 1, kfi = gmHDr /gmNDr , falls li ≥ r, oder
wobei τ_i ein zweiter Wichtungsfaktor ist und den Wert
Verfahren nach Anspruch 15 dadurch gekennzeichnet, – dass eine obere Intensitätswertgrenze (47) IG_o bestimmt wird, unterhalb derer der Bilddatensatz (39) des hochempfindlichen Dynamikbereichs keine gesättigten Bildintensitätswerte aufweist, – dass eine untere Intensitätswertgrenze IG_u bestimmt wird, oberhalb derer der Bilddatensatz (37) des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs Bildintensitätswerte aufweist, die deutlich über dem Hintergrundrauschen liegen, und eine zweite untere Intensitätswertgrenze im hochempfindlichen Dynamikbereich (45) IG_u' bestimmt wird, die der unteren Intensitätswertgrenze IG_u im niedrigempfindlichen Dynamikbereich entspricht, – dass der Bildintensitätswert des i-ten Pixels I_i nach folgendem Zusammenhang berechnet wird: Ii = kfi·INDi , falls IHDi > IGo, Ii = IHDi , falls INDi < IGu, Ii = (1 – σi)·IHDi + σi·kfi·INDi , sonst,wobei σ_i ein dritter Wichtungsfaktor ist und den Wert σ_i = (I HD / i – IG_u')/(IG_o – IG_u') hat, wobei I HD / i der Bildintensitätswert des i-ten Pixels des Bilddatensatzes (39) des hochempfindlichen Dynamikbereichs ist und wobei I ND / i der Bildintensitätswert des i-ten Pixels des Bilddatensatzes (37) des niedrigempfindlichen Dynamikbereichs ist.
Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 11 bis 15 dadurch gekennzeichnet, dass aus mindestens einem der im Vorverfahren bestimmten Kalibrierungsbilder (N₁, N₂ ... N_n; H₁, H₂ ... H_n) eine Defektpixelkarte erstellt wird, die Detektorpixel markiert, deren Signale fehlerhaft sind, und dass anhand der Defektpixelkarte die entsprechenden Pixel im Bild (43) gekennzeichnet werden.