DE102005043050A1 - Calibration method and correction method for an X-ray device and an X-ray device for performing such a calibration or. correction method - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kalibrier- und Korrekturverfahren für eine Röntgeneinrichtung (1) sowie eine Röntgeneinrichtung zur Ausführung eines derartigen Kalibrier- bzw. Korrekturverfahrens. Eine der Röntgeneinrichtung (1) zugeordnete Messanordnung (2) weist eine Mehrzahl von Detektorelementen (8, 9) auf, welche derart angeordnet sind, dass ein erster Teil der Detektorelemente (8) Messsignale des von der Röntgenstrahlung durchstrahlten Abtastbereichs (3) erzeugt und dass ein zweiter Teil der Detektorelemente (9) Messsignale einer Streustrahlung außerhalb des durchstrahlten Abtastbereichs (3) erzeugt. Zu jedem Detektorelement k außerhalb des Abtastbereichs (3) wird aus den Messsignalen S¶i,k¶ mehrerer Messungen i und zuvor ermittelten Referenzsignalen R¶i,k¶ der Streustrahlung (12) eine Korrekturfaktor q¶k¶ berechnet, so dass ein tatsächlicher Wert der Streustrahlung (12) des Detektorelementes k berechnet werden kann. Auf der Grundlage der so ermittelten Korrekturfaktoren q¶k¶ und eines entsprechenden Korrekturverfahrens können Bilder erzeugt werden, in denen Bildartefakte von Streustrahlung weitgehend unterdrückt sind.The invention relates to a calibration and correction method for an X-ray device (1) and an X-ray device for performing such a calibration or correction method. A measuring arrangement (2) assigned to the X-ray device (1) has a plurality of detector elements (8, 9) which are arranged in such a way that a first part of the detector elements (8) generates measuring signals of the scanning area (3) through which the X-ray radiation passes and that a second part of the detector elements (9) generates measurement signals of scattered radiation outside the irradiated scanning area (3). For each detector element k outside the scanning area (3), a correction factor q¶k¶ is calculated from the measurement signals S¶i, k¶ several measurements i and previously determined reference signals R¶i, k¶ of the scattered radiation (12), so that an actual Value of the scattered radiation (12) of the detector element k can be calculated. On the basis of the correction factors determined in this way q¶k¶ and a corresponding correction method, images can be generated in which image artifacts from scattered radiation are largely suppressed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kalibrierverfahren und ein Korrekturverfahren für eine Röntgeneinrichtung sowie eine Röntgeneinrichtung zur Ausführung eines derartigen Kalibrier- bzw. Korrekturverfahrens.The The invention relates to a calibration method and a correction method for one X-ray equipment and an X-ray device to carry out a such calibration or correction method.

Aus der DE 26 42 846 A1 ist eine Röntgeneinrichtung bekannt, welche zur Erfassung von Projektionen eines Objektes eine Messanordnung mit einer Röntgenquelle und einem Detektor aufweist. Röntgenquelle und Detektor sind derart gegenüberliegend angeordnet, dass eine von der Röntgenquelle erzeugte Röntgenstrahlung einen Abtastbereich, in dem das Objekt positioniert ist, durchstrahlt und anschließend auf den Detektor auftrifft.From the DE 26 42 846 A1 An X-ray device is known which has a measuring arrangement with an X-ray source and a detector for detecting projections of an object. X-ray source and detector are arranged opposite one another such that an X-ray radiation generated by the X-ray source radiates through a scanning region in which the object is positioned and subsequently impinges on the detector.

Die von der Röntgenquelle ausgehende primäre Röntgenstrahlung wird beim Durchgang durch das Objekt nicht nur in Abhängigkeit der lokalen Absorptionseigenschaften des Objektes geschwächt, sondern auch in unterschiedliche Raumrichtungen auf benachbarte Detektorelemente aufgrund von Wechselwirkungen der Röntgenstrahlung mit der Materie gestreut. Das Messsignal eines jeweiligen Detektorelementes setzt sich somit aus einem Anteil zusammen, welcher von der primären Röntgenstrahlung herrührt und damit die Schwächung der Röntgenstrahlung durch das Objekt repräsentiert und einem Anteil, welcher von der Streustrahlung stammt und das Messsignal verfälscht. Derartige Messsignalfehler verursachen in den zu rekonstruierenden Bildern Bildartefakte und müssen aus diesem Grund vor der Rekonstruktion korrigiert werden.The from the X-ray source outgoing primary X-rays when passing through the object is not only dependent weakened by the local absorption properties of the object, but also in different spatial directions on adjacent detector elements due to interactions of X-rays with matter scattered. The measurement signal of a respective detector element sets thus composed of a share, which of the primary X-ray radiation due and thus the weakening the X-ray radiation represented by the object and a proportion derived from the scattered radiation and the Measuring signal falsified. Such measurement signal errors cause in the images to be reconstructed Image artifacts and must For this reason, be corrected before the reconstruction.

Zur Korrektur von Streustrahlung weist der aus der DE 26 42 846 A1 bekannte Detektor zwei nebeneinander angeordnete Detektorzeilen auf, wobei die erste Detektorzeile unkorrigierte Messsignale eines von der primären Röntgenstrahlung durchstrahlten Abtastbereichs erfasst und die zweite Detektorzeile die reine Streustrahlung außerhalb des durchstrahlten Abtastbereichs detektiert. Die beiden Detektorzeilen sind unmittelbar nebeneinander angeordnet, so dass die beiden Detektorzeilen in Richtung der Drehachse der Röntgeneinrichtung ungefähr die gleiche Streustrahlung erfassen. Die Messsignale der Detektorelemente innerhalb des Abtastbereichs können aus diesem Grund dadurch korrigiert werden, dass die gemessene Streustrahlung von dem in Richtung der Systemachse benachbarten Detektorelement von dem entsprechenden Messsignal subtrahiert wird.For the correction of stray radiation has from the DE 26 42 846 A1 known detector two juxtaposed detector rows, wherein the first detector line detects uncorrected measurement signals of a scanned by the primary x-ray scanning region and the second detector line detects the pure scattered radiation outside the irradiated scanning. The two detector lines are arranged directly next to one another, so that the two detector lines detect approximately the same scattered radiation in the direction of the axis of rotation of the X-ray device. For this reason, the measuring signals of the detector elements within the scanning range can be corrected by subtracting the measured scattered radiation from the detector element adjacent in the direction of the system axis from the corresponding measuring signal.

Aus der EP 364 613 B1 ist weiterhin ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Röntgeneinrichtung bekannt, bei dem die Detektorelemente zum Ausgleich von Verstärkungsunterschieden zwischen den Detektorelementen vor der Korrektur der Messsignale einer Eichprozedur unterzogen werden. Der Detektor ist im Unterschied zu dem aus der DE 26 42 846 A1 bekannten Detektor in Richtung der Drehachse verstellbar, so dass die Detektorzeile innerhalb des Abtastbereichs zur Eichung auf die Position derjenigen Detektorzeile verstellbar ist, die sich normalerweise außerhalb des Abtastbereichs befindet. Für einen in den Abtastbereich eingebrachten Referenzkörper wird auf diese Weise zu jedem Detektorelement ein Messsignal außerhalb des Abtastbereichs erfasst. Die Korrekturfaktoren zur Korrektur der Verstärkungsunterschiede errechnen sich anschließend aus dem Quotienten der beiden Messsignale der Detektorelemente, die in Richtung der Drehachse zueinander benachbart sind.From the EP 364 613 B1 Furthermore, a method for operating such an X-ray device is known, in which the detector elements are subjected to a calibration procedure to compensate for differences in gain between the detector elements before the correction of the measuring signals. The detector is unlike that from the DE 26 42 846 A1 adjustable detector in the direction of the axis of rotation, so that the detector line is adjustable within the scanning range for calibration to the position of that detector line, which is normally outside the scanning range. For a reference body introduced into the scanning area, a measuring signal outside the scanning area is detected in this way for each detector element. The correction factors for the correction of the gain differences are then calculated from the quotient of the two measurement signals of the detector elements, which are adjacent to one another in the direction of the axis of rotation.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass bei einer Röntgeneinrichtung die Vorraussetzungen dafür geschaffen werden, Bildartefakte in Bildern, welche durch Streustrahlung verursacht werden, weitgehend zu vermeiden.The Object of the present invention is that in a X-ray equipment the prerequisites for it are created image artifacts in images caused by scattered radiation caused to be largely avoided.

Diese Aufgabe wird durch ein Kalibrierverfahren für eine Röntgeneinrichtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, durch ein Korrekturverfahren für eine Röntgenein richtung gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 11 und durch eine Röntgeneinrichtung zur Durchführung eines Kalibrier- bzw. Korrekturverfahrens gemäß den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 15 bzw. 16 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Kalibrierverfahrens bzw. des Korrekturverfahrens sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 10 bzw. 12 bis 14.These The object is achieved by a calibration method for an X-ray device according to the features of the independent Claim 1, by a correction method for a Röntein direction according to the features of the independent Claim 11 and by an X-ray device to carry out a calibration or correction method according to the features of independent claim 15 or 16 solved. Advantageous embodiments of the calibration method or the correction method are each subject of the dependent claims 2 to 10 or 12 to 14.

Nach der Erfindung wird bei der Kalibrierung für eine Röntgeneinrichtung mit einer Messanordnung und mit zumindest einem in einen Abtastbereich der Messanordnung eingebrachten Referenzkörper, wobei die Messanordnung eine Röntgenquelle zur Erzeugung einer Röntgenstrahlung und einen Detektor aufweist, der eine Mehrzahl von Detektorelementen umfasst, welche derart angeordnet sind, dass ein erster Teil der Detektorelemente Messsignale eines von der Röntgenstrahlung durchstrahlten Abtastbereichs erzeugen und dass ein zweiter Teil der Detektorelemente Messsignale einer reinen Streustrahlung außerhalb des durchstrahlten Abtastbereichs erzeugen, zu jedem Detektorelement k außerhalb des Abtastbereichs aus den Messsignalen Si,k mehrerer Messungen i und zuvor ermittelten Referenzsignalen Ri,k der Streustrahlung ein Korrekturfaktor qk berechnet, so dass ein korrigierter Wert der Streustrahlung des Detektorelementes k berechnet werden kann.According to the invention, during the calibration for an X-ray device with a measuring arrangement and with at least one reference body introduced into a scanning area of the measuring arrangement, the measuring arrangement comprises an X-ray source for generating X-radiation and a detector comprising a plurality of detector elements arranged in such a way in that a first part of the detector elements generate measuring signals of a scanning area irradiated by the X-ray radiation and that a second part of the detector elements generate measuring signals of pure stray radiation outside the irradiated scanning area, for each detector element k outside the scanning area from the measuring signals S i, k of several measurements i and previously determined reference signals R i, k of the scattered radiation calculates a correction factor q k , so that a corrected value of the scattered radiation of the detector element k can be calculated.

Die Ermittlung der Korrekturfaktoren qk für diejenigen Detektorelemente, die zur Erfassung der Streustrahlung vorgesehen sind, wird also nicht nur auf der Grundlage eines einzelnen Messsignals einer Messung, sondern auf der Grundlage einer Mehrzahl von Messsignalen Si,k aus verschiedenen Messungen i vorgenommen, so dass eine wesentlich höhere Genauigkeit der Korrekturfaktoren qk erzielt wird. Ein durch Messrauschen verursachtes Störsignal bei der Berechnung der Korrekturfaktoren qk ist somit weitgehend vermeidbar. Auf der Grundlage des Korrekturfaktors qk ist anschließend die auf das Detektorelement tatsächlich einwirkende Streustrahlung berechenbar.The determination of the correction factors q k for That is to say, those detector elements which are provided for detecting the scattered radiation are made not only on the basis of a single measurement signal of a measurement, but on the basis of a plurality of measurement signals S i, k from different measurements i, so that a significantly higher accuracy of the correction factors q k is achieved. An interference signal caused by measurement noise in the calculation of the correction factors q k is thus largely avoidable. On the basis of the correction factor q k , the stray radiation actually acting on the detector element can then be calculated.

Die Messungen i werden vorteilhaft nicht nur aus einer Projektionsrichtung, sondern aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Projektionsrichtungen durchgeführt. Dies hat bei dem Einsatz eines rotationsunsymmetrischen Referenzkörpers den Vorteil, dass die auf die Detektorelemente einwirkende Streustrahlung in Abhängigkeit der Projektionsrichtung unterschiedlich groß ist, so dass verschieden hohe Signalamplituden bzw. Beträge der Messsignale Si,k erzeugt werden. Auf diese Weise sind vorteilhaft Korrekturfaktoren qk bestimmbar, die einen nichtlinearen Zusammenhang zwischen den Messsignalen Si,k und Intensität der Streustrahlung berücksichtigen. In diesem Fall wäre es also möglich, den Korrekturfaktor qk als Funktion des Betrags des Messsignals zu bestimmen.The measurements i are advantageously carried out not only from one projection direction, but from a plurality of different projection directions. When using a rotationally asymmetrical reference body, this has the advantage that the scattered radiation acting on the detector elements varies depending on the direction of projection, so that different signal amplitudes or magnitudes of the measurement signals S i, k are generated. In this way, correction factors q k are advantageously determinable which take into account a nonlinear relationship between the measurement signals S i, k and the intensity of the scattered radiation. In this case, it would thus be possible to determine the correction factor q k as a function of the magnitude of the measurement signal.

Es können aber auch vorteilhaft eine Mehrzahl von unterschiedlichen Referenzkörpern zur Ermittlung der Korrekturfaktoren qk eingesetzt werden, welche nacheinander in den Abtastbereich eingebracht werden. Die Referenzkörper können beispielsweise Wasserphantome mit einer zylindrischen Form sein, welche unterschiedliche Durchmesser aufweisen.However, it is also advantageous to use a plurality of different reference bodies for determining the correction factors q k , which are introduced one after the other into the scanning area. The reference bodies can be, for example, water phantoms with a cylindrical shape, which have different diameters.

Der Korrekturfaktor qk des jeweiligen Detektorelementes wird vorzugsweise aus der folgenden gewichteten Summe berechnet:

Figure 00040001
wobei mit k das k-te Detektorelement außerhalb des Abtastbereichs, mit i die i-te Messung, mit λi ein Gewichtungsfaktor, mit S das Messsignal und mit R das Referenzsignal des Detektorelementes k bezeichnet wird und wobei die Summe der Gewichtungsfaktoren λi über sämtliche Messungen i gleich eins ist.The correction factor q k of the respective detector element is preferably calculated from the following weighted sum:
Figure 00040001
where k denotes the k-th detector element outside the scanning range, i the i-th measurement, λ i a weighting factor, S the measurement signal and R the reference signal of the detector element k and where the sum of the weighting factors λ i over all Measurements i is equal to one.

Es werden beispielsweise insgesamt N = 16 Messungen durchgeführt, so dass der Index i die Werte i = 1 bis N bzw. 16 durchläuft. Außerhalb des Detektors können beispielhaft M = 512 Detektorelemente angeordnet sein, die zur Erfassung der Streu strahlung dienen. Der Index k durchläuft in diesem Beispiel Werte zwischen k = 1 bis M bzw. 512.It For example, a total of N = 16 measurements are performed, so the index i passes through the values i = 1 to N or 16. Outside of the detector can By way of example, M = 512 detector elements can be arranged, which are used for detection serve the scattered radiation. The index k goes through values in this example between k = 1 to M or 512.

Anstelle der Gleichung 1 kann auch folgende Gleichung zur Berechnung der Korrekturfaktoren qk vorteilhaft verwendet werden:

Figure 00050001
Instead of Equation 1, the following equation can also be advantageously used to calculate the correction factors q k :
Figure 00050001

Diese Art der Berechnung hat den Vorteil, dass auch bei einem sehr kleinen Messsignal das Ergebnis der Division eindeutig bestimmbar ist und der Korrekturfaktor qk in sicherer Weise berechnet werden kann.This type of calculation has the advantage that even with a very small measurement signal, the result of the division can be determined unambiguously and the correction factor q k can be calculated in a secure manner.

Durch die erzielte Tiefpasscharakteristik bei dieser Art der Berechnung werden insbesondere Störsignale aufgrund von Messrauschen unterdrückt. Im einfachsten Fall wird bei jeder Messung derselbe Gewichtungsfaktor λi verwendet, so dass der Korrekturfaktur dem Mittelwert aus sämtlichen Messungen entspricht. Es ist aber ebenso denkbar, die Gewichtungsfaktoren λi so zu wählen, dass für große Messsignale der Gewichtungsfaktor λi größer ist als für kleine Messsignale. In diesem Fall wird dem Sachverhalt Rechnung getragen, dass große Beträge der Messsignale in der Regel ein besseres Signal- zu Rauschverhältnis aufweisen.Due to the low-pass characteristic achieved in this type of calculation, in particular interference signals due to measurement noise are suppressed. In the simplest case, the same weighting factor λ i is used for each measurement, so that the correction factor corresponds to the mean value of all measurements. However, it is also conceivable to choose the weighting factors λ i such that the weighting factor λ i is greater for large measuring signals than for small measuring signals. In this case, the fact is taken into account that large amounts of the measurement signals generally have a better signal-to-noise ratio.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden im Vorfeld die Referenzsignale Ri,k zu jeder Messung i mittels eines kalibrierten Detektors ermittelt. Die Referenzsignale Ri,k entsprechen den wahren Intensitäten der für einen Referenzkörper beobachteten Streustrahlung und brauchen nur einmal bestimmt zu werden. Die Referenzsignale Ri,k sind beispielsweise mit einem extra dafür vorgesehenen Laborgerät bestimmbar und werden anschließend im Zuge einer Geräteaufstellung zur Kalibrierung anderer Röntgengeräte mit einer zum Laborgerät gleichen Messanordnung eingesetzt.In an advantageous embodiment, the reference signals R i, k are determined in advance for each measurement i by means of a calibrated detector. The reference signals R i, k correspond to the true intensities of the scattered radiation observed for a reference body and only need to be determined once. The reference signals R i, k can be determined, for example, with a specially provided laboratory device and are subsequently used in the course of a device setup for calibrating other x-ray devices with a measuring device that is the same as the laboratory device.

Es ebenso denkbar, dass die Referenzsignale Ri,k zu jeder Messung i mittels einer Simulation im Vorfeld des Kalibrierverfahrens vorteilhaft ermittelt werden. Bei der Simulation werden die von der Röntgenquelle erzeugte Röntgenstrahlung, die Streueigenschaften des Referenzkörpers und die Umwandlung der auf ein Detektorelement eintreffenden Streustrahlung in Messsignale mittels eines mathematischen Modells nachgebildet. Die Simulation ermöglicht insbesondere unter geringem Aufwand eine schnelle Bestimmung von Referenzsignalen für in Form und/oder Material verschiedene Referenzkörper.It is also conceivable that the reference signals R i, k are advantageously determined for each measurement i by means of a simulation in advance of the calibration procedure. In the simulation, the x-ray radiation generated by the x-ray source, the scattering properties of the reference body and the conversion of the scattered radiation incident on a detector element into measuring signals are simulated by means of a mathematical model. The simulation makes it possible, in particular with little effort, to quickly determine reference signals for reference bodies that are different in shape and / or material.

Die Aufgabe wird ebenso mittels eines Korrekturverfahrens für eine Röntgeneinrichtung zur Korrektur von Streustrahlung mit einer Messanordnung, welche eine Röntgenquelle zur Erzeugung einer Röntgenstrahlung und einen Detektor aufweist, der eine Mehrzahl von Detektorelementen umfasst, welche derart angeordnet sind, dass ein erster Teil der Detektorelemente Messsignale des von der Röntgenstrahlung durchstrahlten Abtastbereichs erzeugen und dass ein zweiter Teil der Detektorelemente Messsignale einer Streustrahlung außerhalb des durchstrahlten Abtastbereichs erzeugen,

  • – bei dem ein Kalibrierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Berechnung von Korrekturfaktoren qk durchgeführt wird,
  • – bei dem an den Positionen der Detektorelemente außerhalb des Abtastbereichs jeweils ein Wert der Streustrahlung durch Multiplikation des Messsignals Si,k mit dem berechneten Korrekturfaktor qk ermittelt wird,
  • – bei dem anschließend aus den Werten der Streustrahlung außerhalb des Abtastbereichs zu jedem der innerhalb des Abtastbereichs angeordneten Detektorelemente ein Wert der Streustrahlung ermittelt wird und
  • – bei dem die so berechneten Werte der Streustrahlung von den Messsignalen des jeweiligen Detektorelementes abgezogen werden.
The object is also achieved by means of a correction method for an X-ray device for correcting scattered radiation with a measuring device tion, which has an X-ray source for generating X-ray radiation and a detector which comprises a plurality of detector elements which are arranged such that a first part of the detector elements generate measurement signals of the scanning region irradiated by the X-ray radiation and in that a second part of the detector elements measurement signals of scattered radiation generate outside the irradiated scanning area,
  • In which a calibration method according to one of claims 1 to 10 is carried out for the calculation of correction factors q k ,
  • In which a value of the scattered radiation is determined at the positions of the detector elements outside the scanning range by multiplication of the measured signal S i, k by the calculated correction factor q k ,
  • In which a value of the scattered radiation is subsequently determined from the values of the scattered radiation outside the scanning range for each of the detector elements arranged within the scanning range, and
  • - In which the calculated values of the scattered radiation are subtracted from the measurement signals of the respective detector element.

Die Korrektur der Streustrahlung erfolgt also auf der Grundlage von Korrekturwerten qk, welche aus einer Mehrzahl von verschiedenen Messungen i gewonnen werden, so dass der durch den Korrekturwert qk jeweils repräsentierte Verstärkungsfaktor bzw. Gainfaktor des Detektorelementes im Wesentlichen frei von Rauschen ist. Die korrigierten Messsignale der Detektorelemente des Abtastbereichs ermöglichen für den Fall, dass als Röntgeneinrichtung ein Computertomograph eingesetzt wird, die Rekonstruktion von Bildern, in denen Störungen durch Streustrahlung weitgehend eliminiert sind.The correction of the scattered radiation thus takes place on the basis of correction values q k, which are obtained from a plurality of different measurements i, so that the q k respectively represented amplification factor or gain factor of the detector element is substantially free of noise by the correction value. The corrected measurement signals of the detector elements of the scanning range allow for the case that a computer tomograph is used as the X-ray device, the reconstruction of images in which disturbances due to scattered radiation are largely eliminated.

Vorzugsweise sind die Detektorelemente zu Detektorzeilen angeordnet, so dass die zumindest eine Detektorzeile innerhalb des Abtastbereichs parallel zu der zumindest einen Detektorzeile außerhalb des Abtastbereichs verläuft. Bei gleicher Anzahl der Detektorelemente pro Zeile und bei ähnlichen Werten der Streustrahlung senkrecht zur Zeilenausrichtung kann der Wert der Streustrahlung der Detektorelemente innerhalb des Abtastbereichs jeweils mit dem Wert der Streustrahlung desjenigen Detektorelementes außerhalb des Abtastbereichs gleichgesetzt werden, welches sich in Zeilenrichtung an derselben Position befindet. Eine gesonderte Berechnung der Streustrahlung innerhalb des Abtastbereichs entfällt somit.Preferably the detector elements are arranged to detector rows, so that the at least one detector row within the scanning range in parallel to the at least one detector line out of the scan area runs. With the same number of detector elements per line and similar Values of scattered radiation perpendicular to the line orientation can be Value of the scattered radiation of the detector elements within the scanning range each with the value of the scattered radiation of that detector element outside be equal to the scanning range, which is in the row direction at the same position. A separate calculation of the scattered radiation within the scanning range is thus eliminated.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Detektorzeile außerhalb des Abtastbereichs weniger Detektorelemente auf als eine der Detektorzeilen innerhalb des Abtastbereichs, so dass in Zeilenausrichtung Abtastlücken entstehen. Der Wert der Streustrahlung an den Positionen der Abtastlücken wird in diesem Fall auf einfache Weise durch eine Interpolation der Werte der Streustrahlung von in Zeilenausrichtung benachbarten Detektorelementen berechnet.In an advantageous embodiment, the detector line outside of the scanning region has fewer detector elements than one of the detector lines within the scanning area, so that scanning gaps occur in line alignment. The value of the scattered radiation at the positions of the sampling gaps becomes in this case, simply by interpolating the values the scattered radiation of detector elements adjacent in line alignment calculated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß den Unteransprüchen sind in den folgenden schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:embodiments The invention and further advantageous embodiments of the invention according to the subclaims are in the following schematic drawings. Show it:

1 eine erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung mit einer einen Detektor und eine Röntgenquelle aufweisenden Messanordnung in Form eines Computertomographen, welcher zur Ausführung des erfindungsgemäßen Kalibrier- bzw. Korrekturverfahrens geeignet ist, in einer perspektivischen Gesamtdarstellung, 1 an X-ray device according to the invention with a measuring arrangement having a detector and an X-ray source in the form of a computer tomograph, which is suitable for carrying out the calibration or correction method according to the invention, in an overall perspective view,

2 einen Schnitt durch den in 1 gezeigten Detektor mit mehreren Detektorzeilen, bei dem ein Teil der Detektorzeilen außerhalb eines Abtastbereichs und ein Teil der Detektorzeilen innerhalb des Abtastbereichs angeordnet sind, 2 a section through the in 1 shown detector having a plurality of detector rows, in which a part of the detector lines are arranged outside a scanning area and a part of the detector lines within the scanning area,

3 einen Detektor mit mehreren Detektorzeilen, bei dem die Detektorzeilen außerhalb eines Abtastbereichs im Vergleich zu den Detektorzeilen innerhalb des Abtastbereichs weniger Detektorelemente aufweisen, in einer Draufsicht, 3 a detector with a plurality of detector rows, in which the detector rows outside of a scanning area have fewer detector elements than the detector rows within the scanning area, in a plan view,

4 Referenzsignale für eine Messung im Vergleich zu unkorrigierten Messsignalen, welche von den Detektorelementen außerhalb des Abtastbereichs erzeugt werden, in Form eines Diagrams. 4 Reference signals for a measurement compared to uncorrected measurement signals, which are generated by the detector elements outside the sampling area, in the form of a diagram.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Röntgeneinrichtung, hier ein mit dem Bezugszeichen 1 versehener Computertomographen, in einer perspektivischen Gesamtdarstellung gezeigt, welche zur Ausführung des erfindungsgemäßen Kalibrier- bzw. Korrekturverfahrens geeignet ist. Der Computertomograph 1 weist eine Messanordnung 2 mit einer Röntgenquelle in Form einer Röntgenröhre 5 und mit einem mehrzeiligen Detektor 6 auf. Die Röntgenröhre 5 und der Detektor 6 sind derart gegenüberliegend angeordnet, dass eine von der Röntgenröhre 5 erzeugte Röntgenstrahlung in Form eines fächerförmigen Röntgenstrahlenbündels einen Abtastbereich 3 durchstrahlt und anschlie ßend auf den Detektor 6 auftrifft. Ein Schnitt durch den Detektor 6 ist in 2 gezeigt. Der Detektor weist eine Mehrzahl von zu Detektorzeilen 15, 16 angeordneten Detektorelementen 8, 9 auf. Die Detektorzeilen 15, 16 sind auf dem Detektor 6 so angeordnet, dass ein Teil der Detektorzeilen 15 Messsignale des Abtastbereichs 3 erfasst. Zwei weitere Detektorzeilen 16 sind parallel neben den Detektorzeilen 15 des Abtastbereichs 3 angeordnet. Die außerhalb des Abtastbereichs 3 angeordneten Detektorzeilen 16 dienen dazu, Streustrahlung 12 von einem in dem Abtastbereich 3 eingebrachten Referenzkörper 4 zu detektieren.In 1 is an inventive X-ray device, here with the reference numeral 1 provided computed tomography, shown in a perspective overall view, which is suitable for carrying out the calibration or correction method according to the invention. The computer tomograph 1 has a measuring arrangement 2 with an X-ray source in the form of an X-ray tube 5 and with a multi-line detector 6 on. The x-ray tube 5 and the detector 6 are arranged opposite one another such that one of the x-ray tube 5 generated X-ray radiation in the form of a fan-shaped X-ray beam, a scanning area 3 irradiated and then ßend on the detector 6 incident. A section through the detector 6 is in 2 shown. The detector has a plurality of detector rows 15 . 16 arranged detector elements 8th . 9 on. The detector lines 15 . 16 are on the detector 6 arranged so that part of the detector lines 15 Measuring signals of the scanning range 3 detected. Two more detector lines 16 are parallel to the detector lines 15 of the scanning area 3 angeord net. The outside of the scanning range 3 arranged detector lines 16 serve to scattered radiation 12 one in the scan area 3 introduced reference body 4 to detect.

Röntgenröhre 5 und Detektor 6 sind gemäß der Darstellung der Röntgeneinrichtung in 1 an einem Drehrahmen 7 drehbar angeordnet, so dass bei einer Drehbewegung Projektionen aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen erfasst werden können. Die bei Durchführung einer Messung gewonnenen Messsignale des Detektors 6 werden über eine Datenleitung 17 an eine dem Computertomographen zugeordnete Recheneinheit 18 übermittelt und dort weiterverarbeitet. Auf der Recheneinheit 18 sind unterschiedliche Programme installiert, die unterschiedliche Funktionen erfüllen und die von einem Benutzer bedarfsweise über ein Menü aktiviert werden können.X-ray tube 5 and detector 6 are in accordance with the representation of the X-ray device in 1 on a rotating frame 7 rotatably arranged, so that during a rotational movement projections from different projection directions can be detected. The measurement signals of the detector obtained when carrying out a measurement 6 be over a data line 17 to a computer unit associated with the computer tomograph 18 transmitted and processed there. On the arithmetic unit 18 Different programs are installed which fulfill different functions and which can be activated by a user as needed via a menu.

Ein erstes Programm dient beispielsweise zur Berechnung der Korrekturfaktoren qk der zur Detektion der Streustrahlung vorgesehenen Detektorelemente 9. Zur Berechnung der Korrekturfaktoren qk werden die Messsignale Si,k der außerhalb des Abtastbereichs 3 angeordneten Detektorelemente 9 erzeugt, mit denen die gemessene Streustrahlung 12 des in den Abtastbereich 3 positionierten Referenzkörpers 4 detektiert wird. Die Messsignale Si,k werden dabei aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Messungen i gewonnen. Die Messungen i können aus derselben und/oder aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen durchgeführt werden. Messungen i aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen haben den Vorteil, dass beim Einsatz eines rotationsunsymmetrischen Referenzkörpers 4 unterschiedliche Intensitäten der Streustrahlung 12 für unterschiedliche Pro jektionsrichtungen auftreten. Die Messsignale Si,k können in diesem Fall dazu eingesetzt werden, ein nichtlineares Verhalten der Korrektur- bzw. der Verstärkungsfaktoren qk zu ermitteln.A first program is used, for example, to calculate the correction factors q k of the detector elements provided for detecting the scattered radiation 9 , To calculate the correction factors q k , the measurement signals S i, k become the outside of the scanning range 3 arranged detector elements 9 generated, with which the measured scattered radiation 12 in the scanning area 3 positioned reference body 4 is detected. The measurement signals S i, k are obtained from a plurality of different measurements i. The measurements i can be carried out from the same and / or from different projection directions. Measurements i from different projection directions have the advantage that when using a rotationally asymmetric reference body 4 different intensities of the scattered radiation 12 occur for different pro jection directions. The measurement signals S i, k can be used in this case to determine a non-linear behavior of the correction or amplification factors q k .

Es wäre ebenso denkbar, die Messungen i mit unterschiedlichen Referenzkörpern durchzuführen. Die Referenzköper können beispielsweise zylindrische Wasserphantome 10, 11 mit unterschiedlichen Durchmessern sein.It would also be conceivable to carry out the measurements i with different reference bodies. The Referenzköper can, for example, cylindrical water phantoms 10 . 11 be with different diameters.

Die so gewonnenen Messsignale Si,k werden anschließend mit im Vorfeld ermittelten Referenzsignalen Ri,k, welche die tatsächliche Intensität der Streustrahlung 12 für den jeweils eingesetzten Referenzkörper 4; 10; 11 darstellen, zu Korrekturfaktoren qk verrechnet. Die Referenzsignale Ri,k sind mittels einer Referenzmessung mit einem kalibrierten Detektor oder mittels einer Simulation bestimmbar. Bei der Simulation werden das Spektrum der Röntgenstrahlung, die Wechselwirkung der Materie mit der Röntgenstrahlung und die Signalerzeugung durch das jeweilige Detektorelement mittels mathematischer Modelle nachgebildet. Die Simulation bietet insbesondere den Vorteil, dass sich die Referenzsignale Ri,k für sehr unterschiedliche Referenzobjekte in kurzer Zeit und mit geringem Aufwand bestimmen lassen.The measurement signals S i, k obtained in this way are subsequently used with reference signals R i, k determined in advance, which represent the actual intensity of the scattered radiation 12 for the particular reference body used 4 ; 10 ; 11 represent, offset to correction factors q k . The reference signals R i, k can be determined by means of a reference measurement with a calibrated detector or by means of a simulation. In the simulation, the spectrum of the X-ray radiation, the interaction of the matter with the X-ray radiation and the signal generation by the respective detector element are modeled by means of mathematical models. In particular, the simulation offers the advantage that the reference signals R i, k can be determined for very different reference objects in a short time and with little effort.

Die im Vorfeld berechneten Referenzsignale Ri,k sind in einer Datenbank 19 abspeicher- bzw. abrufbar, so dass sie bei Aufruf des Programms zur Durchführung der Berechnung der Korrekturfaktoren qk in Abhängigkeit des Referenzkörpers 4; 10; 11 und der durchzuführenden Messungen zur Verfügung stehen.The previously calculated reference signals R i, k are in a database 19 stored or retrievable, so that when calling the program for performing the calculation of the correction factors q k as a function of the reference body 4 ; 10 ; 11 and the measurements to be performed are available.

Der Korrekturfaktor qk des jeweiligen Detektorelementes 9 außerhalb des Abtastbereichs 3 wird beispielhaft aus der folgenden gewichteten Summe berechnet:

Figure 00100001
wobei mit k das k-te Detektorelement außerhalb des Abtastbereichs, mit i die i-te Messung, mit λi ein Gewichtungsfaktor, mit S das Messsignal und mit R das Referenzsignal des Detektorelementes k bezeichnet wird und wobei die Summe der Gewichtungsfaktoren λi über sämtliche Messungen i gleich eins ist.The correction factor q k of the respective detector element 9 outside the scanning range 3 is calculated by way of example from the following weighted sum:
Figure 00100001
where k denotes the k-th detector element outside the scanning range, i the i-th measurement, λ i a weighting factor, S the measurement signal and R the reference signal of the detector element k and where the sum of the weighting factors λ i over all Measurements i is equal to one.

Der Index i läuft dabei über die Anzahl der durchgeführten Messungen. Werden beispielsweise insgesamt N = 256 Messungen vorgenommen, so durchläuft der Index i die Werte i = 1 bis 256. Mit dem Index k werden die Detektorelemente 9 außerhalb des Abtastbereichs 3 indiziert. Sind die außerhalb des Abtastbereichs 3 angeordneten zwei Detektorzeilen 16 jeweils aus 512 Detektorelementen aufgebaut, so durchläuft der Index k Werte zwischen 1 und 1024. Es werden also insgesamt 1024 Korrekturfaktoren qk berechnet, wobei jeder Korrekturfaktor qk den zur Korrektur der Streustrahlung 12 notwendigen Verstärkungswert angibt. Im einfachsten Fall sind die Gewichtungsfaktoren λi für alle Messungen i gleich groß, so dass der die Summe dem Mittelwert über sämtliche Messungen entspricht. Es ist aber ebenso denkbar, die Gewichtungsfaktoren λi so zu wählen, dass für große Messsignale Si,k der Gewichtungsfaktor λi größer ist als für kleine Messsignale Si,k. In diesem Fall für dem Sachverhalt Rechnung getragen, dass große Beträge der Messsignale Si,k in der Regel ein besseres Signal- zu Rauschverhältnis aufweisen.The index i runs over the number of measurements made. If, for example, a total of N = 256 measurements are taken, then the index i passes through the values i = 1 to 256. With the index k, the detector elements become 9 outside the scanning range 3 indexed. Are they outside the scanning range 3 arranged two detector lines 16 each constructed from 512 detector elements, the index k passes through values between 1 and 1024. Thus, a total of 1024 correction factors q k are calculated, each correction factor q k being used to correct the scattered radiation 12 indicates the necessary gain value. In the simplest case, the weighting factors λ i are the same for all measurements i, so that the sum corresponds to the mean over all measurements. However, it is also conceivable to choose the weighting factors λ i such that the weighting factor λ i is greater for large measuring signals S i, k than for small measuring signals S i, k . In this case, account is taken of the fact that large amounts of the measurement signals S i, k generally have a better signal-to-noise ratio.

Um der Gefahr vorzubeugen, dass der Quotient aus dem Referenzsignal Ri,k und dem Messsignal Si,k für eine Messung i wegen eines sehr kleinen Wertes des Messsignals Si,k nicht definiert ist, kann der jeweilige Korrekturfaktor qk auch nach der folgenden Gleichung berechnet werden:

Figure 00110001
To avoid the risk that the quotient of the reference signal R i, k and the measurement signal S i, k is not defined for a measurement i due to a very small value of the measurement signal S i, k, the respective correction factor can q also to k be calculated according to the following equation:
Figure 00110001

Durch die erzielte Tiefpasscharakteristik bei den beiden vorgestellten Berechnungen werden insbesondere Störsignale aufgrund von Messrauschen unterdrückt.By the achieved low-pass characteristic in the two presented In particular, interferences due to measurement noise are suppressed.

Im Anschluss an die Kalibrierung der zur Detektion der Streustrahlung 12 vorgesehenen Detektorelemente 9 können die von einem Untersuchungsobjekt erfassten Messsignale so korrigiert werden, dass in den rekonstruierten Bildern die Bildartefakte aufgrund einer Streustrahlung weitgehend unterdrückt sind.Following the calibration of the detection of the scattered radiation 12 provided detector elements 9 For example, the measurement signals detected by an examination object can be corrected in such a way that the image artifacts due to stray radiation are largely suppressed in the reconstructed images.

Während einer Messung wird das Untersuchungsobjekt, beispielsweise ein Patient, auf einer Lagerungsvorrichtung 20 mit einer beweglichen Tischplatte 21 positioniert. In Abhängigkeit der Art der Untersuchung und in Abhängigkeit des Volumens, welches von dem Untersuchungsbereich eingenommen wird, werden Projektionen bei Rotation der Messanordnung 2 mit einem Vorschub oder ohne einen gleichzeitigen Vorschub der Tischplatte 21 aufgezeichnet. Die von dem Detektor erfassten Messsignale werden an die Recheneinheit 18 übermittelt und dort nach der folgenden Vorschrift korrigiert:

  • – An den Positionen der Detektorelemente 9 außerhalb des Abtastbereichs 3 wird jeweils ein Wert der Streustrahlung 12 durch Multiplikation des Messsignals Si,k mit dem berechneten Korrekturfaktor qk ermittelt,
  • – anschließend wird aus den Werten der Streustrahlung 12 außerhalb des Abtastbereichs 3 zu jedem der innerhalb des Abtastbereichs 3 angeordneten Detektorelemente 8 ein Wert der Streustrahlung ermittelt,
  • – so dass die so berechneten Werte der Streustrahlung von den Messsignalen des jeweiligen Detektorelementes 8 abgezogen werden können.
During a measurement, the examination object, for example a patient, is placed on a storage device 20 with a movable table top 21 positioned. Depending on the type of examination and depending on the volume occupied by the examination area, projections become visible during rotation of the measuring arrangement 2 with a feed or without a simultaneous feed of the table top 21 recorded. The measurement signals detected by the detector are sent to the arithmetic unit 18 and corrected there according to the following rule:
  • - At the positions of the detector elements 9 outside the scanning range 3 each becomes a value of scattered radiation 12 determined by multiplying the measurement signal S i, k by the calculated correction factor q k ,
  • - then it becomes from the values of the scattered radiation 12 outside the scanning range 3 to each of the within the scan range 3 arranged detector elements 8th determines a value of the scattered radiation,
  • - So that the calculated values of the scattered radiation from the measurement signals of the respective detector element 8th can be deducted.

Die auf diese Weise korrigierten Messsignale sind zu einem bildartefaktfreien Schicht- oder Volumenbild rekonstruierbar und auf einer Anzeigeeinheit 22 darstellbar.The measurement signals corrected in this way can be reconstructed into a picture artifact-free layer or volume image and displayed on a display unit 22 represented.

Bei gleicher Anzahl der Detektorelemente 8, 9 pro Zeile 15, 16 und bei ähnlichen Werten der Streustrahlung senkrecht zur Zeilenrichtung 13 können die Werte der Streustrahlung innerhalb des Abtastbereichs 3 mit denjenigen Werten der Streustrahlung gleichgesetzt werden, die von Detektorelementen 9 stammen, die außerhalb des Abtastbereichs 3 in Zeilenrichtung 13 an derselben Position innerhalb der Detektorzeile 16 angeordnet sind. Eine gesonderte Berechnung der Streustrahlung innerhalb des Abtastbereichs 3 entfällt somit.With the same number of detector elements 8th . 9 per line 15 . 16 and at similar values of scattered radiation perpendicular to the row direction 13 The values of the scattered radiation can be within the scanning range 3 be equated with those values of scattered radiation, those of detector elements 9 which are outside the sampling range 3 in the row direction 13 at the same position within the detector line 16 are arranged. A separate calculation of the scattered radiation within the scanning range 3 thus disappears.

3 zeigt einen Detektor 6, bei dem die Detektorzeilen 16 außerhalb des Abtastbereichs 3 im Vergleich zu den Detektorzeilen 15 innerhalb des Abtastbereichs 3 weniger Detektorelemente aufweisen, so dass in Zeilenrichtung 13 Abtastlücken 14 entstehen. Der Wert der Streustrahlung 12 an den Positionen der Abtastlücken 14 kann in diesem Fall auf einfache Weise durch eine Interpolation der Werte der Streustrahlung 12 von in Zeilenrichtung 13 benachbarten Detektorelementen 9 berechnet werden. 3 shows a detector 6 in which the detector lines 16 outside the scanning range 3 compared to the detector lines 15 within the scanning range 3 have fewer detector elements, so that in the row direction 13 sampling gaps 14 arise. The value of scattered radiation 12 at the positions of the sampling gaps 14 can in this case easily by interpolating the values of scattered radiation 12 from in the row direction 13 adjacent detector elements 9 be calculated.

In 4 sind die Referenzsignale Ri,k für eine Messung i im Vergleich zu unkorrigierten Messsignalen Si,k, welche von den Detektorelementen 9 außerhalb des Abtastbereichs 3 erzeugt werden, in Form eines Diagrams dargestellt, wobei die x-Achse in Zeilen- bzw. Φ-Richtung verläuft und in y-Richtung der Wert des Signals in Einheiten von Grauwerten aufgetragen ist. Unterschiede zwischen der gemessenen Streustrahlung bzw. des Messsignals Si,k und des Referenzsignals Ri,k weisen darauf hin, dass die Detektorelemente im Vergleich zu kalibrierten Detektorelementen unterschiedliche Verstärkungsfaktoren aufweisen. Der Unterschied zu dem Referenzsignal Ri,k wird dadurch behebbar, dass die Messsignale Si,k mit den berechneten Korrekturfaktoren qk multipliziert werden. Werden Messsignale Si,k in logarithmierter Form verarbeitet, wird die Korrektur dadurch erzielt, dass von dem Messsignal Si,k der logarithmierte Korrekturfaktor qk subtrahiert wird.In 4 are the reference signals R i, k for a measurement i compared to uncorrected measurement signals S i, k , which are from the detector elements 9 outside the scanning range 3 are generated in the form of a diagram, wherein the x-axis in the line or Φ-direction and in the y-direction, the value of the signal in units of gray values is plotted. Differences between the measured stray radiation or the measured signal S i, k and the reference signal R i, k indicate that the detector elements have different amplification factors compared to calibrated detector elements. The difference from the reference signal R i, k can be corrected by multiplying the measurement signals S i, k by the calculated correction factors q k . If measurement signals S i, k are processed in logarithmized form, the correction is achieved by subtracting the logarithmized correction factor q k from the measurement signal S i, k .

Bei großer Volumenabdeckung des Detektors 6 bzw. großer Ausdehnung in Richtung der Drehachse 23 kann es zweckmäßig sein, die Streustrahlung nicht nur in Abhängigkeit von der Position eines Detektorelementes 8 innerhalb der Detektorzeile 15, sondern auch in Abhängigkeit von der Position der Detektorzeile 15 in Richtung der Drehachse 23 zu bestimmen. Dadurch kann der Sachverhalt berücksichtigt werden, dass zum Rand des Detektors 6 der Betrag der Streustrahlung abfällt. Die für eine derartige Korrektur notwendigen Referenzsignale Ri,k können mittels Simulation oder mittels eines kalibrierten Detektors bestimmt werden.With large volume coverage of the detector 6 or large extent in the direction of the axis of rotation 23 It may be appropriate, the scattered radiation not only in dependence on the position of a detector element 8th within the detector line 15 but also depending on the position of the detector line 15 in the direction of the axis of rotation 23 to determine. This allows the fact to be taken into account that the edge of the detector 6 the amount of scattered radiation drops. The necessary for such a correction reference signals R i, k can be determined by simulation or by means of a calibrated detector.

Der wesentliche Erfindungsgedanke kann wie folgt zusammengefasst werden:
Die Erfindung betrifft ein Kalibrier- und Korrekturverfahren für eine Röntgeneinrichtung 1 sowie eine Röntgeneinrichtung zur Ausführung eines derartigen Kalibrier- bzw. Korrekturverfahrens. Eine der Röntgeneinrichtung 1 zugeordnete Messanordnung 2 weist eine Mehrzahl von Detektorelementen 8, 9 auf, welche derart angeordnet sind, dass ein erster Teil der Detektorelemente 8 Messsignale des von der Röntgenstrahlung durchstrahlten Abtastbereichs 3 erzeugt und dass ein zweiter Teil der Detektorelemente 9 Messsignale einer Streustrahlung außerhalb des durchstrahlten Abtastbereichs 3 erzeugt. Zu jedem Detektorelement k außerhalb des Abtastbereichs 3 wird aus den Messsignalen Si,k mehrerer Messungen i und zuvor ermittelten Referenzsignalen Ri,k der Streustrahlung 12 ein Korrekturfaktor qk berechnet, so dass ein tatsächlicher Wert der Streustrahlung 12 des Detektorelementes k berechnet werden kann. Auf der Grundlage der so ermittelten Korrekturfaktoren qk und eines entsprechenden Korrekturverfahrens können Bilder erzeugt werden, in denen Bildartefakte von Streustrahlung weitgehend unterdrückt sind.The essential idea of the invention can be summarized as follows:
The invention relates to a calibration and correction method for an X-ray device 1 and an X-ray device for carrying out such a calibration or correction method. One of the X-ray equipment 1 associated measuring arrangement 2 has a plurality of detector elements 8th . 9 which are arranged such that a first part of the detector elements 8th Measuring signals of the irradiated by the X-ray scanning region 3 generated and that a second part of the detector elements 9 Measurement signals of a scattered radiation outside the irradiated scanning area 3 generated. To each detector element k outside the Abtastbe Reich 3 is from the measured signals S i, k of several measurements i and previously determined reference signals R i, k of the scattered radiation 12 calculates a correction factor q k , so that an actual value of the scattered radiation 12 of the detector element k can be calculated. On the basis of the thus determined correction factors q k and a corresponding correction method, images can be generated in which image artifacts of stray radiation are largely suppressed.

Claims (16)

Kalibrierverfahren für eine Röntgeneinrichtung (1) mit einer Messanordnung (2) und mit zumindest einem in einen Abtastbereich (3) der Messanordnung (2) eingebrachten Referenzkörper (4, 10, 11), welche Messanordnung (2) eine Röntgenquelle (5) zur Erzeugung einer Röntgenstrahlung und einen Detektor (6) aufweist, der eine Mehrzahl von Detektorelementen (8, 9) umfasst, welche derart angeordnet sind, dass ein erster Teil der Detektorelemente (8) Messsignale des von der Röntgenstrahlung durchstrahlten Abtastbereichs (3) erzeugen und dass ein zweiter Teil der Detektorelemente (9) Messsignale einer Streustrahlung (12) außerhalb des durchstrahlten Abtastbereichs (3) erzeugen, bei dem zu jedem Detektorelement k außerhalb des Abtastbereichs (3) aus den Messsignalen Si,k mehrerer Messungen i und zuvor ermittelten Referenzsignalen Ri,k der Streustrahlung (12) ein Korrekturfaktor qk berechnet wird, so dass ein korrigierter Wert der Streustrahlung (12) des Detektorelementes k berechnet werden kann.Calibration method for an X-ray device ( 1 ) with a measuring arrangement ( 2 ) and with at least one into a scanning area ( 3 ) of the measuring arrangement ( 2 ) introduced reference body ( 4 . 10 . 11 ), which measuring arrangement ( 2 ) an X-ray source ( 5 ) for generating an X-radiation and a detector ( 6 ) having a plurality of detector elements ( 8th . 9 ), which are arranged such that a first part of the detector elements ( 8th ) Measurement signals of the scanning range irradiated by the X-radiation ( 3 ) and that a second part of the detector elements ( 9 ) Measurement signals of scattered radiation ( 12 ) outside the irradiated scanning area ( 3 ), in which, for each detector element k, outside the scanning range ( 3 ) from the measurement signals S i, k of several measurements i and previously determined reference signals R i, k of the scattered radiation ( 12 ) a correction factor q k is calculated so that a corrected value of the scattered radiation ( 12 ) of the detector element k can be calculated. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Messungen i aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Projektionsrichtungen durchgeführt werden.The method of claim 1, wherein the measurements i be performed from a plurality of different projection directions. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Referenzkörper (3) rotationsunsymmetrisch ist, so dass für die unterschiedlichen Projektionsrichtungen unterschiedliche Beträge der Messsignale Sik einer Streustrahlung (12) erzeugt werden.Method according to claim 2, wherein the reference body ( 3 ) is rotationally asymmetric, so that for the different projection directions different amounts of the measurement signals S ik of stray radiation ( 12 ) be generated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei aus den Messsignalen Si,k ein vom Betrag des Messsignals abhängiger Korrekturfaktor qk berechnet wird.Method according to one of claims 1 to 3, wherein from the measurement signals S i, k a dependent of the amount of the measurement signal correction factor q k is calculated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Messungen i mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Referenzkörpern (4, 10, 11) durchgeführt werden, welche nacheinander in den Abtastbereich (3) eingebracht werden.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the measurements i with a plurality of different reference bodies ( 4 . 10 . 11 ), which successively enter the scanning area ( 3 ) are introduced. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Korrekturfaktor qk aus der folgenden gewichteten Summe berechnet wird:
Figure 00160001
wobei mit k das k-te Detektorelement außerhalb des Abtastbereichs, mit i die i-te Messung, mit λi ein Gewichtungsfaktor, mit S das Messsignal und mit R das Referenzsignal des Detektorelementes k bezeichnet wird und wobei die Summe der Gewichtungsfaktoren λi über sämtliche Messungen i gleich eins ist.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the correction factor q k is calculated from the following weighted sum:
Figure 00160001
where k denotes the k-th detector element outside the scanning range, i the i-th measurement, λ i a weighting factor, S the measurement signal and R the reference signal of the detector element k and where the sum of the weighting factors λ i over all Measurements i is equal to one. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Korrekturfaktor qk aus der folgenden gewichteten Summe berechnet wird:
Figure 00160002
wobei mit k das k-te Detektorelement außerhalb des Abtastbereichs, mit i die i-te Messung, mit λi ein Gewichtungsfaktor, mit S das Messsignal und mit R das Referenzsignal des Detektorelementes k bezeichnet wird und wobei die Summe der Gewichtungsfaktoren λi über sämtliche Messungen i gleich eins ist.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the correction factor q k is calculated from the following weighted sum:
Figure 00160002
where k denotes the k-th detector element outside the scanning range, i the i-th measurement, λ i a weighting factor, S the measurement signal and R the reference signal of the detector element k and where the sum of the weighting factors λ i over all Measurements i is equal to one. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Gewichtungsfaktoren λi so gewählt sind, dass für große Messsignale Sik der Gewichtungsfaktor λi größer ist als für kleine Messsignale Si,k.The method of claim 6 or 7, wherein the weighting factors λ i are selected so that for large measurement signals S ik of the weighting factor λ i is greater than for small measurement signals S i, k . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Referenzsignale Ri,k zu jeder Messung i mittels eines kalib rierten Detektors im Vorfeld des Kalibrierverfahrens ermittelt werden.Method according to one of claims 1 to 8, wherein the reference signals R i, k are determined for each measurement i by means of a calibrated detector in the run-up to the calibration procedure. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Referenzsignale Ri,k zu jeder Messung i mittels einer Simulation im Vorfeld des Kalibrierverfahrens ermittelt werden.Method according to one of claims 1 to 8, wherein the reference signals R i, k are determined for each measurement i by means of a simulation in the run-up to the calibration process. Korrekturverfahren für eine Röntgeneinrichtung (1) zur Korrektur von Streustrahlung (12) mit einer Messanordnung, welche eine Röntgenquelle (5) zur Erzeugung einer Röntgenstrahlung und einen Detektor (6) aufweist, der eine Mehrzahl von Detektorelementen (8, 9) umfasst, welche derart angeordnet sind, dass ein erster Teil der Detektorelemente (8) Messsignale des von der Röntgenstrahlung durchstrahlten Abtastbereichs (3) erzeugen und dass ein zweiter Teil der Detektorelemente (9) Messsignale einer Streustrahlung (12) außerhalb des durchstrahlten Abtastbereichs (3) erzeugen, – bei dem ein Kalibrierverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur Berechnung von Korrekturfaktoren qk durchgeführt wird, – bei dem an den Positionen der Detektorelemente außerhalb des Abtastbereichs (3) jeweils ein Wert der Streustrahlung (12) durch Multiplikation des Messsignals Si,k mit dem berechneten Korrekturfaktor qk ermittelt wird, – bei dem anschließend aus den Werten der Streustrahlung (12) außerhalb des Abtastbereichs (3) zu jedem der innerhalb des Abtastbereichs (3) angeordneten Detektorelemente (8) ein Wert der Streustrahlung (12) ermittelt wird und – bei dem die so berechneten Werte der Streustrahlung (12) von den Messsignalen des jeweiligen Detektorelementes (8) abgezogen werden.Correction method for an X-ray device ( 1 ) for the correction of stray radiation ( 12 ) with a measuring arrangement, which is an X-ray source ( 5 ) for generating an X-radiation and a detector ( 6 ) having a plurality of detector elements ( 8th . 9 ), which are arranged such that a first part of the detector elements ( 8th ) Measurement signals of the scanning range irradiated by the X-radiation ( 3 ) and that a second part of the detector elements ( 9 ) Measurement signals of scattered radiation ( 12 ) outside the irradiated scanning area ( 3 ), in which a calibration method according to one of claims 1 to 10 is carried out for the calculation of correction factors q k , in which at the positions of the detector elements outside the scanning region ( 3 ) each one value of the scattered radiation ( 12 ) by multiplying the measurement signal S i, k by the calculated correction factor tor q k is determined, in which, subsequently, the values of the scattered radiation ( 12 ) outside the scanning range ( 3 ) to each of the within the scanning range ( 3 ) arranged detector elements ( 8th ) a value of the scattered radiation ( 12 ) and - in which the calculated values of the scattered radiation ( 12 ) of the measuring signals of the respective detector element ( 8th ) subtracted from. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Detektorelemente (8, 9) zu Detektorzeilen (15, 16) angeordnet sind, so dass die zumindest eine Detektorzeile (15) innerhalb des Abtastbereichs parallel zu der zumindest einen Detektorzeile (16) außerhalb des Abtastbereichs (3) verläuft, bei dem der Wert der Streustrahlung der Detektorelemente (8) innerhalb des Abtastbereichs (3) jeweils mit dem Wert der Streustrahlung (12) desjenigen Detektorelementes (9) außerhalb des Abtastbereichs (3) gleichgesetzt wird, welches sich in Zeilenrichtung (13) an derselben Position befindet.Method according to claim 11, wherein the detector elements ( 8th . 9 ) to detector lines ( 15 . 16 ) are arranged so that the at least one detector row ( 15 ) within the scanning area parallel to the at least one detector row ( 16 ) outside the scanning range ( 3 ), in which the value of the scattered radiation of the detector elements ( 8th ) within the scanning range ( 3 ) each with the value of scattered radiation ( 12 ) of that detector element ( 9 ) outside the scanning range ( 3 ), which is in the row direction ( 13 ) is in the same position. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Detektorelemente (8, 9) zu Detektorzeilen (15, 16) angeordnet sind, so dass die zumindest eine Detektorzeile (15) innerhalb des Abtastbereichs (3) parallel zu der zumindest einen Detektorzeile (16) außerhalb des Abtastbereichs (3) verläuft, bei dem der Wert der Streustrahlung der Detektorelemente (8) innerhalb des Abtastbereichs (3) jeweils in Abhängigkeit der Position des Detektorelementes senkrecht zur Zeilenrichtung (13) aus dem Wert der Streustrahlung (12) desjenigen Detektorelementes (9) außerhalb des Abtastbereichs (3) ermittelt wird, welches sich in Zeilenrichtung (13) an derselben Position befindet.Method according to claim 11, wherein the detector elements ( 8th . 9 ) to detector lines ( 15 . 16 ) are arranged so that the at least one detector row ( 15 ) within the scanning range ( 3 ) parallel to the at least one detector row ( 16 ) outside the scanning range ( 3 ), in which the value of the scattered radiation of the detector elements ( 8th ) within the scanning range ( 3 ) in each case as a function of the position of the detector element perpendicular to the line direction ( 13 ) from the value of scattered radiation ( 12 ) of that detector element ( 9 ) outside the scanning range ( 3 ), which is in the row direction ( 13 ) is in the same position. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Detektorzeile (16) außerhalb des Abtastbereichs (3) weniger Detektorelemente aufweist als die Detektorzeile (16) innerhalb des Abtastbereichs (3), so dass in Zeilenrichtung (13) Abtastlücken (14) entstehen, bei dem der Wert der Streustrahlung (12) an den Positionen der Abtastlücken (14) durch eine Interpolation der Werte der Streustrahlung (12) von in Zeilenrichtung (13) benachbarten Detektorelementen (9) berechnet wird.Method according to claim 12 or 13, wherein the detector row ( 16 ) outside the scanning range ( 3 ) has fewer detector elements than the detector line ( 16 ) within the scanning range ( 3 ), so that in the row direction ( 13 ) Sampling gaps ( 14 ), in which the value of the scattered radiation ( 12 ) at the positions of the sampling gaps ( 14 ) by interpolation of the values of scattered radiation ( 12 ) from in the row direction ( 13 ) adjacent detector elements ( 9 ) is calculated. Röntgeneinrichtung, welche zur Ausführung eines Kalibrierverfahrens nach einem der Anspruch 1 bis 10 entsprechend eingerichtet ist.X-ray device, which for the execution of a Calibration method according to one of claims 1 to 10 correspondingly is set up. Röntgeneinrichtung, welche zur Ausführung eines Korrekturverfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 14 entsprechend eingerichtet ist.X-ray device, which for the execution of a Correction method according to one of Claims 11 to 14 correspondingly is set up.
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