FR2866178A1 - Procede et dispositif pour ameliorer l'acquisition de donnees a l'aide d'un detecteur numeriques de rayons x - Google Patents
Procede et dispositif pour ameliorer l'acquisition de donnees a l'aide d'un detecteur numeriques de rayons x Download PDFInfo
- Publication number
- FR2866178A1 FR2866178A1 FR0500857A FR0500857A FR2866178A1 FR 2866178 A1 FR2866178 A1 FR 2866178A1 FR 0500857 A FR0500857 A FR 0500857A FR 0500857 A FR0500857 A FR 0500857A FR 2866178 A1 FR2866178 A1 FR 2866178A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- data
- detector
- lines
- image data
- scan line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 5
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 3
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 23
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 5
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000002792 vascular Effects 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 230000000135 prohibitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 210000000115 thoracic cavity Anatomy 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/30—Transforming light or analogous information into electric information
- H04N5/32—Transforming X-rays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
- H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/30—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming X-rays into image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
- H04N25/40—Extracting pixel data from image sensors by controlling scanning circuits, e.g. by modifying the number of pixels sampled or to be sampled
- H04N25/41—Extracting pixel data from a plurality of image sensors simultaneously picking up an image, e.g. for increasing the field of view by combining the outputs of a plurality of sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
Procédé (800) et système (100) pour améliorer l'acquisition de données d'image radiologique à l'aide d'un détecteur numérique (110) de rayons x. Le procédé (800) et le système (100) comprennent la définition de groupes de lignes de balayage (350) dans un détecteur (110) (810), l'association de lignes de données (340) dans le détecteur (110) avec les groupes de lignes de balayage (350) (820) et l'extraction de données d'image des groupes de lignes de balayage (350) à l'aide des lignes de données associées (340) (850). Les lignes de balayage (350) sont connectées à une pluralité de pixels. Une région intéressante peut être définie dans le détecteur (110). Les pixels obtiennent des données d'image concernant la région intéressante. Les données d'image peuvent être extraites d'au moins une ligne de balayage (350) dans chacun des groupes de lignes de balayage (350) à l'aide des lignes de données associées (340). Selon une autre possibilité, les données d'image peuvent être extraites de groupes alternés des lignes de balayage (350), à l'aide des lignes de données associées (340). Les données d'image peuvent également être séparées des pixels adjacents lus à l'aide d'une pluralité de lignes de données (140).
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR AMELIORER L'ACQUISITION DE
DONNEES A L'AIDE D'UN DETECTEUR NUMERIQUE A
SEMI-CONDUCTEURS DE RAYONS X
La présente invention concerne d'une façon générale l'imagerie radiologique. En particulier, la présente invention est relative à l'amélioration de l'acquisition de données d'image radiologique à l'aide d'un détecteur numérique de rayons x.
On peut utiliser des images radiologiques à de nombreuses fins. Par exemple, on peut détecter des défauts à l'intérieur d'un objet. On peut aussi déterminer des modifications de structure interne ou d'alignement. En outre, l'image peut révéler la présence ou l'absence de structures internes dans l'objet. Les informations obtenues par imagerie radiologique trouvent des applications dans de nombreux domaines, dont la médecine et la fabrication.
On utilise couramment des systèmes d'imagerie radiologique pour prendre, par exemple, des images thoraciques, cervicales, spinales, crâniennes et abdominales qui, souvent, contiennent des informations nécessaires pour permettre à un médecin de réaliser un diagnostic précis. Les systèmes d'imagerie radiologique comprennent ordinairement une source de rayons x et un détecteur de rayons x. Lors de la prise d'une image radiologique du thorax, par exemple, un patient se tient avec le thorax appuyé contre le détecteur de rayons x, un radiologue plaçant le détecteur de rayons x et la source de rayons x à une hauteur appropriée. Les rayons x produits par la source se propagent à travers le thorax du patient, puis le détecteur de rayons x détecte l'énergie de rayons x générée par la source et atténuée à des degrés divers par différentes parties du corps. Un système de commande correspondant obtient l'énergie de rayons x détectée à partir du détecteur de rayons x et réalise une image diagnostic correspondante sur un support d'affichage.
Le détecteur de rayons x peut être, par exemple, un détecteur à écran plat en silicium amorphe. Le silicium amorphe est un type de silicium à structure non cristalline. Des pixels d'image sont formés à partir de photodiodes en silicium amorphe connectées à des commutateurs présents sur l'écran plat. Un scintillateur est placé en face du détecteur à écran plat. Le scintillateur reçoit des rayons x provenant d'une source de rayons x et émet de la lumière en réponse aux rayons x absorbés. La lumière active les photodiodes présentes dans le détecteur à écran plat en silicium amorphe. Des composants électroniques de lecture obtiennent des données sur les pixels à partir des photodiodes par l'intermédiaire de lignes (colonnes) de données et de lignes (rangées) de balayage. Des images peuvent être formées à partir des données sur les pixels. Les images peuvent être affichées en temps réel. Les détecteurs à écran plat peuvent présenter des images plus détaillées que des amplificateurs de luminance. Les détecteurs à écran plat peuvent permettre une acquisition d'image plus rapide qu'avec des amplificateurs de luminance.
Un détecteur de rayons x à écran plat à semi-conducteurs comprend ordinairement une matrice d'éléments d'image (pixels) composée de transistors à effet de champ (TEC) et de photodiodes. Les TEC servent de commutateurs et les photodiodes sont des détecteurs de lumière. La matrice de TEC et de photodiodes peut être en silicium amorphe. Un composé tel que de l'iodure de césium (CsI) est déposé par-dessus le silicium amorphe. Le CsI absorbe les rayons x et convertit les rayons x en lumière. La lumière est ensuite détectée par les photodiodes. La photodiode sert de condensateur et stocke une charge.
Une initialisation du détecteur a lieu avant une radiographie. Pendant une initialisation du détecteur, le détecteur est nettoyé avant une radiographie. Pendant le nettoyage, chaque diode subit une polarisation inverse et est chargée à une tension connue. Le détecteur est ensuite exposé à des rayons x qui sont absorbés par le CsI déposé sur le détecteur. La lumière émise par le CsI en proportion du flux de rayons x rend conductrices les photodiodes concernées, qui se déchargent partiellement. Au terme de l'exposition aux rayons x, une tension dans chaque photodiode est rétablie à une valeur initiale. Une valeur de charge pour rétablir la tension initiale sur chaque photodiode affectée est mesurée. La valeur de charge mesurée devient une mesure d'une dose de rayons x intégrée par un pixel pendant la durée de l'exposition.
Le détecteur est lu ou nettoyé conformément à la structure de la matrice. Ainsi, le détecteur est lu ligne de balayage après ligne de balayage. Un commutateur à TEC correspondant à chaque photodiode sert à commander la lecture des photodiodes sur une ligne de balayage donnée. La lecture s'effectue chaque fois qu'une image produite par le détecteur contient des données telles que des données d'exposition et/ou des données de décalage. Le nettoyage a lieu lorsque des données doivent être éliminées du détecteur au lieu d'être stockées ou de servir à produire une image. Le nettoyage est effectué pour maintenir une bonne polarisation sur les photodiodes pendant les périodes de repos. Le nettoyage peut également servir, par exemple, à réduire des effets de retard ou de rétablissement incomplet de la charge des photodiodes. Le nettoyage rétablit la charge appliquée aux photodiodes, mais la charge peut n'être pas mesurée. Si les données sont mesurées pendant le nettoyage, les données peuvent être simplement éliminées.
Les éléments de commutation présents dans un détecteur de rayons x à semiconducteurs limitent fortement le nombre de contacts électriques créés avec le détecteur. En l'absence d'éléments de commutation, au moins un contact pour chaque pixel est présent dans le détecteur. Le manque d'éléments de commutation risque de rendre prohibitive la fabrication de détecteurs complexes. Les éléments de commutation réduisent le nombre de contacts à une valeur non supérieure au nombre de pixels sur le pourtour de la matrice du détecteur. Les pixels à l'intérieur de la matrice sont groupés les uns avec les autres sur chaque axe de la matrice du détecteur. Une rangée entière de la matrice est commandée simultanément lorsque la ligne de balayage affectée aux grilles des TEC des pixels de cette rangée est activée.
Chacun des pixels de la rangée est connecté à une ligne de données séparée par l'intermédiaire d'un commutateur. Le commutateur sert aux composants électroniques de lecture pour rétablir la charge appliquée à la photodiode. A mesure que chaque rangée est activée, la charge de tous les pixels de la rangée est rétablie simultanément dans les photodiodes respectives par les composants électroniques de lecture sur les différentes lignes de données. Chaque ligne de données comporte ordinairement une voie de lecture spécialisée associée à la ligne de données.
La qualité de l'image est un important critère pour la conception d'un détecteur de rayons x à semi-conducteurs. Pour parvenir à une qualité maximale de l'image, le bruit créé par les composants électroniques de lecture doit être réduit le plus possible. En outre, le bruit électronique affectant une image peut être influencé par les valeurs de résistance et de capacité des lignes de données extrayant des données de la matrice du détecteur. Pour réduire l'effet de la résistance et de la capacité des lignes de données sur le bruit de l'image, les lignes de données de la matrice du détecteur peuvent être divisées en deux afin de réduire la longueur des lignes de données. Des composants électroniques de lecture peuvent être ajoutés de part et d'autre du détecteur, plutôt que d'un seul côté, pour lire les lignes de données divisées. Cependant, les composants électroniques de lecture à lignes de données divisées ne peuvent fonctionner qu'à la moitié de la vitesse de composants électroniques de lecture à lignes de données non divisées pour parvenir à la même vitesse de lecture du détecteur.
De plus, les composants électroniques du détecteur peuvent être réalisés sous la forme de blocs de construction de base pour assurer la modularité et faciliter la reconfiguration. Par exemple, les pilotes de balayage peuvent être modularisés sous la forme d'un petit ensemble qui comporte des pilotes pour 256 lignes de balayage, par exemple. Les voies de lecture peuvent être modularisées sous la forme d'un petit ensemble qui, par exemple, extrairait et convertirait les signaux de 256 lignes de données. Les dimensions, la forme, l'architecture et les dimensions des pixels de divers détecteurs à semi-conducteurs employés dans divers systèmes d'imagerie déterminent l'agencement et le nombre de modules de balayage et de modules de données à utiliser.
Une carte de commande sert à lire le détecteur. Un micrologiciel programmable peut être utilisé pour adapter des dispositifs de commande programmables de la carte de commande pour un détecteur particulier. De plus, une carte de référence et de régulation (CRR) peut être utilisée avec un détecteur pour générer des tensions d'alimentation et de référence sensibles au bruit (dont une référence de conversion dynamique) utilisées par les modules de balayage et de données pour lire des données. La CRR distribue également aux modules des signaux de commande générés par la carte de commande et recueille les données renvoyées par les modules de données. Ordinairement, la CRR est conçue spécifiquement pour un détecteur particulier. Une interface entre la carte de commande et la CRR peut être réalisée sous la forme d'une interface classique de façon que les signaux pour les différents détecteurs se présentent sous un format semblable.
La lecture du détecteur peut s'effectuer sous la forme d'un processus à enchaînement à la queue leu leu à l'origine des modules de données. A mesure que chaque ligne de balayage est activée (par exemple, la ligne de balayage IV), une voie de lecture de module de données acquiert un signal (par exemple, une charge) à partir du pixel présent sur sa ligne de données qui est activée par la ligne de balayage N. Pendant que le module de données convertit la charge acquise à partir de la ligne de balayage N, le module de données peut acquérir un signal à partir de la ligne de balayage N+1. Ensuite, pendant que le module de données transfère ou délivre les données (numériques) converties à partir de la ligne de balayage N et qu'il convertit la charge acquise à partir de la ligne de balayage N+1, une charge peut être acquise à partir de la ligne de balayage N+2. Les données de chacun des modules de données sont délivrées à un bus sur la base d'un certain critère, par exemple un ordre dans l'espace ou le temps. Les données circulent depuis le module de données, passent par la CRR puis par la carte de commande. Dans la carte de commande, les données passent par une table de conversion (LUT) sur la carte de commande puis par un micrologiciel programmable tel qu'un réseau prédiffusé programmable par l'utilisateur (RPPU) sur la carte de commande pour être programmées. Les données formatées sont: ensuite transmises par l'intermédiaire d'un dispositif de codage tel qu'un dispositif de codage Fibre Channel, et par l'intermédiaire d'un dispositif de conversion de parallèle en série de données. Enfin, les données électriques qui ont subi une conversion de parallèle en série sont converties en une série d'impulsions lumineuses avant que les données ne quittent la carte de commande via une connexion optique à fibres. Une latence finie est maintenue entre le moment où les données quittent un module de données et le moment où les données apparaissent à la sortie de la carte de commande. Les données peuvent être réenregistrées en de multiples points sur le trajet des données (par exemple en ajoutant un délai d'horloge dans chaque registre), et en maintenant néanmoins une latence finie.
Actuellement, des éléments en plate-forme, comme les modules de balayage et de données et le matériel des cartes de commande, sont conçus pour les applications les plus exigeantes. Ainsi, des applications moins exigeantes ou différentes présentent l'inconvénient de performances inefficaces. Par exemple, l'imagerie vasculaire est une application exigeante pour les modules de données impliquant l'acquisition de très bas niveau de signaux à des cadences de prise de vue élevées. Pour l'imagerie vasculaire, les modules de données peuvent consommer plus d'énergie que pour d'autres applications telles que la radiographie du thorax. En outre, comme une grande partie d'un détecteur fonctionne ordinairement avec un chevauchement à la queue leu leu, l'augmentation de la cadence d'acquisition d'image pour le détecteur implique une optimisation de multiples processus fonctionnant simultanément à des vitesses comparables. Ainsi, il serait très souhaitable de disposer d'un système et d'un procédé simplifiés pour optimiser la vitesse de lecture du détecteur et de l'acquisition d'image.
De plus, on conçoit actuellement des modules de données utilisant des circuits intégrés personnalisés. La mise au point et le perfectionnement des circuits intégrés personnalisés prennent beaucoup de temps. Ainsi, on a besoin d'un système et d'un procédé pour réaliser des cadences de prise de vue plus rapides sans dépendre de l'élaboration de circuits intégrés personnalisés.
Il existe donc un besoin d'une acquisition perfectionnée de données d'image radiologique à l'aide d'un détecteur numérique de rayons x.
Certaines formes de réalisation de la présente invention présentent un procédé et un système pour améliorer l'acquisition de données d'image radiologique à l'aide d'un détecteur numérique de rayons x. Dans une forme de réalisation, le procédé comprend la définition de groupes de lignes de balayage dans un détecteur, l'association de lignes de données dans le détecteur avec le groupe de lignes de balayage et la lecture de données d'image dans le groupe de lignes de balayage à l'aide des lignes de données correspondantes. Les lignes de balayage sont connectées à une pluralité de pixels.
Le procédé peut également comprendre la définition d'une région intéressante dans le détecteur. Les pixels obtiennent des données d'image concernant la région intéressante. De plus, le procédé peut comprendre l'extraction des données d'image d'au moins une ligne de balayage dans chacun des groupes de lignes de balayage à l'aide des lignes de données correspondantes. Selon une autre possibilité, le procédé peut comprendre l'extraction des données d'image à partir de groupes alternés des lignes de balayage à l'aide des lignes de données correspondantes. Le procédé peut comprendre la division en deux groupes de données d'image appartenant à des pixels adjacents lus à l'aide d'une pluralité de lignes de données. Dans une forme de réalisation, une lecture est obtenue par groupe à tout moment donné pendant la lecture des détecteurs afin de réduire le plus possible le temps de lecture (d'obtenir une cadence maximale de prise d'image).
Dans une forme de réalisation, le procédé comprend la définition d'une région intéressante dans un détecteur de rayons x, l'exposition d'un objet à des rayons x pour produire des données d'image, l'association de groupes de lignes de données d'après leur position dans le détecteur de rayons x, et l'extraction des données d'image à partir du détecteur de rayons x d'après les groupes de lignes de balayage. Les lignes de balayage contiennent une pluralité de pixels. Le procédé peut comprendre l'association de modules de données avec des groupes alternés des lignes de balayage. Les modules de données extraient les données d'image des groupes de lignes de balayage à l'aide des lignes de données. Le procédé peut également comprendre l'extraction simultanée des données d'image à partir d'une ligne de balayage dans chacun des groupes de lignes de balayage. Le procédé peut comprendre l'addition des données d'image à partir des pixels adjacents lus en même temps. Dans une forme de réalisation, les données d'image sont extraites à la queue leu leu du détecteur de rayons x. Les données d'image peuvent être extraites du détecteur de rayons x à l'aide d'une pluralité de lignes de données qui sont divisées au centre de la matrice du détecteur.
Dans une forme de réalisation, un système perfectionné de détecteur de rayons x comprend une matrice de pixels représentant des données d'image, une pluralité de lignes de balayage connectant la matrice de pixels, une pluralité de lignes de données pour extraire les données d'image de la matrice de pixels, et une pluralité de modules de données pour obtenir les données d'image à partir de la matrice de pixels. Les lignes de balayage sont associées en une pluralité de groupes. Les différents modules de données obtiennent les données d'image sur les différentes lignes de données à partir des groupes de lignes de balayage.
Les modules de données peuvent extraire simultanément des données d'image d'une ligne de balayage de chacun des groupes de lignes de balayage. Les modules de données peuvent également traiter à la queue leu leu les données d'image. Les différents modules de données peuvent être associés avec des paires alternées des différentes lignes de balayage. Le système peut également comprendre des composants électroniques de lecture pour obtenir les données d'image à l'aide des modules de données. Dans une forme de réalisation, les composants électroniques de lecture additionnent les signaux de données d'image à partir de pixels adjacents.
Dans une forme de réalisation, le système comprend un système d'acquisition de données pour commander l'acquisition de données d'image à partir de la matrice de pixels. Le système d'acquisition de données est apte à définir une région intéressante n'importe où dans la matrice de pixels. Le système peut comprendre un système d'acquisition de données pour lire les données d'image à l'aide des modules de données. Le système d'acquisition de données communique avec un écran comportant des lignes de données divisées (par exemple, divisées au centre d'une matrice de pixels) pour lire des données d'image à l'aide des modules de données. Selon une autre possibilité, le système d'acquisition de données peut communiquer avec un écran comportant des lignes de données qui s'étendent dans le sens de la longueur de l'écran mais ne se connectent pas à chaque pixel devant lesquels passent les lignes de données. Dans une forme de réalisation, le système comprend une carte de référence et de régulation pour transmettre des données d'image entre les modules de données et une sortie.
Dans une forme de réalisation, le système comprend une unité de regroupement de données à utiliser avec un détecteur. L'unité de regroupement de données comporte une pluralité de modules de données pour recevoir des données d'une pluralité de lignes de balayage du détecteur. Les différents modules de données sont organisés en au moins un groupe. L'unité de regroupement de données comprend également un multiplexeur pour multiplexer des données appartenant aux différents modules de données vers un bus de données d'image à un débit à l'interface des données plus grand qu'un débit de sortie du module de données. Le débit à l'interface des données peut être au moins deux fois plus grand que le débit de sortie du module de données. Les données des différents modules de données peuvent être stockées dans au moins un registre de maintien extérieur aux différents modules de données. L'unité de regroupement de données peut également comprendre une pluralité de registres pour extraire des données à la queue leu leu à partir des différents modules de données.
L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un 15 mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 représente un système d'imagerie utilisé selon une forme de réalisation cie la présente invention; la Fig. 2 illustre une forme de réalisation d'une matrice de détecteur de 20 rayons x à semi-conducteurs dans un détecteur de rayons x; la Fig. 3 représente une vue d'un niveau inférieur d'une forme de réalisation d'une matrice de détecteur de rayons x à semi-conducteurs dans un détecteur de rayons x; la Fig. 4 représente une matrice de détecteur perfectionnée comprenant des 25 paires alternées de lignes de balayage selon une forme de réalisation de la présente invention; la Fig. 5 représente des blocs de pixels groupés dans des paires de lignes de balayage avec des lignes de données divisées correspondantes selon une forme de réalisation de la présente invention; la Fig. 6 représente un bloc de pixels groupés dans quatre paires tournantes de lignes de balayage avec des lignes de données (non divisées) correspondantes utilisées selon une forme de réalisation de la présente invention; la Fig. 7 représente une carte de référence et de régulation (CRR) d'un détecteur pour des composants électroniques de lecture utilisés selon une forme de 35 réalisation de la présente invention; et la Fig. 8 représente un organigramme pour un procédé perfectionné d'acquisition de données pour une région intéressante dans un détecteur numérique de rayons x utilisé selon une forme de réalisation de la présente invention.
La Fig. 1 représente un système d'imagerie 100 utilisé selon une forme de réalisation de la présente invention. Le système d'imagerie 100 comprend une pluralité de sous-systèmes. A titre d'illustration, le système d'imagerie 100 est décrit en tant que système de radiologie. Le système d'imagerie 100 comprend des systèmes secondaires tels qu'un détecteur 110 de rayons x comprenant une matrice 115 de cellules de détection, une source 120 de rayons x, un scintillateur 125 et un objet 130. Le système d'imagerie 100 comprend également un système d'acquisition 140 de données avec des composants électroniques de lecture 145. Dans une forme de réalisation, 1'[e scintillateur 125 comporte un écran placé en face du détecteur 110. Dans une forme de réalisation, le détecteur 110 est un détecteur à écran plat en silicium amorphe. L'objet 130 peut être un patient ou un autre objet dont on veut réaliser une image.
L'objet 130 est placé dans le système d'imagerie 100 pour réaliser une image. Dans un exemple de système, une source 120 de rayons x est placée au-dessus de l'objet 130. Le détecteur 110 de rayons x est placé sous l'objet 130. Le scintillateur 125 est placé entre l'objet 130 et le détecteur 110 de rayons x. des rayons x sont transmis depuis la source 120 de rayons x, à travers l'objet 130, jusqu'au scintillateur 125. Le scintillateur 125 émet de la lumière en réponse aux rayons x émis par la source 120 de rayons x à travers l'objet 130. La lumière émise est transmise au détecteur 110 de rayons x et à la matrice 115 du détecteur de rayons x. Par exemple, la lumière émise par le scintillateur 125 active ou décharge à des degrés divers des photodiodes de la matrice 115 du détecteur. Le composant électronique de lecture 125 peut comporter une carte de référence et de régulation (CRR) ou un autre dispositif de regroupement de données. La CRR peut recevoir et connecter des modules de données pour transmettre des données au système d'acquisition 140 de données depuis le détecteur 110. Le composant électronique de lecture 145 transmet les données au système d'acquisition 140 de données depuis le détecteur 110. ]Le système 140 d'acquisition de données forme d'après les données une image et peut stocker, afficher et/ou transmettre l'image.
La Fig. 2 illustre une forme de réalisation d'une matrice de détection 115 de rayons x, à servi-conducteurs, dans un détecteur 110 de rayons x. La matrice de détection 115 de rayons x est constituée par des cellules 210 correspondant à des pixels d'une image radiologique. Les cellules 210 peuvent être disposées en colonnes 220 et en rangées 230. Les cellules 210 sont commandées par des lignes de balayage le long de la rangée 230 et sont lues par des lignes de données le long de la colonne 220. Une ou plusieurs cellules 210 sont configurées pour un ou plusieurs pixels sur une image radiologique. Les pixels sont activés pour produire l'image numérique radiologique voulue du patient 130.
La Fig. 3 illustre une vue d'un niveau inférieur d'une forme de réalisation d'une matrice de détection 115 de rayons x, un semiconducteur, dans le détecteur 110 de rayons x. Chaque cellule 210 comprend une photodiode 320 et un transistor à effet de champ (TEC) 330. Des lignes de données 340 et des lignes de balayage 350 relient entre elles les différentes cellules 210 de la matrice 115 du détecteur. Les lignes de données 340 connectent les cellules 210 aux composants électroniques de lecture 145 du système 140 d'acquisition de données. Un scintillateur 125 est placé au-dessus de la matrice 115 de cellules 210. Le scintillateur 125 émet de la lumière en réponse aux rayons x qui le frappent. Une charge extraite d'une photodiode 320 correspond à la lumière émise par la surface du scintillateur (et donc à l'intensité des rayons x). Par l'intermédiaire des composants électroniques de lecture 145, le système 140 d'acquisition de données acquiert des données d'images radiologiques à partir de la matrice 115 du détecteur de rayons x.
Le système 140 d'acquisition de données peut acquérir des données d'images radiologiques à partir de la matrice 115 du détecteur de rayons x en recevant un signal émis par les lignes 340 de données à partir des cellules 210 de la matrice 115 du détecteur de rayons x via des lignes 340 de données et des modules de données. Le signal provenant des lignes 340 de données peut être généré par la charge rétablie dans les photodiodes 320. La charge prélevée dans les photodiodes 320 peut résulter de l'absorption de lumière par les photodiodes 320. La lumière est émise par le scintillateur 125 directement au-dessus des photodiodes 320 en réponse à l'absorption de l'énergie des rayons x par le scintillateur 125. Les TEC 330 permettent à la charge rétablie dans les photodiodes 320 de se propager sous la forme d'un signal via les lignes de données 340. Les TEC 330 peuvent être activés par l'unité de commande (non représentée) de TEC dans le système 140 d'acquisition de données ou les composants électroniques de lecture 145. Le signal reçu par le système 140 d"acquisition de données peut comporter un décalage produit par les caractéristiques de rétention de charges et les effets de fuites des TEC 330 et des photodiodes 320.
Les modules de données dans le détecteur 110 sont utilisés conjointement avec les composants électroniques de lecture 145 pour acquérir des signaux de données d'image à partir de cellules de la matrice 115 du détecteur. Le fait de doubler un nombre de modules de données et de lignes de données dans le détecteur 110 double le débit des données depuis le détecteur 110 vers le système 140 d'acquisition de données. Cependant, la vitesse de sortie d'un seul module de données qui occupent un bus de données sur la carte de référence et de régulation (CRR) des composants électroniques de lecture 145 reste la même. En outre, les modules de données supplémentaires peuvent acquérir des signaux à partir d'autres sources que les lignes de données existantes, qui sont occupées par les modules de données existants.
Dans une forme de réalisation, un écran perfectionné du détecteur 110 permet des connexions pour des modules de données supplémentaires. Enoutre, les lignes de données de la matrice 115 du détecteur, préalablement groupées en deux ensembles géométriquement distincts de lignes de données (par exemple, comme représenté sur la Fig. 3, une moitié supérieure et une moitié inférieure), sont subdivisées en régions supplémentaires. Par exemple, les lignes de balayage de la matrice 115 sont divisées en quatre régions de lignes de balayage. Les quatre régions de lignes de balayages forment en alternance des paires impaires et paires.
La Fig. 4 représente une matrice perfectionnée 115 de détecteur comprenant des paires alternées de lignes de balayage selon une forme de réalisation de la présente invention. Une moitié inférieure de la matrice 115 du détecteur, par exemple, comprend sur un bord de la matrice 115 deux lignes de balayage (N, N+1) correspondant à un premier groupe ou région (groupe A) suivies de deux lignes de balayage (N+2, N+3) correspondant à un deuxième groupe (groupe B), suivies de deux lignes de balayage du groupe A, deux lignes de balayage du groupe B, etc. Une moitié supérieure de la matrice 115 du détecteur peut de même être subdivisée en groupes A et B. Dans une forme de réalisation, chaque groupe de lignes de balayage est associé à un ensemble de lignes de données et de modules de données.
La Fig. 5 représente des blocs de pixels groupés dans des paires de lignes de balayage, des lignes de données divisées correspondantes étant utilisées selon une forme de réalisation de la présente invention. Dans une forme de réalisation, des groupes alternés sont desservis par des composants électroniques de lecture séparés 145. Ainsi, un champ de vision défini pour être plus petit que l'ensemble de l'écran 110 mais qui est centré autour d'une division sur les lignes de données peut utiliser un nombre approximativement identique de cycles de fonctionnement pour tous les ensembles de modules de données des composants électroniques de lecture 145.
Selon une autre possibilité, si les lignes de balayage sont groupées dans quatre régions séparées, le champ de vision défini pour être une moitié centrale de l'écran 110 laisse au repos la moitié des composants électroniques de lecture 145, sans prendre moins de temps que pour lire tout l'écran 110 avec tous les composants électroniques de lecture 145. Le fait de prolonger les lignes de données jusqu'au milieu de l'écran 110 et de faire alterner des paires de lignes de balayage associées à des lignes de données et des composants électroniques de lecture séparés offre un avantage du point de vue du temps de lecture pour un plus petit champ de vision Dans une forme de réalisation, deux lignes de données, par exemple, au lieu d'une seule ligne de données, peut passer entre des pixels sur le détecteur 110, comme représenté sur la Fig. 5. Quatre lignes de balayage, par exemple, au lieu de deux lignes de balayage, peuvent être activées simultanément pour lire des données sur les lignes de données. Les quatre lignes de balayage comprennent une ligne de balayage partant de chaque groupe de la matrice 115 du détecteur. Par exemple, une ligne de balayage est associée au groupe A dans la moitié supérieure de la matrice 115 du détecteur, une ligne de balayage est associée au groupe B dans la moitié supérieure de la matrice 115, une ligne de balayage est associée au groupe A dans la moitié inférieure et une ligne de balayage est associée au groupe B dans la moitié inférieure. Une ligne de balayage partant de chaque groupe présent dans chaque moitié de la matrice 115 du détecteur peut être activée et lue sur les lignes de données par les composants électroniques de lecture 145.
En attribuant des lignes de balayage à des groupes alternés de cellules ou de pixels dans la matrice 115 du détecteur, des vitesses d'acquisition de données plus élevées peuvent être atteintes en activant simultanément les deux lignes de balayage appartenant à chaque paire. Une fonction de somme peut être exécutée dans les modules de données pour combiner des signaux provenant de quatre pixels adjacents, par exemple, lesquels sont lus en même temps. Ainsi, le temps nécessaire à la lecture du détecteur 110 est encore réduit et la vitesse d'acquisition d'image est accrue. En combinant quatre signaux, le pixel mis en image acquiert des dimensions quatre fois plus grandes que les dimensions du pixel intrinsèque du détecteur.
Un avantage en ce qui concerne le temps de lecture peut être obtenu en mode de lecture avec ou sans division par paires. En mode à division, deux lignes de balayage adjacentes sont activées simultanément. Dans une forme de réalisation, les lignes de balayage alternent par paires, et deux lignes de balayage adjacentes d'une paire peuvent être activées simultanément, comme en mode à division. De même, les composants électroniques de lecture 145 peuvent, en mode à division, additionner des signaux provenant de lignes de données adjacentes. La division permet de lire en moins de temps une plus grande partie de la matrice 115 du détecteur. Cependant, en mode à division, la définition peut être limitée. Le fait de lire quatre pixels divisés (par exemple, deux pixels adjacents provenant de chacune de deux lignes de balayage adjacentes) prend autant de temps que la lecture d'un pixel sans division. Cependant, comme un signal provenant de quatre pixels est combiné pour former d'une manière efficace un pixel combiné plus grand, la définition n'est pas aussi fine qu'avec des signaux provenant de pixels individuels. Dans une forme de réalisation, la division est facilitée par des lignes de balayage groupées par paires.
L'entrelacement des groupes de pixels dans la matrice 115 du détecteur améliore la vitesse de lecture d'une région intéressante plus petite que la totalité de la matrice 115. Dans une autre forme de réalisation possible, des modules de données supplémentaires peuvent être ajoutés pour raccourcir au moins certaines des lignes de données dans la matrice 115 du détecteur. Des lignes de données plus courtes présentent une moindre résistance et une moindre capacité, ce qui aboutit à réduire le bruit. Des contacts pour lignes de données sont alors formés sur un bord du détecteur 110. Définir quatre ensembles non entrelacés de lignes de balayage, deux de part et d'autre d'un centre et deux sur des bords opposés de la matrice 115, par exemple, peut avoir pour effet des lignes de données plus courtes pour les régions extérieures et des lignes de données plus longues pour les régions de part et d'autre du centre. Des lignes de données plus longues peuvent produire davantage de bruit au centre d'une image ainsi obtenue, en comparaison des bords. Cependant, l'entrelacement de deux lignes de balayage appartenant à des groupes alternés donne des lignes de données de 1.a même longueur.
Si, au centre de la matrice 115, est définie une région intéressante plus petite que la totalité de la matrice 115, tous les modules de données dans les composants électroniques de lecture 145 peuvent servir à lire une image. Ainsi, une vitesse accrue est maintenue quelles que soient les dimensions de la région intéressante.
Cependant, une ligne de données d'une conception plus courte risque de ne pas offrir d'avantage en ce qui concerne la vitesse pour une région intéressante plus petite. Dans les systèmes actuels, un collimateur et un foyer de tube à rayons x sont orientés vers le centre du détecteur 110. Ainsi, une région intéressante plus petite peut inclure le centre niais non les bords. Les bords sont adjacents au contact pour lignes de données connectant les modules de données au détecteur 110. Des progrès dans la fabrication du détecteur 110, notamment l'utilisation de métaux moins résistifs pour les lignes de données, ainsi qu'une amélioration de la structure des éléments des détecteurs, ont réduit la résistance et la capacité des lignes de données. Ainsi, le bruit provoqué par des lignes de données plus longues est réduit.
Le détecteur 110 peut permettre la définition d'une région intéressante n'importe où à l'intérieur de la matrice 115 du détecteur. Dans une forme de réalisation, au lieu de centrer une région intéressante le long d'une division dans les lignes de données, la division dans les lignes de données peut être supprimée. Au lieu de deux groupes de lignes de balayage dans la moitié inférieure de la matrice 115 et de deux groupes de lignes de balayage dans la moitié supérieure de la matrice 115, ce sont par exemple quatre groupes tournants de deux lignes de balayage qui sont définis. Par exemple, les groupes A, B, C et D sont définis.
La Fig. 6 représente un bloc de pixels groupés en quatre paires alternées de lignes de balayage avec des lignes de données correspondantes (non divisées) utilisées suivant une forme de réalisation de la présente invention. En commençant sur un bord de la matrice 115 du détecteur, deux lignes de balayage du groupe A sont suivies de deux lignes de balayage du groupe B. Deux lignes de balayage du groupe B sont suivies de deux lignes de balayage du groupe C. Deux lignes de balayage du groupe C sont suivies de deux lignes de balayage du groupe D. Deux lignes de balayage du groupe sont suivies de deux lignes de balayage du groupe A. Les groupes alternent jusqu'à ce qu'un bord opposé de la matrice 115 soit atteint.
Dans une forme de réalisation, chaque groupe de lignes de balayage est desservi par un ensemble séparé de modules de données. Comme représenté sur la Fig. 6, chaque ligne de données représentée sur la Fig. 6 comporte deux lignes de données superposées l'une à l'autre. Selon une autre possibilité, quatre lignes de données peuvent être empilées pour lire des données d'image. Le fait d'empiler quatre lignes de données permet à une photodiode d'occuper plus d'espace dans la matrice 115 et par conséquent de recueillir davantage de lumière. Cependant, la superposition des lignes de données ajoute un plus grand nombre de couches dans la matrice 115 du détecteur.
Quel que soit l'endroit où est définie la région intéressante, tous les modules de données participent à la matrice 115 du détecteur, même si la région intéressante n'inclut pas le centre de la matrice 115. Si les lignes de données sont divisées, une région intéressante peut alors être définie dans une seule moitié de la matrice 115, la moitié des modules de données participant à la lecture du détecteur 110. Dans une forme de réalisation, un champ de vision ou une région intéressante défini n'importe où sur l'écran 110 utilise tout au plus deux cycles de fonctionnement supplémentaires pour un seul, deux ou trois ensembles de composants électroniques de lecture 145, par rapport à ce qu'il faudrait pour l'autre ou les autres ensembles de composants électroniques de lecture. Si un champ de vision défini comprend un nombre de lignes de balayage divisible à parts égales par huit, par exemple, quatre ensembles de composants électroniques de lecture 145 fonctionnent durant un même nombre de cycles pour lire le champ de vision défini en mode de lecture à division ou sans division.
Dans une forme de réalisation, des modules de données des composants électroniques de lecture 145 sont fixés sur deux rangées à l'écran 110 du détecteur. Dans une conception à lignes de données divisées, une première rangée supporte des modules de données du groupe A pour une moitié de la matrice 115. La deuxième moitié supporte des modules de données du groupe B pour la moitié de la matrice 115. Dans une conception de lignes de données non divisées, une rangée intérieure de contacts sur un bord du détecteur 110 supporte des modules de données du groupe A et une rangée extérieure de contacts supporte des modules de données du groupe B. Un autre bord du détecteur 110 comporte des rangées intérieures et extérieures de contacts pour recevoir des groupes C et D. La Fig. 7 représente une carte de référence et de régulation (CRR) 700 de détecteur des composants électroniques de lecture 145 utilisée selon une forme de réalisation de la présente invention. La CRR 700 ou un autre dispositif de regroupement de données pour le détecteur 110 supporte et connecte les modules de données avec une modification de la configuration à la queue leu leu de la sortie pour assurer une plus grande vitesse de transfert ou de sortie. Pour accroître la vitesse de sortie des données, les données présentes dans la CRR 700 sont réenregistrées ou stockées dans un registre de maintien extérieur au module de données. Les données sont réenregistrées au même débit que celui des données délivrées par les modules de données dans le détecteur 110. Ensuite, les données sont multiplexées à un débit deux fois plus grand que le débit de sortie des modules de données. Les données sont multiplexées vers un bus de données d'image à l'interface entre la CRR 700 et une carte de commande des composants électroniques de lecture 145. Dans une autre forme de réalisation possible, la carte de commande peut être réalisée à l'aide de composants optiques, par exemple, afin d'accroître le débit de transfert de données.
La CRR 700 transmet des données à un plus grand débit de données à l'interface, par exemple deux fois le débit classique à l'interface. La carte de commande peut être programmée pour fonctionner avec un détecteur de débit simple et/ou un détecteur de débit double.
Comme représenté sur la Fig. 7, les modules de données peuvent être divisés en deux séries 710, 715 (par exemple, la série J et la série K). Les données des modules de données de chaque série 710, 715 sont stockées dans un registre de maintien 720, 725. Les données stockées dans les registres de maintien 720, 725 sont multiplexées dans le multiplexeur 730. Le multiplexeur 730 permet la transmission des données des registres de maintien 720, 725 à un registre 750 de données d'image d'après un signal d'entrée fourni par l'unité logique de lecture 740. L'unité logique 740 permet de mieux commander les modules de données et les lignes de données qui sont lus dans le détecteur 110 et les données qui sont stockées dans les registres 720, 725, 750 pour être transférées.
La Fig. 7 représente également des chronogrammes pour le détecteur 110 lu selon une forme de réalisation de la présente invention. La sortie 770 représente une sortie normale reposant sur une seule horloge 760. La sortie 790 représente double une sortie de lecture de module de données avec un signal d'horloge circulant à deux fois la vitesse de l'horloge 760. La vitesse d'horloge 780 et de sortie 790 accrue permet une acquisition plus rapide des données d'image fournies par le détecteur 110.
Dans certaines formes de réalisation, un détecteur de système d'imagerie comprend deux fois plus de voies de lecture du détecteur que dans les systèmes selon la technique antérieure. Par conséquent, une lecture de l'écran du détecteur peut avoir lieu en deux fois moins de temps que dans le cas des lectures d'écran de détecteur selon la technique antérieure, comme illustré par exemple par la sortie 790. Par une alternance des groupes de pixels, une plus grande vitesse peut être atteinte en divisant en deux parties une matrice de pixels. Un plus grand nombre de divisions d'une matrice de détecteur réparties de manière égale permet à un opérateur ou à un programme de lecture de mieux isoler une zone intéressante.
Dans une forme de réalisation, le fait d'ajouter des modules de données dans l'écran du détecteur 110 peut donner deux fois plus de connexions par rapport à un écran de détecteur classique. Deux rangées de contacts pour chaque module de données peuvent être placées dans le haut et dans le bas de l'écran du détecteur 110.
Un ensemble de modules de données peut être fixé sur chaque rangée de contacts dans le haut et dans le bas de l'écran 110.
Dans une forme de réalisation, des modules de données peuvent exécuter un traitement à la queue leu leu de signaux de données d'image fournis par la matrice 115 du détecteur. Par exemple, un module de données peut recevoir un signal provenant de la ligne de balayage N. En même temps, le module de données peut convertir en données numérique un signal analogique provenant de la ligne de balayage N-1 s. De plus, le module peut en même temps délivrer des données numériques converties provenant de la ligne de balayage N-2 pour les traiter par le système 140 d'acquisition de données. Les modules de données peuvent supporter des entrées intégrées de signaux de données et peuvent également servir à intégrer des entrées de signaux dans les modules de données pour les traiter.
Un pilote de lignes de balayage peut être mis en oeuvre, comme par exemple un registre à décalage série à sorties de haute tension. L'écran du détecteur 110 peut comporter deux ensembles de pilotes de balayage: un ensemble de pilotes de balayage pour le haut de l'écran du détecteur 110 et un ensemble de pilotes de balayage pour le bas de l'écran du détecteur 110. Des pilotes de balayage dans le haut du détecteur 110 lisent de haut en bas le détecteur 110 et des pilotes dans le bas du détecteur 110 lisent de bas en haut le détecteur 110. Dans une forme de réalisation, quatre bits peuvent être décalés (1010, par exemple), au lieu d'un seul bit, pour activer simultanément deux lignes de balayage. Les bits peuvent être décalés d'une unité pour activer une autre paire de lignes de balayage dans la matrice 115 du détecteur. Ainsi, le système 100 peut déterminer quels éléments de détection sont activés en fonction des bits envoyés par commutation dans les pilotes de lignes de balayage.
Ainsi, on réduit très fortement le temps nécessaire pour lire un grand détecteur de rayons x à semi-conducteurs à faible espacement dans des applications impliquant de plus grandes vitesses d'acquisition. Par conséquent, la cadence nominale de prise de vue d'une acquisition d'image est efficacement doublée. Une augmentation de la cadence de prise de vue est également maintenue pour la formation d'images et la lecture de données de régions intéressantes plus petites que la matrice 115 du détecteur et qui ne peuvent pas être centrées sur la longueur d'une ligne de données. De plus, une autre augmentation de la cadence de prise de vue (par exemple d'un facteur quatre) peut être obtenue en divisant des pixels adjacents dans des applications où la résolution spatiale intrinsèque de l'écran du détecteur 110 n'est pas importante.
La Fig. 8 représente un organigramme d'un procédé 800 pour améliorer l'acquisition de données pour une région intéressante dans un détecteur numérique 110 de rayons x utilisé selon une forme de réalisation de la présente invention. Tout d'abord, lors de l'étape 810, des lignes de balayage de la matrice 115 du détecteur sont groupées d'après leur position sur l'écran du détecteur 110. Par exemple, des paires adjacentes de lignes de balayage sur une moitié de la matrice 115 du détecteur sont groupées pour la lecture de données.
Ensuite, lors de l'étape 820, des groupes de lignes de balayage sont associés à un ou plusieurs modules de données. Les modules de données utilisent des lignes de données pour extraire des données de pixels sur des lignes de balayage activées dans un groupe correspondant. Le fait de grouper des lignes de balayage permet d'activer simultanément de multiples modules de données pour extraire des données du détecteur 110. La lecture de multiples lignes de balayage en même temps sur des lignes de données supplémentaires accroît les vitesses d'acquisition d'image. La lecture de multiples lignes de balayage réduit également le temps nécessaire au nettoyage de la matrice 115 du détecteur. La matrice 115 du détecteur peut être nettoyée pour rétablir plus complètement la charge ou éliminer les effets de fuites qui risquent d'introduire des artefacts dans des données d'image valables. Les données extraites pendant le nettoyage sont éliminées au lieu de servir à produire une image.
Ensuite, lors de l'étape 830 est définie une région intéressante. La région intéressante peut être la totalité de l'écran du détecteur 110 ou une partie de l'écran. La région intéressante peut être définie n'importe où dans les limites de l'écran. Ensuite, lors de l'étape 840, une image d'un objet est prise à l'aide du système d'imagerie 100. Des rayons x irradient l'objet et viennent frapper un scintillateur pour décharger les photodiodes 320 présentes dans l'écran. Les rayons x peuvent irradier tout l'objet ou une partie ou une région intéressante de l'objet pour décharger les photodiodes 320 proportionnellement à l'intensité des rayons x incidents sur le scintillateur.
Ensuite, lors de l'étape 850, des données sont extraites de l'écran du détecteur 110. Des données présentes dans différents groupes peuvent être extraites simultanément à l'aide de plusieurs modules de données et de plusieurs lignes de données. Par exemple, quatre groupes de lignes de balayage peuvent être définis. Une ligne de balayage de chacun des quatre groupes peut être extraite simultanément de la matrice 115 du détecteur. Une lecture de multiples lignes de balayage utilisant chacune toutes les lignes de données correspondantes accroît la vitesse d'acquisition d'image pour le système d'imagerie 100.
Ensuite, lors de l'étape 860, des données d'image sont traitées. Les données d'image peuvent être traitées, par exemple pour former une image à afficher et/ou stocker. Les artefacts et autres erreurs peuvent être supprimés dans les données d'image. Une région intéressante peut être identifiée dans les données d'image. Les données d'image peuvent par exemple être combinées, agrandies ou autrement traitées. La lecture de multiples lignes de balayage peut aboutir à des pixels combinés plus grands sur une image. Une image peut être produite à partir des données d'image et affichée, imprimée, transmise et/ou mémorisée.
Ainsi, certaines formes de réalisation de la présente invention permettent l'emploi de grands détecteurs de rayons x à semi-conducteurs à faible espacement dans des applications impliquant des vitesses d'acquisition d'image plus rapides que dans le cas de détecteurs selon la technique antérieure, par exemple lors d'examens en deux plans ou en pédiatrie. Certaines formes de réalisation donnent un système et un procédé qui facilitent l'identification et la visualisation de régions intéressantes n'importe où sur le détecteur, à une plus grande cadence de prise de vue. Ainsi, certaines formes de réalisation permettent une plus grande lecture du détecteur et une meilleure maîtrise d'une région intéressante d'un objet à visualiser par une image.
Certaines formes de réalisation limitent fortement le temps nécessaire à la lecture d'une matrice du détecteur de rayons x par une augmentation de la cadence de prise de vue grâce à la lecture de multiples lignes de balayage. Le temps nécessaire à la lecture de multiples lignes de balayage. Le temps nécessaire à la lecture d'une région intéressante plus petite que la totalité de la matrice 115 du détecteur est également fortement réduit. Des régions intéressantes non centrées le long d'une ligne de données bénéficient également de la forte réduction du temps nécessaire à la lecture des données. Dans une forme de réalisation, une plus grande augmentation de la cadence de prise de vue peut être atteinte en divisant des pixels adjacents dans des applications n'utilisant pas la résolution spatiale intrinsèque de l'écran du détecteur 110, quels que soient les dimensions ou l'emplacement d'une zone dont une image est produite dans la matrice 115 du détecteur.
PROCEDE ET DISPOSITIF POUR AMELIORER L'ACQUISITION DE DONNEES A L'AIDE D'UN DETECTEUR NUMERIQUE A SEMI-CONDUCTEURS DE RAYONS X Liste des références Système d'imagerie 100 Détecteur de rayons x 110 Matrice de cellules de détection 115 Source de rayons x 120 Scintillateur 125 Objet 130 Système d'acquisition de données 140 Composants électroniques de lecture 145 Cellules 210 Colonnes 220 Rangées 230 Photodiode 320 Transistors à effet de champ 330 Lignes de données 340 Lignes de balayage 350 Illustration Figure 4 Illustration Figure 5 Illustration Figure 6 Carte de référence et de régulation du détecteur 700 Séries de modules de données 710, 715 Registres de maintien 720, 725 Multiplexeur 730 Unité logique de lecture 740 Registre de données d'image 750 Horloge 760, 780 Sortie 770, 790 Organigramme Figure 8
Claims (10)
1. Procédé (800) pour améliorer l'acquisition de données dans un système d'imagerie (100), ledit procédé (800) étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : définir des groupes de lignes de balayage (350) dans un détecteur (110), lesdites lignes de balayage (350) étant connectées à une pluralité de pixels (810) ; associer des lignes (340) de données dans ledit détecteur (110) avec lesdits groupes de lignes de balayage (340)(820) ; et extraire des données d'image desdits groupes de lignes de balayage (350) à l'aide desdites lignes de données associées (340)(850).
2. Procédé (800) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à extraire lesdites données d'image d'au moins une ligne de balayage (350) dans chacun desdits groupes de lignes de balayage (350) à l'aide desdites lignes de données associées (340) (850).
3. Procédé (800) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à extraire lesdites données d'image de groupes alternés desdites lignes de balayage (350), à l'aide desdites lignes de données associées (340) (850).
4. Procédé (800) pour obtenir des données d'image pour une région intéressante dans un détecteur (110) de rayons x, ledit procédé (800) étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : définir une région intéressante dans un détecteur (110) (830) de rayons x; exposer un objet (130) pour produire des données d'image (840) ; associer des groupes de lignes de balayage (350) d'après leur position dans ledit détecteur (110) de rayons x, lesdites lignes de balayage (350) contenant une pluralité de pixels (810, 820) ; et extraire lesdites données d'image dudit détecteur (110) de rayons x d'après lesdits groupes de lignes de balayage (350) (850).
5. Procédé (800) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à associer des modules de données (710, 715) avec des groupes alternés desdites lignes de balayage (350) (820), lesdits modules de données (710, 715) extrayant lesdites données d'image desdits groupes de lignes de balayage (350), à l'aide des lignes de balayage (340)(850).
6. Procédé (800) selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape consistant à extraire simultanément lesdites données d'image d'une ligne de balayage (350) dans chacun desdits groupes de lignes de balayage (350)(850).
7. Détecteur perfectionné (110) de rayons x pour obtenir des données d'image, ledit détecteur (110) étant caractérisé en ce qu'il comprend: un réseau (115) de pixels représentant des données d'image; une pluralité de lignes de balayage (350) connectant ladite matrice (115) de pixels, lesdites lignes de balayage (350) étant associées en plusieurs groupes; une pluralité de lignes de données (340) pour extraire lesdites données d'image de ladite matrice (115) de pixels; et une pluralité de modules de données (710, 715) pour obtenir lesdites données d'image à partir de ladite matrice (115) de pixels, ladite pluralité de modules (710, 715) de données obtenant lesdites données d'image le long de ladite pluralité de lignes de données (340) d'après lesdits groupes de lignes de balayage (350).
8. Détecteur (110) selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits modules de données (710, 715) extraient simultanément des données d'image d'une ligne de balayage (350) dans chacun desdits groupes de lignes de balayage (350).
9. Détecteur (110) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un système (140) d'acquisition de données pour commander l'acquisition de données d'image à partir de ladite matrice (115) de pixels, ledit système (140) d'acquisition de données permettant de définir une région intéressante n'importe où dans ladite matrice (115) de pixels.
10. Unité de regroupement (700) de données pour regrouper des données provenant d'une matrice (115) du détecteur, ladite unité de regroupement de données étant caractérisée en ce qu'elle comprend: une pluralité de modules de données (710, 715) pour recevoir des données provenant d'une subdivision de ladite matrice (115) du détecteur, ladite pluralité de modules de données (710, 715) étant organisés en au moins une série; un multiplexeur (730) pour multiplexer des données provenant de ladite pluralité de modules de données (710, 715) vers un bus de données d'image à un débit des données à l'interface supérieur à un débit de sortie des modules de données.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US54376204P | 2004-02-11 | 2004-02-11 | |
| US10/841,010 US7132667B2 (en) | 2004-02-11 | 2004-05-07 | Method and apparatus for improved data acquisition using a solid state digital X-ray detector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2866178A1 true FR2866178A1 (fr) | 2005-08-12 |
| FR2866178B1 FR2866178B1 (fr) | 2007-08-17 |
Family
ID=34798954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0500857A Expired - Fee Related FR2866178B1 (fr) | 2004-02-11 | 2005-01-27 | Procede et dispositif pour ameliorer l'acquisition de donnees a l'aide d'un detecteur numeriques de rayons x |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7132667B2 (fr) |
| JP (1) | JP4652074B2 (fr) |
| DE (1) | DE102005006573A1 (fr) |
| FR (1) | FR2866178B1 (fr) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1715533B1 (fr) * | 2005-04-19 | 2013-05-08 | LG Electronics Inc. | Dispositif organique émettant de la lumière |
| JP4690106B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2011-06-01 | 富士フイルム株式会社 | 放射線画像情報検出方法および放射線画像情報検出装置 |
| JP2008098391A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器 |
| JP2008098390A (ja) * | 2006-10-12 | 2008-04-24 | Fujifilm Corp | 放射線画像検出器およびその駆動方法 |
| US20110007873A1 (en) * | 2008-02-14 | 2011-01-13 | The Research Foundation Of State University Of New | Imaging array data acquisition system and use thereof |
| KR101504491B1 (ko) * | 2008-12-02 | 2015-03-23 | 삼성전자주식회사 | 엑스선 영상 획득 장치 및 엑스선 영상 획득 방법, 센서 및이미징 장치 |
| JP2011146587A (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Fujifilm Corp | 放射線検出素子 |
| KR20120055379A (ko) * | 2010-11-23 | 2012-05-31 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 엑스레이 검출기 및 그 구동방법 |
| DE102012215563A1 (de) * | 2012-09-03 | 2014-03-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Dosismessvorrichtung |
| US10429228B2 (en) * | 2013-05-13 | 2019-10-01 | The Boeing Company | Fuel level measurement using in-tank measuring system |
| EP3234650B1 (fr) | 2014-12-21 | 2019-02-20 | Ion Beam Applications S.A. | Routage de signaux pour des réseaux d'imagerie de rayonnement |
| KR101873109B1 (ko) * | 2016-10-17 | 2018-06-29 | 경희대학교 산학협력단 | 관심 영역의 동적 설정이 가능한 2차원 엑스선 디텍터와 이를 포함하는 콘빔 ct 장치 및 그 동작 방법 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962856A (en) * | 1995-04-28 | 1999-10-05 | Sunnybrook Hospital | Active matrix X-ray imaging array |
| US20030197800A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-23 | Petrick Scott W. | Method and apparatus for increasing the data acquisition rate in a digital detector |
| US20040218077A1 (en) * | 2000-09-11 | 2004-11-04 | General Electric Company | Method and apparatus for preventing image artifacts |
| FR2863435A1 (fr) * | 2003-12-08 | 2005-06-10 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Detecteurs de rayons x a lignes de balayage divisees et lignes de donnees combinees |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2738613B2 (ja) * | 1991-10-31 | 1998-04-08 | シャープ株式会社 | 液晶演算素子及びこれを用いた画像処理システム |
| US6415049B1 (en) * | 1998-04-20 | 2002-07-02 | Konica Corporation | Apparatus for detecting and processing a radiation image |
| US6470071B1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-10-22 | General Electric Company | Real time data acquisition system including decoupled host computer |
| US6718010B2 (en) * | 2002-06-11 | 2004-04-06 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Method and apparatus for acquiring a series of images utilizing a solid state detector with alternating scan lines |
-
2004
- 2004-05-07 US US10/841,010 patent/US7132667B2/en active Active
-
2005
- 2005-01-27 FR FR0500857A patent/FR2866178B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-09 JP JP2005032445A patent/JP4652074B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-11 DE DE200510006573 patent/DE102005006573A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962856A (en) * | 1995-04-28 | 1999-10-05 | Sunnybrook Hospital | Active matrix X-ray imaging array |
| US20040218077A1 (en) * | 2000-09-11 | 2004-11-04 | General Electric Company | Method and apparatus for preventing image artifacts |
| US20030197800A1 (en) * | 2002-04-19 | 2003-10-23 | Petrick Scott W. | Method and apparatus for increasing the data acquisition rate in a digital detector |
| FR2839231A1 (fr) * | 2002-04-19 | 2003-10-31 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Procede et appareil pour accroitre la frequence d'accquisition de donnees dans un detecteur numerique. |
| FR2863435A1 (fr) * | 2003-12-08 | 2005-06-10 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Detecteurs de rayons x a lignes de balayage divisees et lignes de donnees combinees |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7132667B2 (en) | 2006-11-07 |
| JP2005237957A (ja) | 2005-09-08 |
| US20050173642A1 (en) | 2005-08-11 |
| JP4652074B2 (ja) | 2011-03-16 |
| FR2866178B1 (fr) | 2007-08-17 |
| DE102005006573A1 (de) | 2005-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FR2866178A1 (fr) | Procede et dispositif pour ameliorer l'acquisition de donnees a l'aide d'un detecteur numeriques de rayons x | |
| US9277154B2 (en) | Image taking device and camera system | |
| JP3984814B2 (ja) | 撮像素子、その撮像素子を用いた放射線撮像装置及びそれを用いた放射線撮像システム | |
| FR2926164A1 (fr) | Dispositif de detection a double fonction | |
| KR102028772B1 (ko) | 블록 어드레스 픽셀 아키텍처를 포함하는 방사선 촬영 검출기 | |
| US7852386B2 (en) | Solid state imaging device and method for driving same and imaging apparatus | |
| JPH10164437A (ja) | 放射線撮像装置及び放射線撮像素子の駆動方法 | |
| KR101515654B1 (ko) | 고체 촬상 장치 | |
| JPH11150255A (ja) | 光電変換装置 | |
| JP2005333250A (ja) | 放射線撮像装置及びその制御方法 | |
| KR101598233B1 (ko) | 고체 촬상 장치 및 ｘ선 검사 시스템 | |
| JP5926529B2 (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
| FR3010603A1 (fr) | Dispositif d'acquisition compressive d'une image | |
| CN102498713A (zh) | 成像装置、成像系统、该装置和系统的控制方法以及程序 | |
| WO2016009940A1 (fr) | Dispositif d'imagerie à semi-conducteurs, système d'imagerie à rayons x et procédé d'entraînement de dispositif d'imagerie à semi-conducteurs | |
| KR101632757B1 (ko) | 고체 촬상 장치 및 ｘ선 검사 시스템 | |
| KR101577844B1 (ko) | 고체 촬상 장치 | |
| JP2019140537A (ja) | 固体撮像素子、撮像装置及び撮像方法 | |
| WO2016121522A1 (fr) | Dispositif de capture d'images à semi-conducteurs et appareil électronique | |
| DE69734105T2 (de) | Vielfachmodus röntgenstrahlungs-bildaufnahmesystem | |
| FR2839231A1 (fr) | Procede et appareil pour accroitre la frequence d'accquisition de donnees dans un detecteur numerique. | |
| JP2020067303A (ja) | 放射線撮像装置及び放射線撮像システム | |
| JP2019042294A (ja) | 放射線撮像装置、その制御方法、及び、放射線撮像システム | |
| JP2020061758A (ja) | 撮像素子及び撮像装置 | |
| EP1424568B1 (fr) | Dètecteur de particules et dispositif de comptage comprenant un pluralité de détecteurs de particules |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 12 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 13 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 14 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20210905 |