KR20140019216A - 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서 시프트를 결정하기 위한 방법 - Google Patents

평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서 시프트를 결정하기 위한 방법 Download PDF

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루슬란 니콜레비치 코사레브
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엔아이피케이 일렉트론 컴퍼니
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Abstract

본 발명은 테스트 디바이스를 이용하여 평평한 패널 엑스레이 이미지 센서들 내의 기하학적 시프트를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.
적어도 두 개의 에지 테스트 디바이스들을 포함하는 테스트 디바이스는 검출기의 작동 표면에 배치된다. 테스트 디바이스는 엑스레이 이미지를 획득하기 위해 엑스레이에 노출되며, 여기서 각 테스트 디바이스의 에지에 상응하는 픽셀 좌표들을 갖는 ROI들이 식별된다. 픽셀 좌표들은 목적 함수의 최소값을 고려하여 센서 기하학적 시프트들을 결정하도록 사용된다.
기술적 결과는 명확한 응용에 대한 기술적 수단의 확장, 및 충분한 정확도로 센서 기하학적 시프트를 측정하기 위한 가능성과 관련이 있다.

Description

평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서 시프트를 결정하기 위한 방법{METHOD FOR DETERMINATION OF GEOMETRICAL SENSOR SHIFTS IN FLAT PANEL X-RAY IMAGE DETECTORS}
본 발명은 디지털 엑스레이 이미지 프로세싱의 분야에 관한 것이며, 특히 테스트 디바이스를 이용하여 평평한 패널 엑스레이 이미지 센서들 내의 기하학적 시프트를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.
현재 의학 장비의 상이한 제조업자들은 사이즈가 수십 센티미터 정도인 뷰의 범위(field of view)를 갖는 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들을 개발하고 있다. 이러한 검출기들의 일부는 일반적인 기판에 구부러지지 않게 고정된 몇 개의 센서들을 포함한다. 예를 들어, 특허[2005년 5월 17일에 발행된 미국 제6895077호]에서는 가능한 버전으로서 4개(2x2) 또는 9개(3x3)의 CCD들로 구성되는 검출기를 포함하는 엑스레이 장치가 설명된다. [2010년 2월 16일에 발행된 미국 특허 제7663115호]에서는 20x30 cm 인 뷰의 범위를 갖는 6개의 CMOS로 구성된 검출기가 설명된다. 이러한 검출기의 요소들 사이에 있는 맞대기 이음(butt-joint)의 영역에서 이러한 복합형 검출기(compound detector)에 의해 획득된 엑스레이 이미지에는 다음의 이유에 의해 야기될 수 있는 다양한 아티팩트들의 가능성이 존재한다: 1) 센서들은 빛에 민감한 특성들에 있어서 서로 상이하다; 2) 이상적인 검출기에 있어서, 센서들 사이에는 어떠한 틈(gaps)도 있어서는 안 되며, 각 센서의 열(행)은 이웃하는 센서들의 상응하는 열(행)과 함께 정렬되어야 한다. 실제의 검출기들에 있어서, 센서들이 항상 이상적인 위치에 대조된 기하학적 시프트를 가질 것임은 분명하다. 이러한 사실은 또한 이미지 품질에 부정적인 영향을 준다.
이러한 요인들은 보정을 필요로 하는 이미지들에 있어서 현저한 아티팩트들을 초래한다. 정확한 보정을 준비하기 위해, 이들 아티팩트들의 본질(nature)을 이해하고, 상기 아티팩트들을 특징으로 하는 일부 추가적인 측정들을 수행하는 것이 중요하다.
예를 들어, 상이한 이미지 보정 기술들 중에서, 엑스레이 이미지들 내의 버팅 아티팩트들(butting artifacts)에 대한 보정을 위한 방법[2011년 12월 6일 발행된 미국 특허 제8073191호]은 다중 가설 히든 마르코브 모델(multiple hypothesis hidden Markov model)을 이용하는 것에 기초한다. 주장된 기술적 솔루션에 대한 설명에 있어서 한 가지는 아티팩트 영역의 폭이 몇 개의 픽셀들을 획득할 수 있지만, 또한 아티팩트들의 보정에 대해서도 일반적으로 주의됨을 보여준다.
평평한 패널 검출기는 센서들 사이의 시프트에 대한 직접적인 측정을 허용하지 않는 올-오브-어-피스(all-of-a-piece) 디바이스이다. 따라서, 기하학적 시프트의 측정을 위한 두 가지 방법이 가능하다. 센서 시프트에 대한 직접적인 측정을 포함하는 제1 방법은 검출기 조립의 단계에서 측정 장비를 사용한다. 예를 들어, 광학 현미경 Galileo AV350[Galileo AV350 Multi-Sensor Vision System, the L.S. Starrett Company]은 극소 마이크론에 대한 거리들의 측정을 가능하게 한다. 제2 방법은 테스트 디바이스의 엑스레이 이미지 내의 센서 시프트에 대한 측정을 포함한다.
센서 시프트에 대한 직접적인 측정의 단점은: 1)조립된 검출기 내의 센서 위치들과, 기계적 응력으로 인해 분해된 검출기 내의 센서 위치들 사이의 차이; 2)조립된 검출기를 측정할 필요성이 존재하는 경우, 특정 공간(special room)에서 분해될(dismantled) 것이라는 점;에 있다. 이러한 이유는 모두 실질적으로, 예컨대 병원에서 프로덕션 사이트로부터 센서 시프트를 측정하기 위한 가능성을 배제한다.
유사한 상황에서, 분해(dismantling)가 바람직하지 않을 때, 간접적인 방법들이 사용된다. 예를 들어, 테스트 차트의 엑스레이 이미지 내에서의 스캐너 센서 기학학적 시프트 측정을 위한 방법[2003년 7월 29일 발행된 미국 특허 제6600568호]이 알려져 있다. 이 방법은 특정 사물의 이미지를 갖는 테스트 디바이스를 스캐닝하는 것에 관한 것이며, 스캔 시 상이한 센서들에 상응하는 일부 영역들을 선택하고; 이들의 시프트를 이용하여, 센서 시프트가 계산된다.
주장된 기술적 솔루션에 있어서, 테스트 디바이스를 이용하여 평평한 패널 엑스레이 이미지 센서들 내의 기하학적 센서 시프트에 대한 측정을 위한 방법이 고려된다. 엑스레이 투명 기판을 갖는 테스트 디바이스 및《날카로운 에지(sharp edge)》(이후부터는, 에지) 테스트 디바이스를 이용한, 기하학적 센서 시프트를 구체화하기 위한 가능성은 실험적으로 증명된다. 테스트 디바이스 이미지 내의 관심 영역(ROI)에서, 각 테스트 디바이스의 에지에 상응하는 픽셀들이 식별되고, 계산을 위한 데이터가 생성되며, 이후 기하학적 센서 시프트는 목적 함수(objective function)의 최소값을 고려하여 결정된다.
센서 시프트에 대한 측정을 위한 주장된 방법과 유사한 방법은 종래 기술의 저자에게 알려져 있지 않다.
본 주장된 발명이 해결하도록 의도된 기술적 솔루션은 센서 기하학적 시프트를 결정하기 위한 기술적 수단의 확장에 있으며, 보다 구체적으로는 평평한 패널 엑스레이 검출기들 내의 센서 시프트를 충분한 정확도로 측정하게 하는 테스트 디바이스를 이용하여, 센서 기하학적 시프트를 결정하기 위한 새로운 방법을 개발하는 것에 있다.
기술적 결과는 평평한 패널 엑스레이 검출기들 내의 센서 기하학적 시프트를 결정하기 위한 기술적 수단의 확장, 및 센서 기하학적 시프트를 충분한 정확도로 측정하기 위한 가능성을 포함한다.
상기 기술적 결과는 평평한 패널 엑스레이 검출기 내의 센서 기하학적 시프트를 결정하기 위한 방법으로 성취되는데, 상기 평평한 패널 엑스레이 검출기는 마운팅 패널에 고정된 적어도 두 개의 센서들을 가지며, 상기 마운팅 패널은 센서들 사이에 틈이 존재하는 센서 벗(sensor butt)에 제공되되, 본 방법은 상기 센서들 사이의 틈에 상응하는 적어도 두 개의 에지 테스트 디바이스들을 검출기 표면에 배치시키는 것으로 구성되며; 상기 테스트 디바이스는 이것의 엑스레이 이미지를 획득하기 위해 엑스레이에 노출되고; 획득된 이미지에서 각 테스트 디바이스의 에지에 상응하는 픽셀들이 식별되며, 여기서 이들 픽셀들은 목적 함수의 최소값을 고려하여 센서 기하학적 시프트를 결정하도록 사용된다.
에지 이미지에 상응하는 픽셀들을 식별하기 위해, 크기의 이미지 기울기(image gradient in magnitude)가 계산되고; 주어진 임계값보다 큰 크기의 이미지 기울기를 갖는 픽셀들이 식별되며; 가중치 인수(weighting factor)- 및 픽셀 좌표 데이터가 생성되는데, 여기서 크기의 픽셀 기울기는 가중치 인수로서 사용된다.
기하학적 시프트에 대한 제약(constraints)을 갖는 최소 자승법(least-squares method)은 목적 함수로서 사용된다.
엑스레이 투명 기판으로 수행되는 테스트 디바이스의 표면은 센서 맞대기 이음에 상응하는 라인들로 나타내어진다. 센서 개수에 의존하는 하나 이상의 이음매(joint)가 존재한다. 상기 세그먼트들 각각에는, 인접한 테스트 디바이스들의 에지들이 서로 수직인 방식으로, 적어도 두 개의 에지 테스트 디바이스들이 배치되며, 여기서 각 테스트 디바이스의 에지와 적절한 세그먼트 사이의 각도는 바람직하게 45도이며, 에지들은 상기 세그먼트를 고유하게 동일한 부분들로 분할한다.
테스트 디바이스 기판을 유기 유리로 제조하는 것이 합리적이다.
언급된 특징들의 전체 세트는, 요구되는 정확도로 센서 기하학적 시프트를 결정하는 것과 일치하는 기술적 결과들을 성취하는 것을 가능하게 한다.
평평한 패널 검출기 내의 기하학적 센서 시프트를 결정하기 위한 방법의 구현은 다음의 도면들에 의해 설명된다.
본 발명을 통해, 평평한 패널 엑스레이 검출기들 내의 센서 기하학적 시프트를 결정하기 위한 기술적 수단의 확장, 및 센서 기하학적 시프트를 충분한 정확도로 측정이 가능해진다.
도 1은 상기 방법을 구현하기 위한 배열을 도시하는 도면:
1 - 엑스레이 튜브;
2 - 엑스레이 플로우;
3 - 엑스레이 이미지 검출기;
4 - 테스트 디바이스.
도 2는 공통적인 기판 위에 고정된 센서들을 도시하는 도면으로서, 센서들 사이에 틈이 존재하며, 센서들은 서로 가까이 인접하지 않는 것이 확인되는, 도면.
도 3은 센서들 맞대기-이음에서의 테스트 디바이스 이미지{레졸루션 타깃(resolution target)}의 확대된 부분을 도시하는 도면으로서, 타원은 맞대기-이음 영역 내의 아티팩트들이 가장 잘 보이는 포인트를 나타내는, 도면.
도 4는 테스트 디바이스(4)의 개략적인 이미지를 도시하는 도면으로서: 여기서 는 센서들에 상응하는 이미지 영역들이며; 5는 기판이고; 6은 센서들 맞대기-이음에 상응하는 라인이며; 7 및 8은 에지 테스트 디바이스들 및 적절한 ROI들이고, 테스트 디바이스는 두 개의 센서들로 구성되는 검출기의 센서 시프트를 결정하도록 사용되는, 도면.
도 5는 테스트 디바이스(4)의 개략적인 이미지를 도시하는 도면으로서: 내지 Ⅳ는 센서들에 상응하는 이미지 영역들이고; 5는 기판이며; 6, 15는 센서들 맞대기-이음에 상응하는 라인이고; 7 내지 14는 에지 테스트 디바이스들 및 적절한 ROI이며, 테스트 디바이스는 4개(2x2)의 센서들로 구성되는 검출기의 센서 시프트를 결정하도록 사용되는, 도면.
도 6은 크기의 이미지 기울기를 갖는 에지 테스트 디바이스를 도시하는 도면.
도 7은 이웃하는 센서들의 맞대기-이음을 갖는 테스트 디바이스 이미지의 부분을 도시하는 도면으로서, 포인트들은 센서 시프트를 계산하도록 사용되는 픽셀들을 나타내며, 픽셀들은 수평 및 수직 축을 따라 넘버링되는, 도면.
도 8은 포인트들의 세트에 기초하여 라인을 식별하기 위한 설명을 도시하는 도면으로서, 포인트들은 파라미터들(p, θ)로 상기 라인을 구축하도록 사용되는 데이터의 세트(x, y)를 나타내는, 도면.
도 9는 검출기 MTF{변조 전달 함수(modulation transfer function)}를 도시하는 도면으로서, 수평 축은 mm-1인 공간 주파수를 나타내며, 수직 축은 MTF 값들을 나타내는, 도면.
도 10은 x- 축 시프트 절대 에러 값들의 히스토그램을 도시하는 도면으로서, 수평 축은 절대 에러를 픽셀로 나타내며, 수직 축은 상응하는 확률 값을 퍼센트로 나타내는, 도면.
도 11은 y- 축 시프트 절대 에러 값들의 히스토그램을 도시하는 도면으로서, 수직 축은 상응하는 확률 값을 퍼센트로 나타내는, 도면.
엑스레이 이미지는 도 1에 도시된 장치에 의해 획득된다. 장치는 엑스레이 튜브(1)를 포함한다. 엑스레이(2)는 테스트 디바이스(4)에 배치된 검출기(3)의 뷰의 범위에 전달된다. 검출기(3)는 검출기 작동 표면으로 광 연결된 섬광 스크린(도시되지 않음)을 포함한다. 섬광 스크린은 엑스레이(2)를 가시광으로 전환하고, 검출기 센서들은 이들을 디지털 이미지로 전환한다. 본 주장된 방법에 따르면, 센서들 사이에 틈이 존재하는 센서 벗(sensor butt)에 제공된 마운팅 플레이트 위에 고정된 적어도 두 개의 센서들을 포함하는 검출기(3)의 뷰의 범위에 테스트 디바이스(4)(도 4)가 배치된다. 엑스레이(2)는 검출기(3)의 뷰의 범위에 전달되며, 테스트 디바이스에 대한 엑스레이 이미지의 획득이 일어난다.
테스트 디바이스의 엑스레이 이미지를 이용하여 평평한 패널 검출기 내의 기하학적 센서 시프트를 결정하는 방법을 설명한다.
라인에 의해 근사화되는 에지의 이미지는 충분한 정확도를 가질 것이다. 본 방법의 핵심은 다음의 단계들로 구성된다:
1) 각 ROI에 대해 에지 이미지에 상응하는 픽셀 좌표들과 가중치 인수들로 구성되는 데이터의 세트가 생성된다. 적절한 픽셀에 대한 기울기의 모듈러스(modulus)는 가중치 인수로서 사용된다.
2) 가중되고 제곱된 나머지의 합계는 에러로서 또는 목적 함수로서 사용된다.
각 ROI에 대한 데이터 생성을 위한 방법(도 4, 위치 7 내지 8)을 설명한다. 크기의 이미지 기울기를 계산하기 위해[Gonzalez et al., Digital image processing using MATLAB, p.384, Prentice Hall, 2004], 반지름 r을 갖는 1차원 필터를 이용한다.
Figure pat00001
각 픽셀(xi, yi)는 기울기의 모듈러스와 동일한 가중치
Figure pat00002
를 갖는다. 적절한 ROI에 있어서 최대 픽셀 값
Figure pat00003
에 대하여 주어진 임계값
Figure pat00004
보다 큰 가중치들의 픽셀들만을 더 사용한다. 상수 k와 라인 필터 파라미터들(r, σ)은 산술 실험의 원인으로 선택된다. 도 6은 크기의 기울기에 대한 이미지 부분을 도시한다. 도 7은 포인트들이 주어진 임계값보다 큰 가중치의 픽셀을 나타내는 것을 도시한다.
데이터
Figure pat00005
를 이용하여 라인을 식별하기 위한 방법을 설명하며, 여기서
Figure pat00006
는 좌표이고,
Figure pat00007
는 픽셀 가중치이다. 세그먼트(p, θ)의 파라메트릭 방정식은 다음과 같다:
Figure pat00008
라인 파라미터들(θ, p)은 함수
Figure pat00009
의 최소로부터 결정된다. 이는 각 픽셀로부터 라인(θ, p)까지의 거리에 대한 가중 평균 제곱의 합이다. 동일한 함수는 매트릭스 형태
Figure pat00010
로 표현될 수 있으며, 여기서 τ=(cosθ, sinθ)이고,
Figure pat00011
이다. 함수 E(θ, p)를 최소화시키는 파라미터 값 θ와 p는 다음의 방식으로 계산되며,
Figure pat00012
여기서
Figure pat00013
,
Figure pat00014
이며, 이들은 E(θ, p)의 제1 미분계수(derivatives)가 0과 동일하다는 조건으로부터 결정된다. 도 8은 주어진 포인트 세트를 이용하여 라인의 식별을 설명한다.
센서들 시프트에 대한 결정의 다음 단계를 설명한다.
Figure pat00015
Figure pat00016
를 픽셀 좌표들, 및 ROI(R)과 센서(S)에 속하는 가중치라고 해본다. 모든 계산을 수행할 센서 I(센서 1)의 좌측 상부 모퉁이에 연결될 글로벌 좌표 시스템을 소개해본다.
Figure pat00017
의 형태인 Cartesian 좌표들의 변환을 고려한다. 여기서, 매트릭스 O와 벡터 D는 좌표들의 선형 변환을 결정한다.
Figure pat00018
목적 함수를 고려한다.
Figure pat00019
여기서,
Figure pat00020
이고,
Figure pat00021
이며, S=I, II는 센서들의 색인이고, R=7,8은 ROI들의 색인이다. 오브젝트 에지들(7 및 8)에 상응하는 파라미터들
Figure pat00022
, 회전 매트릭스 O II , 및 제1 센서를 통한 제2 센서의 벡터 D II 목적 함수 E I , II 를 최소화시킴으로써 결정된다. 센서 오버랩핑 값을 갖는 솔루션을 배제하기 위해, O II D II 는 추가적인 제약을 가질 것이다. 센서 회전 각도가 상대적으로 작기 때문에, 이들은 0과 동일하며, 제약들은 특히 간단한 것으로 드러났다고 추측해보면:
Figure pat00023
이다.
본 발명의 최상의 실시예
4개의 (2x2) 센서들을 포함하는 평평한 패널 검출기 내의 센서 시프트를 결정하기 위해, 테스트 디바이스(4)(도 5)는 검출기(3)의 뷰의 범위에 배치된다. 도 5는 테스트 디바이스의 개략적인 이미지를 도시하며: 여기서, I- IV는 센서들에 상응하는 이미지 영역들이며, 위치 7 내지 14는 "에지들"이다. 센서 시프트를 계산하기 위해 사용된 ROI들은 프레임들로 나타내어진다. 테스트 디바이스(5)는 엑스레이 투명 기판, 예컨대 특정 검출기 사이즈(3)에 상응하는 사이즈의 유기 유리로 이루어진 기판이다. 센서들의 이음매에 상응하는 라인들(6 및 15)은 기판(5) 위에 나타내어진다. 상기 라인들 상에서, "에지들"(7 내지 14)은 기술적 원인에 의한 틈들의 위치에 따라 고정된다. "에지"는 선형의 날카로운 에지를 갖는 텅스텐 플레이트이며; 이것의 치수는 20x10x1mm인데, 여기서 픽셀 사이즈는 50㎛이다. 이러한 플레이트는, 예를 들면 엑스레이 검출기들의 MTF 추정 방법을 위해 사용된다[IEC 62220-1, First edition 2003-10]. 텅스텐 플레이트들은 기판(5)의 라인들(6 및 15) 상에 고정된다. 플레이트 위치 지정에 대한 최상의 방법은 인접한 플레이트들의 에지들이 서로 수직일 때이며, 여기서 플레이트의 에지와 적절한 세그먼트 사이의 각도는 바람직하게 45도이며, 에지들은 상기 세그먼트를 고유하게 동일한 부분들로 분할한다.
전체 검출기의 기하학적 구조를 결정하기 위해, 목적 함수를 최소화시킬 것이며,
Figure pat00024
여기서, E I , II 는 제1 센서 위치를 통해 제2 센서 위치를 결정하고(ROI들 7 및 8), E I , III 는 제1 센서 위치를 통해 제3 센서 위치를 결정하며(ROI들 11 및 12), E III,IV 는 제3 센서 위치를 통해 제4 센서 위치를 결정하고(ROI들 9 및 10), E II , IV 는 제2 센서 위치를 통해 제4 센서 위치를 결정한다(ROI들 13 및 14). 도 5는 ROI들(7 내지 14)의 넘버링과 센서들 I- IV의 넘버링을 도시한다. 그 결과로서, 제약들과 함께 다음의 문제를 갖는다.
Figure pat00025
(1)은 제1 센서 시프트를 통한 제2 센서 시프트에 대한 제약이고, (2)는 제1 센서 시프트를 통한 제3 센서 시프트에 대한 제약이며, (3)은 제2 센서 시프트를 통한 제4 센서 시프트에 대한 제약이고, (4)는 제3 센서 시프트를 통한 제4 센서 시프트에 대한 제약이다. (5)는 제1 센서 시프트를 통한 제4 센서 시프트에 대한 제약이며; (6)은 제2 센서 시프트를 통한 제3 센서 시프트에 대한 제약이다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 제약들을 갖는 비선형 태스크들(nonlinear tasks)의 산술적 최소화를 위한 표준 기울기법(standard gradient methods)이 사용된다.
앞서 언급된 바와 같이, 평평한 패널 검출기는 센서들 사이의 시프트에 대한 직접적인 측정을 허용하지 않는 올-오브-어-피스 디바이스이다. 따라서, 본 주장된 방법의 기능은 모조 이미지들(simulated images)을 사용하여 테스트되었다. 알려진 센서 시프트와 함께 모조된 16 바이트 테스트 디바이스 이미지들이 존재하며, 이미지 특성은 다음과 같다:
1) 각각 에어 이미지 30000 및 50 유닛들의 신호/잡음 레벨들
2) 각각 텅스텐 플레이트 이미지 650 및 15 유닛들의 신호/잡음 레벨들
3) 모조 이미지들의 MTF는 측정된 실제의 이미지에 상응하며; 도 9에 도시된 대로 MTF 측정 기술은 IEC 62220-1, First edition 2003-10에 상응함.
모조 이미지는 정상 분포(normal distribution)를 갖는 백색 잡음에 상응하는 잡음의 중첩에 종속된다. 지시된 값들은 테스트 디바이스의 실제 엑스레이 이미지에 상응한다. 센서 시프트들
Figure pat00026
은 ±2 픽셀 범위 내에서 균일한 분포를 갖는 무작위-수 생성기에 의해 생성된다. 그 이후에, 모조 이미지들을 사용하는 본 주장된 방법을 이용하여, 원래의 시프트 값들
Figure pat00027
과 비교된 계산된 센서 시프트들
Figure pat00028
이 존재한다. 산술 실험은 본 주장된 방법이 ±2 픽셀 범위 내에서 절대 에러를 갖는 평평한 패널 검출기 내의 센서 시프트들에 대한 결정을 제공함을 증명한다. 도 10과 도 11은 x-축에 따라
Figure pat00029
이고, y-축에 따라
Figure pat00030
인 절대 에러 히스토그램을 나타낸다.
테스트 디바이스를 이용하여 엑스레이 평평한 패널 검출기 내의 기하학적 센서 시프트들을 결정하기 위한 본 주장된 방법의 이용도는 간단하고, 효과적이며, 정확도가 큰 기하학적 센서 시프트의 추정을 제공하여, 검출기 분해(detector dismantling)를 피한다.
본 제안된 방법은 특정 응용에 대한 기술적 수단의 확장과 관련이 있다.
산업적 응용성
독립 청구항을 특징으로 하는 본 발명에 대한 앞선 설명은 언급된 상기 설명 및 잘 알려진 장비들과 기술들을 이용한 구현 가능성과 관련이 있다. 따라서, 본 주장된 방법은 산업적 응용성 기준에 적합하다.
본 제안된 기술적 솔루션은 가능한 예시들을 수반하는 상세한 설명에 개시되며, 이 예시들은 방법의 실례를 달성하는 것으로 고려되지만, 이를 제한하지 않는다. 주어진 설명에 기초하여, 자격을 갖춘 전문가들은 본 특허 청구항 내에서 다른 버전들을 제안하기 위한 가능성을 지니고 있다.
1 : 엑스레이 튜브 2 : 엑스레이
3 : 검출기 4 : 테스트 디바이스

Claims (4)

  1. 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서들 시프트를 결정하기 위한 방법으로서, 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들은 마운팅 패널 위에 고정된 적어도 두 개의 센서들을 가지며, 방법은 상기 센서들 사이의 틈(gap)에 상응하는 적어도 두 개의 에지 테스트 디바이스들을 검출기의 작동 표면 위에 배치시키는 것으로 구성되며; 상기 테스트 디바이스는 엑스레이 이미지를 획득하기 위해 엑스레이에 노출되며; 획득된 이미지에서, 각 테스트 디바이스의 에지에 상응하는 픽셀들이 식별되는데, 여기서 이들 픽셀들은 목적 함수(objective function)의 최소값을 고려하여 센서 기하학적 시프트들을 결정하도록 사용되는, 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서들 시프트를 결정하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 에지 이미지에 상응하는 픽셀들을 식별하기 위해, 크기의 이미지 기울기(image gradient in magnitude)가 계산되고; 주어진 임계값보다 큰 크기의 이미지 기울기를 갖는 픽셀들이 식별되며; 가중치 인수- 및 픽셀 좌표 데이터가 생성되는데, 여기서 크기의 픽셀 기울기는 가중치 인수들로서 사용되는, 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서들 시프트를 결정하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 기하학적 시프트에 대해 특별 제한(extra limits)을 가하는 최소 자승법(the least-squares method)은 목적 함수로서 사용되는, 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서들 시프트를 결정하기 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 엑스레이 투명 기판으로 수행되는 테스트 디바이스 표면은 센서 맞대기 이음(butt-joints)에 상응하는 라인들의 형태인 표시(markings)로서 커버되는데, 여기서 센서 개수에 의존하는 하나 이상의 이음매들이 존재하고; 세그먼트 각각에는, 인접한 테스트 디바이스들의 에지들이 서로 수직인 방식으로, 적어도 두 개의 에지 테스트 디바이스들이 배치되되, 각 테스트 디바이스의 에지와 적절한 세그먼트 사이의 각도는 바람직하게 45도이고, 에지들은 상기 세그먼트를 고유하게 동일한 부분들로 분할하는, 평평한 패널 엑스레이 이미지 검출기들 내의 기하학적 센서들 시프트를 결정하기 위한 방법.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016122857A1 (en) * 2015-01-26 2016-08-04 Illinois Tool Works Inc. Gap resolution for linear detector array
KR102452955B1 (ko) * 2017-11-23 2022-10-11 삼성전자주식회사 광 신호 처리 방법 및 장치
CN108364325B (zh) * 2018-01-30 2021-03-30 山西大学 规则样品x射线ct投影图位置平移偏差检测及校正方法
CN111773561B (zh) * 2020-07-10 2022-04-08 苏州雷泰医疗科技有限公司 平板探测器位置偏移量检测方法及放射治疗装置
CN117119324B (zh) * 2023-08-24 2024-03-08 合肥埃科光电科技股份有限公司 一种多面阵传感器相机及其安装位置调节方法和调节装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62129841A (ja) * 1985-12-02 1987-06-12 Fuji Photo Film Co Ltd 蓄積性蛍光体シ−トの読み出し開始位置検知方法
US6408109B1 (en) * 1996-10-07 2002-06-18 Cognex Corporation Apparatus and method for detecting and sub-pixel location of edges in a digital image
TW398135B (en) * 1998-11-06 2000-07-11 Acer Peripherals Inc A system for measuring contact image sensor chip shift and its method
US6409383B1 (en) * 2000-03-14 2002-06-25 Eastman Kodak Company Automated and quantitative method for quality assurance of digital radiography imaging systems
JP2001353140A (ja) * 2000-06-15 2001-12-25 Shimadzu Corp X線撮影装置
US6895077B2 (en) 2001-11-21 2005-05-17 University Of Massachusetts Medical Center System and method for x-ray fluoroscopic imaging
US20090147925A1 (en) * 2005-04-13 2009-06-11 Lodox Systems (Proprietary) Limited Calibration tool and a method of calibrating an imaging system
DE102005036811A1 (de) * 2005-08-04 2007-02-08 Siemens Ag Korrekturverfahren für Festkörperdetektoren und Festkörperdetektor
WO2007073272A1 (en) * 2005-12-23 2007-06-28 Gcoder Systems Ab Positioning pattern
EP2168079B1 (en) * 2007-01-23 2015-01-14 Valeo Schalter und Sensoren GmbH Method and system for universal lane boundary detection
TWI371264B (en) * 2007-08-14 2012-09-01 Yin Chao Yao Interdental space direct measurement and orthodontic implants positioning and guiding method
US8073191B2 (en) 2007-09-25 2011-12-06 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for correcting butting artifacts in X-ray images
US7663115B2 (en) 2008-05-16 2010-02-16 Dalsa Corporation Semiconductor device with a CMOS image sensor, apparatus comprising such a semiconductor device and method of manufacturing such a device
WO2011139895A1 (en) * 2010-04-29 2011-11-10 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for motion correction and image enhancement for optical coherence tomography

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