KR20170094196A - 연속 검출기 독출을 갖는 빔 검출 - Google Patents

연속 검출기 독출을 갖는 빔 검출 Download PDF

Info

Publication number
KR20170094196A
KR20170094196A KR1020177015717A KR20177015717A KR20170094196A KR 20170094196 A KR20170094196 A KR 20170094196A KR 1020177015717 A KR1020177015717 A KR 1020177015717A KR 20177015717 A KR20177015717 A KR 20177015717A KR 20170094196 A KR20170094196 A KR 20170094196A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
detector
image
image frame
pixels
frame
Prior art date
Application number
KR1020177015717A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102430275B1 (ko
Inventor
카린 토퍼
제프리 알 하우버
에릭 엠 웰치
Original Assignee
케어스트림 헬스 인코포레이티드
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케어스트림 헬스 인코포레이티드 filed Critical 케어스트림 헬스 인코포레이티드
Publication of KR20170094196A publication Critical patent/KR20170094196A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102430275B1 publication Critical patent/KR102430275B1/ko

Links

Images

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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29—Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914—Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2921—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras
    • G01T1/2928—Static instruments for imaging the distribution of radioactivity in one or two dimensions; Radio-isotope cameras using solid state detectors
    • 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
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/62—Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
    • H04N25/626—Reduction of noise due to residual charges remaining after image readout, e.g. to remove ghost images or afterimages
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/63—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to dark current
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00—Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/68—Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise applied to defects
    • H04N5/3597—
    • H04N5/361—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

검출기에서 적어도 하나의 암 이미지를 포함하는 이미지 프레임들을 순차적으로 캡처하는 것을 포함하는 DR 검출기를 동작시키는 방법. 암 이미지는 저장되며 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트에 대한 통계 측정치는 검출기에 충돌하는 x-선 빔을 검출하기 위해 저장된 암 이미지에서의 픽셀들의 서브세트의 동일한 통계 측정치와 비교된다. x-선 빔-온 상태는 픽셀 서브세트들 간의 세기에서 충분한 차이가 검출되는 경우 표시된다. 적어도 하나 이상의 이미지 프레임이 검출기에서 또는 x-선 빔을 검출한 후 캡처된다. 현재 캡처된 이미지 및 적어도 하나 이상의 이미지 프레임은 가산되며 암 이미지는 노출된 방사선 이미지를 형성하기 위해 감산된다.

Description

연속 검출기 독출을 갖는 빔 검출{BEAM DETECTION WITH CONTINUOUS DETECTOR READOUT}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 Tofer 외의 이름으로, 연속 검출기 독출을 갖는 빔 검출이라는 제목의, 2014년 12월 11일에 출원된, 미국 특허 출원 일련 번호 제62/090,400호에 대한 우선권을 주장한다.
여기에 개시된 주제는 방사선 이미징에 관한 것이며, 특히 동작의 연속적 독출 모드를 이용하는 디지털 방사선 검출기에 관한 것이다.
검출기 및 X-선 발생기 또는 호스트 컴퓨터 사이에서의 임의의 유선 연결들 없이, 무선의, 휴대용 디지털 X-선 검출기들을 구동하는 것이 바람직할 수 있으며, 이것은 이미지 획득들 및 발생기를 관리한다. 이러한 간소화된 인터페이스를 위한 하나의 방법은 검출기를 연속적으로 독출하고 이미지들의 콘텐트에 기초하여 빔 턴-온을 검출하며, 그 후 이미지 정보를 포함하는 모든 프레임들을 가산하는 것이다. 이러한 개념의 중대한 부분은 빔-온 및 빔-오프 이벤트들이 발생한 때에 대한 신뢰성 있는 실시간 검출이다. 다수의 암(dark) 이미지들이 캡처되며 평균화될 수 있다. 현재 이미지 프레임은 암 이미지들의 누적 평균들과 한 라인씩 비교될 수 있으며, 그것들 사이에서의 차이 임계치가 초과된다면, 빔-온이 수립된다. 그러나, 빡빡하게 시준된 이미지들에 대해, 이미지 면적에서의 신호는 빔-온이 모든 경우에서 검출되지 않을 수 있도록 충분히 낮을 수 있다.
다른 인스턴스들에서, 외부 전자기 간섭 및 다른 잡음 소스들은 거짓 트리거들을 야기할 수 있는 로우(row) 잡음에서의 증가를 야기할 수 있다. 손실된 또는 거짓 빔-온 및 빔-오프 이벤트들은 다음의 결과들을 가질 것이다. 빔-온 이벤트가 한 프레임 늦게 검출되면, 몇몇 이미지 정보는 잠재적으로 손실되며, 이것은 이미지 아티팩트들을 야기하며 X-선 이미지의 재촬영을 요구할 수 있다. 빔 온 이벤트에 대한 거짓 트리거들은 조작자에 대해 골칫거리를 생성하며 이미지 캡처들을 일시적으로 불능시킬 수 있다. 빔-오프 이벤트가 한 프레임 너무 빠르게 검출된다면, 몇몇 이미지 정보가 잠재적으로 손실되며, 이것은 또한 이미지 아티팩트들을 야기하고 X-선 이미지의 재촬영을 요구할 수 있다. 빔 오프 이벤트가 완전히 손실되면, 이것은 타임 아웃에 의해 완화될 수 있지만 이미지 액세스 시간은 증가한다.
이들 조건들 중 어떤 것도 바람직하지 않으며, 이것은 검출기에 대한 실-시간 프로세싱을 여전히 허용하면서, 빔-온 및 빔-오프 검출을 위한 알고리즘들이 가능한 한 강력하기를 요구한다. 연속적 독출에 의한 빔 검출이 갖는 또 다른 문제점은 빔이 온일 때, 기간 동안 이미지들에서 몇몇 부가적인 암 신호가 있다는 것이다. 이것은 여기에서 설명된 바와 같이 포토다이오드들 및 데이터 라인 사이에서의 기생 용량에 의해 야기된다.
상기 논의는 단지 일반적인 배경 정보를 위해 제공되며 청구된 주제의 범위를 결정하는데 도움으로서 사용되도록 의도되지 않는다.
검출기에서 적어도 하나의 암 이미지(dark image)를 포함하는 이미지 프레임들을 순차적으로 캡처하는 것을 포함한 DR 검출기를 동작시키는 방법. 상기 암 이미지는 저장되며 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트에 대한 통계 측정치는 상기 검출기에 충돌하는 x-선 빔을 검출하기 위해 상기 저장된 암 이미지에서의 픽셀들의 서브세트의 동일한 통계 측정치와 비교된다. x-선 빔-온 조건은 픽셀 서브세트들 사이에서의 세기(intensity)의 충분한 차이가 검출되는 경우 표시된다. 적어도 하나 이상의 이미지 프레임은 상기 x-선 빔을 검출한 후 검출기에서 캡처된다. 현재 캡처된 이미지 및 상기 적어도 하나 이상의 이미지 프레임은 가산되며 상기 암 이미지는 노출된 방사선 이미지를 형성하기 위해 감산된다.
일 실시예에서, DR 검출기를 동작시키는 방법은 상기 검출기에서 적어도 하나의 암 이미지 프레임을 포함한 이미지 프레임들을 캡처하는 단계 및 단지 하나가 캡처된다면 상기 암 이미지 프레임을 저장하거나, 또는 하나 이상의 암 이미지 프레임이 캡처된다면 평균 암 이미지 프레임을 저장하는 단계를 포함한다. 상기 검출기에 충돌하는 x-선 빔은 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들이, 선택된 통계 측정치에 의해 결정된 바와 같이, 암 이미지 프레임 또는 평균 암 이미지 프레임의 세기에 대해 충분한 마진만큼 더 큰 세기를 가진 캡처된 이미지 데이터를 갖는다면 검출된다. 상기 x-선 빔이 검출된 것으로 결정되면, 적어도 하나 이상의 이미지 프레임이 상기 검출기에서 캡처된다. 상기 현재 캡처된 이미지 프레임 및 상기 적어도 하나 이상의 이미지 프레임은 가산되며 상기 저장된 암 이미지 프레임은 노출된 방사선 이미지 프레임을 형성하기 위해 감산된다.
또 다른 실시예에서, DR 검출기를 동작시키는 방법은 적어도 하나의 암 이미지 프레임을 캡처하는 것 및 상기 검출기에서 평균 암 이미지 프레임을 저장하는 것을 포함한 상기 검출기에서 이미지 프레임들을 캡처하는 단계를 포함한다. 단지 하나의 암 이미지 프레임이 캡처되면, 그것은 상기 평균 암 이미지 프레임이 된다. x-선 빔이 상기 검출기에 충돌할 때를 검출하기 위해, 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트에 대한 통계 측정치는 상기 저장된 암 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트에 대한 동일한 통계 측정치와 비교된다. 상기 현재 캡처된 이미지 프레임은 암 이미지 프레임 및 현재 캡처된 이미지 프레임 사이에서의 세기 차이가 프로그램된 임계치를 뛰어넘는다면 x-선 노출 정보를 포함한 x-선 노출 이미지 프레임인 것으로 결정된다. x-선 소스가 활성임을 결정하고 노출 이미지들을 생성한 후, 검출기는 노출 정보를 가진 이미지 프레임들을 연속적으로 캡처한다. 노출 정보를 포함한 최종 이미지 프레임은 바로 앞서 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 세기와 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 세기를 비교함으로써 검출된다. 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 세기 차이가 바로 앞서 캡처된 이미지 프레임에 비교하여 미리 결정된 임계치 이하가 되면, 상기 현재 캡처된 이미지 프레임은 노출 정보를 포함한 최종 이미지 프레임인 것으로 결정된다. 노출 정보를 포함한 모든 이미지 프레임들은 그 후 가산되며 평균 암 이미지 프레임은 노출된 방사선 이미지 프레임을 형성하기 위해 감산된다.
또 다른 실시예에서, DR 검출기는 상기 DR 검출기로 하여금 여기에 설명된 방법들의 단계들을 수행하게 하는 저장된 지시들을 실행하기 위해 온-보드 이미지 프로세싱 유닛을 포함한다.
상기 요약 설명들은 그 요소들이 상호 교환 가능하지 않은 개개의 별개의 실시예들을 설명하도록 의도되지 않는다. 사실상, 특정한 실시예에 관련된 것으로 설명된 많은 요소들이 다른 설명된 실시예들의 요소들과 함께 사용되며, 가능하게는 그것과 상호 교환될 수 있다. 많은 변화들 및 수정들은 그것의 사상으로부터 벗어나지 않고 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있으며, 본 발명은 모든 이러한 수정들을 포함한다. 이하에서의 도면들은 상대적 크기, 각도 관계, 상대적 위치, 또는 타이밍 관계에 대하여 임의의 정확한 스케일로도, 상호 교환 가능성, 대체, 또는 요구된 구현에 대한 표현에 대하여 임의의 조합적 관계로도 그려지도록 의도되지 않는다.
본 발명의 이러한 간단한 설명은 하나 이상의 예시적인 실시예들에 따라 여기에 개시된 주제의 간단한 개요를 제공하기 위해서만 의도되며, 청구항들을 해석하거나 또는 단지 첨부된 청구항들에 의해서만 정의되는, 본 발명의 범위를 정의하거나 또는 제한하기 위한 가이드로서 작용하지 않는다. 이러한 간단한 설명은 상세한 설명에서 이하에서 추가로 설명되는 간소화된 형태로 개념들의 예시적 선택을 소개하기 위해 제공된다. 이러한 간단한 설명은 청구된 주제의 주요한 특징들 또는 필수적 특징들을 식별하도록 의도되지 않으며, 청구된 주제의 범위를 결정하는데 도움으로서 사용되도록 의도되지 않는다. 청구된 주제는 배경에서 주지된 임의의 또는 모든 단점들을 해결하는 구현들에 제한되지 않는다.
따라서 본 발명의 특징들이 이해될 수 있는 방식으로, 본 발명의 상세한 설명은 특정한 실시예들을 참조하여 이루어질 수 있으며, 그 일부는 수반되는 도면들에서 예시된다. 그러나, 도면들은 단지 본 발명의 특정한 실시예들만을 예시하며 그러므로 그것의 범위의 제한으로 고려되지 않으며, 본 발명의 범위에 대해 다른 동일하게 효과적인 실시예들을 수반한다는 것이 주의될 것이다. 도면들은 반드시 일정한 비율인 것은 아니며, 일반적으로 본 발명의 특정한 실시예들의 특징들을 예시하는데 중점이 두어진다. 도면들에서, 유사한 숫자들은 다양한 뷰들 전체에 걸쳐 유사한 부분들을 나타내기 위해 사용된다. 따라서, 본 발명의 추가 이해를 위해, 참조가, 도면들과 관련되어 판독된, 다음의 상세한 설명에 대해 이루어질 수 있다:
도 1은 대표적인 방사선 이미징 시스템의 투시도이다.
도 2는 도 1의 대표적인 방사선 이미징 시스템에서 사용된 DR 검출기에서의 대표적인 이미징 어레이의 일 부분의 개략도이다.
도 3은 대표적인 휴대용 무선 DR 검출기의 투시도를 도시한다.
도 4는 도 3의 휴대용 무선 DR 검출기의 섹션 라인(A-A)을 따르는 대표적인 단면도이다.
도 5는 대표적인 픽셀 셀 및 선택된 구성 요소들을 도시한 다이어그램이다.
도 6a-b는 외생 신호들의 생성을 도시하는 대표적인 픽셀 셀을 예시한다.
도 7은 DR 검출기에서 이미지 독출 동작을 위한 대표적인 독출 프로세스를 도시한 다이어그램이다.
도 8은 DR 검출기를 위한 인터리빙된 널 로우 판독 프로세스를 사용한 대표적인 이미지 독출 프로세스를 도시한 다이어그램이다.
도 9는 대표적인 이미지 독출 절차에 의해 생성된 대표적인 파형들 및 이미지 세트들을 도시한 다이어그램이다.
도 10 및 도 11은 두 개의 이미지 데이터 세트들을 사용한 대표적인 재구성을 예시한다.
도 12는 본 출원의 실시예들에 따른 외부 저 주파수 자기장을 겪을 때 로우 어드레싱 및 컬럼 독출 구성요소들을 가진 대표적인 픽셀 어레이 센서를 도시한 다이어그램이다.
도 13은 본 출원의 실시예에 따른 X-선 이미지들 및 널 이미지들로 분해된, 이미지 정보를 복원하기 위해 사용될 수 있는 대표적인 이미지들을 도시하는 다이어그램이다.
도 14는 플랫 필드 캡처를 위한 이미지 로우 세기를 도시하는 다이어그램이다.
도 15는 대표적인 이미지 재구성 및 보정을 도시하는 흐름도이다.
도 16은 또 다른 대표적인 이미지 재구성 및 보정 실시예를 도시하는 흐름도이다.
도 17은 대표적인 DR 검출기 통합 및 독출 사이클들을 예시한다.
도 18a-b는 이미지 및 널 로우 판독 사이클들을 예시한다.
도 19는 대표적인 널 이미지 보정 프로세싱의 흐름도이다.
도 20은 본 출원의 실시예에 따른 널 이미지에서의 누설 라인 샘플링의 대표적인 플롯을 도시하는 다이어그램이다.
도 21은 픽셀들의 로우당 5개의 블록들로 분할되며 로우 및 블록당 통계 측정치들의 산출 시 다수의 로우들을 포함하는 DR 검출기에서의 픽셀들을 예시한다.
도 22는 빡빡하게 시준된 이미지의 예이다.
도 23a 및 도 23b는 프로그램 제어 하에서 DR 검출기를 동작시키기 위한 대표적인 흐름도들이다.
도 1은 일 실시예에 따라, 일반적으로 평면 디지털 방사선(digital radiographic; DR) 검출기(40)(설명의 명료함을 위해 하우징 없이 도시된), 방사선 에너지(x-선 방사)를 생성하도록 구성된 x-선 소스(14), 및 DR 검출기(40)에 의해 캡처된 이미지들을 디스플레이하도록 구성된 디지털 모니터(26)를 포함하는 디지털 방사선(DR) 이미징 시스템(10)의 투시도이다. DR 검출기(40)는 전자적으로 어드레싱 가능한 로우들 및 컬럼들을로 배열된, 검출기 셀들(22)(광센서들)의 2차원 어레이(12)를 포함할 수 있다. DR 검출기(40)는 x-선 소스(14)에 의해 방출된, 방사선 에너지 노출, 또는 방사선 에너지 펄스 동안, 대상(20)을 통과하는 x-선들(16)을 수신하도록 위치될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 방사선 이미징 시스템(10)은 대상(20)의 사전 선택된 영역(18)을 선택적으로 겨냥하며 그것을 통과하는, 시준된 x-선들(16), 예로서 x-선 빔을 방출하는 x-선 소스(14)를 사용할 수 있다. x-선 빔(16)은 대상(20)의 내부 구조에 따라 그것의 복수의 선들을 따라 가변 정도들만큼 감쇠될 수 있으며, 감쇠된 선들은 감광성 검출기 셀(22)의 어레이(12)에 의해 검출된다. 평면 DR 검출기(40)는, x-선 소스(14)에 의해 방출된 복수의 선(ray)들(16)의 실질적으로 중심 선(17)에 수직인 관계로, 가능한 한 많이, 위치된다. 개개의 감광성 셀들(픽셀들)(22)의 어레이(12)는 컬럼 및 로우에 따라 그것들의 위치에 의해 전자적으로 독출(스캐닝)될 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, 용어들("컬럼" 및 "로우")은 감광성 셀들(22)의 수직 및 수평 배열을 나타내며, 설명의 명료함을 위해, 로우들은 수평으로 연장되며 컬럼들은 수직으로 연장된다고 가정될 것이다. 그러나, 컬럼들 및 로우들의 배향은 임의적이며 여기에 개시된 임의의 실시예들의 범위를 제한하지 않는다. 더욱이, 용어("대상(subject)")는 도 1의 설명에서 인간 환자로서 예시될 수 있지만, 용어가 여기에서 사용된 바와 같이, DR 이미징 시스템의 대상은 인간, 동물, 무생물 오브젝트, 또는 그것의 일 부분일 수 있다.
일 대표적인 실시예에서, 감광성 셀들(22)의 로우들은 어레이(12)로부터의 노출 데이터가 전자 독출 회로(30)로 송신될 수 있도록 전자 스캐닝 회로(28)에 의해 한 번에 하나 이상 스캐닝될 수 있다. 각각의 감광성 셀(22)은 셀에서 수신되며 흡수된, 감쇠된 방사선 방사, 또는 x-선들의 세기, 또는 에너지 레벨에 비례하는 전하를 독립적으로 저장할 수 있다. 따라서, 콘텍스트가 표시할 수 있는 바와 같이, 여기에서 "이미징 셀" 또는 간단히 "셀"로서 불리울 수 있는, 각각의 감광성 셀은, 독출될 때, 획득 제어 및 이미지 프로세싱 전자 장치(34)에 의해 디지털로 디코딩되며 사용자에 의한 보기를 위해 디지털 모니터(26)에 의해 디스플레이되도록 송신될 수 있는, 방사선 이미지(24)의 픽셀을 정의하는 노출 세기 정보, 또는 데이텀, 예로서 픽셀에 의해 흡수된 에너지의 양 또는 밝기 레벨을 제공한다. 전자 바이어스 회로(32)는 감광성 셀들(22)의 각각에 바이어스 전압을 제공하기 위해 2-차원 검출기 어레이(12)에 전기적으로 연결된다.
바이어스 회로(32), 스캐닝 회로(28), 및 독출 회로(30)의 각각은 연결된 케이블(유선)을 통해 획득 제어 및 이미지 프로세싱 유닛(34)과 통신할 수 있거나, 또는 DR 검출기는 방사선 이미지 데이터를 무선으로 획득 제어 및 이미지 프로세싱 유닛(34)에 송신하기 위해 무선 송신기를 구비할 수 있다. 획득 제어 및 이미지 프로세싱 유닛(34)은 프로그래밍 지시들의 사용에 의해, 예를 들면, 회로들(28, 30, 및 32)의 제어를 포함하여, 여기에서 설명된 바와 같이 DR 검출기(40)의 동작들을 제어하기 위해 프로세서 및 전자 메모리(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 획득 제어 및 이미지 프로세싱 유닛(34)은 또한 방사선 노출 동안 x-선 소스(14)의 활성화를 제어하기 위해 사용될 수 있어서, x-선 튜브 전기 전류 크기, 및 그에 따라 x-선 빔(16)에서 x-선들의 플루엔스(fluence), 및 x-선 튜브 전압, 및 그에 따라 x-선 빔(16)에서 x-선들의 에너지 레벨을 제어한다.
획득 제어 및 이미지 프로세싱 유닛(34)은, DR 검출기(40)에서 감광성 셀들(22)의 어레이(12)로부터 수신된 방사선 노출 데이터에 기초하여, DR 검출기로부터 수신된 복수의 데이터 프레임들을 저장하며 이미지(픽셀) 데이터를 모니터(26)로 송신할 수 있다. 대안적으로, 획득 제어 및 이미지 프로세싱 유닛(34)은 이미지 데이터를 프로세싱하며 그것을 저장할 수 있거나, 또는 그것은 국소적 또는 원격으로 액세스 가능한 메모리에, 원래의 프로세싱되지 않은 이미지 데이터를 저장할 수 있다.
DR 검출기(40)의 직접 검출 실시예에 관하여, 감광성 셀들(22)은 각각 x-선들에 민감한 감지 요소를 포함할 수 있으며, 즉 그것은 x-선들을 흡수하며 흡수된 x-선 에너지의 크기에 비례하여 전하 캐리어들의 양을 발생시킨다. 스위칭 요소는 대응하는 x-선 감지 요소의 전하 레벨을 독출하기 위해 선택적으로 활성화되도록 구성될 수 있다. DR 검출기(40)의 간접적 검출 실시예에 관하여, 감광성 셀들(22)은 각각 가시 스펙트럼에서의 광 선들에 민감한 감지 요소로서, 즉 그것은 광 선들을 흡수하며 흡수된 광 에너지의 크기에 비례하여 전하 캐리어들의 양을 발생시키는, 상기 감지 요소, 및 대응하는 감지 요소의 전하 레벨을 판독하기 위해 선택적으로 활성화되는 스위칭 요소를 포함할 수 있다. 신틸레이터(scintillator), 또는 파장 변환기는 입사된 x-선 방사선 에너지를 가시 광 에너지로 변환하기 위해 광 민감 감지 요소들 위에 배치된다. 따라서, 여기에서 개시된 실시예들에서, DR 검출기(40)는 DR 검출기의 간접적 또는 직접 유형을 포함할 수 있다는 것이 주의되어야 한다.
감지 어레이(12)에서 사용된 감지 요소들의 예들은 포토다이오드들(P-N 또는 PIN 다이오드들), 포토-커패시터들(MIS), 포토-트랜지스터들 또는 광전도체들과 같은 다양한 유형들의 광전 변환 디바이스들(예로서, 광센서들)을 포함한다. 신호 독출을 위해 사용된 스위칭 요소들의 예들은 MOS 트랜지스터들, 쌍극성 트랜지스터들 및 다른 p-n 접합 구성요소들을 포함한다.
도 2는 DR 검출기(40)를 위한 2-차원 어레이(12)의 일 부분의 개략도(240)이다. 그 동작이 상기 설명된 광센서 어레이(12)와 일치할 수 있는, 광센서 셀들(212)의 어레이는 다수의 수소화 비정질 실리콘(a-Si:H) n-i-p 포토다이오드들(270) 및 각각이 게이트(G), 소스(S), 및 드레인(D) 단자들을 갖는, 전계 효과 트랜지스터들(FET들)로서 형성된 박막 트랜지스터들(TFT들)(271)을 포함할 수 있다. 다층 DR 검출기와 같은, 여기에서 개시된 DR 검출기(40)의 실시예들에서, 광센서 셀들(12)의 2-차원 어레이는 DR 검출기 구조의 인접한 층들에 인접해 있는 디바이스 층에 형성될 수 있다. 복수의 게이트 드라이버 회로들(228)은 TFT들(271)의 게이트들에 인가된 전압을 제어하는 복수의 게이트 라인들(283)에 전기적으로 연결될 수 있고, 복수의 독출 회로들(230)은 데이터 라인들(284)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 복수의 바이어스 라인들(285)은 포토다이오드들(270)에 인가된 전압을 제어하는 가변 바이어스 기준 전압 라인(232) 또는 바이어스 라인 버스에 전기적으로 연결될 수 있다. 전하 증폭기들(286)은 그로부터 신호들을 수신하기 위해 데이터 라인들(284)에 전기적으로 연결될 수 있다. 전하 증폭기들(286)로부터의 출력들은 아날로그 다중화기와 같은, 다중화기(287)에, 그 후 아날로그-디지털 변환기(ADC)(288)에 전기적으로 연결될 수 있거나, 또는 그것들은 원하는 레이트들로 디지털 방사선 이미지 데이터를 스트림 아웃하기 위해, ADC에 직접 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 도 2의 개략도는 a-Si:H 기반 간접 평면 패널 이미저와 같은, DR 검출기(40)의 일 부분을 나타낼 수 있다.
입사된 x-선들, 또는 x-선 광자들(16)은 신틸레이터에 의해 광학 광자들 또는 광 선들로 변환되며, 광 선들은 그 뒤에 a-Si:H n-i-p 포토다이오드들(270)에 충돌할 때, 전자-홀 쌍들, 또는 전하들로 변환된다. 일 실시예에서, 여기에서 동등하게 픽셀로서 불리울 수 있는, 대표적인 검출기 셀(222)은 바이어스 라인(285)에 전기적으로 연결된 그것의 양극 및 TFT(271)의 드레인(D)에 전기적으로 연결된 그것의 음극을 갖는 포토다이오드(270)를 포함할 수 있다. 바이어스 기준 전압 라인(232)은 검출기 셀들(222)의 각각에서 포토다이오드들(270)의 바이어스 전압을 제어할 수 있다. 포토다이오드들(270)의 각각의 전하 용량은 그것의 바이어스 전압 및 그것의 정전용량의 함수이다. 일반적으로, 역 바이어스 전압, 예로서 음의 전압은 입사된 광 선들에 의해 발생된 전하들에 대한 그것의 수집 효율을 강화하기 위해 포토다이오드들(270)의 각각의 p-n 접합에 걸쳐 전기장(및 그러므로 공핍 영역)을 생성하기 위해 바이어스 라인들(285)에 인가될 수 있다. 광센서 셀들(212)의 어레이에 의해 표현된 이미지 신호는 그것들의 연관된 TFT들(271)이 예를 들면, 게이트 드라이버 회로들(228)을 통해 음의 전압에서 게이트 라인들(283)을 유지함으로써 비-전도(오프) 상태에서 유지되는 동안 포토다이오드들에 의해 통합될 수 있다. 광센서 셀 어레이(212)는 게이트 드라이버 회로들(228)에 의해 전도(온) 상태로 TFT들(271)의 로우들을 순차적으로 스위칭함으로써 독출될 수 있다. 픽셀들(22)의 로우가, 예를 들면, 대응하는 게이트 라인(283)에 양의 전압을 인가함으로써, 전도 상태로 스위칭될 때, 이들 픽셀들에서 포토다이오드로부터의 수집된 전하는 데이터 라인들(284)을 따라 전달되며 외부 전하 증폭기 회로들(286)에 의해 통합될 수 있다. 로우는 그 후 비-전도 상태로 다시 스위칭될 수 있으며, 프로세스는 광센서 셀들(212)의 전체 어레이가 독출될 때까지 각각의 로우에 대해 반복된다. 통합된 신호 출력들은 독출 회로(230)와 함께 포함하는, 다중화기(287)와 같은, 병렬-직렬 변환기를 사용하여 외부 전하 증폭기들(286)로부터 아날로그-디지털 변환기(ADC)(288)로 전달된다.
이러한 디지털 이미지 정보는 그 후 디지털로 저장되며 모니터(26) 상에 바로 디스플레이될 수 있는 디지털 이미지를 산출하기 위해 이미지 프로세싱 시스템(34)에 의해 뒤이어 프로세싱될 수 있거나, 또는 그것은 저장된 이미지를 포함한 디지털 전자 메모리를 액세스함으로써 나중에 디스플레이될 수 있다. 도 2를 참조하여 설명된 바와 같이 이미징 어레이를 가진 평면 패널 DR 검출기(40)는 단일-샷(예로서, 정적, 방사선) 및 연속(예로서, 형광) 이미지 획득 양쪽 모두가 가능하다. 일 실시예에서, 이미지 프로세싱 시스템(34)의 이미징 전자 장치의 상당한 부분은 여기에서 설명된 여러 개의 이미지 프로세싱 단계들이 DR 검출기(40)에 탑재되어 수행될 수 있도록 DR 검출기(40)에 탑재되어 배치될 수 있다. DR 검출기(40)는 또한, 캡처된 이미지 프레임들을 일시적으로 저장하며 여기에서 설명된 바와 같이 프로세싱을 수행하기 위해, 여기에서 프레임 버퍼들로서 불리울 수 있는, 전자 메모리를 포함할 수 있다.
도 3은 여기에서 개시된 DR 검출기(40)의 실시예에 따른 대표적인 종래 기술의 일반적으로 직사각형, 평면, 휴대용 무선 DR 검출기(300)의 투시도를 도시한다. DR 검출기(300)는 DR 검출기(300)의 광센서 어레이 부분(22)을 포함한 다층 구조를 둘러싸는 하우징(314)을 포함할 수 있다. DR 검출기(300)의 하우징(314)은 DR 검출기(300)의 내부 볼륨을 둘러싸는, 연속적인, 단단한, 방사선-비투과 엔클로저를 포함할 수 있다. 하우징(314)은 4개의 직교 에지들(318) 및 DR 검출기(300)의 최상부 측면(322)의 반대편에 배치된 최하부 측면(321)을 포함할 수 있다. 최상부 커버(312)는, 하우징(314)과 함께, 실질적으로 DR 검출기(300)의 내부 볼륨에서 다층 구조를 둘러싸는 최상부 측면(322)을 둘러싸며, 그 사이에 밀봉부(seal)를 형성하기 위해 하우징(314)에 부착될 수 있다. 최상부 커버(312)는 그것의 상당한 감쇠 없이 x-선들(16)을 통과시키는 재료, 즉 탄소 섬유 또는 플라스틱 재료와 같은, 방사선 투과성 재료로 만들어질 수 있다.
도 4를 참조하면, DR 검출기(300)(도 3)의 대표적인 실시예의 섹션(A-A)을 따라 대표적인 단면도가 개략적 형태로 예시되어 있다. 공간적 참조 목적들을 위해, 여기에서 사용된 바와 같이, DR 검출기(400)의 하나의 주요 표면은 최상부 측면(451)으로서 불리울 수 있으며 제 2 주요 표면은 최하부 측면(452)으로서 불리울 수 있다. 다층 이미징 구조는 하우징(314) 및 최상부 커버(312)에 의해 둘러싸여진 내부 볼륨(450) 내에 배치되며 디바이스 층(402)으로서 개략적으로 도시된 2-차원 이미징 센서 어레이(12) 위에 신틸레이터 층(404)을 포함할 수 있다. 신틸레이터 층(404)은 방사선 투과성 최상부 커버(312) 바로 아래에 있을 수 있으며(예로서, 직접 연결될 수 있으며), 이미징 어레이(402)는 신틸레이터(404) 바로 아래에 있을 수 있다. 대안적으로, 가요성 층(406)은 충격 흡수를 제공하기 위해 다층 구조의 부분으로서 신틸레이터 층(404) 및 최상부 커버(312) 사이에 위치될 수 있다. 가요성 층(406)은 최상부 커버(312) 및 신틸레이터(404) 양쪽 모두를 위한 가요성 지지대의 양을 제공하기 위해 선택될 수 있으며, 기포 고무 유형의 재료를 포함할 수 있다.
기판 층(420)은 광센서들(402)의 어레이가 형성되는 단단한 유리 층과 같은 이미징 어레이(402) 아래에 배치될 수 있으며, 다층 구조의 또 다른 층을 포함할 수 있다. 기판 층(420) 아래에, 방사선-비투과 차폐 층(418)이 내부 볼륨(450)에서 다른 표면들로부터 반사된 x-선들을 차단하기 위해서뿐만 아니라 기판 층(420)을 통과하는 x-선들의 산란을 방지하도록 돕기 위해 x-선 차단 층으로서 사용될 수 있다. 스캐닝 회로(28), 독출 회로(30), 및 바이어스 회로(32)(도 1)를 포함한, 독출 전자 장치는 이미징 어레이(402)와 동일 평면상에 형성될 수 있거나, 또는 도시된 바와 같이, 인쇄 회로 보드들(424, 425)에 전기적으로 연결된 통합 회로들의 형태로 프레임 지지 부재(416) 아래에 배치될 수 있다. 프레임 지지 부재(416)는 막 설명된 다층 구조를 위한 지지대를 제공하기 위해 프레임 지지 빔들(422)을 사용하여 하우징(314)에 고정된다. 이미징 어레이(402)는 복수의 가요성, 밀봉된 도체들을 포함할 수 있는 가요성 커넥터(428)를 통해, 독출 전자 장치(28, 30, 32)에 전기적으로 연결된다. X-선 플럭스는 대표적인 x-선 빔(16)에 의해 표현된 방향으로, 방사선 투과성 최상부 패널 커버(312)를 통과하며, 고-에너지 x-선들(16)에 의한 자극, 또는 광자들이 신틸레이터(404)로 하여금 그 후 이미징 어레이(402)의 광센서들에서 수신되는 가시 광 선들로서 보다 낮은 에너지 광자들을 방출하게 하는 신틸레이터(404)에 충돌할 수 있다. 프레임 지지 부재(416)는 하우징(314)에 다층 구조를 단단히 장착할 수 있으며 프레임 지지 빔들(422) 및 하우징(314) 사이에 탄성 패드들(도시되지 않음)을 배치함으로써 충격 흡수기로서 추가로 동작할 수 있다. 나사들과 같은, 파스너들(410)은 하우징(314)에 최상부 커버(312)를 고정시켜 부착하며 그것들이 접촉하게 되는 영역(430)에서 그 사이에 밀봉부를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 외부 범퍼(412)는 부가적인 충격-흡수를 제공하기 위해 DR 검출기(400)의 에지들(318)을 따라 부착될 수 있다.
도 5는 TFT(271)의 소스 및 드레인 사이에서 기생 용량(276)의 표현을 포함하여, 바이어스 버스(232), 게이트 라인(283), 및 데이터 라인(284)에 연결된 픽셀 셀(222)을 예시한다. 기생 용량(276)은 데이터 라인(284)에 포토다이오드(270)의 음극을 결합한다. 기생 용량은 TFT(271)가 고 임피던스 '오프' 상태에 있을 때도 TFT(271) 주위에 저 임피던스 경로를 생성함으로써 이미지 독출 동작 동안 데이터 라인(284)으로 잡음 신호를 도입한다. 포토다이오드(270)의 전하 저장 능력은 정전 용량(275)에 의해 표현된다.
DR 검출기의 동작들에 영향을 주는 외생 잡음은 DR 검출기의 픽셀 어레이에 내재된 기생 용량을 통해 DR 검출기로의 진입 포인트들을 찾는다. DR 검출기의 독출 동작은 x-선 소스가 조작자에 의해 미리 결정되며 구성된 고정된 노출 기간 동안 x-선 방사에 환자 및 검출기를 노출시킨 후 수행될 수 있다. "정각에" x-선 소스와 일치하는, 대응하는 DR 검출기 통합 기간은, 이미지 독출 프로세스가 일반적으로 DR 검출기 통합 기간을 따르므로, x-선 소스가 턴 오프된 후 종료하도록 구성될 수 있다. x-선 소스 노출 기간 동안 발생한 이미지 독출 프로세스의 일 부분은 x-선 소스에 의해 야기되 잡음 신호들에 영향을 받기 쉽다.
x-선 노출과 동시에 이미지 독출을 수행하는 것이 바람직한 때들이 있을 수 있다. 이 경우에 DR 검출기로부터의 이미지 독출은 x-선 소스 노출 프로세스가 시작하기 전에 개시될 수 있다. 이미지 독출 프로세스는 모든 이미지 프레임들이 획득되고 저장될 때까지 계속해서 실행될 수 있다.
DR 검출기에 의해 수행된 이미징 독출 동작 동안, 이미지 데이터가 최종적으로 프로세싱될 때 저하된 이미지 품질을 야기하는 데이터 에러들을 도입함으로써 DR 검출기의 독출 동작에 영향을 미치는 원치않는 외생 신호들이 존재할 수 있다. 외생 신호들은 검출기의 외부에 있는 잡음 소스들로부터 또는 검출기 하우징 내에서의 소스들로부터 비롯될 수 있다. 외생 신호들은 또한 이미지 독출이 x-선 소스의 활성화와 동시에 발생한다면 독출 동작 동안 생성될 수 있다. 외생 자기장들은 독출 회로에서 또는 광센서 어레이에서의 픽셀들 상에서 기생 효과들을 야기할 수 있는 이미징 룸에서 DR 시스템 및 관련 장비에 의해 발생될 수 있다.
DR 검출기 이미지 독출 동작들을 방해하는 것으로 흔히 발견된 일 유형의 외부 외생 신호는 약 수 킬로헤르츠 내지 수백 킬로헤르츠까지의 범위에서의 저 주파수 자기장들에 의해 야기된다. 이들 자기장들은 DR 검출기에 매우 근접한 전기 장비에 의해 생성될 수 있다. 통상적으로, 이들 잡음 유도 자기장들은 자기 플럭스를 방출하는 인덕터들 또는 AC 모터들과 같은 구성요소들에 의해 발생된다. 외생 잡음의 또 다른 소스는 높은 전압들을 발생시키는 전원 공급 장치들을 포함한다. 이들 전원 공급 장치들은 종종 DR 검출기들과 함께 사용된 자동 노출 제어 하드웨어에 의해 요구된다.
x-선 노출의 시작은 이미지 프로세싱 소프트웨어 테스트들 각각이 증가된 신호 세기를 위한 이미지 로우를 독출하는 독출 프로세스와 동시에 실행하는 이미지 프로세싱 소프트웨어에 의해 검출될 수 있다. x-선 빔 노출의 시작이 검출된 후, 로우별 이미지 독출은 신호 레벨이 약 0에서 노출-전 레벨로 돌아갈 때까지 계속된다. x-선 빔 노출 기간이 끝난 후, 이미지 독출 프로세스는 픽셀들에 의해 누적된 모든 노출 정보를 검색하기 위해 적어도 하나 이상의 이미지 독출 사이클 동안 계속된다. 또한 '이미지가 없는(image free)' 프레임의 적어도 하나 이상의 독출은 이전 이미지 데이터 프레임들을 조정하며 보정하기 위해 사용되는, 픽셀들에 저장된 임의의 잔여 노출 정보, 또는 래그(lag) 이미지를 획득하기 위해 수행될 수 있다. 모든 수집된 이미지 프레임들이, 여러 이미지 데이터 프레임들을 저장하기 위한 전자 메모리 위치들을 포함한 DR 검출기의 내부에 있는 이미지 버퍼를 포함할 수 있는, 이미지 버퍼에 저장되었을 때, 사후 이미지 프로세싱 기능이 최종 이미지를 생성하기 위해 버퍼링된 이미지 프레임들에 대해 수행된다. 일 실시예에서, 이미지 프로세싱 기능들의 부분들은 이미지들이 DR 검출기 패널에 온-보드 보조 전자 장치 및 프로세서를 사용하여 획득되는 동안 실시간으로 수행된다. DR 검출기에 대한 이미지 독출의 이러한 방법은 DR 검출기 시스템이 x-선 노출을 위해 준비가 될 때까지 x-선 소스 제어 전자 장치에 연결하며 이를 연기하는 침투성 외부 하드웨어 연결들에 대한 요구 없이 x-선 노출 이벤트의 비동기식 이미지 독출을 제공하는 이득을 가진다. 이러한 이미지 독출 방법은, 그러나, 독출 방법 동안 누설 전류를 발생시키는 기생 용량 및 x-선 빔 노출에 의해 부분적으로 유도된 이미지 아티팩트들을 야기한다.
도 6a는 외생 신호들의 효과들에 의해 야기된 픽셀 셀(222)에서 발생한 대표적인 유해 프로세스를 예시한다. 도 6a는 포토다이오드(270)로부터의 두 개의 대표적인 신호 경로들을 포함한다. 신호 경로(210)는 TFT(271)를 통해 포토다이오드(270)의 음극으로부터 및 다운스트림 독출 회로를 향해 데이터 라인(284) 밖으로 연결되며, DR 검출기 이미지 신호들을 운반하도록 설계된다. 제 2 신호 경로(205)는 TFT(271)의 드레인 및 소스를 효과적으로 결합하는 기생 용량(276)를 통해 TFT(271)를 바이패스하는 기생 신호 경로이다. 이러한 제 1 신호 경로(210)는 TFT(271)가 게이트 라인(283)에 연결된 게이트 드라이버에 의해 전달된 게이트 라인(283) 상에서의 신호를 사용하여 저 임피던스 '온(ON)' 상태로 스위칭될 때 생성된다. 이러한 제 1 신호 경로(210)는 설계된 신호 전도 경로이며 정전 용량(275)에 의해 표현된, 그것의 용량성 속성을 통해 포토다이오드(270)에 저장된 전하 레벨을 독출하기 위해 이미지 독출 동작 동안 사용된다. 기생 용량(276)은 시변(비-DC) 신호들을 위한 저 임피던스 전도성 경로를 생성하는 누설 용량으로서 불리울 수 있다. x-선 노출 기간은 전하가 광자 발생 포토다이오드 전류를 통해 포토다이오드에서 누적되는 통합 시간으로 인해 이러한 시변 신호를 야기하며, 따라서 기생 용량(276)에 걸쳐 데이터 라인(284)으로 누설을 야기한다. 대표적인 x-선 빔(광자들)(215)은 DR 픽셀(22)에서 수신될 수 있어서, 처음에 x-선 광자들에 응답하여, 광 광자들(220)을 방출하는 신틸레이터 층(225)에 충돌한다. 광 광자들(220)은 결과적으로, 이에 응답하여 그것의 고유 용량(275)으로 인해 포토다이오드에서 누적되는 전하 캐리어들을 발생시키는 포토다이오드(270)에 충돌한다.
도 6b의 그래프는 그것의 수직 축 상에서의 다양한 파형들 대 그것의 수평 축 상에서의 시간의 플롯을 예시한다. 파형(A)은 픽셀(222)에 의해 수신된 한정된 지속 기간의 x-선 펄스를 나타낸다. x-선 펄스가 픽셀(222)에 충돌하는 동안, 파형(B)에서 전압 상승로서 표현되는 전하 캐리어들이 포토다이오드(270)에서 누적된다. 전압 램프(B)는 시변 전압(dv/dt)으로서 표현될 수 있으며 따라서 상기 설명된 바와 같이 누설 경로(205)를 통해, 누설 전류 파형(C)에 의해 표현된, 기생 용량(276)에 걸친 누설을 야기한다. 따라서, x-선 펄스 동안, 총 신호 파형(D)에 의해 표현된, 데이터 라인(284) 상에서 측정된 바와 같은 총 신호는 픽셀 전압(파형 B) 플러스 파형(C)의 잘못된 및 외생 누설 전류의 합을 포함한다. 시간(tsamp)에서 총 신호 파형(D)에서 도시된 바와 같이, 에러(ε)는 누설 전류에 의해 야기된다. 시변 전압은 TFT(271)가 고 임피던스 '오프(OFF)' 상태에 있을 때도 신호 경로(205)를 통해 누설 전류를 생성한다. 이러한 누설 전류는 이미지 독출 동작과 동시에 수행된 x-선 노출에 의해 야기된 외생 데이터 라인 신호의 소스이다.
임의의 픽셀의 이미지 독출 동안, 외생 누설 전류 신호는 데이터 라인 상에 존재할 것이며 그것들의 기생 용량(276)에 의해, 동일한 데이터 라인, 즉 픽셀들의 컬럼에 연결된 픽셀들에서의 모든 다른 누설 전류들의 합산된 합계와 동일할 것이다. 이것은 픽셀 광센서 어레이가 x-선 노출 동안 x-선 플루엔스를 수신하는 시간 동안에만 존재하는 이미지 독출 에러를 야기한다. 이미지 독출 및 x-선 노출 지속 기간은 그러므로, 이미지 독출 동작이 모든 이미지 데이터(광센서 전하)를 획득하는 것을 보장하기 위해 좀처럼 같지 않을 것이며, 이미지 독출 동작은 x-선 노출보다 시간적으로 더 길게 연장되도록 구성된다. 이러한 구성은, 외생 누설 전류에 의해 영향을 받을 이미지 독출 시간 지속 기간의, 전부가 아닌, 일부을 야기할 것이다.
도 7은 대표적인 픽셀들의 로우들(n 701, n+1 702, n+2 703 등)이 각각 순차적으로 한 번에 하나씩 독출되며 이미지 로우 버퍼(707)로 저장되는 이미지 독출 프로세스(700)의 일 실시예를 예시한다. 도 8은 이미지 버퍼(707)에 저장된 이미지 독출들(701, 703, 705)로부터의 이미지 데이터 정보, 및 널 로우 버퍼(808)에 저장된 널 로우 독출들(802, 804, 806)로부터의 외생 신호 데이터 정보를 포함하는 보완 데이터 세트들을 획득하기 위한 독출 프로세스에서, 널 로우 샘플들(802, 804, 806)을 사용하여 수정된 이미지 독출 프로세스(800)의 실시예를 예시한다. 버퍼들(707, 808)은 메모리의 상이한 어드레싱 가능한 부분들에서 복수의 이미지 데이터 프레임들을 저장하기 위한 전자 메모리를 포함할 수 있다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 하나의 수정된 이미지 독출 프로세스 실시예는 널 로우(802, 804, 806), 독출들과 인터리빙되는 연속 이미지 로우(701, 703, 705), 독출들을 포함할 수 있다. 특정한 이미지 로우(n 701)의 독출로 시작하여, 이미지 데이터는 A/D 변환기들(288)(도 2)에 의해 디지털화되며 이미지 로우(n 701)에 대응하는 메모리 위치에서 이미지 로우 버퍼(707)로 저장된다. 이러한 이미지 로우 독출은 널 로우(802) 독출로 바로 이어지며 여기에서 TFT들의 상기 특정한 로우에 대한 게이트 라인(283)(도 2)은 턴 오프되며 그것들의 대응하는 데이터 라인들로 유도된 임의의 외생 신호는 A/D 변환기들(288)에 의해 디지털화되고 그 후 이미지 데이터의 이미지 로우(n 701)에 대응하는 메모리 위치에서 널 로우 버퍼(808)로 저장된다. 각각이 각각 널 로우(802, 804, 806), 독출에 앞선, 교번하는 이미지 로우(701, 702, 705), 독출들의 이러한 인터리빙된 프로세스는 널 로우 판독 동작으로 불리울 수 있으며 데이터 라인들(284) 상에 존재하는 외생 신호들을 검출하며 캡처하기 위해 사용될 수 있다. 여기에서 설명된 바와 같이, 이러한 인터리빙된 프로세스는 단지 하나의 널 로우 판독보다는, 각각의 이미지 데이터 판독 후 둘 이상의 널 로우 판독들을 포함하기 위해 추가로 수정될 수 있다. 따라서, 각각의 로우 신호는 검출기 이미지 프레임에서 각각의 로우에 대한 두 개의 널 로우 독출 사이클들("오프"인 게이트 라인을 갖고)에 앞서 독출될 수 있다("온"인 게이트 라인을 갖고).
널 로우 판독 동작은 널 로우 판독 동작 동안 데이터 라인들(284)의 TFT들(271) 중 어떤 것도 '온' 상태로 설정되지 않는다는 점을 제외하고 표준 이미지 로우 독출 프로세스와 유사하다. 예를 들면, 널 로우 판독 상태는 표준 이미지 로우 독출 프로세스를 반복하는 동안 모든 로우 게이트 드라이버들(228)을 턴 오프로 유지함으로써 달성될 수 있다. 널 로우 판독 프로세스가 수행될 때, 획득된 신호 정보는 픽셀들의 포토다이오드들(270)로부터의 이미지 정보를 포함하기보다는 개개의 데이터 라인들(284) 상에 존재하는 외생 누설 신호 정보를 포함할 수 있다.
도 9는 세트가 이미지 데이터 프레임들(951, 953, 955, 및 957)을 포함할 수 있는 이미지 데이터 프레임들(950)의 보완 세트들, 및 세트가 널 로우 데이터 프레임들(961, 963, 965, 및 967)을 포함할 수 있는 널 로우 데이터 프레임들(960)을 구현한 프로세스(900)를 예시한다. 데이터 프레임들의 각각의 세트(950, 960)는 암(또는 래그) 이미지 프레임들(955, 957), 및 암(또는 래그) 널 로우 프레임들(965, 967)을 포함할 수 있으며, 모든 데이터 프레임들은 도 8에 대하여 여기에서 설명된 바와 같이 인터리빙된 독출 절차를 수행함으로써 획득된다. 예시된 데이터 프레임들(950, 960) 모두는 이미지 로우 버퍼(707) 및 널 로우 버퍼(808) 양쪽 모두를 포함한 저장 버퍼(923)에 저장될 수 있다. 시간 지속 기간(924)을 나타낸 수평 축에 대하여, 저장 버퍼(923)는 각각, 이미지 및 널 로우 데이터 프레임들(951, 961)의 캡처에 앞서, 및 각각 이미지 및 널 로우 데이터 프레임들(957, 967)의 캡처 후 시간 간격 동안 캡처된 부가적인 데이터 프레임들을 포함할 수 있다. 따라서, 이전 시간 간격에 캡처된 널 로우 데이터 프레임은 널 로우 데이터 프레임(961)에 예시된 바와 같은 외생 신호들의 대역을 포함할 수 있으며, 이것은 외생 자기 플럭스가 DR 검출기의 동작에 영향을 준다는 것을 추론하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 검출은 DR 검출기에 가까운 자기 플럭스의 잠재적인 소스들을 조사하며 이러한 소스들을 DR 장비로부터 더 멀리 이동시키기 위해 DR 장비의 조작자로의 통지 신호를 트리거하기 위해 사용될 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, 용어("프레임" 또는 "데이터 프레임")는 DR 검출기(40)에서 픽셀 어레이(212)에 의해 캡처된 데이터를 나타낸다. 픽셀 데이터의 로우들은 도 9의 관점에서 수직으로 배향되며, 여기에서 도 9의 관점에서, 픽셀 데이터의 제 1 로우는 "최상부(TOP)"로 라벨링된, 각각의 데이터 프레임(951-957 및 961-967)의 좌측으로 위치되며, 픽셀 데이터의 마지막 로우(즉, 최하부)는 각각의 데이터 프레임(951-957 및 961-967)의 최우측 단부에 위치된다. DR 검출기에서 픽셀들의 로우들은 도시된 바와 같이 데이터 프레임들(951-957 및 961-967)을 생성하기 위해 하향식으로 반복적으로 독출된다.
x-선 소스 활성화는 제 1 시간 포인트(901)에서 시작하며 x-선 소스가 비활성화될 때까지 계속되거나, 또는 제 2 시간 포인트(909)에서 턴 오프되는 대표적인 50ms 노출(903)로서 예시된다. 픽셀 어레이(212)로부터 독출되도록 이용 가능한 이미지 데이터의 양은 그래프(914)에 의해 표현된다. 그래프(914) 상에서의 포인트들은 이미지 데이터 프레임들(950 내지 960)을 제공하는 DR 검출기로부터 독출되는 픽셀들의 로우들에 대응한다. 그래프(914)는, 그래프(914)의 상승 부분(915)에 의해 표시된 바와 같이, 50ms 노출(903) 동안, x-선 노출 픽셀들에서 이용 가능한 이미지 데이터의 양이 활성화 시간 포인트(901)에서 약 0 퍼센티지 레벨로부터 비활성화 시간 포인트(909)에서 약 전체 100% 레벨(916)로 증가함을 나타낸다. 이미지 데이터의 로우들의 수가 상승 시간(915) 동안 독출되기 때문에, 각각의 이러한 로우는 완전한 이미지 데이터 없이 독출될 것이다. x-선 소스 활성화 포인트(901)에 시간적으로 더 가깝게 독출되는 이들 로우들은 x-선 소스 비활성화 포인트(909)에 시간적으로 더 가깝게 독출되는 로우들보다 작은 퍼센티지의 전체 이미지 데이터를 포함할 것이다. x-선 소스 비활성화 포인트(909) 후, 시간 지속 기간(905) 동안 독출되는 이들 로우들은, 그래프(914)의 수평 부분(916)에 의해 표시된 바와 같이 이미지 데이터의 전체 100%를 포함할 것이다. 이러한 전체 독출 기간(905) 동안, DR 검출기의 픽셀 어레이의 마지막 로우가, 시간(910)쯤에서, 데이터 프레임들(951, 961)을 완성하기 위해 독출될 것이며, DR 검출기 독출은, 다음 데이터 프레임들(953, 963)을 생성하기 위해, DR 검출기의 제 1 로우(최상부)에서 시작하여, 시간(910)쯤 후 반복할(및 예시된 바와 같이 연속 암 프레임들(955 내지 957 및 965 내지 967)에 대한 독출을 반복할) 것임을 주의한다.
그래프(914)의 하강 부분(917)은 아직 독출되지 않은 픽셀들의 대응 로우들에서 데이터의 양을 나타낸다. 이것은 대략 901에서의 시간 포인트에 대응하는 DR 검출기로부터 독출되는 픽셀들의 로우가 약 911에서의 시간 포인트에서 DR 검출기로부터 독출되는 픽셀들의 동일한 로우이며 약 909에서의 시간 포인트에 대응하는 DR 검출기로부터 독출되는 픽셀들의 로우가 약 913에서의 시간 포인트에서 DR 검출기로부터 독출되는 픽셀들의 동일한 로우임을 주의함으로써 이해될 수 있다. 따라서, 시간 기간(903) 동안 독출된 픽셀들의 로우들은 부분 이미지 프레임 데이터(즉, 완료되지 않은 활성 x-선 노출로 인해 100% 미만)를 포함하였으며 여기에서 이들 픽셀들의 로우들로부터의 이미지 프레임 데이터의 남아있는 판독되지 않은 부분은 시간 기간(907) 동안 독출된다. 각각, 상승 및 하강 데이터 부분들(915, 917)로부터의 독출 데이터를 함께 가산하는 것은, 이미지 데이터 프레임의 상기 부분(또는 로우들)에 대하여 이용 가능한 이미지 데이터의 전체 100% 독출을 야기한다는 것이 주의될 수 있다.
시간 기간(903) 동안 x-선 소스의 활성화는 이미징 어레이(212)의 각각의 노출된 픽셀(222)에서 전하 캐리어들에서의 증가를 야기하며, 이것은 각각의 노출된 픽셀(222)에서 유도된 시변 전압을 야기한다. 여기에서 설명된 바와 같이, 시변 전압(dv/dt)은 그래프(918)에서, 독출된 TFT들(271)이 턴 온되지 않을 때도 이미징 어레이의 픽셀들에서, 기생 신호(919)를 발생시킨다. 이러한 기생 효과는 널 로우 데이터 버퍼 이미지(961)에 도시되며 여기에서 외생 신호들은 x-선 소스 활성화 시간(903)에 대응하는 그래프(914)의 상승 부분(915) 동안 발생된다.
완전한 DR 이미지는 먼저 x-선 노출(903)에 대응하는 이미지 프레임 데이터의 100% 전체 판독을 야기하는 이미지 데이터 프레임들(951 및 953)을 함께 더하며, 그 후 널 로우 데이터 프레임(961)에서 표현된 상기 총 널 로우 이미지 데이터로부터 감산함으로써 이제까지 획득된 DR 검출기 데이터 프레임들로부터 획득될 수 있다. 이러한 조합된 이미지 프레임 데이터는 도 6b의 그래프(D)를 참조하여 설명된 바와 같이 x-선 노출을 나타내는 총 데이터의 표현에 비교 가능할 수 있으며, 널 로우 데이터 프레임은 도 6b에 도시된 바와 같이 에러 데이터(ε)에 비교 가능할 수 있다. 에러 데이터(널 로우 데이터 프레임(961))의 감산은 보다 정확한 DR 이미지를 야기한다.
이제 도 10 및 도 11을 참조하면, 막 설명된 바와 같이 두 개의 이미지 프레임들을 가산하는 대표적인 프로세스가 예시되어 있다. 픽셀 데이터의 로우들은 도 10 및 도 11의 관점에서 수직으로 배향된다. 이미지 데이터 프레임(951)은 이미지 버퍼에서 수집되고 저장된 이미지 데이터 모두를 재구성하는 x-선 노출(903)을 위한 총 이미지 데이터 프레임(1101)을 획득하기 위해 이미지 데이터 프레임(953)에 더해진다. 다양한 이미지 프레임들(951, 953, 961)은 이미지 버퍼(923)의 별개의 부분들에 저장될 수 있으며, 조합된 이미지들 중 하나를 버퍼 메모리에서 교체하기 위해 가산 또는 감산에 의해 조합될 수 있거나, 또는 대안적으로, 조합된 이미지는 이미지 버퍼의 또 다른 부분에 저장될 수 있다. 외생 잡음 아티팩트는 1101의 조합된 이미지에서 가시적이지 않을 수 있지만 확대된 이미지에서 보다 양호하게 관찰될 수 있으며 여기에서 기생 신호는 확대된 조합 이미지의 세그먼트(1103)에서 보여질 수 있다. 이것은 널 로우 판독 데이터의 감산을 통해 보정되는 총 이미지 데이터의 부분이다.
도 12는 매우 근접한 외부 자기장(18)을 가진 검출기 픽셀 센서 어레이(240)를 도시한 또 다른 예시이다. 도면에 도시된 바와 같이, 자기장(18)으로부터의 외부 플럭스는 DR 검출기 엔클로저(314)에 들어가며 픽셀 센서 어레이의 내부 데이터 라인들(284)을 연결한다. 외부 자기장(18)이 시변적, 즉, 범위가 일 킬로헤르츠에서 수백 킬로헤르츠까지에 이르는 주파수 성분을 갖는다면, 이것은 내부 데이터 라인들로 외생 전압 신호들을 유도할 수 있다. 표준 이미지 독출 프로세스 동안 존재한다면, 이러한 필드로부터의 외생 신호들은 환자의 x-선 노출에 의해 생성된 실제 이미지 데이터 정보에 부가될 것이다. 이러한 부가적인 외생 신호는 최종 방사선 이미지를 저하시키는 수용 가능하지 않은 이미지 아티팩트들을 도입할 수 있다.
여기에서 개시된 실시예들에 대하여, 기생 용량들에 의해 이미지 신호들에 기여된 부가적인 신호는 로우마다 두 번 독출함으로써 추정될 수 있다: 먼저 이미지 정보는 온인 게이트 라인을 갖고 독출될 수 있으며, 이어서 오프인 게이트 라인을 가진 동일한 로우의 제 2 독출(널 이미지 또는 누설 이미지). 일 실시예에서, 널 이미지는 빔-온 조건과 연관된 부가적인 신호를 포함할 수 있다. 도 13은 연관된 널 이미지와 함께 빔이 온인 동안 이미지 캡처의 예를 도시한다. 고 품질의 재구성된 이미지들을 형성하기 위해, 여기에서 개시된 특정한 대표적인 실시예들은 X-선 성분과 적어도 두 개의 이미지들, 즉 하나의 널 이미지 및 하나 이상의 래그 프레임들을 조합할 수 있다. 널 이미지는 빔 오프 검출의 강력함을 개선하도록 도울 수 있다. 그러나, 각각의 부가적인 프레임은 전자 잡음에 기여하며, 따라서 결과적인 조합 이미지는 단일의 규칙적 방사선 캡처보다 높은 잡음을 가진다. 이것은 특히 검출기로의 낮은 노출들에 대해 중요할 수 있으며, 여기에서 전자 잡음은 X-선 노출들로부터의 양자 잡음에 대한 우세 인자일 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따라 X-선 이미지들 및 널 이미지들로 분해된, 이미지 정보를 복원하기 위해 사용될 수 있는 대표적인 이미지들을 도시하는 다이어그램이다. 픽셀 데이터의 로우들은 도 13의 관점에서 수평으로 배향된다. 도 13에 도시된 이미지들 모두는 사전-암(pre-dark) 프레임들(도시되지 않음)의 평균(예로서, 2, 4)을 사용하여 암-보정된다. 일 실시예에서, 이미지들은 로우별로(예로서, 검출기 이미징 면적의 최상부에서 최하부) 독출된다. 빔-온 시간(1302)은 제 1 이미지 프레임(1310)의 독출로의 대략 1/3에서 발생할 수 있다. 빔 아티팩트(1380)는 제 1 이미지 프레임(1310)에 대한 널 이미지(1312)에서 보여질 수 있다. 일 실시예에서, 널 이미지(1312)의 빔 아티팩트(1380)에서의 신호는 빔 온 기간 동안 수직 방향으로, 즉 상승 및 하강의 몇몇 로우들을 제외하고, 일정할 수 있다. 그러나, 빔 아티팩트(1380)에서 수평 방향에서의 크기는 각각의 컬럼에서 모든 포토다이오드들에 걸쳐 조합된 신호에 의존할 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 노출 이미지 프레임(1320)은 X-선 이미지 데이터의 나머지, 예로서 빔이 아직 온이 아니기 때문에(빔-온(1302)은 이들 로우들이 제 1 프레임(1310)에서 독출된 후 발생하였다) 제 1 프레임(1310) 동안 독출되지 않은 신호를 포함한다. 이 프레임(1320)은 또한 제 1 프레임(1310) 동안 독출된 노출 신호로부터의 래그 이미지 데이터를 포함한다. 이미지 정보를 가진 제 3 프레임(1330)은 전부 래그 프레임이다. 제 3 이미지 프레임(1330)은 제 2 이미지 프레임(1320)에서 독출된 신호에 대한 제 1 래그 이미지 데이터 및 제 1 프레임(1310)에서 독출된 X-선 신호 데이터에 대응하는 제 2 래그 이미지를 포함한다. 이미지 정보를 가진 제 4 프레임(1340)은 또한 래그 프레임이다. 도 13에 도시된 대표적인 경우에 대해, 널 이미지들(1322, 1332, 1342)은 임의의 이미지 보정들을 위해 사용되지 않는다. 그러나, 노출(빔 온)이 다수의 프레임들(예로서, 하나의 프레임보다 긴, 또는 프레임(1310)에서 시작하며 이를 초과하는)에 걸쳐 연장될 때, 대응하는 널 이미지들(예로서, 1322, 1332)은 보정을 위해 사용될 수 있다.
도 14는 도 13에서 인간 손의 캡처와 유사한 플랫 필드 캡처를 위한 합성 이미지 로우 신호들의 그래프들을 도시하는 다이어그램이다. 첫 두 개의 프레임들(예로서, 그래프(1401)에서 도시된 노출 이미지 프레임(1310) 및 그래프(1402)에 도시된 1320)로부터의 신호들이 묘사되며, "빔 온" 동안 총 신호의 "페데스탈(pedestal)"(1480)이 그래프(1403)에서 보여질 수 있다. 페데스탈(1480)은 도 13에 도시된 빔-온 아티팩트(1380) 또는 도 6b의 에러(ε)를 나타낼 수 있다.
도 15는 여기에 개시된 대표적인 이미지 재구성 및 보정 알고리즘을 도시하는 흐름도이며 여기에서 노출 정보를 포함한 두 개의 이미지 프레임들(예로서, 1310, 1320)이 가산되고(동작 블록 1550) 두 개의 뒤이은 래그 프레임들(예로서, 1330, 1340)이 가산되며(동작 블록 1552) 그 후 재구성된 이미지(1500)를 형성하기 위해 조합되는 반면(동작 블록 1554), 널 이미지 1(예로서, 1312)은 페데스탈(예로서, 빔 온 아티팩트(1380))을 보정하거나 또는 감소시키기 위해 감산된다(동작 블록 1556). 모든 널 이미지(예로서, 1312)는 제 1 널 프레임(1312) 이전에 마지막 N개의 널 암 이미지들을 사용하여 오프셋 보정될 수 있다(예로서, 조합되고, 가중되거나 또는 평균화되는)(동작 블록 1560). 모든 이미지 캡처들(예로서, 1310, 1320, 1330, 1340)은 제 1 노출 프레임(1310) 이전에 마지막 N개의 암 이미지들을 사용하여 오프셋 보정된다(동작 블록들(1558A, 1558B)). 도 15의 알고리즘에 도시된 바와 같이, 모든 가산된 및 감산된 프레임들로부터의 전자 잡음은 직각 위상에서 늘어날 수 있다.
출원에 따른 특정한 대표적인 시스템 및/또는 방법 실시예들은 그것들이 신호를 포함한 이미지들로부터 가산되거나 또는 감산하여지기(예로서, 가중되는) 전에 사전-암 보정된 널 및 래그 이미지들에서 잡음을 감소시키기 위한 능력을 제공할 수 있다. 더욱이, 특정한 대표적인 실시예들에 따르면, 잡음 감소는 노출 정보를 포함한 프레임들의 부분들에 대해 고려될 수 있다(예로서, 빔이 나오기 전에 제 1 이미지에서의 암 섹션은 잡음 감소를 수신할 수 있다). 최종 재구성된 및 암 보정된 이미지에서의 잡음은 도 16에 도시된 대표적인 실시예에 따라 감소될 수 있으며, 여기에서 도 15의 단계들은 유사하게 넘버링되며 대안적인 잡음 감소 단계들(1662, 및 1664)은 각각 단계(1560 및 1558B) 후 수행될 수 있다. 도 16에서 도시된 바와 같이, 모든 래그 이미지 캡처들(예로서, 1330, 1340)은 제 1 잡음 보정 프로세스(예로서, 필터)를 사용하여 잡음 보정될 수 있다(동작 블록 1664). 또한 모든 널 이미지들(예로서, 1312)은 제 1 잡음 보정 프로세스(예로서, 필터)와 상이한 제 2 잡음 보정 프로세스(예로서, 필터)를 사용하여 잡음 보정될 수 있다(동작 블록 1662). 일 실시예에서, 선택적 상이한 제 3 잡음 보정 프로세스는 노출 정보를 포함한 모든 프레임들(예로서, 1310, 1320)에 적용될 수 있다. 도 16에 도시된 실시예에서, 모든 가산된 및 감산된 프레임들로부터의 전자 잡음은 직각 위상 미만으로 늘어날 수 있다. 그 후, 이득 및 결함 보정이 보정된 이미지 프레임(1500)에 대해 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 잡음 보정 프로세스(1664) 및 제 2 잡음 보정 프로세스(1662)는 이미지 콘텐트 양에 응답하여 또는 이미지 콘텐트 양에 비례하여, 이미지 콘텐트 양에 관련된, 프레임 또는 부분 프레임 SNR에 응답하여 또는 프레임 또는 부분 프레임 SNR에 비례하여, 프레임 또는 부분 프레임 SNR(신호 대 잡음 비)에 관련된다. 일 실시예에서, 제 2 잡음 보정 프로세스는 암 보정된 적어도 하나의 노출 누설 프레임의 사전-노출 부분, 노출 부분 및 사후-노출 부분을 보정하는 것을 포함할 수 있다.
도 17은 일 실시예에서 빔 검출의 방법을 위한 DR 검출기(40)의 이미지 캡처 사이클을 예시한 다이어그램이다. DR 검출기(40)가 활성 빔 검출 모두에 있지 않을 때, 검출기는 전력을 보존하기 위해 유휴 리프레시 사이클들을 수행할 수 있으며, 여기에서 임계 디바이스 전압들 모두는 디폴드 레벨에서 설정되며 독출 제어기는 전원 차단 모드에 있다. 검출기는 교번하는 스크롤링 리셋 및 통합을 수행할 수 있는 반면, 통합 회로 디바이스들은 디폴트 상태로 설정될 수 있다. 검출기가 시간(1702)에서, 빔 검출을 개시하기 위해 신호를 수신할 때, 독출 제어기는 전원 투입되며 통합 회로 디바이스들은 활성화된다. 이러한 모드에서, 검출기는 통합(1714) 및 독출(1718)의 사이클들을 간단히 수행한다. 통합 단계(1714)는 선택적이다. 통합 및 독출의 이들 블록들은 도 17에서 대응하는 직사각형들에 의해 표현된다. 독출 기법은 도 18a 및 도 18b에 도시되며 적어도 도 7 및 도 8에 대하여 여기에서 상기 설명된 바와 같이 이러한 빔 검출 모드 동안 사용된다. 도 7 및 도 8에 대응하는 설명은 도 18a에 도시된 방법을 이용하는 반면(하나의 이미지 로우 판독은 하나의 널 로우 판독과 인터리빙된다) 도 17에 예시된 시퀀스는 도 18b에 도시된 방법을 이용한다(하나의 이미지 로우 판독은 두 개의 널 로우 판독들로 이어진다). 따라서, 데이터 라인들은 각각의 로우 어드레스에 대해 3회 독출되며, 한 번은 온인 게이트 라인을 가지며 두 번는 오프인 게이트 라인을 갖는다(모든 다른 타이밍은 제 2 및 제 3 독출에 대해 동일하다). 이것은 결과적인 이미지 프레임이 센서의 로우들의 수의 3배를 갖는다는 것을 의미한다. 부가적인 로우들은 널1 및 널2 로우들로서 불리운다.
독출 제어기가 전원 투입한 후, 검출기는 호스트 또는 획득 제어(34)로, 그것이 준비됨을 시그널링한다(1702). 이때, 검출기는 초기 오프셋 맵을 가질 수 있으며, 이것은 각각의 프레임 캡처 후 업데이트된다. 검출기는 빔 온 이벤트가 발견될 때까지(1706)(또는 뒤이은 빔 온 검출을 위해 1710) 모든 암 보정 이미지 프레임들 상에서 빔 온 검출 알고리즘을 구동한다. 5개의 암 이미지들은 전원 투입(1702) 후 캡처될 수 있으며(제 1 암 이미지(1716)는 폐기될 수 있으며, 다음의 4개의 암 이미지 캡처들이 오프셋 보정을 위해 평균화될 수 있다) 이때 검출기는 그것이 빔 온 신호(1704)를 찾을 준비가 됨을 호스트에 시그널링한다. 빔 온 이벤트를 수립한 후, 검출기는 빔 오프 검출 알고리즘을 구동하기 시작한다. 이러한 알고리즘은 노출 정보(1722)를 포함한 마지막 프레임, 즉 노출의 끝 후 제 1 프레임을 찾는다. 이러한 프레임(1722)을 찾은 후, 검출기는 둘 이상의 래그 이미지들(1708)을 취하며 이미지 재구성을 수행한다. 도 17은 X-선 노출이 단일 프레임(1706)에 포함되는 경우을 예시한다. 이 프레임 및 다음 프레임(1722)은 노출 정보, 즉 "빔 온"이 제 2 프레임에서 독출되기 전에 이미지 로우들을 포함한다. 이 경우에, 도 17에서 도시된, 총 4개의 프레임들(1706, 1722, 1708)은 이미지 재구성을 위해 요구된다. 노출은 재구성을 위해 4개 이상의 이미지들을 요구하는 다수의 프레임들을 스패닝할 수 있다. 현재 노출 이벤트를 위해 제 2 래그 이미지를 캡처한 후, 검출기는 새로운 오프셋 맵을 수립하기 위해 4개의 암 프레임들을 캡처하며 그것이 빔을 다시 찾을 준비가 됨을 호스트(1709)로 시그널링한다. 이러한 사이클은, 검출기가 빔 검출 모드(1712)를 빠져나오기 위해 외부 명령을 수신하거나 또는 마지막 빔 검출 이벤트에서 시작한 타이머가 만료될 때까지, 반복하며, 예로서 빔은 1710에서 발견되며, 검출기는 유휴 리프레시 모드로 돌아간다, 즉 독출 제어기는 전원 차단 모드(1724)에 들어간다.
이미지 재구성은 두 개의 널 샘플들을 단일 널 이미지로 조합함으로써 도 18b에 따른 독출 기법, 및 잡음 감소를 위한 널 이미지 프로세싱을 예시하는 도 19를 참조하여, 다음과 같이 착수될 수 있다.
(1) 노출 정보와 모든 N개의 암 보정 프레임들을 더한다. (결과 이미지는 E로서 언급될 것이다).
(2) 널 이미지 합산 버퍼(In)를 0으로 초기화한다. i=1 ... N-1로부터의 인덱스를 사용하여 모든 암 보정 널 프레임들에 걸쳐 루핑한다: Mnmax,i<tn,lo면, 널 프레임을 폐기한다, 여기에서 tn,lo는 임계치이며 Mnmax,i는 도 21에 따른 널 프레임(I)의 서브세트 이미지의 최대치이다; 그렇지 않다면 각각의 로우 j≥2에 대해, 다음의 식에 따라 로우들(j-1 및 j)에 대한 두 개의 널 독출들을 가중하며 조합된 널 이미지(In,i)의 로우(j)로 저장한다(이들 산출들은 로우(j)에서 픽셀 단위 기반으로 행해진다):
I n,i,j = w 1ㆍN1 j -1 + w 2ㆍN2j -1 + w 2ㆍN1 j + w1ㆍN2 j
(N1j -1은 로우(j-1)에 대한 제 1 널 판독이고, N2j -1은 로우(j-1)에 대한 제 2 널 판독이며, 유사한 명명법이 로우(j)에 적용된다). 계수들(w1 및 w2)은 0.5로 합산해야 하며 바람직하게는 w2는 0보다 크며 w1은 0보다 작다. 바람직한 설정들은 w1 = -13/64 및 w2 = 45/64이다. 이미지(In,1)의 각각의 픽셀 값(CV)에 다음의 스케일링을 적용한다: abs(CV) < tcv이면, CV = CVㆍabs(CV)/tcv이다. 그 후 추가 잡음 감소를 위해 각각의 픽셀에 3×1 중간값 필터를 적용한다. 버퍼(In)에 완전히 보정된 널 프레임(In,i)을 더한다. 16비트 시스템들에 대한 바람직한 설정들은 tn,lo = 8 및 tcv = 8이다. 이들 단계들은 단일 세트의 널 캡처들에 대해 도 19에서 도시된다.
(3) 다음으로서 오프셋 보정 재구성된 노출 이미지(Ec)를 산출한다:
Ec = E - In
(4) 빔의 세기가 빔 온 기간 동안, 예를 들면, 정류한 사인 파로서, 변조된다면, 이것은 누설 신호, 예로서 리플의 시간적 변화들의 변화에서의 결과들을 나타내며, 또 다른 보정이 적용될 수 있다. 빔 온 프레임에 대한 Mnmax > tn,med이면, 리플 아티팩트를 보정한다. 16비트 시스템들에 대한 바람직한 설정들은 tn,med = 120이다. 다음의 알고리즘을 실행한다(리플 억제는 빔 온 기간 동안 캡처된 모든 널 프레임들에 대해 수행될 수 있다):
If 빔 온 프레임 == 빔 오프 프레임
{빔 온 프레임에 대한 단계 2로부터 리플 억제로 조합된 평활화 널 이미지를 전달}
else if 빔 오프 프레임 > 빔 온 프레임+1
{빔 온 프레임 +1에 대한 단계 2로부터 리플 억제로 조합된 평활화 널 이미지를 전달}
else {if 로우들의 수 - jon > joff
{빔 온 프레임에 대한 단계 2로부터 리플 억제로 조합된 평활화 널 이미지를 전달}
else
{빔 온 프레임+1에 대한 단계 2로부터 리플 억제로 조합된 평활화 널 이미지를 전달}
}
빔 오프 프레임은 빔 오프 검출 알고리즘에 의해 식별되는 노출 정보를 포함한 마지막 프레임 이전의 하나의 프레임이다.
(5) 단계 5 및 단계 6에서 부가적인 보정들은 빔이 턴 온 및 오프할 때 노출된 로우에서의 누설 신호 및 대응하는 널 로우들 사이에서의 임의의 시간적 불일치를 보상한다. 이러한 불일치는 특히 빔이 매우 빠르게 턴 온 또는 오프할 때 관찰된다. (빔 온 프레임에 대한 Mnmax > tn,hi) AND (jon > 최상부 보더 - 5) AND (jon < 최하부 보더 + 5)이면, 빔 온 아티팩트를 보정한다. 16비트 시스템들에 대한 하나의 설정은 tn,hi = 200일 수 있다.
(6) (빔 오프 프레임에 대한 Mnmax > tn,hi) AND (joff > 최상부 보더 - 5) AND (joff < 최하부 보더+5)이면, 빔 오프 아티팩트를 보정한다.
(7) 래그 합계 버퍼(L)를 0으로 초기화한다. 두 개의 부가적인 암 보정 래그 프레임들(N+1 및 N+2)에 걸쳐 루핑한다: 각각의 래그 프레임의 각각의 픽셀 값(CV)에 다음의 스케일링을 적용한다: abs(CV)<tL이면, CV=CVㆍabs(CV)/tL이다. 그 후, 추가 잡음 감소를 위해 각각의 픽셀에 3×3 중간값 필터를 적용한다. 버퍼(L)에 완전히 보정된 래그 프레임을 더한다. 16비트 시스템들에 대한 하나의 설정은 tL = 40일 수 있다.
(8) 다음으로서 완전히 오프셋 보정된 재구성된 노출 이미지(Ec,final)를 산출한다: E c,final = E c + L
(9) 이득 및 결함 보정 및 로우 잡음 제거, 히스토그램 시프트 및 클리핑과 같은 임의의 다른 보정들을 실행한다.
몇몇 X-선 신틸레이터들, 예로서 옥시황화 가돌리늄(GOS)은 X-선들을 흡수한 후 보다 많은 광 발광을 보이는 반면, 예를 들면 옥화 세슘은 빠른 응답을 갖는다. 느린 신틸레이터 응답은 단계 5 내지 단계 7로 어드레싱된 빔 아티팩트들을 완화시킨다. GOS 신틸레이터를 가진 검출기들에 대해, 단계 5 내지 단계 7에서의 보정들은 tn,med 및 tn,hi에 대한 보다 높은 임계치 파라미터들을 입력함으로써 건너뛰어질 수 있다.
"빔 온" 및 "빔 오프" 조건들은 x-선 시스템에서 검출될 수 있으며, 검출될 때, 널 프레임들은 널 프레임 동안 빔-온 조건이 발생할 때와 같은 보정을 위해 사용될 수 있다. 대표적인 빔-온 및 빔-오프 조건 검출들은 다음을 포함할 수 있다. 시작 빔-검출을 위한 사전-조건은 패널(예로서, DR 검출기)이 전원 투입된 직후 캡처된 N개의 암-프레임들의 평균을 산출하는 것일 수 있다. 일 실시예에서, 패널의 이미저를 위한 결함 맵의 선험적 산출이 사용될 수 있다. 선험적 결함 맵은 이러한 이상치 픽셀 값들이 빔-온 검출 산출들로부터 제외되도록 허용할 수 있으며, 그에 의해 패널 결함들 및 패널 잡음에 대한 민감성을 감소시킨다. 암 신호 레벨들은 패널들이 워밍 업함에 따라 위쪽으로 드리프트한다는 것이 또한 알려져 있다. 일 실시예는 몇몇 수의 가장 최근의 암 프레임들의 이동 평균(running average)을 유지하도록 동작할 수 있다. 프레임이 독출될 때마다, 어떤 이미지도 프레임에서 검출되지 않는다면, 그것은 또 다른 암-프레임인 것으로 결정될 수 있으며, 이와 같이 마지막 N개의 암 프레임들의 이동 평균의 산출 시 사용되어야 한다. 이러한 이동 평균 암 프레임은 이하에서 설명된 빔-온 검출 방법들로의 입력일 수 있다.
빔-온은 평균 암 프레임에서 대응하는 라인의 평균 신호 레벨과 현재 라인에서 평균 신호 레벨의 라인별 비교를 행함으로써 검출될 수 있다. N-프레임 암 평균에서 발견된 잡음의 레벨을 고려하는 임계 값이 산출될 수 있다. 일 실시예에서, 현재 라인 및 암 평균 사이에서의 차이가 임계 값을 초과할 때, "빔-온" 조건은 현재 프레임 내에서 발견되어왔다. 일 실시예에서, 알려진 결함이 있는 픽셀 값들은 현재 라인에서 평균 신호 레벨의 산출로부터 제외될 수 있다. 일 실시예에서, 빔 온은 노출 부분 또는 누설 부분(예로서, 제 1 프레임(1310) 또는 널 프레임(1312))을 사용하여 검출될 수 있다.
빔-오프 이벤트는 "널 프레임"의 라인-평균을 분석함으로써 신뢰성 있게 검출될 수 있다. 이것은 도 20에 도시된 바와 같이 널 라인 평균(또는 누설 라인 평균)의 예시적인 플롯(2050)에서 도시된다. 예시적인 플롯(2050)에서, 빔은 온으로 가며 빔은 제 1 노출 프레임 동안 오프로 간다는 것이 명확하게 보여질 수 있다. 일단 "빔-온" 프레임이 발견된다면, "널 프레임"에서의 평균 신호 레벨은 빔-오프 이벤트를 탐색할 때 사용하기 위한 새로운 임계 값을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 상이한 실시예들에서, 평균 신호-레벨이 활성 신호 레벨의 75%, 50%, 25%, 또는 10% 아래로 떨어질 때, 빔-오프 조건이 발견되어왔다. 일 실시예에서, 빔 오프는 누설 데이터(예로서, 널 프레임(1312))를 사용하여 검출될 수 있다.
또 다른 대안적인 실시예에서, 최종 이미지 보정을 위해 요구된 노출 누설 프레임 페데스탈은 직접 측정되기보다는 산출에 의해 근사된다. 이러한 대표적인 방법들은 그것이 노출 누설 프레임의 직접 측정을 불필요하게 만들기 때문에 유용하다. 이러한 방법은 먼저 부분 이미지들, 암 이미지들 및 래그 이미지들로부터 대표적인 암 보정된 전체 이미지 프레임을 재구성함으로써 성취된다. 이 실시예에서, 노출 누설 프레임은 획득되지 않았으므로, 그것은 대표 이미지로부터 노출 누설 프레임 에러를 제거하기 위해 사용될 수 없다.
이미지의 재구성은 모든 이전에 논의된 잡음 감소 기술들을 사용하여 재구성된 이미지를 형성하기 위해 모든 부분 이미지 프레임들 및 뒤이은 래그 이미지 프레임들을 함께 더함으로써 성취된다. 동작은 다음에 임의의 주어진 컬럼에 연결된 픽셀들 모두의 평균 값을 획득하기 위해 재구성된 이미지의 각각의 컬럼 라인에 적용된다. 각각의 컬럼에 대한 평균 값은 컬럼에서의 픽셀 값들을 합산하며 검출기 프레임에서 로우들의 수로 나눔으로써 획득될 수 있다. 이들 산출된 컬럼 평균 값들은 X-선 빔 노출 동안 컬럼 데이터 라인들에서 발생된 노출 누설의 크기에 정비례한다. 실제 노출 누설 프레임의 최종 표현을 획득하기 위해, 각각의 컬럼에 대한 평균 값들은 사용되는 특정한 유형의 검출기에서 데이터 라인들의 실제 누설 인자를 측정하는 별개의 교정 절차에 의해 획득된 계수에 의해 스케일링될 수 있다. 이러한 단일 계수 번호는 바람직하게는 상기 특정한 검출기 유형에 대해 고유할 것이다.
검출기 유형에 대한 누설 계수는 전체 이미지 프레임을 노출하는 균일하게 노출한 X-선 빔 하에 검출기를 위치시킴으로써 초기 검출기 교정 프로세스 동안 측정될 수 있다. 노출 세기는 검출기 독출 전자 장치에 대한 최대 또는 전체 스케일 노출의 50%에서 100%까지 달라질 수 있다. X-선 노출 이벤트의 시간 기간 동안, 노출 누설 프레임이 캡처된다. 노출 누설 프레임과 함께, 여러 개의 다른 프레임들이 또한 캡처될 수 있으며 적어도 하나의 암 누설 프레임, 이미지 프레임 및 적어도 하나의 암 이미지 프레임을 포함할 수 있다.
노출 누설 프레임은 노출 동안 데이터 라인들 상에서의 누설 신호를 대표하는 코드 값들을 획득하기 위해 암 누설 프레임을 감산함으로써 제 1 암 보정될 수 있다. 노출이 검출기 표면적에 걸쳐 균일하므로, 모든 컬럼 라인들에 걸친 노출 누설 프레임 코드 값들은 대략 동일한 값일 수 있다. 캡처된 이미지 프레임은 X-선 노출에 의해 생성된 실제 이미지 코드 값들을 획득하기 위해 적어도 하나의 암 프레임을 감산함으로써 다음으로 암 보정된다. X-선 노출이 검출기 표면에 걸쳐 균일하였기 때문에, 암 보정 이미지의 코드 값들은 또한 모든 픽셀들에 대해 거의 동일할 것이다. 그러나, 이미지로부터 하나의 대표적인 코드 값을 획득하기 위해, 전체 이미지는 이미지 프레임 노출 동안 평균 코드 값을 획득하기 위해 평균화된다. 이러한 평균 코드 값은 Iave로서 지정될 수 있고, 암 보정된 노출 누설 프레임으로부터 획득된 노출 누설 값은 Uleak로서 지정될 수 있으며, X-선 빔 노출 시간은 texp로서 지정될 수 있다. 이러한 특정한 검출기의 데이터 라인들에 대한, 누설의 계수(Kleak)가 이제 다음의 식에 의해 결정될 수 있다:
(Uleak * texp) / Iave = Kleak
예를 들면: 누설 교정 노출 레벨이 전체 스케일의 80%로 설정된다면, 14비트 검출기에 대해, 노출은 0.8*16,384 또는 13,107 코드 값들일 것이다. X-선 빔 노출 기간이 100ms이면, 노출 누설 프레임 데이터는 100ms 노출 기간 동안 독출된 이들 데이터 라인들에서 측정 가능한 값들을 가질 것이다. 그러므로, 이러한 노출 동안 평균 노출 누설 프레임 코드 값이 예를 들면, 230이면, 이러한 검출기에 대한 누설 계수는 다음으로서 산출될 것이다;
230 * .1초/13,107 = .00175
노출 누설 프레임 페데스탈 에러를 포함하는 재구성된 X-선 이미지는 이제 이러한 계수를 사용하여 보정될 수 있다. 이전에 설명된 바와 같이, 실제 X-선 이미지 프레임으로부터의 노출 누설 프레임의 산출은 각각의 컬럼에 대한 재구성된 이미지로부터 컬럼 평균 값을 취하며 측정된 검출기 누설 계수(K)로 그것을 곱함으로써 성취된다. 예로서: 주어진 컬럼(j)이 3498의 합산된 평균 코드 값을 가지며 X-선 빔 노출 기간이 100ms이면, 이러한 컬럼(j)에 대한 노출 누설 프레임 에러는 3498*.00175/Tb일 것이며, 여기에서 Tb는 초들로의 빔 온 시간이다. 이 예에서, Tb는 100mS이며, 따라서 컬럼(j)에 대한 노출 누설 프레임 에러는 [3498*.00175/.1] 또는 61 코드 값들과 같을 것이다. 이러한 숫자는 그 후 X-선 빔 노출 기간이 동시에 일어나는 로우들에서 제 j 컬럼에서의 이미지로부터 감산된다. 이러한 위치는 어떤 로우들이 검출된 빔 온 및 빔 오프 시간들 사이에서의 노출 기간 동안 활발히 독출되는지를 식별함으로써 결정된다. 컬럼 노출 누설 값은 노출 동안 활발히 독출된 로우들로부터만 감산하여질 수 있다.
빔 온 시간이 하나의 이미지 프레임의 독출 시간보다 길 수 있으며, 즉 빔 노출 기간이 프레임 독출 시간보다 길다는 것이 발생할 수 있으므로, 하나의 프레임에서 다름 프레임으로 연속해서 독출되며 독출 값들 중 양쪽 모두에서 노출 누설 에러를 갖는 몇몇 로우들이 있을 수 있다. 이것은 부분 이미지 프레임들이 재구성될 때, 한 번 이상 감산된 노출 누설 값을 가질 수 있는 특정한 로우들이 있을 수 있음을 의미한다. 예로서, 로우들(n) 내지 로우(n+234)가 빔 노출 동안 두 번 독출되었다고 결정된다면, 산출된 노출 누설 에러는 컬럼(j) 데이터 라인에 대한 로우들(n) 내지 로우(n+234)에 대해 2*61 또는 122일 것이다.
컬럼 누설 프레임 에러 코드들의 산출은 독출 프로세스 동안 이미지로 도입된 노출 누설 프레임 에러를 획득하기 위해 모든 컬럼 라인들에 대해 반복된다. 재구성된 이미지로부터 노출 누설 프레임 에러를 제거하기 위해, 산출된 컬럼 누설 에러는 X-선 노출 빔이 온일 때의 시간 동안 독출된 이들 로우들에 대한 재구성된 이미지 로우들로부터 컬럼별로 감산된다. 그러므로, 어떤 로우가 빔 온 조건이 검출되었을 때 독출되었는지 및 어떤 최종 로우가 빔 오프 조건이 검출되었을 때 독출되었는지를 수립하는 것이 필요하다.
빔 오프 이벤트는 빔 온 이벤트가 검출된 후 독출 프로세스와 동시에 이미지 라인 데이터 값들을 비교함으로써 검출될 수 있다. 이러한 대표적인 방법들에서, 데이터의 각각의 특정한 이미지 라인은 현재 이미지 라인에서의 현재 독출 값이 이전 프레임에서 독출된 값보다 크고, 그보다 작거나 또는 거의 동일한지를 결정하기 위해 정확한 동일한 이미지 라인의 이전 독출 프레임에 비교된다. 빔이 특정한 이미지 라인이 독출될 때 이전 프레임에서 온이며 동일한 라인의 독출 동안 다음 프레임 동안 여전히 온이면, 값들은 거의 동일할 것이다.
빔-오프 이벤트가 발생할 때를 결정하면, 노출된 이미지 데이터를 독출하는 것을 정지할 때가 결정될 수 있다. 이미지 데이터가, 빔이 하나의 전체 프레임이 빔-오프 이벤트의 시간을 넘을 때까지(예로서, 전체 노출 이미지를 캡처하기 위해) 빔이 오는 라인으로부터 독출될 수 있다는 것이 연속 독출의 특징이다. 널 이미지로부터, 빔은 제 1 이미지 프레임(예로서, 1310) 동안 오프가 되었다고 결정되었다. 그러나, 이미지 데이터의 존재는 다음의 이미지 프레임(예로서, 이미지 프레임(1320))에서의 대응하는 라인까지 명확하게 계속된다.
두 번째로, 잡음 감소가 널 이미지에 적용될 수 있다. 다양한 방법들이 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 중간값 필터 또는 다른 저역 통과 필터가 이미지에 적용될 수 있다. 필터는 바람직하게는 빔 온 이벤트 및 빔 오프 이벤트와 연관된 이미지에서 최상부 및 최하부 에지들을 유지할 수 있다. 일 실시예에서, 대표적인 필터들은 바람직하게는 수평 방향과 비교하여 수직 방향에서 더 넓다.
여기에서 예시화되는 바와 같이, DR 검출기 시스템을 위한 이미지 독출 프로세스는 x-선 노출-통합 기간이 발생한 후 수행될 수 있다. 이미지 독출 동작의 목적은 노출-통합 프로세스에 의해 생성된 DR 검출기의 픽셀 어레이로부터 x-선 노출 환자 이미지 데이터를 획득하는 것이다. 이미지 정보는 여기에서 설명된 바와 같이, 검출기 어레이의 각각의 픽셀 로우로부터 내부 이미지 버퍼로 순차적으로 독출될 수 있다. 제 1 노출된 이미지 독출은 제 2 비-노출-통합 기간으로 바로 이어질 수 있으며, 이것은 DR 검출기의 센서 어레이에 충돌하는 입사된 x-선 방사가 없을 때의 간격 동안 수행될 수 있다. 어떤 x-선 방사도 비-노출-통합 기간 동안 존재하지 않으므로, 제 2 독출 이미지(예로서, 래그 이미지(955))에서 새로운 이미지 정보는 없다. 그러나, 제 1 이미지 독출 동작이 검출기 픽셀 어레이에 남아있는 작은 퍼센티지의 신호 데이터를 남기기 때문에, 제 2 독출 동작은 이러한 남겨진 신호 데이터를 복구한다. 제 2 독출된 이미지는 통상적으로 이미지 래그 또는 간단히 암 이미지로 불리운다. 이들 단계들은 제 2 암 이미지 프레임을 획득하기 위한 x-선 방사 없이 제 3 비-노출-통합 동작 이미지를 획득하기 위해 반복될 수 있다. 사후 프로세싱 동작은 획득된 이미지 프레임들의 세트에 대해 수행될 수 있으며, 예로서 하나 또는 두 개의 프레임들을 가진 노출 이미지, 제 1 비-노출 암 이미지 프레임 및 제 2 비-노출 암 이미지 프레임은 최종 아티팩트가 없는 DR 검출기 이미지를 생성하기 위해, 함께 가산되거나 또는 그 외 프로세싱될 수 있다.
이미지 데이터 및 널 로우 데이터의 보완 세트가 그 후 여기에서 설명된 바와 같이, 이미지 독출 동작 동안 데이터 라인들 상에 존재하는 임의의 외생 신호의 크기를 결정하기 위해 프로세싱될 수 있다. 일 실시예에서, 외생 신호 크기가 특정한 임계치 이상일 때, 그것은 이미지 독출 데이터로부터의 널 로우 데이터를 조합(예로서, 감산, 가중)하는 프로세스에 의해 이미지 데이터로부터 보상되거나 또는 제거될 수 있다. 이미지 독출 데이터로부터 널 로우 데이터를 감산하는 것은 널 로우 데이터가 픽셀 센서 어레이로부터의 이미지 데이터 정보를 포함하지 않기 때문에 이미지 독출 데이터로부터 외생 신호 잡음을 감소시키거나 또는 제거할 수 있다.
이러한 방법들에 대한 하나의 경고는 이미지 독출 동작이 널 로우 판독 동작과 완전히 동시적이지 않기 때문에, 외생 신호의 주파수 구성요소가 널 로우 판독 동작의 독출 샘플링 주파수보다 큰(예로서, 두 배) 규정된 양이면 임의의 측정된 외생 신호에서 몇몇 에러들이 있을 수 있다는 것이다. 이러한 조건은 나이퀴스트(Nyquist) 샘플링 기준을 위반하며 널 로우 판독 데이터에서 잘못된 앨리어싱 신호를 생성할 수 있다. 이들 앨리어싱 신호들이 존재한다면, 두 개의 이미지 세트들을 감산함으로써 이미지 데이터로부터 외생 신호들을 제거하는 것은 어려울 수 있다.
외생 신호 주파수들이 독출 샘플링 주파수보다 높을 가능성이 있을 때, 교번 방법이 사용될 수 있다. 이러한 방법은 x-선 노출 프로세스가 개시되기 전에 수행되는 일련의 널 로우 판독 동작들을 구현하며 x-선 노출 및 이미지 독출 동작이 시작되기 전에 데이터 라인들 상에 존재하는 외부 저 주파수 자기장들로부터의 외생 신호 잡음이 있는지를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 이 경우에, 연속 널 로우 판독들이 수행되며 디지털화된 데이터 라인 신호들이 도 8에 도시된 버퍼들과 유사한 임시 로우 버퍼로 저장된다. 실시간 디지털 프로세싱 알고리즘이 그 후 획득된 데이터의 크기, 또는 세기를 비교함으로써 임의의 외생 신호가 존재하는지를 결정하기 위해 널 로우 판독 동작으로부터의 데이터에 적용된다. 외부 자기장들의 주파수들이 아마 널 로우 판독 샘플링 주파수보다 클 것이지만, 널 로우 판독 데이터에서 앨리어싱된 신호들은 이러한 방법이 단지 외생 신호가 존재함을 검출하도록 요구하기 때문에 근심거리가 아니다.
대표적인 실시예들에 따르면, 널 로우 판독 데이터는 여러 개의 방식들로 외생 신호들을 검출하고, 보상하고, 감소시키며 표준 이미지 독출 동작을 방해하는 것을 방지하기 위해 사용될 수 있다. 하나의 널 로우 판독 프로세스 실시예는 x-선 노출이 발생하기 전에 외생 신호들(예로서, 널 로우 판독 데이터)의 존재를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 이전에 논의된 바와 같이, 이미지 독출 동작이 x-선 방사 노출 동작과 동시에 수행될 때, 외생 신호는 픽셀 어레이 센서에서 모든 데이터 라인들에 새겨진다. 개개의 데이터 라인 상에서 외생 신호의 크기는 전체 데이터 라인을 따라 포토다이오드 사이트들의 각각에서 광자들의 수에 의존적이며 이것은 데이터 라인의 길이를 따라 포토다이오드 사이트들에서 신틸레이터에 충돌하는 x-선 플루엔스의 세기에 의존적이다.
데이터 라인들 상에서 외생 잡음을 검출하기 위한 대표적인 디지털 프로세싱 알고리즘들은, DR 검출기의 내부에 위치되는, 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이들(FPGA들) 및 CPU들과 같은, 고속 디지털 프로세싱 전자 장치를 사용하여 펌웨어 및 소프트웨어로 구현될 수 있다. 임의의 외생 신호가 검출되면, 이러한 조건은 DR 검출기 시스템 하드웨어 및 소프트웨어에 의해 시스템 콘솔에서 가시/가청 경보를 통해 조작자에게 전달될 수 있다. 조작자는 그 후 DR 검출기 시스템 이미지 독출 동작의 방해를 회피하기 위해 자기장들의 소스를 제거하도록 예방 단계들을 취할 수 있다. 이것은, 이동 x-선 유닛들에 의해 사용될 때, 병원 또는 치료소 내에서의 많은 상이한 위치들에서 동작될 수 있는 휴대용 무선 DR 검출기 시스템들에 특히 유용하다.
이미지 독출 동작이 여기에서 설명된 실시예들에 따라 인터리빙된 널 로우 판독 동작으로 보완될 때, 수단들은 x-선 노출 기간 동안 이미지 독출 동작을 수행하며 픽셀 어레이 센서에서 기생 용량들에 의해 생성된 고유 누설 전류 이미지 아티팩트를 처리하거나 또는 제거하기 위해 제공될 수 있다.
일 대표적인 실시예에서, 데이터 라인 상에서의 외생 누설 전류에 의해 생성된 에러는 대응하는 널 로우 판독 프로세스와 함께 이미지 로우 독출 프로세스를 따름으로써 이미지 데이터로부터 독립적이며 별개인 것으로 결정될 수 있다. 누설 전류는 TFT들 모두가 턴 오프될 때도 데이터 라인들 상에 존재하므로, 이것은 각각의 이미지에서 로우 판독 직후 외생 누설 전류를 측정하기 위한 방식을 제공한다. 누설 전류가 개별적으로 및 독립적으로 측정되므로, 그것은 사후 프로세스 동작에서 이미지 데이터로부터 감산하여질 수 있다. 뿐만 아니라, 데이터 라인들로의 외생 누설 전류가 효과적으로 x-선 노출 동안 일정한 레벨에 남아있기 때문에, 앨리어싱 에러가 널 로우 판독 데이터에 존재할 위험이 없다.
일 실시예에서, 연속적 독출에 기초한 강력한 빔 온 및 오프 검출 방법이 개시된다. 방법은 DR 검출기 어셈블리의 부분이며 그것의 동작들을 제어하기 위해 사용될 수 있는 프로세싱 칩, 예로서 FPGA(필드-프로그램 가능한 게이트 어레이) 상에 구현될 수 있다. DR 검출기는 여기에서 설명된 이미지 프로세싱 시스템(34)과 같은, 호스트 프로세싱 시스템의 부분인 호스트 프로세서와 유선 또는 무선 통신에 있을 수 있다. 도 21을 참조하면, 대표적인 DR 검출기(2100) 개략도에서 제어 가능한 픽셀 어드레싱의 표현이 묘사되고 있다. 개개의 픽셀들, 픽셀들의 서브세트들, 또는 픽셀들의 전체 어레이가 여기에서 설명된 바와 같이, 컬럼 및 로우에 의해 DR 검출기(2100)에서 프로그램 가능하게 어드레싱되거나 또는 액세스될 수 있다. 도 21에서 도시된 바와 같이, 픽셀들의 컬럼들은 수직으로 연장되며 픽셀들의 로우들은 수평으로 연장된다. 여기에서 설명된 방법들을 실시하기 위해, 대표적인 실시예에서, 픽셀들의 컬럼들은 M개의 블록들(m)(여기에서 M=5)로 논리적으로 분할될 수 있으며 각각의 블록(m)은 픽셀들의 512개 컬럼들을 포함한다. 각각의 로우(k)는 그에 의해 M개의 블록들의 각각에서 그것의 512개 픽셀들과 함께 (5×512) 총 픽셀들을 포함한다고 말하여질 수 있다. 픽셀들의 대표적인 서브세트(2102)는 픽셀들의 512 연속 컬럼들 및 픽셀들의 K 연속 로우들(k)을 포함한다고 말하여질 수 있으며, 여기에서 하나의 대표적인 서브세트 크기에서 K=8이다. 이미지 분석 목적들, 즉 빔 온 및 오프 검출을 위해, 단일 통계 측정치가 픽셀들의 각각의 서브세트(2102)에 대해 계산되고 저장된다. 이러한 이미지는 원래 이미지보다 크기가 상당히 더 작으며 "스트립" 이미지로서 불리운다. 여기에서 사용된 바와 같이, 용어("라인")는, 이 경우에, 하나가 5개의 서브세트들의 각각에 대한 것인, 5개의 이미지 평균들을 포함하는, 스트립 이미지의 전체 로우를 나타낼 수 있다. DR 검출기(2100)에서 픽셀들의 전체 어레이는 대표적인 서브세트(2102)와 크기가 유사한 다수의 동일한 크기의 서브세트들(2104)로 논리적으로 분할될 수 있다. "스트립" 또는 서브세트 이미지들은 이미지 프레임들, 예로서 도 13에서 1310 및 1320 및 널 프레임들, 예로서 도 13에서 1312에 대해 산출될 수 있다. 스트립 이미지들은 도 13에서 도시된 프레임들 중 임의의 것에 대해 저장될 수 있다. 바람직하게는, 스트립 이미지들의 크기는 M 곱하기 검출기의 로우들의 수이다. 프레임당 저장된 정보의 양을 감소시키기 위해, 추가의 통계 측정치가 스트립 이미지에 대해 산출되며 별개의 스트립 이미지로서 저장될 수 있다. 예를 들면, 스트립 이미지의 각각의 라인에 대한 M 값들의 최대치가 프레임의 원래 스트립 이미지 외에 또는 그 대신에 저장될 수 있다. 이러한 스트립 또는 서브세트 이미지는 검출기의 각각의 로우에 대한 엔트리를 가질 것이다. 여러 상이한 종류들의 스트립 이미지들은 빔 온 및 오프 이벤트들의 강력한 검출을 위해 요구될 수 있다. 예를 들면, 하나의 스트립 이미지는 폭 512 컬럼들 및 높이 8 로우들(이전 로우들 및 현재 로우의 7)의 픽셀들의 M개의 서브세트들의 평균 픽셀 값을 포함할 수 있는 반면, 또 다른 스트립 이미지는 폭 512 컬럼들 및 높이 1 로우의 픽셀들의 서브세트들의 평균 픽셀 값을 포함한다. 또 다른 스트립 이미지는 원래 스트립 이미지에서 엔트리의 평균 값이 미리 결정된 임계치를 초과한다면 1의 엔트리를 수신한 평균 픽셀 값을 포함한 스트립 이미지로부터 추론된 논리 어레이일 수 있다.
여기에서 설명된 방법들은 검출기(2100)의 픽셀들에 충돌하는, x-선 빔, 예로서 "빔-온" 이벤트를 검출하는데 유용할 수 있다. 일 실시예에서, 여기에서 설명된 방법들은 도 22에서 예시된 바와 같은, DR 검출기(2100)에서의 오브젝트의 빡빡하게 시준된 이미지를 캡처하기 위해 사용된 x-선 빔을 검출하는데 유용할 수 있으며, 여기에서 오브젝트(2204)의 이미지(2202)는 단지 DR 검출기(2100)의 이미지 프레임(2200)에서 픽셀들의 총 수의 일부분만이 x-선들을 수신하도록 캡처된다. 캡처 부분이 이미징 픽셀들의 어레이에서의 어디든 나타날 수 있는, 검출기에서 총 픽셀들의 분수로 시준된 x-선 빔을 검출하기 위해, 이하에서 개시된 방법들은 이미징 픽셀들의 전체 어레이를 프로세싱하기 위해 수행될 수 있다. 따라서, 이하의 설명이 이미징 픽셀들의 서브세트(2102)를 프로세싱하는 것을 나타낼 수 있지만, 방법은 DR 검출기(2100)에서 이미징 픽셀들의 모든 서브세트들(2104)을 프로세싱하기 위해 반복적으로 수행된다.
도 23a 및 도 23b는 본 발명의 실시예들을 실시하는 대표적인 방법들을 예시한 흐름도들이다. 도 23a-23b의 흐름도들은 프로세서 및 연관된 FPGA들을 포함하여, 여기에서 개시된 바와 같이 DR 검출기 실시예들(40, 300)에 배치된 프로그램된 전자 회로들에 의해 수행된 컴퓨터 구현 방법들일 수 있으며, 프로그램된 방법의 부분들은 DR 검출기(2100)에 배치된 전자 회로들과 유선 또는 무선 통신하는 호스트 프로세싱 시스템에 의해 수행될 수 있다.
도 21, 및 도 23a에서 도시된 바와 같이 픽셀 어드레싱을 가진 DR 검출기(2100) 개략도를 참조하여, 방법의 단계(2301)는 DR 검출기의 이미지 캡처 모드를 활성화시키는 DR 검출기의 기술자 또는 다른 조작자에 의해 개시될 수 있다. 단계(2301)에서, 순차적 이미지 프레임들이 DR 검출기에서 캡처된다. 일 실시예에서, 이미지 프레임들은 연속적으로 캡처되며, 캡처 레이트는 DR 검출기의 프레임 레이트에 의해 제한된다. 프레임 레이트는, 적어도 부분적으로, 이미징 픽셀들의 이미지 통합 시간 및 DR 검출기(2100)의 이미지 독출 시간에 의해 결정될 수 있다. DR 검출기를 향해 x-선 소스(14)를 발사하기 전에, 캡처된 이미지 프레임들은 하나 이상의 암 이미지 프레임들을 포함할 수 있다. 단계(2303)에서, 적어도 하나의 캡처된 암 이미지 프레임은 DR 검출기에서의 프레임 버퍼에 저장될 수 있다. 단계(2304)에서, 또 다른 이미지 프레임이 DR 검출기(2100)에서 캡처된다. 이러한 이미지는 암 보정되고, 하나 이상의 서브세트 또는 "스트립" 이미지들이 계산되며, 스트립 이미지는 비교 단계(2305)에서 미리 결정된 임계치와 비교된다. 비교 단계(2305)에 기초하여, 단계(2307)에서, 검출기(2100), 또는 대안적으로, 호스트 시스템(34)은 x-선 소스(14)가 활성화되었으며 그것의 x-선 빔이 검출기(2100)에 도달하였는지를 결정한다. 단계(2307)에서, x-선 빔이 검출되지 않았다고 결정되면, 현재 캡처된 이미지 프레임은 단계(2309)에서, 암 이미지 프레임으로서 프로세싱되며, 프레임 버퍼에 이미 저장된 암 이미지 프레임과 조합되고, 조합된 이미지 프레임은 프레임 버퍼로 저장되어, 프레임 버퍼의 이전 콘텐트들을 교체한다. 일 실시예에서, 이미지 프레임들은 연속적으로 캡처되며 x-선 빔을 검출하기 이전에 하나 이상의 암 이미지 프레임들로서 프로세싱된다. 일 실시예에서, 하나 이상의 캡처된 암 이미지 프레임들은 암 이미지 프레임들이 연속적으로 캡처됨에 따라 프레임에서의 각각의 픽셀에 대한 데이터 세기를 평균화함으로써 하나의 프레임 버퍼로 조합될 수 있다. 일 실시예에서, 이동 평균은 평균된 암 이미지로서 계산되며 프레임 버퍼에 저장될 수 있거나 또는, 대안적으로 이동 가중 평균은 조합된 시리즈의 캡처된 암 이미지 프레임들에 대한 다양한 가중 기법들 중 임의의 것을 이용하여 계산될 수 있다. 단계(2309)에서 프레임 버퍼로 현재 이미지 프레임을 조합한 후, 방법은 단계(2305)로 돌아간다. 단계들(2303) 및 단계들(2311) 사이에서의 모든 프로세싱은 로우 단위의 각각의 이미지가 프로세싱됨에 따라 실시간으로 발생할 수 있다. 예를 들면, 프로세서는 이미지 프레임의 로우를 판독하고(2304), 암 프레임 버퍼의 대응하는 로우를 감산하고(2303), 현재 로우에 대한 서브세트 이미지를 생성하며 단계(2305)에서 임계치와 비교할 수 있다.
비교 단계(2305)에 기초하여, x-선 빔이 단계(2307)에서 검출되면, 하나 이상의 부가적인 이미지 프레임들 및 래그 프레임들이 단계(2311)에서 검출기에서 캡처된다. 캡처된 부가적인 이미지 프레임들의 수는 사전 프로그램될 수 있다. 비교 단계(2305)는 검출기(2100)가 x-선 빔을 검출하였는지, 즉 x-선 노출 이미지 프레임을 캡처하였는지를 결정하기 위해 픽셀 세기 비교의 다양한 모드들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단계(2305)는 임계치와 서브세트 이미지에서의 각각의 픽셀의 픽셀 세기를 비교하며 임의의 픽셀 값이 임계치를 초과하였다면 빔 온을 어서팅(assert)할 수 있다. 일 실시예에서, 단계(2305)는 현재 캡처된 이미지 프레임의 서브세트 이미지의 각각의 로우를 저장된 암 이미지 프레임의 저장된 서브세트 이미지의 동일한 로우와 비교하며 차이들 중 임의의 것이 미리 결정된 임계치를 초과하였다면 빔-온 조건을 수립할 수 있다. 일 실시예에서, 단계(2305)는 임계치와 논리 서브세트 이미지를 비교할 수 있으며, 그에 의해 논리 서브세트 이미지는 현재 암-보정 캡처된 이미지 프레임의 제 1 서브세트 이미지에 임계치를 적용함으로써 형성되었다. 예를 들면, 2차 서브세트 이미지들의 픽셀은 제 1 서브세트 이미지에서의 픽셀 값이 사전 프로그램된 임계치를 초과하였다면 1의 엔트리를 수신한다. 그렇지 않다면 그것의 논리 값은 0이다. 빔-온 조건은 2차 스트립 이미지에서의 컬럼의 K 연속 로우들이 1의 엔트리들을 갖는다면 수립된다. K에 대한 선호된 값들은 8 및 16 사이에 있다. 여기에서 설명된 바와 같이, 캡처된 이미지 프레임들 및 대응하는 서브세트 이미지들은 검출기(2100)에서의 둘 이상의 프레임 버퍼들에 저장될 수 있다. 암 이미지 프레임 및 현재 캡처된 이미지 프레임은 프로그램 제어 하에서 비교를 수행하기 위해 별개의 프레임 버퍼들에 저장될 수 있다.
단계(2311) 후, 대안적인 절차(2313)가 이하에서 설명된 바와 같이, 프로그램 가능하게 호출될 수 있다. 대안적인 절차(2313)가 수행되지 않는다면, 단계(2315)에서, 현재 캡처된 이미지 프레임, 저장된 암 이미지 프레임, 및 하나 이상의 부가적인 이미지 프레임들은 투사 이미지로서 불리울 수 있는, 노출된 방사선 이미지 프레임을 형성하기 위해 단계(2315)에서 조합된다. 일 실시예에서, 단계(2315)는 합산 프레임을 형성하기 위해 하나 이상의 부가적인 이미지 프레임들에 현재 캡처된 이미지 프레임을 더하며 그 후 여기에서 설명된 바와 같이, 캡처된 암 이미지 프레임들의 조합으로부터 형성된 합성 암 이미지 프레임일 수 있는, 노출된 방사선 이미지 프레임을 형성하기 위해 저장된 암 이미지 프레임을 그로부터 감산하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 단계(2315)는 부가적인 이미지 프레임들의 각각으로부터 및 현재 캡처된 이미지 프레임으로부터 저장된 암 이미지 프레임의 실시간 감산 및 노출된 방사선 이미지 프레임을 형성하기 위해 하나 이상의 암 보정된 부가적인 이미지 프레임들에 암 보정된 현재 캡처된 이미지 프레임을 가산하는 것을 포함할 수 있다. 다시, 이러한 프로세싱은 로우 단위 기반으로 실시간으로 FPGA에 의해 검출기 상에서 수행될 수 있다.
현재 개시된 방법의 대안적인 실시예는 실행하기 위해 프로그램 가능하게 선택될 수 있는, 절차(2313), 또는 단계(2311) 후 분기하는, 방법을 추가로 포함할 수 있으며, 그에 의해, 단계(2317)에서, 현재 캡처된 이미지 프레임(2310)의 서브세트 이미지의 픽셀 세기가 이전 이미지의 바로 앞서 캡처된 이미지 프레임, 2305 또는 2310의 동일한 서브세트 이미지의 픽셀 세기와 비교된다. 단계(2312)에서, 비교 단계(2317)에 응답하여, 현재 캡처된 이미지 프레임이 최종 이미지 프레임이 아님이 결정될 수 있다. 그렇다면, 현재 캡처된 이미지 프레임이 저장될 수 있으며 부가적인 이미지 프레임은 단계(2314)에서 캡처되고, 방법은 단계(2310)로 돌아간다. 단계(2312)에서, 현재 캡처된 이미지 프레임이 최종 이미지 프레임임이 결정된다면, 부가적인 이미지 프레임들의 캡처는 단계(2316)에서 종료되며, 프로세서는 상기 설명된 바와 같이, 단계(2315)에 대해 상기 설명된 바와 같이 방법들 중 임의의 것을 사용하여 현재 캡처된 이미지 프레임, 저장된 암 이미지 프레임 및 하나 이상의 부가적인 이미지 프레임들을 조합함으로써, 단계(2315)에서 지속된다. 비교 단계(2317)는 현재 이미지 프레임이 최종 이미지 프레임인지, 즉 모든 x-선 노출 정보가 현재 캡처된 이미지 프레임 및 하나 이상의 이전 저장된 및/또는 조합된 이미지 프레임들에 포함되는지를 결정하기 위해 비교의 다양한 모드들을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이전 이미지 캡처의 1차 서브세트 이미지들(2305) 및 현재 이미지 캡처의 2310의 로우 최대치를 포함한 2차 서브세트 이미지들이 단계(2317)에서 사용된다. 제 1 실시예에서, 조건(2312)(마지막 이미지 프레임)은 임의의 로우에 대해, 현재 이미지(2310)의 2차 서브세트 이미지의 픽셀 값이 미리 결정된 임계치 이하가 되며 이전 이미지(이전 프레임의 2305 또는 2310)의 2차 서브세트 이미지의 픽셀 값이 동일한 미리 결정된 임계치 이상이 되면 참이다. 제 2 실시예에서, 조건(2312)(마지막 이미지 프레임)은 임의의 로우에 대해, 현재 이미지(2310)의 2차 서브세트 이미지의 픽셀 값이 이전 프레임의 이전 이미지(2305 또는 2310)의 2차 서브세트 이미지의 픽셀 값의 미리 결정된 분수(1 미만) 미만이면 참이다. 또 다른 실시예에서, 암-보정된 널 프레임들의 저장된 서브세트 이미지들은 단계들(2317 및 2312)에서 노출 정보를 포함한 마지막 프레임을 식별하는 것 외에 사용된다. 이 실시예에서, 도 21에서 도시된 픽셀 서브세트들의 평균 세기들은 로우 단위 기반으로 산출되며, 단지 모든 로우 값들의 최대치만이 각각의 프레임에 대해 저장된다. 이전 널 프레임의 서브세트 널 이미지의 최대 픽셀 값이 미리 결정된 임계치 이상이며 현재 널 프레임의 서브세트 널 이미지의 최대 픽셀 값이 이전 서브세트 널 이미지의 미리 결정된 분수(1 이하) 이상이면, 현재가 아닌 다음 이미지 프레임이 노출 정보를 포함한 마지막 프레임이다. 이러한 정보는 이미지 프레임들의 서브세트 이미지들의 임의의 분석이 노출 정보를 가진 마지막 프레임으로서 현재 프레임을 잘못 식별하였다면 특히 유용하다. 마찬가지로, 이미지 프레임들의 서브세트 이미지들의 분석은 현재 프레임이 노출 정보를 포함한 마지막 프레임임을 놓칠 수 있다. 이 경우에, 현재 프레임은 이전 널 프레임의 서브세트 널 이미지의 최대 픽셀 값이 미리 결정된 임계치 이상이며 현재 널 프레임의 서브세트 널 이미지의 최대 픽셀 값이 이전 서브세트 널 이미지의 미리 결정된 분수(1 미만) 미만이면 마지막 프레임으로서 정확하게 식별될 수 있다. 이 섹션에서 논의된 빔-온 및 빔-오프 검출의 실시예들은 2차 및 3차 서브세트 이미지들이 다양한 통계 측정치들, 예로서 최대치들, 평균들 및 논리 어레이들을 사용하여 도 21에 따라 1차 서브세트 이미지들로부터 도출될 수 있음을 보여준다. 이들 감소된 데이터 세트들은 이미지 프레임들 및 널 프레임들에 대해 산출될 수 있다. 이들 감소된 데이터 세트는 빔-온 및 비-오프 검출 알고리즘들의 계산 효율을 증가시키며 요구되는 저장량을 감소시킨다.
다음의 섹션들은 이미지 프로세서, 예로서 FPGA 상에서 프로그램될 수 있는 빔 온/오프 검출 절차를 위한 알고리즘을 보여준다. 검출기는 적어도 i+1 암 이미지들(i≥1)을 캡처하고, 캡처된 이미지들의 암 평균을 산출하며, 이하에서 도시된 식들에 따라 현재 누적 평균을 갖고 각각의 새롭게 캡처된 암 이미지를 가중시킴으로써 누적 암 평균을 유지함으로써 빔-온 검출을 위해 초기화된다. 일 실시예에서, 초기 누적 암 평균을 산출하기 위해, i=4. 여기에서 설명된 바와 같이, 각각의 이미지 프레임의 각각의 라인(로우)은 온인 게이트 라인(이미지 캡처) 및 오프인 게이트 라인(널 이미지 캡처)을 갖고 독출된다. 별개의 누적 암 평균들은 검출기가 빔 검출 및 노출 이미지 캡처들을 위해 준비가 되는 동안 암 이미지들 및 널 이미지들을 위해 유지된다.
누적 평균보다는, 이동 암 평균을 유지하는 것이 또한 유리할 수 있다. 프레임(j)이 단계(2307)에서 이미지 콘텐트가 없는 것으로 식별된다면, 가중 평균(O i,j 및 O n,j )은 다음의 식들에 따라 현재 암 평균(O i,j -1 및 O n,j -1 ) 및 새로운 암 이미지들(D i,j 및 D n,j ) 사이에서 산출된다(인덱스들(i 및 n)은 이미지 및 널 이미지를 나타낸다):
O i,k = wㆍD i,k + (1-w)ㆍO i,k -1
O n1,k = wㆍD n1,k + (1-w)ㆍO n1,k -1
여기에서 가중 인자(w)는 0 및 1 사이에 있다. 일 실시예에서, w=0.2, 이것은 4개의 이미지들의 이동 평균이 유지되는 실시예에서 유용할 수 있다.
도 21 및 도 23a 및 도 23b를 참조하면, 이미지의 각각의 로우가 독출됨에 따라, 암 평균이 각각의 픽셀로부터 감산하여질 수 있다. 각각의 암 보정된 로우(k)는 m=1 ... M 블록들로 분할되며, 이것은 폭이 N 픽셀들이다. 각각의 블록에서 N개의 픽셀들에 걸친 평균 캡처 세기(A m,k )가 산출되며 저장된다. 임의의 블록(m)에 대해, 현재 로우 및 이전 K-1 로우들에 대한 평균이 미리 결정된 임계치를 초과하면, 빔 온 조건이 수립된다. 통상적인 예들은 K = 8, M = 5 및 N = 512이다. K 로우들 × N 픽셀들의 섹션은 도 21에서 예시된 바와 같이 픽셀들의 서브세트로서 불리운다. 예에서, 픽셀들의 여러 서브그룹들의 평균, 즉 각각의 로우에 대한 512 컬럼들에 걸친 평균은 임계치와 비교되며, 비교의 결과에 의존하여, 비트가 8개의 로우들의 각각에 대해 설정된다. 모든 8개의 로우들에 대한 결과들의 논리 AND 조합은, 빔 온 검출을 위해, 최종 결정 기준, 즉 통계 측정치를 제공한다. 16비트 시스템을 위한 선호된 임계치는 8 및 25 사이에 있다. 임계치들은 블록 로우 평균들의 예상된 잡음에 기초할 수 있다.
여기에서 개시된 방법들은 도 22에서 예시된 바와 같이 빡빡한 시준 방사선 이미지에서 x-선 빔-온을 검출하는 문제점을 해결한다. 이러한 이미지를 로우별로 및 블록별로 조사함으로써, 방법은 시준된 면적이 이미징 픽셀들의 어레이에 위치되는 경우에 민감하지 않다. 이것은 단지 시준기 개방 면적이 중심에 있을 때 작동하는, 빔 검출의 몇몇 하드웨어 구동 방법들과 비교될 때 유리하다. 게다가, 여기에서 설명된 실시예들은 그것의 대표적인 소스들이 여기에서 설명되는, 과도한 로우 잡음, 및 임계치 이상으로 측정되도록 단일 블록의 8개의 연속 로우들에 요구함으로써 검출기 결함들에 대해 강력할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 암-보정 이미지 및 널 이미지는 빔-오프 조건, 또는 이벤트의 강력한 검출을 위해 사용될 수 있다. 빔-오프 알고리즘은 노출 정보를 갖고, 실제 빔-오프 이벤트 후의 하나의 프레임인, 마지막 프레임, 또는 최종 프레임을 검출한다. 이것은 현재 캡처된 프레임에서의 픽셀 서브세트의 평활화된 블록 로우 평균들을 바로 앞선 프레임에서의 동일한 픽셀 서브세트와 비교함으로써 성취된다. 빔-오프 검출 알고리즘은 이하에서 설명된 바와 같이 단계들을 포함할 수 있다.
(1) 빔-온 이벤트가 검출된 후, M개의 블록들에 대한 암-보정된 로우 평균들, 또는 스트립들(하나의 블록 길이의 로우를 참조하여)을 계속해서 산출한다. 각각의 로우(k)에 대해, 현재 로우 및 이전 K-1 로우들에 대한 결과를 평균화한다. 결과는 M A m,k 값들이다. 각각의 로우에 대해, A k 로서 모든 A m,k 의 최대치를 저장한다. 프레임의 끝에서, 모든 A k 값들을 버퍼(A k0 )에 저장하며 모든 A k0 값들의 최대치를 A k0max 로 저장한다.
(2) 빔-온 이벤트 후, 각각의 로우(k)에 대해, 널 이미지의 M개의 스트립들에 대한 암-보정된 로우 평균들을 산출한다. 각각의 로우(k)에 대해, 현재 로우 및 이전 K-1 로우들에 대한 결과를 평균화한다. 결과는 M AN m,k 값들이다. 각각의 로우에 대해, AN k 로서 모든 AN m,k 의 최대치를 저장한다. 로우들을 통해 실행하는 동안, 모든 저장된 AN k 값들의 최대치(AN max )를 업데이트한다. 프레임의 끝에서, 모든 AN k 값들의 최대치를 AN j,max 로 저장하며, 여기에서 j는 프레임 인덱스이다.
노출 정보를 가진 마지막 프레임이 발견될 때까지 각각의 프레임에 대해 단계(1) 및 단계(2)를 반복한다. Ak가 단계(1)에 따라 로우(k)에 대해 산출되며 AN max 가 단계(2)에 따라 업데이트되었다면, 다음의 프로그램된 비교들을 수행한다:
if(Ak0 > toff,hi AND Ak < tsㆍAk0) OR (Ak0 ≥ ton AND Ak < ton {
if(ANj,max > ton AND ANj,max > tnㆍANj - 1,max)
마지막 노출 프레임 = 프레임 j+1(현재 프레임+1)
else
마지막 노출 프레임 = 프레임 j(현재 프레임)}
}
else {
if ANj - 1,max > toff_hi AND ANj,max ≤ tnㆍANj - 1,max
{마지막 노출 프레임 = 프레임 j(현재 프레임)}
},
여기에서 j는 프레임 인덱스이다. 외부 if 조건은 현재 이미지 프레임을 이전 프레임과 비교한다. 내부 if 조건은 결과를 개선하기 위해 널 이미지들로부터 부가적인 정보를 사용한다. 16비트 프로세싱 시스템들에 대한 임계 레벨들(t off.hi , t n , 및 t s )의 바람직한 설정들은 t off.hi = 64, t n = 0.25 및 t s = 0.125이다. AN j - 1,max 및 AN j,max 는, 각각, 이전 및 현재 프레임에 대해, 단계(2)로부터 온다. 알고리즘은 현재 및 이전 프레임의 비교 시 최고 신호를 가진 블록을 사용함으로써 및 선택된 수의 인접한 로우들에 걸쳐 스트립 로우 평균들을 평균화함으로써 시준에서의 차이들, 잡음 및 결함들에 대해 강력하다.
알고리즘은 현재 및 이전 프레임의 비교 시 최고 신호를 가진 블록을 사용함으로써 및 선택된 수의 인접한 로우들에 걸쳐 스트립 로우 평균을 평균화함으로써 시준에서의 차이들, 잡음 및 결함들에 대해 강력하다.
이 기술분야의 숙련자에 의해 이해될 바와 같이, 본 발명의 양상들은 시스템, 방법, 또는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구체화될 수 있다. 따라서, 본 발명의 양상들은 전부 하드웨어 실시예, 전부 소프트웨어 실시예(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로-코드 등을 포함한), 또는 모두 일반적으로 여기에서 "회로", "전기회로" 및/또는 "시스템"으로서 불리울 수 있는 소프트웨어 및 하드웨어 양상들을 조합한 실시예의 형태를 취할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 양상들은 그것 상에 구체화된 컴퓨터 판독 가능한 프로그램 코드를 가진 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체(들)에서 구체화된 컴퓨터 프로그램 제품의 형태를 취할 수 있다.
하나 이상의 컴퓨터 판독 가능한 매체(들)의 임의의 조합이 이용될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체는 컴퓨터 판독 가능한 신호 매체 또는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는, 예를 들면, 이에 제한되지 않지만, 전자, 자기, 광학, 전자기, 적외선, 또는 반도체 시스템, 장치, 또는 디바이스, 또는 앞서 말한 것의 임의의 적절한 조합일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체의 보다 특정한 예들(비-철저한 리스트)은 다음을 포함할 것이다: 하나 이상의 와이어들을 가진 전기적 연결, 휴대용 컴퓨터 디스켓, 하드 디스크, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 소거 가능한 프로그램 가능 판독-전용 메모리(EPROM 또는 플래시 메모리), 광 섬유, 휴대용 컴팩트 디스크 판독-전용 메모리(CD-ROM), 광학 저장 디바이스, 자기 저장 디바이스, 또는 앞서 말한 것의 임의의 적절한 조합. 본 문서의 맥락에서, 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체는, 지시 실행 시스템, 장치, 또는 디바이스에 의해 또는 그것과 관련하여 사용하기 위한 프로그램을 포함하거나, 또는 저장할 수 있는 임의의 유형의 매체일 수 있다.
컴퓨터 판독 가능한 매체상에 구체화된 프로그램 코드 및/또는 실행 가능한 지시들은 이에 제한되지 않지만, 무선, 와이어라인, 광섬유 케이블, RF 등, 또는 앞서 말한 것의 임의의 적절한 조합을 포함하여, 임의의 적절한 매체를 사용하여 송신될 수 있다.
본 발명의 양상들을 위한 동작들을 실행하기 위한 컴퓨터 프로그램 코드는 자바(Java), 스몰토크(Smalltalk), C++ 등과 같은 오브젝트 지향 프로그래밍 언어 및 "C" 프로그래밍 언어 또는 유사한 프로그래밍 언어들과 같은 종래의 프로시저 프로그래밍 언어들을 포함하여, 하나 이상의 프로그래밍 언어들의 임의의 조합으로 기록될 수 있다. 프로그램 코드는 전체적으로 사용자의 컴퓨터(디바이스) 상에서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터상에서, 독립형 소프트웨어 패키지로서, 부분적으로 사용자의 컴퓨터상에서 및 부분적으로 원격 컴퓨터상에서 또는 전체적으로 원격 컴퓨터 또는 서버상에서 실행할 수 있다. 후자의 시나리오에서, 원격 컴퓨터는 근거리 네트워크(LAN) 또는 광역 네트워크(WAN)를 포함하여, 임의의 유형의 네트워크를 통해 사용자의 컴퓨터에 연결될 수 있거나, 또는 연결은 외부 컴퓨터에 대해 이루어질 수 있다(예를 들면, 인터넷 서비스 제공자를 사용하여 인터넷을 통해).
본 발명의 양상들은 본 발명의 실시예들에 따른 방법들, 장치(시스템들) 및 컴퓨터 프로그램 제품들의 흐름도 예시들 및/또는 블록도들을 참조하여 여기에서 설명된다. 흐름도 예시들 및/또는 블록도들의 각각의 블록, 및 흐름도 예시들 및/또는 블록도들에서의 블록들의 임의의 조합은 컴퓨터 프로그램 지시들에 의해 구현될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 지시들은 기계를 생성하기 위해 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서에 제공될 수 있으며, 따라서 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치의 프로세서를 통해 실행하는 지시들은, 흐름도 및/또는 블록도 블록 또는 블록들에서 특정된 기능들/동작들을 구현하기 위한 수단을 생성한다.
이들 컴퓨터 프로그램 지시들은 또한 특정한 방식으로 기능하도록 컴퓨터, 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치, 또는 다른 디바이스들에 지시할 수 있는 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장될 수 있으며, 따라서 컴퓨터 판독 가능한 매체에 저장된 지시들은 흐름도 및/또는 블록도 블록 또는 블록도들에 특정된 기능/동작을 구현하는 지시들을 포함한 제조 물품을 생산한다.
컴퓨터 프로그램 지시들은 또한 일련의 동작 단계들로 하여금, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능한 장치상에서 실행하는 지시들이 흐름도 및/또는 블록도 블록 또는 블록도들에서 특정된 기능들/동작들을 구현하기 위한 프로세스들을 제공하도록 하는 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하기 위해 컴퓨터, 다른 프로그램 가능한 장치 또는 다른 디바이스들 상에서 수행되게 하기 위해 컴퓨터, 다른 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장치, 또는 다른 디바이스들로 로딩될 수 있다.
이러한 쓰여진 설명은 최상의 모드를 포함하여, 본 발명을 개시하기 위해, 및 또한 이 기술분야의 임의의 숙련자가 임의의 디바이스들 또는 시스템들을 만들고 사용하며 임의의 통합된 방법들을 수행하는 것을 포함하여, 본 발명을 실시할 수 있게 하기 위해 예들을 사용한다. 본 발명의 특허할 만한 범위는 청구항들에 의해 정의되며, 이 기술분야의 숙련자들에게 발생하는 다른 예들을 포함할 수 있다. 이러한 다른 예들은 그것들이 청구항들의 문자 그대로의 언어와 상이하지 않은 구조적 요소들을 갖는다면, 또는 그것들이 청구항들의 문자 그대로의 언어로부터 대단찮은 차이들을 가진 동일한 구조적 요소들을 포함한다면 청구항들의 범위 내에 있도록 의도된다.

Claims (19)

  1. DR 검출기를 동작시키는 방법으로서,
    상기 검출기에서 적어도 하나의 암(dark) 이미지 프레임을 캡처하는 것 및 상기 검출기에서 암 이미지 프레임을 저장하는 것을 포함한 상기 검출기에서 이미지 프레임들을 캡처하는 단계;
    상기 검출기에 충돌하는 x-선 빔을 검출하는 단계로서, 상기 x-선 빔을 검출하는 단계는:
    현재 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트에 대한 통계 측정치를 저장된 상기 암 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트의 동일한 통계 측정치와 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 응답하여, 상기 현재 캡처된 이미지 프레임이 x-선 노출 이미지 프레임인지를 결정하는 단계를 포함하는, 상기 검출 단계;
    상기 x-선 빔을 검출하는 단계 후 상기 검출기에서 적어도 하나 이상의 이미지 프레임을 캡처하는 단계;
    상기 현재 캡처된 이미지 프레임 및 상기 적어도 하나 이상의 이미지 프레임을 가산하는 단계(adding); 및
    노출된 이미지 프레임을 형성하기 위해, 상기 저장된 암 이미지 프레임을 감산하는 단계를 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 픽셀들의 서브세트들 간의 픽셀 세기 차이 임계치가 초과되었는지를 결정하는 단계를 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    픽셀들의 연속 컬럼들의 동일한 서브세트 및 픽셀들의 연속 로우들의 동일한 서브세트로 이루어진 상기 픽셀들의 서브세트들을 선택하는 단계 및 픽셀들의 각각의 서브세트에 대한 적어도 하나의 통계 측정치를 저장하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 이미지 프레임들을 캡처하는 단계는 상기 검출기에서 복수의 암 이미지 프레임들을 캡처하는 단계를 더 포함하며, 상기 암 이미지 프레임을 저장하는 단계는 상기 복수의 캡처된 암 이미지 프레임들의 평균을 계산하며 저장하는 단계를 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 각각의 로우에 대한 통계 측정치를 상기 저장된 암 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 동일한 로우에 대한 통계 측정치와 비교하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 각각의 로우의 평균 세기(average intensity)를 상기 저장된 암 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 동일한 로우의 평균 세기와 비교하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 평균 세기를 상기 저장된 암 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 평균 세기와 비교하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 비교 단계는 상기 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트에 대한 통계 측정치들의 어레이의 일 부분, 또는 그것의 전체를, 상기 현재 캡처된 이미지의 상기 픽셀들의 서브세트의 동일한 부분, 또는 그것의 전체의 통계 측정치들의 또 다른 어레이를 형성하는 임계치와 비교하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  9. 제 3 항에 있어서,
    상기 이미지 프레임들을 캡처하는 단계는 상기 검출기의 프레임 레이트에서 이미지 프레임들의 연속 시퀀스를 캡처하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    통합 기간(integration period) 동안 x-선 빔을 통합하는 단계 및 독출 기간 동안 상기 통합된 x-선 빔을 독출하는 단계를 더 포함하며, 상기 통합 기간 및 상기 독출 기간이 상기 프레임 레이트를 결정하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  11. DR 검출기를 동작시키는 방법으로서,
    상기 검출기에서 적어도 하나의 암 이미지 프레임을 캡처하는 것 및 상기 검출기에 평균 암 이미지 프레임을 저장하는 것을 포함한 상기 검출기에서 이미지 프레임들을 캡처하는 단계;
    상기 검출기에 충돌하는 x-선 빔을 검출하는 단계로서, 상기 x-선 빔을 검출하는 단계는:
    현재 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트에 대한 통계 측정치를 상기 저장된 암 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트에 대한 동일한 통계 측정치와 비교하는 단계; 및
    상기 비교에 응답하여, 상기 현재 캡처된 이미지 프레임이 노출 정보를 포함한 x-선 노출 이미지 프레임인지를 결정하는 단계를 포함하는, 상기 x-선 빔 검출 단계;
    상기 x-선 빔 검출 단계 후 상기 검출기에서 노출 정보를 가진 이미지 프레임들을 연속적으로 캡처하는 단계;
    노출 정보를 포함한 최종 이미지 프레임을 검출하는 단계로서, 상기 최종 이미지 프레임을 검출하는 단계는:
    현재 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 서브세트의 세기를 바로 앞서(immediately preceding) 캡처된 이미지 프레임에서의 픽셀들의 동일한 서브세트의 세기와 비교하는 단계; 및
    상기 픽셀들의 서브세트 간의 세기 차이가 미리 결정된 임계치 아래로 떨어졌다는 결정에 응답하여, 상기 현재 캡처된 이미지 프레임이 노출 정보를 포함한 상기 최종 이미지 프레임인지를 추가로 결정하는 단계를 포함하는, 상기 최종 이미지 프레임 검출 단계;
    노출 정보를 포함한 모든 이미지 프레임들을 가산하는 단계; 및
    노출된 이미지 프레임을 형성하기 위해 상기 평균 암 이미지 프레임을 감산함으로써 상기 가산된 이미지 프레임들을 암 보정하는 단계를 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 평균 암 이미지 프레임을 결정하기 위해 이전 평균 암 이미지 프레임 및 현재 암 이미지 프레임의 가중 평균을 산출하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.

  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 픽셀들의 서브세트의 세기를 비교하는 단계는 상기 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 각각의 로우의 평균 세기를 상기 바로 앞서 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 동일한 로우의 평균 세기와 비교하는 단계를 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 픽셀들의 서브세트의 세기를 비교하는 단계는 상기 현재 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 각각의 로우의 암 보정된 평균 세기를 상기 바로 앞서 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 동일한 로우의 암 보정된 평균 세기와 비교하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 바로 앞서 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 암 보정된 평균 세기가 미리 결정된 임계치를 초과하였는지 결정하는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 상기 암 보정된 평균 세기가 미리 결정된 임계치를 초과하면 이미지 프레임들을 연속적으로 캡처하는 단계를 종료시키는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  17. 제 11 항에 있어서,
    노출 정보를 포함한 상기 최종 이미지 프레임을 검출한 것에 응답하여 이미지 프레임들을 연속적으로 캡처하는 단계를 종료시키는 단계를 더 포함하는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 이미지 프레임들을 연속적으로 캡처하는 단계는 상기 캡처된 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 서브세트의 평균 세기가 상기 바로 앞선 이미지 프레임에서의 상기 픽셀들의 동일한 서브세트의 미리 결정된 부분 아래로 떨어졌을 때 종료되는
    DR 검출기를 동작시키는 방법.
  19. DR 검출기로서,
    지시들이 실행될 때, 상기 DR 검출기로 하여금 제 1 항의 단계들을 수행하게 하는 상기 지시들을 저장한 온-보드(on-board) 이미지 프로세싱 유닛을 포함하는
    DR 검출기.
KR1020177015717A 2014-12-11 2015-12-09 연속 검출기 독출을 갖는 빔 검출 KR102430275B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201462090400P 2014-12-11 2014-12-11
US62/090,400 2014-12-11
PCT/US2015/064683 WO2016094503A1 (en) 2014-12-11 2015-12-09 Beam detection with continuous detector readout

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170094196A true KR20170094196A (ko) 2017-08-17
KR102430275B1 KR102430275B1 (ko) 2022-08-05

Family

ID=55229796

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177015717A KR102430275B1 (ko) 2014-12-11 2015-12-09 연속 검출기 독출을 갖는 빔 검출

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10230906B2 (ko)
EP (1) EP3230769B1 (ko)
KR (1) KR102430275B1 (ko)
CN (1) CN107005660B (ko)
WO (1) WO2016094503A1 (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9554759B2 (en) * 2013-09-18 2017-01-31 Carestream Health, Inc. Digital radiography detector image readout process
US10145968B2 (en) * 2014-05-12 2018-12-04 Purdue Research Foundation Linear fitting of multi-threshold counting data
EP3475731A1 (en) 2016-06-27 2019-05-01 Carestream Health, Inc. Beam detection and filtering noise
WO2018072073A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-26 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. A radiation detector with a scintillator, suitable for a pulsed radiation source
CN109690352B (zh) 2016-10-18 2023-04-28 深圳帧观德芯科技有限公司 适用于脉冲辐射源的辐射检测器
WO2018098219A1 (en) 2016-11-23 2018-05-31 Carestream Health, Inc. Synchronizaton for dynamic imaging
KR102634937B1 (ko) * 2017-12-08 2024-02-07 삼성전자주식회사 빛샘 도파관, 분광 방법 및 빛샘 도파관을 포함하는 분광기
CN109996006B (zh) * 2017-12-29 2021-09-17 江苏康众数字医疗科技股份有限公司 光信号长积分模式成像方法及成像系统
CA3109938A1 (en) * 2018-09-18 2020-03-26 Hologic, Inc. Systems and methods for mitigating imaging artifacts
EP3852632B1 (en) * 2018-09-19 2024-08-07 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. A radiation detector with automatic exposure control and a method of automatic exposure control
US12033324B2 (en) 2019-06-06 2024-07-09 The Research Foundation For The State University Of New York System and method for identifying fractures in digitized x-rays
EP3996811A4 (en) * 2019-07-11 2023-08-09 The Trustees Of Dartmouth College SYSTEM AND METHODS FOR OPTICAL IMAGING OF DOSE DEPOSITED BY THERAPEUTIC PROTON BEAMS
US12061299B2 (en) * 2019-11-29 2024-08-13 Lg Electronics Inc. Radiation detector and radiographic method using same
JP7484434B2 (ja) * 2020-06-02 2024-05-16 コニカミノルタ株式会社 放射線画像撮影装置、放射線画像撮影システム、制御装置及びプログラム
US12015870B2 (en) 2022-08-03 2024-06-18 BAE Systems Imaging Solutions Inc. X-ray onset detector for intraoral dental sensor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090092811A (ko) * 2006-12-20 2009-09-01 케어스트림 헬스 인코포레이티드 다중 프레임 캡처용 이미징 어레이
JP2012075077A (ja) * 2010-06-30 2012-04-12 Fujifilm Corp 放射線検出素子、及び放射線画像撮影装置
JP2014049979A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Canon Inc 放射線撮像装置、その駆動方法、および放射線撮像システム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5818898A (en) 1995-11-07 1998-10-06 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray imaging apparatus using X-ray planar detector
CN103096799B (zh) * 2010-09-09 2015-05-13 柯尼卡美能达医疗印刷器材株式会社 放射线图像摄像装置以及放射线图像摄像系统
US20130202085A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 General Electric Company System and method for autonomous exposure detection by digital x-ray detector

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090092811A (ko) * 2006-12-20 2009-09-01 케어스트림 헬스 인코포레이티드 다중 프레임 캡처용 이미징 어레이
JP2012075077A (ja) * 2010-06-30 2012-04-12 Fujifilm Corp 放射線検出素子、及び放射線画像撮影装置
JP2014049979A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Canon Inc 放射線撮像装置、その駆動方法、および放射線撮像システム

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016094503A9 (en) 2017-07-20
WO2016094503A1 (en) 2016-06-16
CN107005660B (zh) 2020-03-03
EP3230769B1 (en) 2019-01-23
EP3230769A1 (en) 2017-10-18
KR102430275B1 (ko) 2022-08-05
US20170374295A1 (en) 2017-12-28
CN107005660A (zh) 2017-08-01
US10230906B2 (en) 2019-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102430275B1 (ko) 연속 검출기 독출을 갖는 빔 검출
US10039516B2 (en) Digital radiography detector image readout system and process
KR102282684B1 (ko) 디지털 방사선 촬영 검출기 이미지 판독 프로세스
Siewerdsen et al. A ghost story: Spatio‐temporal response characteristics of an indirect‐detection flat‐panel imager
US9097809B2 (en) Radiographic detector including trap occupancy change monitor and feedback, imaging apparatus and methods using the same
JP5816316B2 (ja) 放射線画像検出装置およびその作動方法、並びに放射線撮影装置
US7810997B2 (en) Radiographic apparatus and radiation detection signal processing method
CN103239245A (zh) 放射线成像设备及其控制方法，和放射线成像系统
CN110022771B (zh) 针对动态成像的同步
JP2004521721A (ja) 固体ｘ線検出器においてラインアーチファクトを識別し、修正する方法及び装置
US20200150288A1 (en) X-ray imaging system and method of x-ray image tracking
US20090257556A1 (en) Radiographic apparatus and radiation detection signal processing method
Busse et al. Methodology to measure fundamental performance parameters of X-ray detectors
CN109313274B (zh) 射束检测和过滤噪声
US11246554B2 (en) Smart grid processing enabled by AEC reconfiguration
US8558180B2 (en) X-ray detector with improved quantum efficiency

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant