[發(fā)明專利]確定平板X射線圖像探測(cè)器中傳感器的幾何偏移的方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310205105.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-29
• 公開（公告）號(hào): CN103445798A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 科薩列夫·魯斯蘭·尼古拉耶維奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: NIPK電子封閉式股份有限公司
• 主分類號(hào): A61B6/00
• 分類號(hào): A61B6/00
• 代理公司: 北京航忱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11377
• 代理人: 陳立航;王兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)字X射線圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種使用測(cè)試裝置來測(cè)量平板X射線圖像傳感器中的幾何偏移的方法。

背景技術(shù)

目前，各醫(yī)療設(shè)備生產(chǎn)商都在開發(fā)視野尺寸高達(dá)數(shù)十厘米的平板X射線圖像探測(cè)器。這種探測(cè)器中有些含有多個(gè)不可移動(dòng)地固定在公用基板上的傳感器。例如，在2005年5月17日公告的第6895007號(hào)美國(guó)專利中描述了一種X射線裝置，該裝置包括可以由四個(gè)（2×2）或九個(gè)（3×3）CCD組成的傳感器。在2010年2月16日公告的第7663115號(hào)美國(guó)專利中描述了一種探測(cè)器，該探測(cè)器由六個(gè)具有20×30厘米視野的CMOS組成。在由這種復(fù)合探測(cè)器獲得的X射線圖像中，在探測(cè)器元件之間對(duì)接的區(qū)域，可能會(huì)有各種偽影（artifact），這些偽影可能是由下列原因?qū)е碌模海?）傳感器的感光特性彼此不同；（2）在理想的探測(cè)器中，傳感器之間必須沒有任何間隙，而且每個(gè)傳感器的列（行）必須與相鄰傳感器的對(duì)應(yīng)列（行）對(duì)齊。顯然，在實(shí)際的探測(cè)器中，傳感器總是相對(duì)于其理想位置有幾何偏移。這一事實(shí)還對(duì)圖像質(zhì)量造成負(fù)面影響。

這些因素導(dǎo)致在圖像中出現(xiàn)明顯的偽影，需要對(duì)其進(jìn)行校正。為了進(jìn)行準(zhǔn)確的校正，了解這些偽影的本質(zhì)以及進(jìn)行一些表征這些偽影的額外測(cè)量是很重要的。

在各種圖像校正技術(shù)中，例如，有一種以使用多元假設(shè)隱馬爾可夫模型（multiple?hypothesis?hidden?Markov?model）為基礎(chǔ)來校正X射線圖像中的對(duì)接偽影的方法（2011年12月6日公告的第8073191號(hào)美國(guó)專利）。在該技術(shù)方案的描述中，偽影區(qū)域的寬度可能達(dá)到幾個(gè)像素，但是一般只關(guān)注這樣的偽影的校正。

平板探測(cè)器是不能直接測(cè)量傳感器之間偏移的一體式裝置（all-of-a-piece?device）。所以，有兩種方法可能用于測(cè)量幾何偏移。第一種方法在探測(cè)器組裝階段使用測(cè)量?jī)x器來直接測(cè)量傳感器偏移。例如，光學(xué)顯微鏡Galileo?AV350（Galileo?AV350Multi-Sensor?Vision?System,L.S.Starrett?Company）能夠測(cè)量幾個(gè)微米的距離。第二種方法是在測(cè)試裝置的X射線圖像中對(duì)傳感器偏移進(jìn)行測(cè)量。

直接測(cè)量傳感器偏移的缺點(diǎn)包括：（1）由于機(jī)械壓力，傳感器在組裝好的探測(cè)器中的位置與在拆開的探測(cè)器中的位置之間有差異；（2）如果需要對(duì)組裝好的探測(cè)器進(jìn)行測(cè)量，則需要在特定的場(chǎng)所進(jìn)行拆卸。上述兩個(gè)原因?qū)嶋H上排除了在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)以外的地方例如在醫(yī)院測(cè)量傳感器偏移的可能性。

在類似無法拆卸的情況下，采用間接方法。例如，已知一種在作為測(cè)試圖（test?chart）的X射線圖像中掃描測(cè)量傳感器偏移的方法（2003年7月29日公告的第6600568號(hào)美國(guó)專利）。這種方法掃描測(cè)試裝置，該測(cè)試裝置具有呈特定圖案的圖像，在掃描中，選擇與不同傳感器相對(duì)應(yīng)的區(qū)域，利用它們的偏移來計(jì)算傳感器的偏移。

在本發(fā)明的技術(shù)方案中，采用一種利用測(cè)試裝置來測(cè)量平板X射線圖像傳感器中的傳感器幾何偏移的方法。實(shí)驗(yàn)顯示，利用具有能被X射線穿透的基板和尖銳邊緣（以下稱為邊緣）測(cè)試裝置的測(cè)試裝置，能夠確定傳感器的幾何偏移。在測(cè)試裝置的圖像內(nèi)的感興趣區(qū)域（region?of?interest，ROI）中，識(shí)別與邊緣測(cè)試裝置的每個(gè)邊緣相對(duì)應(yīng)的像素，生成用于計(jì)算的數(shù)據(jù)，然后基于目標(biāo)函數(shù)的最小值來確定傳感器幾何偏移。

本發(fā)明的發(fā)明人從現(xiàn)有技術(shù)中未發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明要求保護(hù)的測(cè)量傳感器偏移的方法類似的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)方案是對(duì)確定傳感器幾何偏移的技術(shù)手段的擴(kuò)展，更具體地，涉及一種利用測(cè)試裝置來確定傳感器幾何偏移的新方法，能夠以足夠的精度來測(cè)量平板X射線探測(cè)器中的傳感器偏移。

本發(fā)明的技術(shù)效果包括對(duì)確定平板X射線探測(cè)器中傳感器幾何偏移的技術(shù)手段的擴(kuò)展，以及能夠以足夠的精度來測(cè)量傳感器的幾何偏移。

上述技術(shù)效果通過一種利用測(cè)試裝置來確定平板X射線圖像探測(cè)器中傳感器幾何偏移的方法來實(shí)現(xiàn)，所述測(cè)試裝置包括邊緣測(cè)試裝置，所述探測(cè)器具有至少兩個(gè)固定在安裝板上的傳感器，所述方法包括：在所述探測(cè)器的工作表面上與所述傳感器之間的間隙相對(duì)應(yīng)地放置至少兩個(gè)所述邊緣測(cè)試裝置；將所述測(cè)試裝置在X射線下曝光，以獲得所述測(cè)試裝置的X射線圖像；在獲得的所述X射線圖像中，識(shí)別與每個(gè)所述邊緣測(cè)試裝置的邊緣相對(duì)應(yīng)的像素，利用所述像素，通過目標(biāo)函數(shù)的最小值來確定所述傳感器的幾何偏移。