[發明專利]一種平板探測器圖像拖尾的遞歸校正方法

有效

• 申請號: 201310315491.4
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN104349083A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 李勁生;阮健;史穎琴
• 申請（專利權）人: 南京普愛射線影像設備有限公司
• 主分類號: H04N5/359
• 分類號: H04N5/359;H04N5/361;H04N9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于醫療器械技術領域，涉及一種平板探測器圖像拖尾的圖像處理校正方法。

背景技術

平板探測器是一種高度復雜的射線數字化成像設備，可用于替代傳統膠片的射線成像，也可作為錐束CT系統的成像部件，由于結構特征和制造工藝的限制，平板探測器原始輸出圖像中存在多種瑕疵，直接影響其成像質量，因此通常需要對平板探測器輸出的圖像進行必要的校正。

目前，探測器輸出圖像的校正方法有很多種，包含有暗場校正、增益校正、壞點校正、圖像拖尾校正等等；暗場圖像是指沒有射線照射時平板探測器的輸出值，暗場圖像在開啟射線源是將疊加到投影圖像中，并且不會隨著射線的強度變化而變化；平板探測器大量像元的輸出特性參數具有分散性，從而產生增益系數不一致的問題；壞像素是對射線強度反應異常的像元，由于平板探測器的像元數量巨大，制作工藝復雜，因而壞像素一般不可避免；上述三方面的常規矯正方法已比較成熟，并被探測器廠商廣泛采用。

圖像拖尾（Image?Lag）表現為平板探測器接受X光照射成像后，關閉X光源，成像會在探測器上保留一段時間，這是因為在平板探測器里頭電子運動過程中，會陷到材料的一些“坑”里頭（traps），掙扎一下才能出來造成的，雖然這個時間很短，但足以對成像質量造成很大的影響，因為圖像相當于在時域做了卷積（前后幀之間有互相干涉），不難想象，對于橢圓形物體或者物體沒有擺在旋轉中心，成像質量受圖像拖尾影響最大，會有一圈圈的環狀偽影。

發明內容

本發明目的是：基于圖像拖尾的校正方法國外已經很成熟了，但在國內運用還非常少，本發明就公開了一種平板探測器圖像拖尾的遞歸校正方法，有效地降低了圖像拖尾對成像質量的影響。

本發明解決其技術問題及所采用的技術方案是：該方法包括以下步驟：

首先，平板探測器被放置于距離射線源一定的距離的位置，且兩者之間不擺放任何物體，設置確定的電壓值和探測器的成像大小等待曝光，此時，根據通用的暗場校正方法，獲取同等條件下的平均暗場圖像D；接著，在上述曝光條件下采集1張圖像，然后立即停止曝光，連續采集N張圖像，這N張圖像就是包含了拖尾信息的序列圖像。

將計算得到的N張序列圖像的拖尾量標記為????????????????????????????????????????????????，其計算公式如下：

?????????????????????????????????（1）

其中，和分別表示第n幅和曝光條件采集的圖像中感興趣區域中平均信號值。

幀頻和劑量飽和度對圖像拖尾的影響分析：根據（1）式，計算不同幀頻和不同劑量飽和度條件下的圖像拖尾情況，并分析幀頻和劑量飽和度對圖像拖尾的影響程度，對提出圖像拖尾校正方法提供了基礎。

根據上述分析，利用數學統計模型法，本發明建立了一個圖像拖尾的數學模型，表達式如下：

????????????????????（2）

其中，、、表示系數，不完全依賴于幀頻，和表示兩個衰減常量，此量主要依賴于幀頻的變化，n表示采集的幀數，表示設置的幀頻。

根據上述公式，我們可以運用一個遞歸表達式來計算第n幅經過拖尾校正后的圖像，表達式如下：

?????（3）

其中，表示采集到的含有拖尾信息的圖像的序號，表示采集到的含有拖尾信息的圖像，結合上述兩式可得，

????????（4）

附圖說明

附圖是本發明方法的流程圖。

具體實施方式

參照附圖，針對一X射線平板探測器數字成像，平板為pixium?CBCT?2630?，應用本發方法進行平板探測器圖像拖尾的校正，執行步驟如下：

將機器復位到曝光準備狀態，且不擺放任何物體，設置確定的電壓值和探測器的成像大小，等待曝光，此時，根據通用的暗場校正方法，獲取同等條件下的平均暗場圖像D；接著，在幀頻為35fps條件下，首先采集1張實物模體的圖像，然后立即停止曝光，連續采集20張圖像，這20張圖像就是包含了實物模體拖尾信息的序列圖像。

首先選擇計算各個拖尾圖像的感興趣區域10000像素的平均信號值，然后計算得到的20張序列圖像的拖尾量標記為，其計算公式如下：

??????????????????????

其中，和分別表示第n幅和曝光條件采集的圖像中感興趣區域中10000像素的平均信號值。