[發明專利]確定平板檢測器的幾何成像性質的方法和x射線檢查系統

在審

• 申請號: 201310624529.6
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103852477A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: A.蘇佩斯;P.波庫特內夫;E.諾伊澤爾;N.羅特
• 申請（專利權）人: GE傳感與檢測技術有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 易皎鶴;湯春龍

技術領域

本發明涉及用于確定對于非破壞性材料測試的x射線檢查系統中的平板檢測器的幾何成像性質的方法，其包括以下步驟：在x射線源與平板檢測器之間布置校準模型（phantom），該校準模型包括至少一個離散幾何對象；利用平板檢測器記錄校準模型的至少一個x射線圖像，其中至少一個離散幾何形狀通過對校準模型的至少一個離散幾何對象成像而記錄；以及根據至少一個離散幾何形狀的至少一個特性，從至少一個x射線圖像確定平板檢測器的位點依賴的失真誤差。本發明進一步涉及相應適合的x射線檢查系統和對應的校準模型。

背景技術

對于具有平板檢測器的非破壞性材料測試的x射線檢查系統的測試準確性尤其取決于在重建和評估中視為基礎的檢測器的幾何模型，其盡可能確切地匹配真實的檢測器的尺寸。與之前的假設相反，已經證實在期望的高測試準確性界限范圍內的平板檢測器不是平面的，而示出檢測器表面的彎折或彎曲。例如平板檢測器的像素大小不恒定而是位點的函數（即，取決于行號和列號），這也是可能的。從而引起失真誤差，即，與理想圖像相比具有例如一個點的特性的真實圖像的坐標由于彎曲或非恒定像素大小而錯位。

為了校正平板檢測器的失真誤差，文獻WO?2012?062543?A2提出用于操作計算機斷層攝影的測量布置的方法，其中校準模型布置在輻射源與平板檢測器之間，并且該校準模型的至少一個x射線圖像利用平板檢測器來記錄，并且平板檢測器的失真誤差從已知的校準模型尺寸和從作為位點的函數的至少一個x射線圖像確定。校準模型包括多個獨立結構，例如球體，必須確切知曉其尺寸（即大小和距離）。這通常需要校準模型的高精度測量，例如通過使用坐標測量儀器，從而牽涉大量的時間和高成本。

發明內容

本發明的目的是提供方法、x射線檢查系統和校準模型，其具有允許精確確定平板檢測器的幾何成像性質來實現對應失真誤差的校正并且從而提高x射線檢查系統的測量精度的簡單的部件。

本發明利用獨立權利要求的特征來解決該目的。本發明已經認識到不必獲悉用于確定位點依賴的失真誤差的校準模型的尺寸。實際上，至少一個離散幾何形狀的特性（其獨立于校準模型的尺寸）對于該目的是足夠的，而對所得的校準準確性沒有不利影響。與常規方法相比，這提供校準模型先前的耗時、高精度測量（例如通過使用坐標測量儀器）可以被摒棄的主要優勢。

至少一個離散幾何形狀的各種特性適合于確定位點依賴的失真誤差。在下面，更詳細地解釋不同的優選特性。

在優選實施例中，通過對校準模型的至少一個離散幾何對象成像而在不同位置處記錄多個離散幾何形狀。這特別通過可以使用包括多個離散幾何對象（其可以通過x射線裝置而同時成像）的校準模型來進行。備選地，例如，校準模型包括僅一個離散幾何對象（由x射線裝置在檢測器表面的不同位置處（逐個）對其成像），這也是可能的。

有利地，形成幾何形狀的基礎的幾何對象可以是均勻的，其中視為用于確定位點依賴的失真誤差的基礎的特性是幾何形狀偏離均勻性。例如，形成幾何形狀的基礎的幾何對象可以具有相等的大小，其中視為用于確定位點依賴的失真誤差的基礎的特性是幾何形狀之間的大小偏差。在該備選中，僅需要具有形成幾何形狀的基礎的樣本的幾何對象以高精度地具有相等的大小，然而，不必獲悉大小本身。形成幾何形狀的基礎的幾何對象例如還可以具有相等的形狀，其中視為用于確定位點依賴的失真誤差的基礎的特性是幾何形狀之間的形狀偏差。在另外的實施例中，形成幾何形狀的基礎的幾何對象可以以常規間隔和/或定期地布置，其中視為用于確定位點依賴的失真誤差的基礎的特性是偏離常規性和/或定期性的幾何形狀的布置。

在檢測器表面的不同位置處記錄多個離散幾何形狀，這不是強制性的。其中僅記錄覆蓋檢測器表面的顯著區域的一個離散幾何形狀的實施例也是可能的。

在一個實施例中，形成幾何形狀的基礎的幾何對象可以是至少一個直線或可以布置在至少一個直線中，其中視為用于確定位點依賴的失真誤差的基礎的特性是幾何形狀偏離直線性。在另一個實施例中，形成幾何形狀的基礎的幾何對象可以是具有恒定直徑的至少一個圓柱形對象，其中視為用于確定位點依賴的失真誤差的基礎的特性是幾何形狀偏離恒定直徑。

優選地，位點依賴的失真誤差不是從一個或多個二維放射圖像而是從使用計算機斷層攝影而特別重建的三維x射線圖像確定。特別地，在計算機斷層攝影系統中，這提供本重建算法還可以用于校準的優勢。此外，使用計算機斷層攝影而特別重建的三維x射線圖像允許更精確地確定位點依賴的失真誤差。

提供一種用于確定x射線檢查系統中平板檢測器（12）的幾何成像性質的方法，其包括以下步驟：