[實(shí)用新型]一種實(shí)現(xiàn)自動增益切換的X射線影像探測器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822093171.X
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN209928024U
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔志立;魏青
• 申請（專利權(quán)）人: 北京納米維景科技有限公司
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02;A61B6/00
• 代理公司: 11381 北京汲智翼成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 陳曦;任佳

本實(shí)用新型公開了一種實(shí)現(xiàn)自動增益切換的X射線影像探測器。該影像探測器包括檢測模塊、選擇開關(guān)、控制模塊、多個電荷放大器和信號處理模塊。該影像探測器通過對每個電荷放大器各個電荷增益檔下圖像灰度值在過低及飽和狀態(tài)時的X射線有效劑量進(jìn)行預(yù)值檢測，得到各個電荷增益檔對應(yīng)的X射線有效劑量最小值和最大值，以便于正常拍片時，根據(jù)測量的X射線有效劑量，控制選擇開關(guān)切換至與該X射線有效劑量對應(yīng)的電荷增益檔，實(shí)現(xiàn)自動、準(zhǔn)確、高效的成像，防止圖像出現(xiàn)飽和或亮度過低，以提高影像品質(zhì)，降低壞片率，從而避免發(fā)生患者反復(fù)被輻射的情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種實(shí)現(xiàn)自動增益切換的X射線影像探測器(以下簡稱X射線影像探測器)，屬于輻射成像技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

X射線成像系統(tǒng)是用X射線探測器接收直接投影的X射線而成像。如果不考慮量子噪聲，理想狀態(tài)是當(dāng)一個X射線點(diǎn)光源直接照射到探測器時，理想探測器接收信號所成的像是一個空間分布均勻的圖像(通常可以采用簡單的中值或低通濾波的方法來降低量子噪聲)。由于實(shí)際的探測器上的每一個像素單元接收信號的靈敏度是不一樣的，因此所成的像的亮度是不均勻的。

在獲取X射線圖像時，由于X射線強(qiáng)度的不同，很容易出現(xiàn)當(dāng)前積分增益下輸出的圖像亮度過低或飽和的情況，從而影響成像效果。現(xiàn)有X射線探測器雖可以設(shè)置積分增益檔，但都是在使用過程中預(yù)先設(shè)置好，且圖像采集過程中不可更改的，這就造成了X射線輸出完成后才可得知圖像亮度大小。如果采集到的圖像亮度飽和或過低，則需調(diào)整X射線強(qiáng)度或積分增益檔下重新采集圖像，從而造成患者反復(fù)被輻射的情況。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種實(shí)現(xiàn)自動增益切換的X射線影像探測器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案：

一種實(shí)現(xiàn)自動增益切換的X射線影像探測器，包括檢測模塊、選擇開關(guān)、控制模塊、多個電荷放大器和信號處理模塊；每個所述電荷放大器分別與對應(yīng)的所述信號處理模塊連接，各所述信號處理模塊與所述控制模塊連接，所述控制模塊分別與所述檢測模塊、所述選擇開關(guān)連接，所述選擇開關(guān)分別與每個所述電荷放大器連接；

所述檢測模塊分別對每個所述電荷放大器的各個電荷增益檔的圖像灰度最小值和最大值對應(yīng)的X射線強(qiáng)度進(jìn)行測量，并通過所述控制模塊計算和存儲各所述電荷增益檔對應(yīng)的X射線有效劑量最小值和最大值；

在正常拍片時，所述控制模塊根據(jù)計算的X射線有效劑量，控制所述選擇開關(guān)切換至與該X射線有效劑量對應(yīng)的電荷增益檔。

其中較優(yōu)地，在每個電荷放大器的各個電荷增益檔下，通過所述電荷放大器和所述信號處理模塊將得到的不同能級X射線對應(yīng)的圖像灰度值傳輸給所述控制模塊，得到各所述電荷增益檔對應(yīng)的圖像灰度最小值和最大值。

其中較優(yōu)地，所述檢測模塊采用半導(dǎo)體探頭實(shí)現(xiàn)，用于對X射線強(qiáng)度進(jìn)行測量，并獲取所述X射線強(qiáng)度的電壓值和有效電平輸出時間，所述X射線強(qiáng)度的電壓值和有效電平輸出時間的乘積為X射線的有效劑量。

其中較優(yōu)地，每個所述電荷放大器包括低噪聲差分輸入單端輸出運(yùn)算放大器、復(fù)位開關(guān)、多個電容值不同的反饋電容及多個控制開關(guān)；所述低噪聲差分輸入單端輸出運(yùn)算放大器的反相輸入端分別與所述復(fù)位開關(guān)和每個所述控制開關(guān)的一端連接，所述低噪聲差分輸入單端輸出運(yùn)算放大器的同相輸入端與基準(zhǔn)電壓連接，所述復(fù)位開關(guān)的另一端與所述低噪聲差分輸入單端輸出運(yùn)算放大器的輸出端連接，每個控制開關(guān)的另一端與對應(yīng)的所述反饋電容的一端連接，所述反饋電容的另一端分別與所述低噪聲差分輸入單端輸出運(yùn)算放大器的輸出端連接。

其中較優(yōu)地，每個所述控制開關(guān)的一端還分別與所述選擇開關(guān)的另一端連接，通過所述選擇開關(guān)控制所述控制開關(guān)，以使得所述電荷放大器切換至某一個反饋電容對應(yīng)的電荷增益開關(guān)。

其中較優(yōu)地，每個所述信號處理模塊根據(jù)如下公式得到所述光電轉(zhuǎn)換模塊采集的X射線對應(yīng)的圖像灰度值；