[發(fā)明專利]一種輻射成像探測方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010735827.2
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111896991A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧智;張麗;邢宇翔;高河偉
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G01T1/16
• 分類號: G01T1/16;G01T1/24
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 杜志敏;宋志強(qiáng)

本申請?zhí)峁┝艘环N輻射成像探測方法和裝置，通過在探測器的一端集成兩條通道，或分別在探測器的兩端同時分別采集一定時間內(nèi)射線或粒子的積分和和計數(shù)值，用于進(jìn)行圖像分析和重建，既能實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度、大動態(tài)范圍的測量，又能在相對較低的計數(shù)率下獲取粒子能量等信息，以實(shí)現(xiàn)更好的圖像和物質(zhì)成分分辨，以及降低輻射成像所需劑量。可見本方案能夠在降低輻射成像所需的劑量的前提下，提高圖像的分辨率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輻射成像技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種輻射成像探測方法和裝置。

背景技術(shù)

在一個輻射成像系統(tǒng)中，射線或粒子與被檢測物體發(fā)生作用后形成的透射、散射或衍射圖像往往與物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和成分等有關(guān)；而透射、散射或衍射圖像通常通過輻射強(qiáng)度的位置分布來探測。

現(xiàn)有輻射強(qiáng)度的測量主要有獨(dú)立的積分和計數(shù)兩種方式，以X射線成像為例：

積分型探測把一段時間內(nèi)所有X射線光子產(chǎn)生的電流進(jìn)行積分，把積分得到的電荷值作為X射線的強(qiáng)度。

積分型探測結(jié)構(gòu)簡單、可探測的強(qiáng)度范圍很大，是目前醫(yī)療和工業(yè)X射線成像系統(tǒng)主要采用的方式。但這種探測方式無法區(qū)分單個X射線能量，因此需要其他方式才能實(shí)現(xiàn)雙能探測，但這就意味著需要更高的輻射劑量。

計數(shù)型探測把每個X射線光子在探測器中產(chǎn)生的信號進(jìn)行放大和甄別，并記錄一段時間內(nèi)的光子數(shù)目作為X射線的強(qiáng)度。

計數(shù)型探測可以獲得單個X射線的能量信息，通過設(shè)置多個能窗閾值可以實(shí)現(xiàn)雙能甚至多能成像，從而提高圖像分辨和降低劑量。但這種探測方式對探測器的時間響應(yīng)要求很高，隨著入射X射線強(qiáng)度增大、探測器信號堆積變得嚴(yán)重，導(dǎo)致計數(shù)損失和能譜畸變。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請?zhí)峁┮环N輻射成像探測方法和裝置，能夠在降低輻射成像所需的劑量的前提下，提高圖像的分辨率。

為解決上述技術(shù)問題，本申請的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

在一個實(shí)施例中，提供了一種輻射成像探測方法，在探測器的讀出電路中集成兩個信號處理通道，所述兩個信號處理通道為積分通道和計數(shù)通道；所述方法包括：

通過所述積分通道對探測器信號進(jìn)行積分處理；

通過所述計數(shù)通道將所述探測器信號進(jìn)行計數(shù)處理；

將積分處理的積分結(jié)果和所述計數(shù)處理的計數(shù)結(jié)果輸出到所述成像平臺，使所述成像平臺根據(jù)設(shè)置的輻射強(qiáng)度的范圍，以及所述積分結(jié)果和計數(shù)結(jié)果進(jìn)行圖像分析和重建。

在另一個實(shí)施例中，提供了一種輻射成像探測方法，所述方法包括：

針對探測器通過兩端分別讀出探測探測器信號；

通過其中一端讀出探測器信號時進(jìn)行積分處理；

通過另一端讀出探測器信號時進(jìn)行計數(shù)處理；

將積分處理的積分結(jié)果和所述計數(shù)處理的計數(shù)結(jié)果輸出到所述成像平臺，使所述成像平臺根據(jù)設(shè)置的輻射強(qiáng)度的范圍，以及所述積分結(jié)果和計數(shù)結(jié)果進(jìn)行圖像分析和重建。

在另一個實(shí)施例中，提供了一種輻射成像探測裝置，在探測器的讀出電路中集成兩個信號處理通道，所述兩個信號處理通道為積分通道和計數(shù)通道；所述裝置包括：積分單元、計數(shù)單元和輸出單元；

所述積分單元，用于通過所述積分通道對探測器信號進(jìn)行積分處理；

所述計數(shù)單元，用于通過所述計數(shù)通道將所述探測器信號進(jìn)行計數(shù)處理；

所述輸出單元，用于將所述積分單元進(jìn)行積分處理的積分結(jié)果和所述計數(shù)單元進(jìn)行計數(shù)處理的計數(shù)結(jié)果輸出到所述成像平臺，使所述成像平臺根據(jù)設(shè)置的輻射強(qiáng)度的范圍，以及所述積分結(jié)果和計數(shù)結(jié)果進(jìn)行圖像分析和重建。