[发明专利]基于探测器响应特性的成像系统校准方法及成像校正方法

权利要求书

1.一种基于探测器响应特性的成像系统校准方法，其特征在于，所述成像系统包括射线源和探测器，所述校准方法应用于更换新的射线源的成像系统，或者应用于几何布局发生改变的成像系统，所述系统校准方法包括：

根据预获取的探测器自身响应特性，加载探测器响应参数，所述探测器响应参数包括偏置响应参数和增益响应参数，所述增益响应参数不随更换新的射线源或几何布局发生改变而改变；

为当前系统设置射线质量，并选取曝光参数，采集一张或多张曝光图像，得到平均曝光图像，所述当前系统为更换新的射线源之后的成像系统，或者几何布局发生改变之后的成像系统；

根据所述偏置响应参数，对所述平均曝光图像进行偏置校正；

对偏置校正后的图像进行灰度值归一化操作；

根据所述增益响应参数，对图像进行探测器增益响应的校正；

对完成探测器增益响应的校正后的图像进行曲面拟合，得到当前系统的归一化射线分布系数，完成对实际成像系统的校准。

2.根据权利要求1所述的成像系统校准方法，其特征在于，所述偏置响应参数通过以下方法获取：

根据探测器的工作温度范围，选取多个温度点，生成温度列表；

根据探测器使用的积分时间范围，选取多个积分时间点，生成积分时间列表；

按照积分时间列表上的每个积分时间点对应各温度点进行探测器图像采集，得到该积分时间点下各温度点的若干张图像，得到平均暗场图像；

根据所述平均暗场图像，以温度为变量，对图像各像素的灰度值进行拟合，得到该积分时间点下图像各像素的灰度值拟合方程，作为偏置响应参数；

遍历所述积分时间列表，得到不同积分时间点下的偏置响应参数。

3.根据权利要求1所述的成像系统校准方法，其特征在于，所述偏置响应参数通过以下方法获取：

根据探测器的工作温度范围，选取多个温度点，生成温度列表；

根据探测器使用的积分时间范围，选取多个积分时间点，生成积分时间列表；

按照所述温度列表和积分时间列表进行探测器图像采集，得到各温度点下各积分时间点的若干张图像，得到平均暗场图像；

根据所述平均暗场图像，以温度和积分时间为变量，对图像各像素的灰度值进行拟合，得到图像各像素的灰度值拟合方程，作为偏置响应参数。

4.根据权利要求2或3所述的成像系统校准方法，其特征在于，所述增益响应参数通过以下方法获取：

设定用于提取探测器增益响应的成像系统的几何布局；

根据探测器所应用的射线能量范围，生成射线质量列表；

在每一种射线质量下，选取曝光参数，在所述曝光参数下采集若干张曝光图像，得到平均曝光图像，对每一平均曝光图像进行以下操作：

对所述平均曝光图像进行偏置校正，并进行灰度值归一化操作，得到增益图，所述增益图包括射线分布系数和探测器自身增益响应；

根据探测器各器件的增益响应特性，从所述增益图中提取单个器件的增益系数或多个器件的组合增益系数，得到剩余增益图，所述探测器各器件包括闪烁体、薄膜晶体管阵列及探测器的电子系统；

根据剩余增益图和射线分布模型，拟合得到射线在探测器表面的射线分布系数；

根据所述射线分布系数，从所述增益图中获取探测器自身增益响应；

遍历所述射线质量列表，得到各射线质量下图像各像素的探测器自身增益响应参数。

5.根据权利要求1所述的成像系统校准方法，其特征在于，所述选取曝光参数包括：

在确定辐射质量的情况下，曝光参数的选取，使得该曝光参数下采集到的若干张曝光图像的灰度均值位于探测器最大线性灰度值的1/4～3/4。

6.根据权利要求4所述的成像系统校准方法，其特征在于，所述探测器响应参数还包括坏像素集，获取方法如下：通过从偏置响应过程生成的平均暗场图像和/或增益响应过程生成的平均曝光图像中提取与周围像素不同的点，作为坏像素点，并组成坏像素集。