[发明专利]一种实现图像自校正的X射线图像探测器及其方法

说明书

本发明公开了一种实现图像自校正的X射线图像探测器及其方法。该探测器包括第一检测装置、第二检测装置及信号处理装置；第一检测装置与第二检测装置用于获取不同管电压产生的X射线穿过预定厚度材料的X射线强度；信号处理装置根据第一检测装置与第二检测装置获取的X射线强度的比值，得到X射线管的管电压，调用暗场模板图及与管电压对应的增益校正模板对所采集的初始数字图像进行校正。本X射线图像探测器不仅分担了现有计算机工作站的图像处理工作，还能够对当前管电压下产生的数字图像进行校正，大大提高了输出图像的质量。

技术领域

本发明涉及一种X射线图像探测器，尤其涉及一种实现图像自校正的X射线图像探测器(以下简称X射线图像探测器)，同时也涉及相应的图像自校正方法。

背景技术

X射线成像系统是用X射线探测器接收直接投影的X射线而成像。如果不考虑量子噪声，理想状态是当一个X射线点光源直接照射到探测器时，探测器接收的信号强度所成的像是一个空间分布均匀的图像(通常可以采用简单的中值或低通滤波的方法来降低量子噪声)。由于实际的探测器上的每一个像素单元接收信号的灵敏度是不一样的，因此所成像的亮度是不均匀的。

在进行X射线图像获取时，根据投照物体的厚度及密度的不同，需要使用不同能级的X射线，以期能对投照物体有好的穿透效果。为了适应X射线较宽的能谱范围，X射线成像系统需要对不同能级获得的图像进行对应能级的本底(Offset)和增益(gain)校正，以便在整个应用能谱范围内均能获得高质量的图像。

现有的X射线成像系统实现对图像校正的方法均是采用计算机工作站运算实现的，并且需要协调高压发生器、探测器、时序控制单元及计算机工作站的图像处理软件等设备之间的信息交互。因此，不仅使得整个图像校正过程比较复杂，还占用了计算机工作站的中央处理器的有效带宽，而且对X射线成像系统的应用要求也较高。

发明内容

本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种实现图像自校正的X射线图像探测器。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述X射线图像探测器实现图像自校正的方法。

为了实现上述目的，本发明采用下述的技术方案：

根据本发明实施例的第一方面，提供一种实现图像自校正的X射线图像探测器，包括第一检测装置、第二检测装置及信号处理装置；

所述第一检测装置与所述第二检测装置用于获取不同管电压产生的X射线穿过预定厚度材料的X射线强度；

所述信号处理装置根据所述第一检测装置与所述第二检测装置获取的X射线强度的比值，得到X射线管的管电压，调用暗场模板图及与所述管电压对应的增益校正模板对所采集的初始数字图像进行校正。

其中较优地，所述第一检测装置、所述第二检测装置采用半导体探头，所述第一检测装置与所述第二检测装置进入所述基板内部的深度不同。

其中较优地，所述光电转换装置采用X射线图像传感器。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种X射线图像探测器实现图像自校正的方法，包括如下步骤：

步骤S1：改变X射线管的管电压，分别获取不同管电压产生的X射线穿过预定厚度材料的X射线强度；

步骤S2:分别将获取的多个X射线强度进行预处理后，确定管电压与X射线强度之间的关系式；

步骤S3:采集暗场图像，保存所得到的暗场模板图；

步骤S4：加载X射线，计算不同管电压下通过空场所采集的亮场图像的增益系数，将其分别作为亮场图像的增益校正模板进行保存；