測量探測量子效率的方法以及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量探測量子效率的方法和一種測量探測量子效率的系統(tǒng)。所述方法包括：使用數(shù)字探測器接收對一待檢目標的曝光，獲取圖像；在所述圖像中提取所述待檢目標的一邊緣，獲得邊緣擴展函數(shù)ESF，對邊緣擴展函數(shù)ESF求導得到線擴展函數(shù)LSF，對所述線擴展函數(shù)LSF進行傅立葉變換，在零頻率對傅里葉變換結果的絕對值進行歸一化，得到調制傳遞函數(shù)MTF；計算噪聲功率譜NPS；根據(jù)所述調制傳遞函數(shù)MTF、所述噪聲功率譜NPS，計算得到所述探測量子效率DQE。本發(fā)明的技術方案具有穩(wěn)定、容易實施的特點。
【專利說明】測量探測量子效率的方法以及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及X射線成像【技術領域】，特別是一種測量探測量子效率的方法和一種測量探測量子效率的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]探測量子效率(DQE)是一項關鍵指標，并被廣泛用于評估數(shù)字探測器在放射成像設備中的性能表現(xiàn)。DQE的計算依賴于調制傳輸函數(shù)(MTF)和噪聲功率譜(NPS)的測量。雖然國際電工委員會(IEC)和一些組織已經(jīng)發(fā)布了關于如何設置和實施DQE測試系統(tǒng)的具體標準，但是仍有一些可以進行討論和改進的地方。
[0003] 申請人:為天津大學的中國專利申請CN102204828A公開了一種數(shù)字X射線成像系統(tǒng)的調制傳遞函數(shù)精確測量方法，包括:放置脂肪仿體，采集多幅圖像，并計算系統(tǒng)整體噪聲的噪聲功率譜；放置用于覆蓋探測器的鉛板，采集多幅圖像并計算系統(tǒng)的電子噪聲功率譜；放置線對卡，采集多幅圖像，將各個圖像疊加平均，得到線對卡平均圖像；通過線對卡平均圖像獲取強度剖面圖，計算線對卡整數(shù)空間頻率對應的MTF值；利用線性回歸方法，計算噪聲功率譜與調制傳遞函數(shù)相關系數(shù)n，得到成像系統(tǒng)空間頻率范圍下的MTF變化曲線。
【發(fā)明內容】
[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出了一種更穩(wěn)定、更容易實施的測量探測量子效率的方法。本發(fā)明還提出一種測量探測量子效率的系統(tǒng)，以便更穩(wěn)定、更容易實施來測量探測量子效率。
[0005]根據(jù)本發(fā)明一實施例，提供了一種測量探測量子效率DQE的方法，該方法包括:
[0006]使用數(shù)字探測器接收對一待檢目標的曝光，獲取圖像；
[0007]在所述圖像中提取所述待檢目標的一邊緣，獲得邊緣擴展函數(shù)ESF，對邊緣擴展函數(shù)ESF求導得到線擴展函數(shù)LSF，對所述線擴展函數(shù)LSF進行傅立葉變換，在零頻率對傅里葉變換結果的絕對值進行歸一化，得到調制傳遞函數(shù)MTF ；
[0008]計算噪聲功率譜NPS ；
[0009]根據(jù)所述調制傳遞函數(shù)MTF、所述噪聲功率譜NPS，計算得到所述探測量子效率DQE0
[0010]可選地，提取所述待檢目標的邊緣的步驟包括:選擇圖像中的感興趣區(qū)；將圖像二值化；檢測待檢目標的邊緣，并提取該邊緣。
[0011]優(yōu)選地，在將圖像二值化后，進一步消除感興趣區(qū)的噪聲。
[0012]可選地，利用歐蘇Otsu方法將圖像二值化，和/或,利用霍夫Hough方法檢測待檢目標的邊緣。
[0013]可選地，計算噪聲功率譜NPS的步驟包括:
[0014]將圖像中用來計算噪聲功率譜的區(qū)域分割成復數(shù)個正方形的感興趣區(qū)；
[0015]對所述感興區(qū)域進行線性化處理，并計算這些感興趣區(qū)的平均值；[0016]對所述平均值進行二維傅立葉變換，并計算二維噪聲功率譜；
[0017]從所述二維噪聲功率譜中截取得到一維噪聲功率譜。
[0018]根據(jù)本發(fā)明另一實施例，提供了一種測量探測量子效率DQE的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:
[0019]一個圖像獲取裝置，用于獲取由數(shù)字探測器接收對一待檢目標的曝光所形成的圖像；
[0020]一個調制傳遞函數(shù)計算裝置，用于在所述圖像中提取所述待檢目標的一邊緣，獲得邊緣擴展函數(shù)ESF，對邊緣擴展函數(shù)ESF求導得到線擴展函數(shù)LSF，對所述線擴展函數(shù)LSF進行傅立葉變換，在零頻率對傅里葉變換結果的絕對值進行歸一化，得到調制傳遞函數(shù)MTF ；
[0021]一個噪聲功率譜計算裝置，用于計算噪聲功率譜NPS ；
[0022]一個探測量子效率計算裝置，用于根據(jù)所述調制傳遞函數(shù)MTF、所述噪聲功率譜NPS,計算得到所述探測量子效率DQE。
[0023]可選地，所述調制傳遞函數(shù)計算裝置包括一個邊緣檢測單元，該邊緣檢測單元用于選擇圖像中的感興趣區(qū)，將圖像二值化，消除感興趣區(qū)的噪聲，檢測待檢目標的邊緣，并提取該邊緣。
[0024]可選地，所述噪聲功率譜計算裝置包括:
[0025]一個分割單元，用于將圖像中用來計算噪聲功率譜的區(qū)域分割成復數(shù)個正方形的感興趣區(qū)；
[0026]一個線性化單元，用于對所述感興區(qū)域進行線性化處理；
[0027]一個平均值單元，用于計算這些感興趣區(qū)的平均值；
[0028]一個傅里葉變換單元，用于對所述平均值進行二維傅立葉變換；
[0029]一個一維噪聲功率譜計算單元，用于計算二維噪聲功率譜，從所述二維噪聲功率譜中截取得到一維噪聲功率譜。
[0030]從上述方案中可以看出，由于本發(fā)明提出了基于閾值的OTSU法與形態(tài)學操作相結合的方法來計算MTF，這種方法可以使為MTF計算服務的刀口邊緣檢測具有魯棒性和精確性。另外，在NPS計算階段，提出了一個快速的圖像去線性方法，進一步提高了測量DQE的速度。所以，本發(fā)明的技術方案更穩(wěn)定，更容易實施。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031 ] 下面將通過參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，使本領域的普通技術人員更清楚本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點，附圖中:
[0032]圖1為本發(fā)明一實施例中使用的待檢目標。
[0033]圖2為本發(fā)明一實施例中成像系統(tǒng)的布置示意圖。
[0034]圖3為根據(jù)本發(fā)明一實施例的計算MTF的方法。
[0035]圖4為根據(jù)本發(fā)明一實施例的計算NPS的方法。
[0036]其中附圖標記如下:
[0037]10:待檢目標20:鎢板30:待分析區(qū)域[0038]40:X射線源50:X射線束60:探測器的表面
[0039]S210 - S250:方法的步驟[0040]S510 - S560:方法的步驟【具體實施方式】
[0041]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下舉實施例對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0042]對于依賴頻率的DQE (u，v)的定義如下面的公式(I)所示:
[0043]
【權利要求】
1.一種測量探測量子效率DQE的方法，該方法包括: 使用數(shù)字探測器接收對一待檢目標的曝光，獲取圖像； 在所述圖像中提取所述待檢目標的一邊緣，獲得邊緣擴展函數(shù)ESF，對邊緣擴展函數(shù)ESF求導得到線擴展函數(shù)LSF，對所述線擴展函數(shù)LSF進行傅立葉變換，在零頻率對傅里葉變換結果的絕對值進行歸一化，得到調制傳遞函數(shù)MTF ; 計算噪聲功率譜NPS ； 根據(jù)所述調制傳遞函數(shù)MTF、所述噪聲功率譜NPS，計算得到所述探測量子效率DQE。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，提取所述待檢目標的邊緣的步驟包括: 選擇圖像中的感興趣區(qū)； 將圖像二值化； 檢測待檢目標的邊緣，并提取該邊緣。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，在將圖像二值化后，進一步消除感興趣區(qū)的噪聲。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，利用歐蘇Otsu方法將圖像二值化，和/或，利用霍夫Hough方法檢測待檢目標的邊緣。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，計算噪聲功率譜NPS的步驟包括: 將圖像中用來計算噪聲功率譜的區(qū)域分割成復數(shù)個正方形的感興趣區(qū)； 對所述感興區(qū)域進行線性化處理，并計算這些感興趣區(qū)的平均值； 對所述平均值進行二維傅立葉變換，并計算二維噪聲功率譜； 從所述二維噪聲功率譜中截取得到一維噪聲功率譜。
6.一種測量探測量子效率DQE的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:一個圖像獲取裝置，用于獲取由數(shù)字探測器接收對一待檢目標的曝光所形成的圖像；一個調制傳遞函數(shù)計算裝置，用于在所述圖像中提取所述待檢目標的一邊緣，獲得邊緣擴展函數(shù)ESF，對邊緣擴展函數(shù)ESF求導得到線擴展函數(shù)LSF，對所述線擴展函數(shù)LSF進行傅立葉變換，在零頻率對傅里葉變換結果的絕對值進行歸一化，得到調制傳遞函數(shù)MTF ；一個噪聲功率譜計算裝置，用于計算噪聲功率譜NPS ； 一個探測量子效率計算裝置，用于根據(jù)所述調制傳遞函數(shù)MTF、所述噪聲功率譜NPS，計算得到所述探測量子效率DQE。
7.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調制傳遞函數(shù)計算裝置包括一個邊緣檢測單元，該邊緣檢測單元用于選擇圖像中的感興趣區(qū)，將圖像二值化，消除感興趣區(qū)的噪聲，檢測待檢目標的邊緣，并提取該邊緣。
8.根據(jù)權利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述噪聲功率譜計算裝置包括: 一個分割單元，用于將圖像中用來計算噪聲功率譜的區(qū)域分割成復數(shù)個正方形的感興趣區(qū)； 一個線性化單元，用于對所述感興區(qū)域進行線性化處理； 一個平均值單元，用于計算這些感興趣區(qū)的平均值； 一個傅里葉變換單元，用于對所述平均值進行二維傅立葉變換； 一個一維噪聲功率譜計算單元，用于計算二維噪聲功率譜，從所述二維噪聲功率譜中截取得到一維噪聲功率譜。
【文檔編號】G01M11/02GK103471811SQ201210183686
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2012年6月6日 優(yōu)先權日:2012年6月6日
【發(fā)明者】陳守水 申請人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司