消除平板探測器圖像殘影的方法及平板探測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平板探測器以及消除平板探測器圖像殘影的方法，方法包括：1）使用平板探測器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記錄所述原始亮場圖像的采集時間點t1；2）使用平板探測器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記錄所述原始亮場圖像的采集時間點t2；3）根據(jù)圖像殘影的自然衰減規(guī)律，結(jié)合t1與t2之間的時間間隔獲取加權(quán)系數(shù)；4）利用步驟3）中加權(quán)系數(shù)對步驟1）采集的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對步驟2）中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。本發(fā)明的方法流程簡明、算法精簡，具有高度的實用性和系統(tǒng)可集成性。
【專利說明】
消除平板探測器圖像殘影的方法及平板探測器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于放射影像圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種平板探測器以及消除平 板探測器圖像殘影的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，非晶硅或非晶硒X射線平板探測器，由于其本身的物理特性，在過飽和劑量 曝光時，由于電荷無法一次性釋放，目標(biāo)圖像會存在殘影的問題，且一旦出現(xiàn)圖像殘影，無 法從硬件上消除，需要時間進(jìn)行自然衰減，后續(xù)曝光拍攝的圖像，都會存在殘影的干擾。
[0003] 目前的非晶硅或非晶硒X射線平板探測器，會存在圖像殘影這一現(xiàn)象，是由閃爍體 (如碘化銫、琉氧化IL)余輝及TFT sensor、photo Diode、本身RC以及材料(非晶娃、非晶硒） 缺陷態(tài)等原因同時造成的，會嚴(yán)重影響臨床診斷。目前的平板探測器廠商，大多只是對圖像 進(jìn)行本底校正、增益校正和壞點、壞線校正而已，考慮問題都是基于單一因素的影響，并沒 有將平板探測器看作一個小系統(tǒng)，對圖像殘影進(jìn)行校正。因此，由于圖像lag信息的自然衰 減規(guī)律，大劑量后曝光拍攝的圖像，存在殘影的可能非常大，這會導(dǎo)致圖像失真，影響臨床 診斷。當(dāng)前，大多數(shù)企業(yè)或科研單位，主要還是通過硬件上的改進(jìn)，如重新設(shè)計電路，改進(jìn) FPGA的工作時序，或者改進(jìn)玻璃的工藝制成，以此來消除或者降低圖像殘影。但是，從目前 來看，這些技術(shù)手段繁瑣、復(fù)雜且風(fēng)險高，代價昂貴，效果也不盡人意，無法做到圖像無可見 殘影。
[0004] 也有部分企業(yè)或研究機(jī)構(gòu)從圖像處理技術(shù)角度出發(fā)，利用前一幀圖像的具體區(qū)域 特征，進(jìn)行參考圖像獲取，并設(shè)計理論算法，如專利CN103377464A，對目標(biāo)圖像和參考圖像 進(jìn)行梯度域變換，經(jīng)過差分運(yùn)算后獲得去除殘影的最終梯度圖像，最后進(jìn)行逆變換，恢復(fù)得 到時域圖像。該方法，算法比較復(fù)雜，像素計算量大，實時性差，且無法準(zhǔn)確消除目標(biāo)圖像與 殘影信息之間相交接的邊緣殘影，會形成明顯的帶狀殘影。其次，該算法只是針對相鄰兩幀 圖像之間的殘影消除，并未考量多次過飽和劑量曝光下的圖像殘影消除。對多次、隔幀殘 影，算法并未具有很好的魯棒性，導(dǎo)致校正結(jié)果會錯亂，甚至引起過校正，圖像有效信息被 錯誤去除而引起的嚴(yán)重失真。
[0005] 鑒于上述的分析概括，從軟硬件技術(shù)角度來說，消除或者降低圖像殘影，具備極大 的改進(jìn)和提尚空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種平板探測器以及消除 平板探測器圖像殘影的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中平板探測器圖像殘影難以有效消除的問 題。
[0007] 為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種消除平板探測器圖像殘影的方 法，包括步驟：
[0008] 1)使用平板探測器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記 錄所述原始亮場圖像的采集時間點tl;
[0009] 2)使用平板探測器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記 錄所述原始亮場圖像的采集時間點t2;
[0010] 3)根據(jù)圖像殘影的自然衰減規(guī)律，結(jié)合tl與t2之間的時間間隔獲取加權(quán)系數(shù)；
[0011] 4)利用步驟3)中加權(quán)系數(shù)對步驟1)采集的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對步驟2)中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0012] 作為本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟1)及步驟2) 中，均還包括對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞 線校正的步驟。
[0013] 作為本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟3)中，獲得 加權(quán)系數(shù)K(tl，t2)的方法為擬合各個(T1，T2)點的圖像殘影信息情況，確定其自然衰減規(guī) 律符合的公式：
[0014] K(tl，t2) = a*f(tl，t2)+b*g(tl，t2)
[0015]其中，a和b分別為常量系數(shù)，f(tl，t2)和g(tl，t2)為一對指數(shù)函數(shù)。
[0016] 作為本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟4)中，差分 運(yùn)算公式為：
[0017] El7 =El-K(tl,t2)*Ll+K(tl,t2)*Avg
[0018] 其中，El'為圖像殘影校正后的亮場圖像，El為步驟2)中采集的原始亮場圖像，K (tl，t2)為加權(quán)系數(shù)L1為步驟1)中采集的原始暗場圖像，Avg為基于L1的區(qū)域特性得到的L1 中部分像素點的平均值或中值。
[0019] 作為本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟4)之后還包 括一下步驟：
[0020] 5)將最近一次曝光采集的原始暗場圖像進(jìn)行迭代更新；
[0021] 6)使用平板探測器再次曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記 錄所述原始亮場圖像的采集時間點；
[0022] 7)依據(jù)加權(quán)系數(shù)對步驟5)中迭代更新后的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對步驟6)中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正；
[0023] 8)重復(fù)步驟5)至步驟7)直至得到最終的圖像。
[0024] 作為本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟5)中，迭代 更新公式為：
[0026]其中，LY為更新后的原始暗場圖像，Ls為最近一次曝光采集的原始暗場圖像，K為 最近一次曝光采集的原始暗場圖像與下一次曝光采集的原始亮場圖像之間的時間間隔系 數(shù)，G1為最近一次曝光采集的原始暗場圖像與上一次曝光采集的原始暗場圖像之間的時間 間隔系數(shù)，G2為上一次曝光采集的原始暗場圖像與下一次曝光采集的原始亮場圖像之間的 時間間隔。
[0027]作為本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟7)中，還包 括對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正的 步驟。
[0028] 作為本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟8)中，差分 運(yùn)算公式為：
[0029] Es7 =Es-K(tl,t2)*Ls/+K(tl,t2)*Avg
[0030] 其中，EV為圖像殘影校正后的亮場圖像，Es為步驟7)中采集的原始亮場圖像，K (tl，t2)為加權(quán)系數(shù)，LYLs為步驟5)中迭代更新后的原始暗場圖像，Avg為基于LY的區(qū)域 特性得到的LY中部分像素點的平均值或中值。
[0031 ]本發(fā)明還提供一種平板探測器，所述平板探測器包括：
[0032]圖像采集模塊，適于采集原始亮場圖像及原始暗場圖像；
[0033]圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊相連接，適于對采集的原始暗場圖像進(jìn)行本 底校正、增益校正、壞點/壞線校正、依據(jù)加權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新，并對原始 亮場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點/壞線校正及圖像殘影校正；
[0034]圖像顯示模塊，與所述圖像處理模塊相連接，適于顯示所述圖像處理模塊處理后 的最終的圖像。
[0035] 作為本發(fā)明的平板探測器的一種優(yōu)選方案，所述圖像采集模塊包括:X射線單元、 閃爍體及TFT面板以及PCB電路，所述X射線單元、所述閃爍體及TFT面板以及所述PCB電路依 次相連接。
[0036] 作為本發(fā)明的平板探測器的一種優(yōu)選方案，所述圖像采集模塊包括：
[0037] 基本校正單元，與所述圖像采集模塊相連接，適于對采集的原始亮場圖像及原始 暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正；
[0038]圖像殘影校正單元，與所述基本校正單元相連接，適于將基本校正后的原始暗場 圖像依據(jù)加權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新，并依據(jù)加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新后的所 述原始暗場圖像對原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0039] 作為本發(fā)明的平板探測器的一種優(yōu)選方案，所述平板探測器還包括系統(tǒng)控制模 塊，所述系統(tǒng)控制模塊與所述圖像采集模塊、所述圖像處理模塊及所述圖像顯示模塊相連 接，適于實現(xiàn)對所述圖像采集模塊、所述圖像處理模塊及所述圖像顯示模塊的控制。
[0040] 如上所述，本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法及平板探測器，具有以下有 益效果:本發(fā)明的方法不對圖像進(jìn)行時域變換，也不對圖像進(jìn)行分割、截斷或特征提取，只 是在曝光的時候分別提取原始亮場圖像及原始暗場圖像，對原始暗場圖像進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ) 償、迭代更新處理后，將原始亮場圖像與處理后的原始暗場圖像進(jìn)行差分運(yùn)算即可消除平 板探測器圖像殘影，整個方法流程簡明、算法精簡，具有高度的實用性和系統(tǒng)可集成性，具 有客觀的市場應(yīng)用價值和臨床實用性、適用性；同時，該方法不但適用于動態(tài)本底校正后的 圖像殘影消除，也適用于靜態(tài)本底校正后的圖像殘影消除，不但消除兩幀之間的圖像殘影， 還可以徹底消除多次隔幀的圖像殘影。適用于推廣到各個類型平板探測器的使用，解決了 靜態(tài)本底校正中的圖像殘影問題，實現(xiàn)臨床圖像無可見殘影。
【附圖說明】
[0041] 圖1顯示為本發(fā)明實施例一中提供的消除平板探測器圖像殘影的方法的流程圖。 [0042]圖2顯示為本發(fā)明實施例一中提供的消除平板探測器圖像殘影的方法中的原始暗 場圖像迭代更新的示意圖。
[0043] 圖3顯示為采用本發(fā)明實施例一中提供的消除平板探測器圖像殘影的方法處理前 后的對比圖。
[0044] 圖4顯示為本發(fā)明實施例二中提供的平板探測器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0045] 元件標(biāo)號說明
[0046] 1 圖像采集模塊
[0047] 11 X射線單元
[0048] 12 閃爍體及TFT面板
[0049] 13 PCB 電路
[0050] 2 圖像處理模塊
[0051 ] 21 基本校正單元
[0052] 22 圖像殘影校正單元
[0053] 3 圖像顯示模塊
[0054] 4 系統(tǒng)控制模塊
【具體實施方式】
[0055] 以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實 施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0056] 請參閱圖1~圖4。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本 發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù) 目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其 組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0057] 實施例一
[0058] 如圖1所示，本實施例提供一種消除平板探測器圖像殘影的方法，從成像角度來 說，所謂的圖像殘影是指余輝增殖效應(yīng)，是采集兩張或兩張以上原始亮場圖時，當(dāng)前原始亮 場圖像中會殘留有前一次或多次的圖像信息，會出現(xiàn)的一種偽影現(xiàn)象。所述消除平板探測 器圖像殘影的方法包括以下步驟：
[0059] 1)使用平板探測器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記 錄所述原始亮場圖像的采集時間點tl;
[0060] 2)使用平板探測器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記 錄所述原始亮場圖像的采集時間點t2;
[0061] 3)根據(jù)圖像殘影的自然衰減規(guī)律，結(jié)合tl與t2之間的時間間隔獲取加權(quán)系數(shù)；
[0062] 4)利用步驟3)中加權(quán)系數(shù)對步驟1)采集的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對步驟2)中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0063] 在步驟1)中，請參閱圖1中的S1步驟，使用平板探測器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮 場圖像及一幀原始暗場圖像，并記錄所述原始亮場圖像的采集時間點tl。
[0064] 作為示例，使用平板探測器進(jìn)行曝光之前，初始化所述平板探測器。為了便于區(qū) 分，可以將該步驟中采集的原始亮場圖像記為E0,將該步驟中采集的原始暗場圖像記為LI， L1中含有E0的圖像殘影(lag)信息。
[0065] 作為示例，采集一幀所述原始亮場圖像及一幀所述原始暗場圖像之后，還包括對 采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正的步驟。 上對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正均 為圖像的基本校正，為本領(lǐng)域人員所熟知的技術(shù)，這里不再累述。
[0066] 需要說明的是，由于步驟1)為初始平板探測器，即曝光之前并無圖像殘影信息存 在，因此，該步驟中采集的原始亮場圖像E0無需進(jìn)行圖像殘影校正，即可在圖像顯示模塊中 予以顯不。
[0067] 在步驟2)中，請參閱圖1中的S2步驟，使用平板探測器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮 場圖像及一幀原始暗場圖像，并記錄所述原始亮場圖像的采集時間點t2。
[0068] 作為示例，為了便于區(qū)分，可以將該步驟中采集的原始亮場圖像記為El，將該步驟 中采集的原始暗場圖像記為L2。
[0069] 作為示例，采集一幀所述原始亮場圖像及一幀所述原始暗場圖像之后，還包括對 采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正的步驟。 上對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正均 為圖像的基本校正，為本領(lǐng)域人員所熟知的技術(shù)，這里不再累述。
[0070] 在步驟3)中，請參閱圖1中的S3步驟，根據(jù)圖像殘影的自然衰減規(guī)律，結(jié)合tl與t2 之間的時間間隔獲取加權(quán)系數(shù)。
[0071] 作為示例，根據(jù)tl與t2的時間間隔，基于圖像殘影自然衰減物理特性曲線，獲得加 權(quán)系數(shù)K(tl，t2)的方法為擬合各個(T1，T2)點的圖像殘影信息情況，確定其自然衰減規(guī)律 符合的公式：
[0072] K(tl，t2) = a*f(tl，t2)+b*g(tl，t2)
[0073]其中，a和b分別為常量系數(shù)，f(tl，t2)和g(tl，t2)為一對指數(shù)函數(shù)，即K(tl，t2)為 符合雙指數(shù)衰減的物理曲線。
[0074] 在步驟4)中，請參閱圖1中的S4步驟，利用步驟3)中加權(quán)系數(shù)對步驟1)采集的原始 暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對步驟2)中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0075] 作為示例，該步驟中，差分運(yùn)算公式為：
[0076] El7 =El-K(tl,t2)*Ll+K(tl,t2)*Avg
[0077] 其中，El'為圖像殘影校正后的亮場圖像，El為步驟2)中采集的原始亮場圖像，K (tl，t2)為加權(quán)系數(shù)，L1為步驟1)中采集的原始暗場圖像，Avg為基于L1的區(qū)域特性得到的 L1中部分像素點的平均值或中值，用于步驟2)中采集的原始亮場圖像E1的整體灰度值恢 復(fù)。
[0078] 當(dāng)對初始化后的所述平板探測器進(jìn)行兩次曝光后的圖像進(jìn)行圖像殘影校正時，到 步驟4)校正過程結(jié)束，即可得到最終需要的圖像。但在實際應(yīng)用中，需要使用平板探測器一 直進(jìn)行曝光拍攝，即需要進(jìn)行多次曝光，此時，步驟4)之后，還應(yīng)包括如下步驟：
[0079] 5)將最近一次曝光采集的原始暗場圖像進(jìn)行迭代更新；
[0080] 6)使用平板探測器再次曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記 錄所述原始亮場圖像的采集時間點；
[0081] 7)依據(jù)加權(quán)系數(shù)對步驟5)中迭代更新后的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對步驟6)中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正；
[0082] 8)重復(fù)步驟5)至步驟7)直至得到最終的圖像。
[0083] 作為示例，在步驟5)中，由于圖像殘影的自然衰減特性會導(dǎo)致第二曝光及之后的 每次曝光采集的原始暗場圖像中含有的圖像殘影信息不全，所以執(zhí)行步驟5)是對后續(xù)曝光 的圖像進(jìn)行圖像殘影消除的關(guān)鍵步驟，可以抵消后續(xù)需要圖像殘影校正的原始亮場圖像與 原始暗場圖像之間的圖像殘影信息不對等的情況。
[0084] 作為示例，步驟5)中，迭代更新公式為：
[0086]其中，LY為更新后的原始暗場圖像，Ls為最近一次曝光采集的原始暗場圖像，K為 最近一次曝光采集的原始暗場圖像與下一次曝光采集的原始亮場圖像之間的時間間隔系 數(shù)，即K為圖2中第二次曝光采集的原始暗場圖像L2與第三次曝光采集的原始亮場圖像E2之 間的時間間隔系數(shù);G1為最近一次曝光采集的原始暗場圖像與上一次曝光采集的原始暗場 圖像之間的時間間隔系數(shù)，即G1為圖2中第一次曝光采集的原始暗場圖像L1與第二次曝光 采集的暗場圖像L2之間的時間間隔系數(shù);G2為上一次曝光采集的原始暗場圖像與下一次曝 光采集的原始亮場圖像之間的時間間隔系數(shù)，即G2為第一次曝光采集的原始暗場圖像L1與 第三次曝光采集的原始亮場圖像E2之間的時間間隔系數(shù)。
[0087] 需要說明的是，當(dāng)步驟5)承接步驟4)時，所述"最近一次曝光"即為步驟2)中對應(yīng) 的曝光。
[0088]需要進(jìn)一步說明的是，迭代更新公式中，K為對應(yīng)時間間隔的加權(quán)系數(shù)，G1及G2為 基于平板探測器在飽和劑量下的空曝光，進(jìn)行等間隔的多幀原始暗場圖像的采集獲得的基 于對應(yīng)時間間隔的離散G數(shù)值擬合構(gòu)造出的函數(shù)。
[0089] 作為示例，步驟6)中，采集一幀所述原始亮場圖像及一幀所述原始暗場圖像之后， 還包括對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校 正的步驟。上對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞 線校正均為圖像的基本校正，為本領(lǐng)域人員所熟知的技術(shù)，這里不再累述。
[0090] 作為示例，步驟7)中，差分運(yùn)算公式為：
[0091 ] Es' =Es_K(tl，?2)*?ν +K(tl，t2)*Avg其中，Es'為圖像殘影校正后的亮場圖像， Es為步驟7)中采集的原始亮場圖像，K(tl，t2)為加權(quán)系數(shù)，LY為步驟5)中迭代更新后的原 始暗場圖像，Avg為基于Ls'的區(qū)域特性得到的Ls'中部分像素點的平均值或中值。
[0092] 作為示例，步驟8)中，可以根據(jù)實際需要設(shè)定重復(fù)步驟5)至步驟7)的次數(shù)。
[0093] 需要說明的是，步驟8)中，第一次重復(fù)步驟5)至步驟7)中，重復(fù)步驟5)中對應(yīng)所述 的"最近一次曝光"為對應(yīng)步驟6)中的曝光。以后的重復(fù)循環(huán)過程中，依次類推，此次不在窮 舉。
[0094] 圖3為采用本實施例中所述的消除平板探測器圖像殘影的方法對圖像進(jìn)行處理前 后的對比圖，其中圖（a)為處理前的圖像，（b)為處理后的圖像，由圖3中圖（a)及圖（b)可以 明顯看出：在處理前，圖（a)中的圖像中存在明顯的模糊的圖像殘影，處理后，圖（b)中的圖 像非常清晰，對應(yīng)于圖(a)中的圖像殘影已被完全去除。
[0095]本發(fā)明的方法不對圖像進(jìn)行時域變換，也不對圖像進(jìn)行分割、截斷或特征提取，只 是在曝光的時候分別提取原始亮場圖像及原始暗場圖像，對原始暗場圖像進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ) 償、迭代更新處理后，將原始亮場圖像與處理后的原始暗場圖像進(jìn)行差分運(yùn)算即可消除平 板探測器圖像殘影，整個方法流程簡明、算法精簡，具有高度的實用性和系統(tǒng)可集成性，具 有客觀的市場應(yīng)用價值和臨床實用性、適用性；同時，該方法不但適用于動態(tài)本底校正后的 圖像殘影消除，也適用于靜態(tài)本底校正后的圖像殘影消除，不但消除兩幀之間的圖像殘影， 還可以徹底消除多次隔幀的圖像殘影。適用于推廣到各個類型平板探測器的使用，解決了 靜態(tài)本底校正中的圖像殘影問題，實現(xiàn)臨床圖像無可見殘影。
[0096] 實施例二
[0097]請參閱圖4,本發(fā)明還提供一種平板探測器，所述平板探測器包括：圖像采集模塊 1，所述圖像采集模塊1適于采集原始亮場圖像及原始暗場圖像；圖像處理模塊2,所述圖像 處理模塊2與所述圖像采集模塊1相連接，適于采用實施例一中所述的方法對采集的原始暗 場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點/壞線校正、依據(jù)加權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代 更新，并對原始亮場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點/壞線校正及圖像殘影校正；圖像顯 示模塊3,所述圖像顯示模塊3與所述圖像處理模塊2相連接，適于顯示所述圖像處理模塊2 處理后的最終的圖像。
[0098]作為示例，所述圖像采集模塊1包括:X射線單元11、閃爍體及TFT面板12以及PCB電 路13,所述X射線單元11、所述閃爍體及TFT面板12以及所述PCB電路13依次相連接。
[0099]作為示例，所述圖像采集模塊2包括:基本校正單元21，所述基本校正單元21與所 述圖像采集模塊1相連接，適于對采集的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益 校正及壞點/壞線校正；圖像殘影校正單元22,所述圖像殘影校正單元22與所述基本校正單 元21相連接，適于采用實施例一所述的方法將基本校正后的原始暗場圖像依據(jù)加權(quán)系數(shù)進(jìn) 行加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新，并依據(jù)加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新后的所述原始暗場圖像對原 始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0100] 作為示例，所述平板探測器還包括系統(tǒng)控制模塊3,所述系統(tǒng)控制模塊3與所述圖 像采集模塊1、所述圖像處理模塊2及所述圖像顯示模塊3相連接，適于實現(xiàn)對所述圖像采集 模塊1、所述圖像處理模塊2及所述圖像顯示模塊3的控制。
[0101] 綜上所述，本發(fā)明的消除平板探測器圖像殘影的方法及平板探測器，所述消除平 板探測器圖像殘影的方法包括以下步驟：1)使用平板探測器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場 圖像及一幀原始暗場圖像，并記錄所述原始亮場圖像的采集時間點tl;2)使用平板探測器 繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場圖像及一幀原始暗場圖像，并記錄所述原始亮場圖像的采集 時間點t2;3)根據(jù)圖像殘影的自然衰減規(guī)律，結(jié)合tl與t2之間的時間間隔獲取加權(quán)系數(shù);4) 利用步驟3)中加權(quán)系數(shù)對步驟1)采集的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對步驟2) 中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。本發(fā)明的方法不對圖像進(jìn)行時域變換，也不對 圖像進(jìn)行分割、截斷或特征提取，只是在曝光的時候分別提取原始亮場圖像及原始暗場圖 像，對原始暗場圖像進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償、迭代更新處理后，將原始亮場圖像與處理后的原始 暗場圖像進(jìn)行差分運(yùn)算即可消除平板探測器圖像殘影，整個方法流程簡明、算法精簡，具有 高度的實用性和系統(tǒng)可集成性，具有客觀的市場應(yīng)用價值和臨床實用性、適用性；同時，該 方法不但適用于動態(tài)本底校正后的圖像殘影消除，也適用于靜態(tài)本底校正后的圖像殘影消 除，不但消除兩幀之間的圖像殘影，還可以徹底消除多次隔幀的圖像殘影。適用于推廣到各 個類型平板探測器的使用，解決了靜態(tài)本底校正中的圖像殘影問題，實現(xiàn)臨床圖像無可見 殘影。
[0102] 所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0103] 上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。根據(jù)本 發(fā)明的技術(shù)方案或者構(gòu)思進(jìn)行相應(yīng)的改動或者替換，比如對目標(biāo)圖像和對比圖像的預(yù)處理 方式(校正方式)的改動，對加權(quán)系數(shù)的產(chǎn)生采用類似的數(shù)學(xué)公式進(jìn)行計算(如指數(shù)函數(shù)、高 斯函數(shù)、高次非線性函數(shù)等）以及對連續(xù)三幀或者以上曝光圖像基于本發(fā)明方式進(jìn)行重復(fù) 迭代計算，都應(yīng)該屬于本發(fā)明所附有的權(quán)利要求和保護(hù)范圍。
[0104] 任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行 修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與 技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項】
1. 一種消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于，包括步驟： 1) 使用平板探測器進(jìn)行曝光，采集一帖原始亮場圖像及一帖原始暗場圖像，并記錄所 述原始亮場圖像的采集時間點tl; 2) 使用平板探測器繼續(xù)曝光，采集一帖原始亮場圖像及一帖原始暗場圖像，并記錄所 述原始亮場圖像的采集時間點t2; 3) 根據(jù)圖像殘影的自然衰減規(guī)律，結(jié)合tl與t2之間的時間間隔獲取加權(quán)系數(shù)； 4) 利用步驟3)中加權(quán)系數(shù)對步驟1)采集的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對 步驟2)中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于:步驟1)及步驟 2)中，均還包括對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/ 壞線校正的步驟。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于：步驟3)中，獲 得加權(quán)系數(shù)K(tl，t2)的方法為擬合各個(Τ1，Τ2)點的圖像殘影信息情況，確定其自然衰減 規(guī)律符合的公式： K(tl ,t2)=a*f (tl ,t2)+b*g(tl ,t2) 其中，a和b分別為常量系數(shù)，f(tl，t2)和g(tl，t2)為一對指數(shù)函數(shù)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于：步驟4)中，差 分運(yùn)算公式為： E1'=El-K(tl，t2)*Ll+K(tl，t2)*Avg 其中，El/為圖像殘影校正后的亮場圖像，El為步驟2)中采集的原始亮場圖像，K(tl， t2)為加權(quán)系數(shù)，L1為步驟1)中采集的原始暗場圖像，Avg為基于L1的區(qū)域特性得到的L1中 部分像素點的平均值或中值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于： 步驟4)之后還包括一下步驟： 5) 將最近一次曝光采集的原始暗場圖像進(jìn)行迭代更新； 6) 使用平板探測器再次曝光，采集一帖原始亮場圖像及一帖原始暗場圖像，并記錄所 述原始亮場圖像的采集時間點； 7) 依據(jù)加權(quán)系數(shù)對步驟5)中迭代更新后的原始暗場圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對 步驟6)中采集的原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正； 8) 重復(fù)步驟5)至步驟7)直至得到最終的圖像。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于：步驟5)中，迭 代更新公式為：其中，Ls'為更新后的原始暗場圖像，Ls為最近一次曝光采集的原始暗場圖像，K為最近 一次曝光采集的原始暗場圖像與下一次曝光采集的原始亮場圖像之間的時間間隔系數(shù)，G1 為最近一次曝光采集的原始暗場圖像與上一次曝光采集的原始暗場圖像之間的時間間隔 系數(shù)，G2為上一次曝光采集的原始暗場圖像與下一次曝光采集的原始亮場圖像之間的時間 間隔系數(shù)。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于：步驟7)中，還 包括對采集到的原始亮場圖像及原始暗場圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正 的步驟。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的消除平板探測器圖像殘影的方法，其特征在于：步驟8)中，差 分運(yùn)算公式為： Es' =Es-K(tl，t2)*Ls' +K(tl，t2)*Avg 其中，Es'為圖像殘影校正后的亮場圖像，Es為步驟7)中采集的原始亮場圖像，K(tl， t2)為加權(quán)系數(shù)，Ls'為步驟5)中迭代更新后的原始暗場圖像，Avg為基于Ls'的區(qū)域特性得 到的Ls '中部分像素點的平均值或中值。9. 一種平板探測器，其特征在于，所述平板探測器包括： 圖像采集模塊，適于采集原始亮場圖像及原始暗場圖像； 圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊相連接，適于對采集的原始暗場圖像進(jìn)行本底校 正、增益校正、壞點/壞線校正、依據(jù)加權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新，并對原始亮場 圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點/壞線校正及圖像殘影校正； 圖像顯示模塊，與所述圖像處理模塊相連接，適于顯示所述圖像處理模塊處理后的最 終的圖像。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的平板探測器，其特征在于:所述圖像采集模塊包括:X射線單 元、閃爍體及TFT面板W及PCB電路，所述X射線單元、所述閃爍體及TFT面板W及所述PCB電 路依次相連接。11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的平板探測器，其特征在于:所述圖像采集模塊包括： 基本校正單元，與所述圖像采集模塊相連接，適于對采集的原始亮場圖像及原始暗場 圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點/壞線校正； 圖像殘影校正單元，與所述基本校正單元相連接，適于將基本校正后的原始暗場圖像 依據(jù)加權(quán)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新，并依據(jù)加權(quán)系數(shù)補(bǔ)償及迭代更新后的所述原 始暗場圖像對原始亮場圖像進(jìn)行圖像殘影校正。12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中任一項所述的平板探測器，其特征在于:所述平板探測器還 包括系統(tǒng)控制模塊，所述系統(tǒng)控制模塊與所述圖像采集模塊、所述圖像處理模塊及所述圖 像顯示模塊相連接，適于實現(xiàn)對所述圖像采集模塊、所述圖像處理模塊及所述圖像顯示模 塊的控制。
【文檔編號】G06T5/00GK106097282SQ201610513009
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】王 鋒, 張楠, 金利波, 張晨旭, 潘力平
【申請人】上海奕瑞光電子科技有限公司