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分享一下X射线探测器的三种矫正方法

  • 发布日期:2022-05-17      浏览次数:462
    •   X射线探测器(X-ray detector )是DR或CT成像的核心,将肉眼看不到的“X射线”转换为图像“数字化信号”。
       
        一、Offset校正:
       
        原因:探测器在暗场(没有X射线照射)的情况下,由于光电二极管 (photodiode) 和薄膜晶体管 (Thin-Film-Transistor, TFT) 的漏电流以及数据采集电路中电荷放大器零点漂移的影响,探测器各像元仍有一定的输出值,这就会导致探测器出现偏置误差或系统误差,造成探测器探元在亮场(有X射线照射)的条件下响应不一致的情况。
       
        矫正方法:在暗场的情况下,连续采集多幅图像,并且把这些图像叠加并平均处理;简单的处理方法就是在采集图像的时候,用采集到的图像减去这张暗场平均图像。
       

      X射线探测器

       

        二、Gain校正:
       
        原因:探测器在均匀强度X射线的照射下,存在像元响应不一致性的情况,它与像元接收到的射线剂量到像元图像灰度值转换的整个过程有关。各像元对应的射线可见光转换、光电转换及电荷放大程度各不相同。由于各探测器像元对均匀射线的响应不一致性是随机的, 因此, 在图像上反映出灰度空间分布的随机性。但是, 可以近似认为各像元的响应灵敏程度是固定不变的。
       
        矫正方法:在探测器饱和所用剂量70%左右的X射线均匀照射下采集一幅图像, 即亮场图像。在采集校准图像时, 为消除随机噪声的影响, 一般应该采取多幅叠加取平均的方式。用亮场图像与暗场图像相减, 得到的差值就是各像元在中亮场射线强度下的响应。若采集多个射线剂量下的亮场图像,则对于每一像元, 都可得到一条灰度值随射线强度变化的响应曲线, 也就可获得图像校正值随原始灰度值的变化曲线,这种矫正方法与单射线能量下的亮场矫正相比效果更好。
       
        三、Defective校正:
       
        原因:坏像元是指不能依据射线强度做出合理响应的像元, 或者说是响应灵敏程度明显有别于正常点的像元。按对射线响应的灵敏程度来分,坏像元可以分为对射线响应过于敏感的像元和过度迟钝两种。在探测器生成的原始图像上,表现为星星点点散布着的亮点或黑点,甚至整条白线或黑线, 这些都是由坏像元引起的。
       
        矫正方法:对坏像元的校正采用邻域选择性平均法,坏像元的校正输出取其邻域中正常像元的灰度平均值;除非位于传感器阵列的边缘, 每个像元有8 个相邻像元。如果坏像元的相邻像元中有3个以上是正常的,则相邻正常像元的灰度平均值可作为该坏像元的灰度值;若相邻像元中正常的像元少于 3个,则该坏像元不能被校正,图像有可能失真。
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