消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法及平板探測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種平板探測(cè)器以及消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法，方法包括：1）使用平板探測(cè)器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)t1；2）使用平板探測(cè)器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)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(shí)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(duì)步驟1）采集的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對(duì)步驟2）中采集的原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行圖像殘影校正。本發(fā)明的方法流程簡(jiǎn)明、算法精簡(jiǎn)，具有高度的實(shí)用性和系統(tǒng)可集成性。
【專利說明】
消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法及平板探測(cè)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(cè)器以及消除平 板探測(cè)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(cè)器，由于其本身的物理特性，在過飽和劑量 曝光時(shí)，由于電荷無(wú)法一次性釋放，目標(biāo)圖像會(huì)存在殘影的問題，且一旦出現(xiàn)圖像殘影，無(wú) 法從硬件上消除，需要時(shí)間進(jìn)行自然衰減，后續(xù)曝光拍攝的圖像，都會(huì)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(cè)器，會(huì)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(shí)造成的，會(huì)嚴(yán)重影響臨床診斷。目前的平板探測(cè)器廠商，大多只是對(duì)圖像 進(jìn)行本底校正、增益校正和壞點(diǎn)、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(cè)器看作一個(gè)小系統(tǒng)，對(duì)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(huì)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(jì)電路，改進(jìn) FPGA的工作時(shí)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(xiǎn)高，代價(jià)昂貴，效果也不盡人意，無(wú)法做到圖像無(wú)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(jì)理論算法，如專利CN103377464A，對(duì)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(shí)域圖像。該方法，算法比較復(fù)雜，像素計(jì)算量大，實(shí)時(shí)性差，且無(wú)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(huì)形成明顯的帶狀殘影。其次，該算法只是針對(duì)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(duì)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(huì)錯(cuò)亂，甚至引起過校正，圖像有效信息被 錯(cuò)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(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種平板探測(cè)器以及消除 平板探測(cè)器圖像殘影的方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中平板探測(cè)器圖像殘影難以有效消除的問 題。
[0007] 為實(shí)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(cè)器圖像殘影的方 法，包括步驟：
[0008] 1)使用平板探測(cè)器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記 錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)tl;
[0009] 2)使用平板探測(cè)器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記 錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)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(shí)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(duì)步驟1)采集的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對(duì)步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)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(cè)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(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/壞 線校正的步驟。
[0013] 作為本發(fā)明的消除平板探測(cè)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(gè)(T1，T2)點(diǎn)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(duì)指數(shù)函數(shù)。
[0016] 作為本發(fā)明的消除平板探測(cè)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(chǎng)圖像，El為步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)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(chǎng)圖像，Avg為基于L1的區(qū)域特性得到的L1 中部分像素點(diǎn)的平均值或中值。
[0019] 作為本發(fā)明的消除平板探測(cè)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(chǎng)圖像進(jìn)行迭代更新；
[0021] 6)使用平板探測(cè)器再次曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記 錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)；
[0022] 7)依據(jù)加權(quán)系數(shù)對(duì)步驟5)中迭代更新后的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對(duì)步驟6)中采集的原始亮場(chǎng)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(cè)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(chǎng)圖像，Ls為最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像，K為 最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與下一次曝光采集的原始亮場(chǎng)圖像之間的時(shí)間間隔系 數(shù)，G1為最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與上一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像之間的時(shí)間 間隔系數(shù)，G2為上一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與下一次曝光采集的原始亮場(chǎng)圖像之間的 時(shí)間間隔。
[0027]作為本發(fā)明的消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法的一種優(yōu)選方案，步驟7)中，還包 括對(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/壞線校正的 步驟。
[0028] 作為本發(fā)明的消除平板探測(cè)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(chǎng)圖像，Es為步驟7)中采集的原始亮場(chǎng)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(chǎng)圖像，Avg為基于LY的區(qū)域 特性得到的LY中部分像素點(diǎn)的平均值或中值。
[0031 ]本發(fā)明還提供一種平板探測(cè)器，所述平板探測(cè)器包括：
[0032]圖像采集模塊，適于采集原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像；
[0033]圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊相連接，適于對(duì)采集的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本 底校正、增益校正、壞點(diǎn)/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(duì)原始 亮場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點(diǎn)/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(cè)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(cè)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(duì)采集的原始亮場(chǎng)圖像及原始 暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/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(chǎng) 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(chǎng)圖像對(duì)原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0039] 作為本發(fā)明的平板探測(cè)器的一種優(yōu)選方案，所述平板探測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)器圖像殘影的方法及平板探測(cè)器，具有以下有 益效果:本發(fā)明的方法不對(duì)圖像進(jìn)行時(shí)域變換，也不對(duì)圖像進(jìn)行分割、截?cái)嗷蛱卣魈崛。?是在曝光的時(shí)候分別提取原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像，對(duì)原始暗場(chǎng)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(chǎng)圖像與處理后的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行差分運(yùn)算即可消除平 板探測(cè)器圖像殘影，整個(gè)方法流程簡(jiǎn)明、算法精簡(jiǎn)，具有高度的實(shí)用性和系統(tǒng)可集成性，具 有客觀的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值和臨床實(shí)用性、適用性；同時(shí)，該方法不但適用于動(dòng)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(gè)類型平板探測(cè)器的使用，解決了 靜態(tài)本底校正中的圖像殘影問題，實(shí)現(xiàn)臨床圖像無(wú)可見殘影。
【附圖說明】
[0041] 圖1顯示為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法的流程圖。 [0042]圖2顯示為本發(fā)明實(shí)施例一中提供的消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法中的原始暗 場(chǎng)圖像迭代更新的示意圖。
[0043] 圖3顯示為采用本發(fā)明實(shí)施例一中提供的消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法處理前 后的對(duì)比圖。
[0044] 圖4顯示為本發(fā)明實(shí)施例二中提供的平板探測(cè)器的結(jié)構(gòu)框圖。
[0045] 元件標(biāo)號(hào)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(shí)施方式】
[0055] 以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)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(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)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(qǐng)參閱圖1~圖4。需要說明的是，本實(shí)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(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù) 目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)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(shí)施例一
[0058] 如圖1所示，本實(shí)施例提供一種消除平板探測(cè)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(chǎng)圖時(shí)，當(dāng)前原始亮 場(chǎng)圖像中會(huì)殘留有前一次或多次的圖像信息，會(huì)出現(xiàn)的一種偽影現(xiàn)象。所述消除平板探測(cè) 器圖像殘影的方法包括以下步驟：
[0059] 1)使用平板探測(cè)器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記 錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)tl;
[0060] 2)使用平板探測(cè)器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記 錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)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(shí)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(duì)步驟1)采集的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對(duì)步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0063] 在步驟1)中，請(qǐng)參閱圖1中的S1步驟，使用平板探測(cè)器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮 場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)tl。
[0064] 作為示例，使用平板探測(cè)器進(jìn)行曝光之前，初始化所述平板探測(cè)器。為了便于區(qū) 分，可以將該步驟中采集的原始亮場(chǎng)圖像記為E0,將該步驟中采集的原始暗場(chǎng)圖像記為L(zhǎng)I， 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(chǎng)圖像及一幀所述原始暗場(chǎng)圖像之后，還包括對(duì) 采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/壞線校正的步驟。 上對(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/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(cè)器，即曝光之前并無(wú)圖像殘影信息存 在，因此，該步驟中采集的原始亮場(chǎng)圖像E0無(wú)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(qǐng)參閱圖1中的S2步驟，使用平板探測(cè)器繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮 場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)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(chǎng)圖像記為El，將該步驟 中采集的原始暗場(chǎng)圖像記為L(zhǎng)2。
[0069] 作為示例，采集一幀所述原始亮場(chǎng)圖像及一幀所述原始暗場(chǎng)圖像之后，還包括對(duì) 采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/壞線校正的步驟。 上對(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/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(qǐng)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(shí)間間隔獲取加權(quán)系數(shù)。
[0071] 作為示例，根據(jù)tl與t2的時(shí)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(gè)(T1，T2)點(diǎn)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(duì)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(qǐng)參閱圖1中的S4步驟，利用步驟3)中加權(quán)系數(shù)對(duì)步驟1)采集的原始 暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對(duì)步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)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(chǎng)圖像，El為步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)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(chǎng)圖像，Avg為基于L1的區(qū)域特性得到的 L1中部分像素點(diǎn)的平均值或中值，用于步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)圖像E1的整體灰度值恢 復(fù)。
[0078] 當(dāng)對(duì)初始化后的所述平板探測(cè)器進(jìn)行兩次曝光后的圖像進(jìn)行圖像殘影校正時(shí)，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(shí)際應(yīng)用中，需要使用平板探測(cè)器一 直進(jìn)行曝光拍攝，即需要進(jìn)行多次曝光，此時(shí)，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(chǎng)圖像進(jìn)行迭代更新；
[0080] 6)使用平板探測(cè)器再次曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記 錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)；
[0081] 7)依據(jù)加權(quán)系數(shù)對(duì)步驟5)中迭代更新后的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn) 算對(duì)步驟6)中采集的原始亮場(chǎng)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(huì)導(dǎo)致第二曝光及之后的 每次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像中含有的圖像殘影信息不全，所以執(zhí)行步驟5)是對(duì)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(chǎng)圖像與 原始暗場(chǎng)圖像之間的圖像殘影信息不對(duì)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(chǎng)圖像，Ls為最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像，K為 最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與下一次曝光采集的原始亮場(chǎng)圖像之間的時(shí)間間隔系 數(shù)，即K為圖2中第二次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像L2與第三次曝光采集的原始亮場(chǎng)圖像E2之 間的時(shí)間間隔系數(shù);G1為最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與上一次曝光采集的原始暗場(chǎng) 圖像之間的時(shí)間間隔系數(shù)，即G1為圖2中第一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像L1與第二次曝光 采集的暗場(chǎng)圖像L2之間的時(shí)間間隔系數(shù);G2為上一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與下一次曝 光采集的原始亮場(chǎng)圖像之間的時(shí)間間隔系數(shù)，即G2為第一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像L1與 第三次曝光采集的原始亮場(chǎng)圖像E2之間的時(shí)間間隔系數(shù)。
[0087] 需要說明的是，當(dāng)步驟5)承接步驟4)時(shí)，所述"最近一次曝光"即為步驟2)中對(duì)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(duì)應(yīng)時(shí)間間隔的加權(quán)系數(shù)，G1及G2為 基于平板探測(cè)器在飽和劑量下的空曝光，進(jìn)行等間隔的多幀原始暗場(chǎng)圖像的采集獲得的基 于對(duì)應(yīng)時(shí)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(chǎng)圖像及一幀所述原始暗場(chǎng)圖像之后， 還包括對(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/壞線校 正的步驟。上對(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/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(chǎng)圖像， Es為步驟7)中采集的原始亮場(chǎng)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(chǎng)圖像，Avg為基于Ls'的區(qū)域特性得到的Ls'中部分像素點(diǎn)的平均值或中值。
[0092] 作為示例，步驟8)中，可以根據(jù)實(shí)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(duì)應(yīng)所述 的"最近一次曝光"為對(duì)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(shí)施例中所述的消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法對(duì)圖像進(jìn)行處理前 后的對(duì)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(duì)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(duì)圖像進(jìn)行時(shí)域變換，也不對(duì)圖像進(jìn)行分割、截?cái)嗷蛱卣魈崛?，?是在曝光的時(shí)候分別提取原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像，對(duì)原始暗場(chǎng)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(chǎng)圖像與處理后的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行差分運(yùn)算即可消除平 板探測(cè)器圖像殘影，整個(gè)方法流程簡(jiǎn)明、算法精簡(jiǎn)，具有高度的實(shí)用性和系統(tǒng)可集成性，具 有客觀的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值和臨床實(shí)用性、適用性；同時(shí)，該方法不但適用于動(dòng)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(gè)類型平板探測(cè)器的使用，解決了 靜態(tài)本底校正中的圖像殘影問題，實(shí)現(xiàn)臨床圖像無(wú)可見殘影。
[0096] 實(shí)施例二
[0097]請(qǐng)參閱圖4,本發(fā)明還提供一種平板探測(cè)器，所述平板探測(cè)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(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)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(shí)施例一中所述的方法對(duì)采集的原始暗 場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點(diǎn)/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(duì)原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點(diǎn)/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(duì)采集的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益 校正及壞點(diǎn)/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(shí)施例一所述的方法將基本校正后的原始暗場(chǎng)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(chǎng)圖像對(duì)原 始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行圖像殘影校正。
[0100] 作為示例，所述平板探測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(cè)器圖像殘影的方法及平板探測(cè)器，所述消除平 板探測(cè)器圖像殘影的方法包括以下步驟：1)使用平板探測(cè)器進(jìn)行曝光，采集一幀原始亮場(chǎng) 圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)tl;2)使用平板探測(cè)器 繼續(xù)曝光，采集一幀原始亮場(chǎng)圖像及一幀原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所述原始亮場(chǎng)圖像的采集 時(shí)間點(diǎn)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(shí)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(duì)步驟1)采集的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對(duì)步驟2) 中采集的原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行圖像殘影校正。本發(fā)明的方法不對(duì)圖像進(jìn)行時(shí)域變換，也不對(duì) 圖像進(jìn)行分割、截?cái)嗷蛱卣魈崛?，只是在曝光的時(shí)候分別提取原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖 像，對(duì)原始暗場(chǎng)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(chǎng)圖像與處理后的原始 暗場(chǎng)圖像進(jìn)行差分運(yùn)算即可消除平板探測(cè)器圖像殘影，整個(gè)方法流程簡(jiǎn)明、算法精簡(jiǎn)，具有 高度的實(shí)用性和系統(tǒng)可集成性，具有客觀的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值和臨床實(shí)用性、適用性；同時(shí)，該 方法不但適用于動(dòng)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(gè)類型平板探測(cè)器的使用，解決了靜態(tài)本底校正中的圖像殘影問題，實(shí)現(xiàn)臨床圖像無(wú)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(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0103] 上述實(shí)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(dòng)或者替換，比如對(duì)目標(biāo)圖像和對(duì)比圖像的預(yù)處理 方式(校正方式)的改動(dòng)，對(duì)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(jì)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(duì)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(jì)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(duì)上述實(shí)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(shí)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(xiàng)】
1. 一種消除平板探測(cè)器圖像殘影的方法，其特征在于，包括步驟： 1) 使用平板探測(cè)器進(jìn)行曝光，采集一帖原始亮場(chǎng)圖像及一帖原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所 述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)tl; 2) 使用平板探測(cè)器繼續(xù)曝光，采集一帖原始亮場(chǎng)圖像及一帖原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所 述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)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(shí)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(duì)步驟1)采集的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對(duì) 步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)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(cè)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(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/ 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(cè)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(gè)(Τ1，Τ2)點(diǎn)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(duì)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(cè)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(chǎng)圖像，El為步驟2)中采集的原始亮場(chǎng)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(chǎng)圖像，Avg為基于L1的區(qū)域特性得到的L1中 部分像素點(diǎn)的平均值或中值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的消除平板探測(cè)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(chǎng)圖像進(jìn)行迭代更新； 6) 使用平板探測(cè)器再次曝光，采集一帖原始亮場(chǎng)圖像及一帖原始暗場(chǎng)圖像，并記錄所 述原始亮場(chǎng)圖像的采集時(shí)間點(diǎn)； 7) 依據(jù)加權(quán)系數(shù)對(duì)步驟5)中迭代更新后的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行補(bǔ)償后通過差分運(yùn)算對(duì) 步驟6)中采集的原始亮場(chǎng)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(cè)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(chǎng)圖像，Ls為最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像，K為最近 一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與下一次曝光采集的原始亮場(chǎng)圖像之間的時(shí)間間隔系數(shù)，G1 為最近一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與上一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像之間的時(shí)間間隔 系數(shù)，G2為上一次曝光采集的原始暗場(chǎng)圖像與下一次曝光采集的原始亮場(chǎng)圖像之間的時(shí)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(cè)器圖像殘影的方法，其特征在于：步驟7)中，還 包括對(duì)采集到的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/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(cè)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(chǎng)圖像，Es為步驟7)中采集的原始亮場(chǎng)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(chǎng)圖像，Avg為基于Ls'的區(qū)域特性得 到的Ls '中部分像素點(diǎn)的平均值或中值。9. 一種平板探測(cè)器，其特征在于，所述平板探測(cè)器包括： 圖像采集模塊，適于采集原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng)圖像； 圖像處理模塊，與所述圖像采集模塊相連接，適于對(duì)采集的原始暗場(chǎng)圖像進(jìn)行本底校 正、增益校正、壞點(diǎn)/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(duì)原始亮場(chǎng) 圖像進(jìn)行本底校正、增益校正、壞點(diǎn)/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(cè)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(cè)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(duì)采集的原始亮場(chǎng)圖像及原始暗場(chǎng) 圖像進(jìn)行本底校正、增益校正及壞點(diǎn)/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(chǎng)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(chǎng)圖像對(duì)原始亮場(chǎng)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(xiàng)所述的平板探測(cè)器，其特征在于:所述平板探測(cè)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(hào)】G06T5/00GK106097282SQ201610513009
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)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(qǐng)人】上海奕瑞光電子科技有限公司