[发明专利]基于散射辐射分数的X-射线探测器增益校准

说明书

技术领域

本发明涉及数字X-射线图像的图像处理领域，该X-射线图像通过包括 X-射线源和具有空间分辨率的二维X-射线探测器的X-射线装置进行记录。 特别地，本发明涉及对于二维分解的X-射线探测器的增益校准方法，所述 二维分解的X-射线探测器优选地用于医学X-射线成像。

进一步地，本发明涉及获得被检查对象的增益校正的X-射线图像的方 法。

本发明进一步涉及数据处理设备和医学X-射线成像装置，用于确定表 示二维X-射线探测器的增益系数的增益数据集，该二维X-射线探测器特别 用于医学X-射线成像。

而且，本发明涉及具有用于执行上述方法的指令的计算机可读介质和 程序单元，所述方法用于确定表示二维X-射线探测器增益系数的增益数据 集。

背景技术

US2003/0072409A1公开一种使用X-射线成像系统估计被成像对象的 材料组成的方法。从而，产生了多个散射校正和增益校正的基准校准图像。 基准图像校正包括去除数字探测器中随着时间产生的电子漂移的影响、几 何形状的影响以及随着数字探测器而空间改变的非一致探测器计数特性。 入射到探测器上的辐射或者是“初级的”或者是“散射的”。这意味着每一 个X-射线光子或者可以直接穿过材料而不散射，或者可以偏离一些核而散 射至少一次。利用散射校正算法估计散射辐射并从基准校准图像去除该散 射辐射。

US 6,789,943B2公开一种使用封闭(occluded)探测器环进行散射测量 的方法和X-射线装置。该方法包括使用模型执行校准扫描以测量碰撞第一 探测器环的散射的X-射线与碰撞第二探测器环的散射的X-射线之间的散射 信号比。该散射信号比用于确定散射比例因子。

增益校准在对于CT和/或X-射线数据的原始数据预处理中是公知的并 且是基本的步骤，其目的是重构被检查对象的高质量三维(3D)表示。增 益校准包括为二维空间分解的X-射线探测器的不同探测器元件确定不同的 增益系数，其中所述不同的探测器元件对于探测X-辐射具有不同的灵敏度。 当然，用于读出这些探测器元件和/或用于放大由这些探测器元件提供的信 号的电子电路也可以对不同的有效X-射线灵敏度产生影响。

适当的增益校准允许为3D数据提供一种所谓的亨斯菲尔德 (Hounsfield)标度。该亨斯菲尔德标度是一种定量标度，用于描述分别是 人类或动物组织的相对透明度的射频密度。从而，指定空气为-1000亨斯菲 尔德单位(HU)，而指定水为0HU。

进一步地，适当的增益校准可以用于减少在X-射线图像中存在的诸如 遮光、覆盖和拉延(capping and cupping)、拖影以及环型等的许多伪影。然 而，尽管公知的增益校准程序改善了X-射线图像的质量，但是明显的环形 伪影仍然存在，尤其是在使用防散射栅时。

可能需要提供一种X-射线探测器增益校准，其允许特别是环型伪影的 进一步减少。

发明内容

这种需要可以通过根据独立权利要求的主题来满足。本发明的有利实 施例由从属权利要求进行描述。

根据本发明的第一方面，提供一种用于确定表示二维X-射线探测器增 益系数的增益数据集的方法，所述二维X-射线探测器特别是用于医学X- 射线成像的二维X-射线探测器阵列。所描述的方法包括如下步骤：(a)提 供表示第一X-射线图像的第一增益数据集，该第一X-射线图像通过直射的 X-辐射生成，该直射的X-辐射从X-射线源发射并且在没有感兴趣的对象存 在的情况下由所述X-射线探测器探测；(b)获得表示第二X-射线图像的第 二增益数据集，该第二X-射线图像基于散射的X-辐射，该散射的X-辐射 从所述X-射线源发射并且在预定对象存在的情况下由所述X-射线探测器探 测；以及(c)使所述第一增益数据集与所述第二增益数据集结合以给出所 述最终的增益数据集。