[发明专利]放射线照相图像检测器和用于放射线照相图像检测器的增益设置方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种放射线照相图像检测器和用于该放射线照相图像检测器的增益设置方法。

背景技术

在医学领域中，已知利用诸如x射线的放射性射线来成像的放射线照相系统。x射线放射线照相系统包括：具有用于辐射x射线的x射线源的x射线投射器；以及放射线照相设备，其在x射线已经从x射线投射器投射到被摄体并且穿透该被摄体之后接收x射线，从而获取表示关于该被摄体的信息的放射线照片或x射线图像。作为放射线照相设备，使用平板检测器(FPD)代替常规的x射线胶片或成像板(IP)的x射线图像检测器最近已经被开发并且在实践中使用，其能够输出获取的x射线图像的数字数据，如在JPA 2009-219538中所公开的。

如在此现有技术中所描述的，FPD包括：检测面板，其具有成像区域，在该成像区域中大量像素被布置在矩阵中以累积与在相应的像素上的x射线的入射量相对应的信号电荷；和用于将信号电荷作为数字图像数据读出的信号处理电路。信号处理电路具有用于将在像素中累积的信号电荷作为模拟电压信号输出的电压输出电路，和用于将该电压信号转换成数字图像数据的A/D转换器。

通过A/D转换，表示在像素中累积的电荷量的电压信号被转换成表示x射线图像的密度层次中的色调级的像素级。每个像素级都由在由A/D转换器的比特数所限定的动态范围内的数字值来表达。上述现有技术公开了一种FPD，其能够根据到FPD上的x射线的剂量来调整用于电压信号的放大器的放大倍数或增益以便于充分利用A/D转换器的动态范围。

在FPD上的X射线剂量取决于由放射线照相的目标地点所确定的曝光条件和其它因素而变化。因为在像素中累积的信号电荷的量与放射剂量成比例地增加，所以x射线图像的密度将随着剂量而增加。在以上现有技术中，对x射线的所施加剂量的量进行了测量，并且针对高剂量图像将增益设置为低或者针对低剂量图像将增益设置为高，以便有效利用A/D转换器的动态范围。

将高增益应用到低剂量图像提高了像素级，使得表示较低图像密度的低像素级可以是可调谐到A/D转换器的动态范围中的。相比之下，将低增益应用到高剂量图像防止了高密度范围中的像素级饱和，使得整体像素级被调谐到A/D转换器的动态范围中。因此，可以对高质量x射线图像提供足够的密度层次。

现有技术提议了两种增益设置方法：在第一种方法中，当正从像素读出图像的帧时，以单个值设置增益并将增益共同地应用到每个像素，然而在第二种方法中，根据在相应的子区域中所测量到的可变剂量，对于一个图像帧的不同的子区域，诸如中心区域和外围区域，来确定不同的增益值。

在第一种方法中将相同的增益应用到一个图像帧中的所有像素，该增益由在整个成像区域上的辐射剂量的总量来确定。在该情况下，如果总剂量是相同的，则不能够在包含具有大的密度差异的高密度区域和低密度区域的高对比度图像与在整个区域中具有中等密度的低对比度图像之间进行区别。因此，如果总剂量是相同的，则相同的增益将被应用到这些图像，而不管各个图像中的对比度为高还是为低。因此，有时后继图像会不足以再现密度层次。

另一方面，根据现有技术的第二种方法，所应用的增益可以根据子区域的相应密度在图像帧内随子区域而异。因此，与第一种方法相比较，将改善后继图像的色调再现。然而，如现有技术中所描述的，除了诸如偏移校正和灵敏度校正之类的在A/D转换之后的其它的图像渲染或校正处理之外，第二种方法还需要针对图像帧的子区域之间的有区别的增益进行补偿处理。因此，第二种方法将使A/D转换之后的图像校正处理变复杂。

发明内容

鉴于前述内容，本发明的目的在于提供一种在没有使A/D转换之后的图像校正处理变复杂的情况下获取具有适当再现的密度层次的高质量放射线照相图像的解决方案。

根据本发明的放射线照相图像检测器包括检测面板、信号处理电路、剂量分布测量装置以及增益设置装置。

检测面板具有：像素，其在暴露于放射性射线的成像区域中被布置二维矩阵中，像素中的每一个都累积与在每个像素上的放射性射线的所施加剂量的量相对应的信号电荷；开关元件，其被断开以在像素中累积信号电荷或被接通以从像素读出信号电荷；以及布线，其传导与在像素上的放射性射线的所施加剂量的量相对应的电流，布线中的每一个都分别连接到像素的行或者列。信号处理电路包括电压输出电路和模数转换器。电压输出电路将从像素读出的信号电荷转换成电压信号同时放大该电压信号，而模数转换器将电压信号转换成在电压输出电路的输出端的数字数据。