X射线成像设备和控制所述设备的方法技术

这里公开了一种X射线成像设备和控制所述设备的方法，所述设备和方法估计X射线检测器的能量响应特性并基于估计的响应特性校正X射线数据的失真。所述X射线成像设备包括：X射线产生器，产生和发射X射线；X射线检测器，检测发射的X射线并获得X射线数据；控制器，将X射线数据转换为X射线特性坐标，并从测量数据和参考数据之间的关系估计X射线检测器的响应特性函数，其中，所述测量数据和参考数据被转换为X射线特性坐标。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求于2012年12月28日在韩国知识产权局提交的第10_2012_0156718号韩国专利申请的利益，该申请的公开通过引用包含于此。
本专利技术的实施例涉及一种，所述设备使多能带X射线穿过目标对象以产生X射线图像。
技术介绍
X射线成像设备将X射线放射到目标对象，分析穿过了目标对象的X射线以检查对象的内部结构。X射线透过性可根据组成目标对象的组织而不同。因此，检测穿过了目标对象的X射线的强度以形成目标对象的内部结构的图像。 具体地说，X射线产生器产生X射线并将X射线放射到目标对象。然后，X射线检测器检测穿过了目标对象的X射线，将检测到的X射线转换为电信号，并将电信号发送到控制器。控制器使用从X射线检测器发送的电信号产生目标对象的X射线图像，因此X射线图像的图像质量、分辨率、精度等可根据X射线检测器的响应特性而不同。
技术实现思路
因此，本专利技术的一方面在于提供一种，所述设备和方法估计X射线检测器的能量响应特性并基于估计的响应特性校正X射线数据的失真。将在下面的描述中部分阐述本专利技术的附加方面，并且本专利技术的附加方面将从描述中部分是清楚的，或可以通过本专利技术的实践来学习。根据本专利技术的一方面，一种X射线成像设备，包括:X射线产生器，产生和发射X射线；x射线检测器，检测发射的X射线并获得X射线数据；控制器，将通过X射线检测器检测X射线获得的测量数据和通过仿真获得的参考数据转换为作为预定空间上的坐标的X射线特性坐标，并从参考数据和测量数据之间的关系估计X射线检测器的响应特性函数，其中，所述测量数据和参考数据被转换为X射线特性坐标。根据本专利技术的另一方面，一种控制X射线成像设备的方法，所述方法包括:在相同的响应特性参数条件下获得测量数据和参考数据；将测量数据和参考数据中的每一个转换为作为预定空间上的坐标的X射线特性坐标；从测量数据和参考数据之间的关系估计X射线检测器的响应特性函数，其中，所述测量数据和参考数据被转换为X射线特性坐标。获得测量数据和参考数据的操作可包括:将响应特性参数设置为特定值并将X射线放射到X射线模型；检测穿过了 X射线模型的X射线以获得X射线数据。【附图说明】从下面结合附图对实施例的描述，本专利技术的这些和/或其他方面将变得清楚并更易于理解，其中:图1是X射线成像设备的控制框图；图2是用于乳房X射线照相术的X射线成像设备的整体外观的示图；图3A是根据本专利技术实施例的X射线成像设备的X射线检测器的结构的示意图；图3B是根据本专利技术实施例的X射线成像设备的X射线检测器的单个像素区域的不意电路图；图4A是示出根据本专利技术实施例的由X射线产生器放射的X射线的能谱的曲线图；图4B是示出根据本专利技术实施例的在图4A的X射线检测器根据能带划分X射线的情况下的理想光谱的曲线图；图5是示出电荷共享现象的示意图；图6A是示出针对X射线的全部能带的失真光谱的曲线图；图6B是示出当根据能带划分X射线时获得的失真光谱的曲线图；图7是详细示出根据本专利技术实施例的X射线成像设备的控制器的控制框图；图8A示出当没有发生失真时的转换为坐标的X射线数据的曲线图；图SB示出当发生失真时的转换为坐标的X射线数据的曲线图；图9是示出由响应特性估计单元估计的函数和由坐标校正单元使用的函数之间的关系的不意图；图10是更详细地示出X射线成像设备的控制框图；图11是示出根据组成人体的材料的X射线衰减系数的变化的示意曲线图；图12是在控制根据本专利技术实施例的X射线成像设备的方法中的估计X射线检测器的响应特性的方法的流程图；图13是在控制根据本专利技术实施例的X射线成像设备的方法中的使用估计的响应特性函数校正X射线数据的方法的流程图。【具体实施方式】以下，将参照关于本专利技术实施例的附图详细描述。图1是X射线成像设备100的控制框图，图2是用于乳房X射线照相术的X射线成像设备的整体外观的示图。X射线成像设备100的结构、控制条件等根据目标对象而略微不同。根据本实施例的实施例，X射线成像设备100的目标对象不受特定限制。然而，为了详细描述，图2示出用于乳房X射线照相术的X射线成像设备100。参照图1和图2，X射线成像设备100包括:X射线产生器110，用于产生X射线并将X射线放射到目标对象；x射线检测器120，用于检测穿过了目标对象的X射线；控制器130，用于估计X射线检测器120的响应特性以校正X射线检测器120的X射线数据的失真。X射线产生器110产生X射线并将X射线放射到目标对象。当目标对象对应于乳房30时，目标对象被 布置在压迫桨20和X射线检测器120之间，并被压迫桨20压迫。在这种状态下，将X射线放射到目标对象。X射线产生器110从电源(未示出)接收电能以产生X射线。可根据施加的管电压控制X射线的能量，并可根据X射线的曝光时间和管电流控制X射线的剂量或强度。X射线产生器110和X射线检测器120机械地连接到外壳111。外壳111可支撑X射线产生器Iio和X射线检测器120，并可同时在其中包括发电机。X射线产生器110可发射单色X射线或多色X射线。在根据本实施例的X射线成像设备100中，X射线产生器110发射具有特定能量带宽的多色X射线，所述X射线的能量带宽由上限和下限限定。可根据管电压的幅度调整发射的X射线的能带上限(B卩，最大能量)。可根据安装在X射线产生器110的内部或外部的滤波器调整发射的X射线的能带下限(B卩，最小能量)。当通过滤波器对具有低能带宽的X射线进行滤波时，可增加平均X射线能量。X射线检测器120检测穿过了目标对象的X射线，并将检测到的X射线转换为X射线数据。 一般而言，可根据材料组成方法、将检测到的X射线转换为电信号的方法和获得电信号的方法来分类X射线检测器120。对此，以下将描述通过X射线检测器120检测X射线和将X射线转换为电信号的各种方法。例如，根据材料组成方法将X射线检测器120分类为包括单片型装置的检测器和包括混合型装置的检测器。当X射线检测器120包括单片型装置时，用于检测X射线以产生电信号的部分和用于读取并处理电信号的部分由相同材料的半导体形成或者通过使用相同处理来制造，这对应于例如可使用光接收装置(诸如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS))的情况。当X射线检测器120包括混合型装置时，用于检测X射线以产生电信号的部分和用于读取并处理电信号的部分分别由不同的材料形成或者通过使用不同处理来制造，这对应于例如光接收装置(诸如光电二极管、CCD、碲锌镉等)检测X射线并且读出集成电路(CMOSROIC)读取并处理电信号的情况、条检测器检测X射线并且CMOS ROIC读取并处理电信号的情况、以及使用非晶硅或非晶硒平板系统的情况。此外，可根据将X射线转换为电信号的方法将X射线检测器120分类为直接转换型和间接转换型。在直接转换型中，当发射X射线时，临时产生电子空穴对，并且根据施加在光接收装置的两端之间的电场，电子移动到正电极，空穴移动到负电极。在这种情况下，X射线检测器120将该移动转换为电信号。在直接转换型中，光接收装置由非晶硒、碲锌镉、碘化汞、碘化铅等形成。在间接转换型中，在光接收装置和X射线产生器110之间布置闪烁体。因此，当从X射线产生器110发射的X射线与闪烁体发生作用以发射具有可见光波长的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线成像设备，包括：X射线产生器，产生和发射X射线；X射线检测器，检测发射的X射线并获得X射线数据；控制器，将通过X射线检测器检测X射线获得的测量数据和通过仿真获得的参考数据转换为作为预定空间上的坐标的X射线特性坐标，并从参考数据和测量数据之间的关系估计X射线检测器的响应特性函数，其中，所述测量数据和参考数据被转换为X射线特性坐标。

【技术特征摘要】
2012.12.28 KR 10-2012-01567181.一种X射线成像设备，包括: X射线产生器，产生和发射X射线； X射线检测器，检测发射的X射线并获得X射线数据； 控制器，将通过X射线检测器检测X射线获得的测量数据和通过仿真获得的参考数据转换为作为预定空间上的坐标的X射线特性坐标，并从参考数据和测量数据之间的关系估计X射线检测器的响应特性函数，其中，所述测量数据和参考数据被转换为X射线特性坐标。2.如权利要求1所述的X射线成像设备，其中，测量数据包括通过执行以下操作获得的X射线数据，以下操作包括:将影响X射线检测器的响应特性的响应特性参数设置为预定义的值，通过X射线产生器将X射线放射到X射线模型，以及通过X射线检测器检测穿过了 X射线模型的X射线。3.如权利要求1所述的X射线成像设备，其中，参考数据包括使用与在获得测量数据期间设置的响应特性参数相同的响应特性参数通过仿真而获得的X射线数据。4.如权利要求3所述的X射线成像设备，其中，响应特性参数被设置为不同的值，并且测量数据和参考数据被获得多次。5.如权利要求3所述的X射线成像设备，其中，响应特性参数包括X射线产生器的管电压、在X射线检测 器的检测单元的两端之间施加的电压和由X射线产生器发射的X射线的光谱长度中的至少一个。6.如权利要求1所述的X射线成像设备，其中，控制器使用估计的响应特性函数校正关于目标对象的X射线数据。7.如权利要求6所述的X射线成像设备，其中，控制器将关于目标对象的X射线数据转换为X射线特性坐标，并使用估计的响应特性函数校正X射线特性坐标。8.如权利要求7所述的X射线成像设备，其中，控制器从估计的响应特性函数计算响应特性逆函数，并将响应特性逆函数应用于转换的X...

【专利技术属性】
技术研发人员：金圣洙，吴炫和，姜东求，姜声训，成映勋，李刚仪，韩锡旼，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR