基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器制造技术

本发明专利技术提供一种基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，所述基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器包括FPGA，所述FPGA内包括：原始图像获取模块，适于获取所述平板探测器采集到的原始图像；图像校正模块，与所述原始图像获取模块相连接，适于接收所述原始图像获取模块获取的原始图像，并对所述原始图像进行校正。本发明专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，图像的整个校正过程均在所述平板探测器内部完成，无需将图像模板传送至工作站，降低了FPD与工作站之间的交互流程的复杂度，从而提高了稳定性，图像保密度高，降低工作站软件开发、集成的难度；同时，大大提升了图像校正的速度，进而提升了整个图像获取流程的速度。

【技术实现步骤摘要】
基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器
本专利技术涉及平板探测器领域，特别是涉及一种基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器。
技术介绍
1995年，RSNA推出了第一台平板探测器FPD(FlatPanelDetector)设备，其是一种将X射线能量直接转化为电信号，产生X射线图像的检测器。近年来，随着平板探测技术取得飞跃性的发展，平板探测器的影像质量得到了大幅的提高，从而更加经济实用。同时，平板探测器的技术、成本和成熟度已逐渐被市场认可，并在相关领域得到广泛使用。目前，平板探测器广泛应用于光学医疗诊断，X射线在穿过人体后投射到平板探测器上，通过实时图像处理，直接获得图像数字信号，然后传送给工作站，工作站以计算机为主体，应用计算机技术将数字图像采集、处理、传输及显示在显示器上，供医务人员观察图像，进行医疗诊断。在现有的基于FPGA(现场可编程门阵列)的平板探测器中，如图1所示，FPGA包括依次连接的原始图像接收模块10、缓存模块11、原始图像读取模块12及图像封包模块13，所示FPGA只承担图像传感器驱动、图像采集获取、缓存及读出发送的功能。目前的DR(数字化X射线摄影)系统对于获取到的X射线图像一般使用工作站或FPD内嵌入式CPU进行图像校正，包括offset校正、gain校正、defect校正、残影校正等，然而，上述两种校正方法均存在缺陷：对于使用工作站校正的，可以达到较快的校正速度，而由于所有校正算法均基于相应的图像模板，所有的图像模板都来自于FPD，所以工作站与FPD之间的交互流程会更加复杂，包括图像模板传输，状态保护，指令交互等，同时无法保护原始图像，容易泄露原始技术指标；对于使用FPD嵌入式CPU进行校正，虽然与工作站之间的交互流程相对简单，但由于CPU是基于操作系统及指令周期的，所以相应的校正速度较慢，影响整个图像获取流程的速度。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，用以解决现存技术中使用工作站进行图像校正存在的FPD与工作站之间的交互流程复杂、图像保密性差的问题，以及使用FPD嵌入式CPU进行图像校正存在的校正速度慢，影响整个图像获取流程的速度的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，所述基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器包括FPGA，所述FPGA内包括：原始图像获取模块，适于获取所述平板探测器采集到的原始图像；图像校正模块，与所述原始图像获取模块相连接，适于接收所述原始图像获取模块获取的原始图像，并对所述原始图像进行校正。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，所述原始图像获取模块包括：原始图像接收单元，适于接收获取所述平板探测器采集的原始图像；缓存单元，与所述原始图像接收单元相连接，适于存储所述原始图像接收单元接收的原始图像；原始图像读取单元，与所述缓存单元及所述图像校正模块相连接，适于将需要校正的图像从所述缓存单元中读取出来并发送至所述图像校正模块。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，所述图像校正模块包括：功能配置单元、图像模板管理功能单元及图像校正功能单元；所述功能配置单元与所述图像校正功能单元相连接，适于控制所述图像校正功能单元的开关；所述图像模板管理功能单元与所述图像校正功能单元相连接，适于存储用于图像校正的图像模板；所述图像校正功能单元与所述功能配置单元、所述图像模板管理功能单元及所述原始图像读取单元相连接，适于在所述功能配置单元控制所述图像校正功能单元处于开启状态时，依据所述图像模板管理功能单元中相应的图像模板对输入的需要校正的图像进行校正。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，所述图像校正功能单元包括多级图像校正功能子单元；各级所述图像校正功能子单元适于实现不同的校正算法；各级所述图像校正功能子单元依次串接，且各级所述图像校正功能子单元均分别与所述功能配置单元及所述图像模板管理功能单元独立连接。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，所述每一级图像校正功能子单元均包括：图像缓存RAM、模板缓存RAM、流程控制单元及算法实现及输出单元；所述图像缓存RAM与位于其上一级的所述图像校正功能子单元中的所述算法实现及输出单元相连接，适于接收并存储其上一级的所述图像校正功能子单元校正后的图像；所述模板缓存RAM与所述图像模板管理功能单元相连接，适于读取并存储所述图像模板管理功能单元中相应的图像模板；所述流程控制单元与所述算法实现及输出单元、位于其上一级的所述图像校正功能子单元及位于其下一级的所述图像校正功能子单元相连接，适于确定所述算法实现及输出单元开始校正的时间点，并在校正完毕后通知下一级所述图像校正功能子单元；所述算法实现及输出单元与所述图像缓存RAM、所述模板缓存RAM及所述流程控制单元相连接，适于依据所述流程控制单元的指示，从所述图像缓存RAM及所述模板缓存RAM中读取相应的图像及图像模板数据，并通过校正算法计算校正后输出至下一级所述图像校正功能子单元。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，各级所述图像校正功能子单元采用不同的校正算法对输入其中的图像进行校正。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，各级所述图像校正功能子单元的输入端、输出端及交互握手接口的定义相同。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，所述基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器还包括图像封包模块，所述图像封包模块与所述图像校正模块相连接，适于将所述图像校正模块校正后的图像封包输出。作为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器的一种优选方案，所述图像校正模块输出端及输入端的定义及时序与所述原始图像读取单元输出端及所述图像封包模块输入端的定义及时序相同。如上所述，本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，具有以下有益效果：本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，图像的整个校正过程均在所述平板探测器内部完成，无需将图像模板传送至工作站，降低了FPD与工作站之间的交互流程的复杂度，从而提高了稳定性，图像保密度高，降低工作站软件的开发、集成难度；同时，大大提升了图像校正的速度慢，进而提升了整个图像获取流程的速度。附图说明图1显示为现有技术中的基于FPGA的平板探测器中FPGA功能模块的结构示意图。图2显示为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器中FPGA功能模块的结构示意图。图3显示为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器中FPGA中的校正模块的结构示意图。图4显示为本专利技术的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器中FPGA中校正模块中的图像校正功能子单元的结构示意图。元件标号说明10原始图像接收模块11缓存模块12原始图像读取模块13图像封包模块21原始图像获取模块211原始图像接收单元212缓存单元213原始图像读取单元22图像校正模块221功能配置单元222图像模板管理功能单元223图像本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，其特征在于，所述基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器包括FPGA，所述FPGA内包括：原始图像获取模块，适于获取所述平板探测器采集到的原始图像；图像校正模块，与所述原始图像获取模块相连接，适于接收所述原始图像获取模块获取的原始图像，并对所述原始图像进行校正。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，其特征在于，所述基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器包括FPGA，所述FPGA内包括：原始图像获取模块，适于获取所述平板探测器采集到的原始图像；图像校正模块，与所述原始图像获取模块相连接，适于接收所述原始图像获取模块获取的原始图像，并对所述原始图像进行校正；所述图像校正模块包括：功能配置单元、图像模板管理功能单元及图像校正功能单元；所述功能配置单元与所述图像校正功能单元相连接，适于控制所述图像校正功能单元的开关；所述图像模板管理功能单元与所述图像校正功能单元相连接，适于存储用于图像校正的图像模板；所述图像校正功能单元与所述功能配置单元、所述图像模板管理功能单元及所述原始图像获取模块相连接，适于在所述功能配置单元控制所述图像校正功能单元处于开启状态时，依据所述图像模板管理功能单元中相应的图像模板对输入的需要校正的图像进行校正。2.根据权利要求1所述的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，其特征在于：所述原始图像获取模块包括：原始图像接收单元，适于接收获取所述平板探测器采集的原始图像；缓存单元，与所述原始图像接收单元相连接，适于存储所述原始图像接收单元接收的原始图像；原始图像读取单元，与所述缓存单元及所述图像校正模块相连接，适于将需要校正的图像从所述缓存单元中读取出来并发送至所述图像校正模块。3.根据权利要求1所述的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，其特征在于：所述图像校正功能单元包括多级图像校正功能子单元；各级所述图像校正功能子单元适于实现不同的校正算法；各级所述图像校正功能子单元依次串接，且各级所述图像校正功能子单元均分别与所述功能配置单元及所述图像模板管理功能单元独立连接。4.根据权利要求3所述的基于FPGA的具有图像校正功能的平板探测器，其特征在于：所述每...

【专利技术属性】
技术研发人员：郁凯峰，方志强，
申请(专利权)人：上海奕瑞光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31