一种X射线图像传感器及校正图像干扰的方法技术

本发明专利技术提供一种X射线图像传感器及校正图像干扰的方法，包括：将像素阵列分割为两个部分，各部分的采集和读出相对独立，各像素阵列中暗场图像的采集滞后于同一行亮场图像的采集一行采集时间，下一行亮场图像的采集滞后于上一行暗场图像的采集一行采集时间；所述第二像素阵列中的亮场图像的采集滞后于所述第一像素阵列中对应行的亮场图像的采集一行采集时间，所述第二像素阵列中的暗场图像的采集滞后于所述第一像素阵列中对应行的暗场图像的采集一行采集时间，使用暗场图像的图像灰阶校正同一时间采集的亮场图像的图像灰阶，可在不增加单独的暗场图像采集时间的情况下，校正基于时间、空间的其他干扰，有效提高图像质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗影像诊断领域，特别是涉及一种X射线图像传感器及校正图像干扰的方法。
技术介绍
X射线数字摄影技术在当今医疗影像诊断领域得到了越来越广泛的应用，在各种X射线数字摄影设备中，X射线探测器是该类设备中最核心、技术含量最高的关键零部件，在整个图像的成像采集过程中，起到了不可或缺的关键作用。非晶硅X射线平板探测器主要有X射线入射面(通常选取碳板材质)，闪烁体，X射线图像传感器，信号积分读取电路，结构外壳等几部分构成。X射线探测器的成像过程需要经历“X射线”到“可见光”到“电子”的转化过程。如图1所示，在图像拍摄过程中，X射线首先会入射到X射线传感器上表面的光电转化层，也叫闪烁体层，闪烁体一般选材碘化铯或硫氧化钆。在X线的照射下，闪烁体层可以将入射的X射线转化为可见光，可见光激发X射线传感器上的PD光电二极管产生光生电子，随后通过外围积分放大电路将光生电子积分读出，转化成电路上比较容易处理的电压信号，再将该电压信号通过模数转换器转换为量化的数字信号通过数据接口发送至上位机，至此整个光电信号转换与读出工作完成。在上位机上得到的就是带有诊断信息的经过数字量化的数字图像，由于是数字图像，可以很容易的进行各种数字图像处理。如图2所示，常规的X射线图像传感器设计，是由尺寸大小均等的像素阵列组成，成像区域每一像素元由具有光敏特性的非晶硅光电二极管PD及TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)开关组成。其中行扫描线接收行扫描控制电路的控制打开或关闭TFT开关；列读出线连接读出电路，配合行扫描线完成非晶硅光电二极管PD存储光电荷的转移。位于同一行所有像元的行扫描线共用一条，当该条行扫描线打开时，位于该行的所有TFT开关被打开，此时所有列读出线将该行所有非晶硅光电二极管PD中存储的光电荷积分读出，完成一次光电信号的转移，通过分时选通功能，依次顺序打开所有行扫描线，打开每行的同时，外围读取电路配合读出当前打开行所对应的所有列信号，由此构成了一副完整的采集图像。探测器的外围电路由时序控制器、行驱动电路、读出电路、A/D转换电路，通信及控制电路组成。在时序控制器的统一指挥下行驱动将像元的电荷逐行检出，然后积分转化成电压信号，电压信号经过A/D转换电路转换为相应的数字信号，该数字信号对应着非晶硅面板的图像矩阵中对应的采集像素点的灰阶值，完成一幅数字图像的采集后，将采集到的数字灰阶图像传输上位机显示。在X射线探测器的工作过程中，采集到的图像很容易受到时间(温度)，空间(振动、环境中的电磁辐射)等干扰的影响。随着采集时间的进行，像素单元受到的环境温度会发生相应的变化，环境温度对图像产生严重影响；同时，在采集过程中如果受到振动，会对图像产生影响；此外，在采集过程中受到电磁场干扰，也会对图像产生影响，因此，这些干扰大大降低图像的质量。常规的X射线图像传感器与探测器设计无法避免上述问题，最终会导致图像的温度、振动、电磁干扰等失校正，从而直接影响到图像的细节信息，有的图像甚至无法达到医疗诊断的目的。因此，如何有效解决X射线图像传感器中时间、空间干扰对图像质量的影响，提高图像的质量已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
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X射线图像传感器及校正图像干扰的方法，用于解决现有技术中时间、空间干扰对图像质量产生影响的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种X射线图像传感器，所述X射线图像传感器至少包括：两组图像探测模块，各图像探测模块分别包括扫描驱动电路、读出电路及像素阵列；所述扫描驱动电路用于输出驱动信号以控制像素单元的开关；所述读出电路包括多个读出单元，用于读出像素单元中的电荷；所述像素阵列由多个像素单元组成，各像素单元包括TFT开关及光电二极管，所述TFT开关的第一电极连接所述读出电路、第二电极连接所述光电二极管的阴极、第三电极连接所述扫描驱动电路；所述光电二极管的阳极连接一负电压；其中，第一像素阵列中同一列像素单元中的TFT开关的第一电极连接同一读出单元，所述第一像素阵列中同一行像素单元中的TFT开关的第三电极连接第一扫描驱动电路输出的同一驱动信号；第二像素阵列中同一列像素单元中的TFT开关的第一电极连接同一读出单元，所述第二像素阵列中同一行像素单元中的TFT开关的第三电极连接第二扫描驱动电路输出的同一驱动信号。优选地，所述TFT开关为NMOS器件；所述TFT开关的第一电极为漏极、第二电极为源极、第三电极为栅极。优选地，所述TFT开关为PMOS器件；所述TFT开关的第一电极为源极、第二电极为漏极、第三电极为栅极。优选地，所述读出单元包括放大器及一积分电容，所述放大器的反相输入端连接所述TFT开关的第一电极、正相输入端连接一参考电压，所述积分电容连接于所述放大器的反相输入端及所述放大器的输出端之间。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术还提供一种校正图像干扰的方法，所述校正图像干扰的方法至少包括：在曝光前，第一扫描驱动电路及第二扫描驱动电路输出驱动时序，以清除像素单元中的残留电荷；停止输出驱动时序，进行曝光操作；待曝光结束后，所述第一扫描驱动电路及所述第二扫描驱动电路分别输出两组驱动信号对第一像素阵列及第二像素阵列中的图像进行采集，各像素阵列中暗场图像的采集滞后于同一行亮场图像的采集一行采集时间，下一行亮场图像的采集滞后于上一行暗场图像的采集一行采集时间；所述第二像素阵列中的亮场图像的采集滞后于所述第一像素阵列中对应行的亮场图像的采集一行采集时间，所述第二像素阵列中的暗场图像的采集滞后于所述第一像素阵列中对应行的暗场图像的采集一行采集时间；使用采集到的暗场图像校正采集到的亮场图像，以消除亮场图像中的时间干扰及空间干扰。优选地，采集图像的方法进一步包括：所述第一扫描驱动电路输出第一驱动信号，所述第一像素阵列中第一行像素单元中的亮场图像被采集；所述第一扫描驱动电路再次输出第一驱动信号，所述第一像素阵列中第一行像素单元中的暗场图像被采集；同时，所述第二扫描驱动电路输出第一驱动信号，所述第二像素阵列中第一行像素单元中的亮场图像被采集；所述第一扫描驱动电路输出第二驱动信号，所述第一像素阵列中第二行像素单元中的亮场图像被采集；同时，所述第二扫描驱动电路再次输出第一驱动信号，所述第二像素阵列中第一行像素单元中的暗场图像被采集；所述第一扫描驱动电路再次输出第二驱动信号，所述第一像素阵列中第二行像素单元中的暗场图像被采集；同时，所述第二扫描驱动电路输出第二驱动信号，所述第二像素阵列中第二行像素单元中的亮场图像被采集；依次类推，在所述第二像素阵列中最后一行亮场图像采集的同时对所述第一像素阵列中最后一行暗场图像进行采集。优选地，所述校正图像干扰的方法进一步包括：使用所述第一像素阵列中第n行的暗场图像校正所述第二像素阵列中第n行亮场图像，使用所述第二像素阵列中第n行的暗场图像校正所述第一像素阵列中第n+1行亮场图像，其中，n为大于零的自然数。优选地，所述时间干扰包括温度导致的漏电漂移。优选地，所述空间干扰包括电磁干扰、振动干扰。如上所述，本专利技术的X射线图像传感器及校正图像干扰的方法，具有以下有益效果：1、本专利技术的X射线图像传感器及校正图像干扰的方法不会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线图像传感器，其特征在于，所述X射线图像传感器至少包括：两组图像探测模块，各图像探测模块分别包括扫描驱动电路、读出电路及像素阵列；所述扫描驱动电路用于输出驱动信号以控制像素单元的开关；所述读出电路包括多个读出单元，用于读出像素单元中的电荷；所述像素阵列由多个像素单元组成，各像素单元包括TFT开关及光电二极管，所述TFT开关的第一电极连接所述读出电路、第二电极连接所述光电二极管的阴极、第三电极连接所述扫描驱动电路；所述光电二极管的阳极连接一负电压；其中，第一像素阵列中同一列像素单元中的TFT开关的第一电极连接同一读出单元，所述第一像素阵列中同一行像素单元中的TFT开关的第三电极连接第一扫描驱动电路输出的同一驱动信号；第二像素阵列中同一列像素单元中的TFT开关的第一电极连接同一读出单元，所述第二像素阵列中同一行像素单元中的TFT开关的第三电极连接第二扫描驱动电路输出的同一驱动信号。

【技术特征摘要】
1.一种X射线图像传感器，其特征在于，所述X射线图像传感器至少包括：两组图像探测模块，各图像探测模块分别包括扫描驱动电路、读出电路及像素阵列；所述扫描驱动电路用于输出驱动信号以控制像素单元的开关；所述读出电路包括多个读出单元，用于读出像素单元中的电荷；所述像素阵列由多个像素单元组成，各像素单元包括TFT开关及光电二极管，所述TFT开关的第一电极连接所述读出电路、第二电极连接所述光电二极管的阴极、第三电极连接所述扫描驱动电路；所述光电二极管的阳极连接一负电压；其中，第一像素阵列中同一列像素单元中的TFT开关的第一电极连接同一读出单元，所述第一像素阵列中同一行像素单元中的TFT开关的第三电极连接第一扫描驱动电路输出的同一驱动信号；第二像素阵列中同一列像素单元中的TFT开关的第一电极连接同一读出单元，所述第二像素阵列中同一行像素单元中的TFT开关的第三电极连接第二扫描驱动电路输出的同一驱动信号。2.根据权利要求1所述的X射线图像传感器，其特征在于：所述TFT开关为NMOS器件；所述TFT开关的第一电极为漏极、第二电极为源极、第三电极为栅极。3.根据权利要求1所述的X射线图像传感器，其特征在于：所述TFT开关为PMOS器件；所述TFT开关的第一电极为源极、第二电极为漏极、第三电极为栅极。4.根据权利要求1所述的X射线图像传感器，其特征在于：所述读出单元包括放大器及一积分电容，所述放大器的反相输入端连接所述TFT开关的第一电极、正相输入端连接一参考电压，所述积分电容连接于所述放大器的反相输入端及所述放大器的输出端之间。5.一种校正图像干扰的方法，其特征在于，所述校正图像干扰的方法至少包括：在曝光前，第一扫描驱动电路及第二扫描驱动电路输出驱动时序，以清除像素单元中的残留电荷；停止输出驱动时序，进行曝光操作；待曝光结束后，所述第一扫描驱动电路及所述第二扫描驱动电路分别输出两组驱动信号对第一像素阵列及第二像素阵列中的图像进行采集，各像素阵列中暗场图像的采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：于祥国，黄翌敏，
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