用于校准数字成像仪的方法技术

本发明专利技术涉及用于使用P输入图像(An)的序列来校准数字成像仪的方法，校准图像(C_REF)应用于所述图像以得到P输出图像(Yn)的序列。根据本发明专利技术，通过经由估计更新校准图像(C_REF)来进行校准，校准执行迭代n次，n为大于等于1的整数，图像(Cn)代表校准图像(C_REF)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及数字成像仪的领域。其可以应用于任何类型的成像仪，尤其是用于使x射线、可见光或红外光成像的成像仪。通过示例的方式在x射线成像仪的领域中并且在不丢失其它成像领域的适用性的情况下在此处描述了本专利技术。本专利技术涉及用于校准成像仪处于各种水平的转移函数的方法。所提及的内容由以下部分组成：对偏移的校准、对增益的校准以及对缺陷和伪缺陷(artefacts)的校准。
技术实现思路
数字成像仪是能够检测源图像并且能够将所述图像转换为数字矩阵(还被称为输出图像)的系统。输出图像继而显示到屏幕上，显示给将以此图像为基础做出决定或执行测量、或将仅仅意识到图像在艺术用途或家庭用途中的视觉质量的操作员。在x射线成像仪的情况下，通过在x射线源与成像仪之间插入患者来产生临床图像。得到患者对x射线的透射度图像。操作员是放射科医师或放射科技师。数字成像仪通常实施一个或多个以下阶段以生成输出图像：转导、采样、数字化、修正和/或呈现。转导是将源图像转换为被称为可采集的图像(即，可由电子设备采集的图像)的图像：例如可见光子的图像、或电荷的图像。某些成像仪没有对转导的需求因为它们可以直接采集源图像(例如，通过CCD(CCD代表电荷耦合器件)传感器采集可见图像)。在某些平坦的x射线图像的情况下，形成源图像的x射线光子通过闪烁器转换为可见光。进而以矩阵的形式对该电子图像进行采样。这被称为采样。该采样矩阵实际上可以在采集信息的过程期间存在(TFT像素的矩阵阵列的情况)或被创建。所提及的内容可以由真空管的情况组成，真空管对具有以常规的时间间隔进行采样的电子读取束的表面进行扫描。在某些平坦的x射线成像仪的情况下，通过感光像素的矩阵阵列来进行采样。在数字化期间，模拟信息被转换为数字信息，该信息由读出电子设备进行传送，并且被布置为根据采样矩阵的图像。该图像被称为未经处理的图像。其包含无量纲值(dimensionlessvalues)但它们按照惯例被认为用LSB(最低有效位的首字母缩略词)来表示。未经处理的图像并非与源图像直接成比例。其必须经过修正。因此使源图像的再现尽可能的正确，即通过计算变换为与源图像直接成比例。这个新的图像被称为清洁图像或甚至被称为预处理图像。进行处理操作被称为偏移修正、增益修正以及缺陷和伪缺陷修正。这些处理操作在以下详细描述。修改清洁图像以创建更好地适于操作员的需求的图像，该图像被称为后处理图像。这被称为呈现步骤。在用于射线照相术的平坦的x射线成像仪的情况下，呈现包括锐化轮廓、压缩动态范围(对数标度)、以及水平逆转(使图像类似于将出现在x射线胶片上的常规射线照片)。其它模式(例如荧光透视)应用不同的处理操作。未经处理的图像将被称为A。如果矩阵的每个像素被称为Aij，Aij显示对应于横坐标i和纵坐标j的像素的后缀ij。源图像将被称为S，并且按照相同的惯例显示Sij。通常，这两个图像是通过以下公式像素到像素相关的：Aij＝Sij×Gij+OFij(1)至少在Sij的值的某些范围内，并且对于其大多数像素，该公式对于任何数字成像仪是真实的。该范围被称为成像仪的线性范围。G和OF分别被称为成像仪的增益和偏移。修正处理操作的第一步是偏移的修正。修正A中的偏移的结果是被称为A_Oc的图像。计算如下进行：A_Ocij＝Aij-OF_REFij(2)图像OF_REF被称为偏移参考。对于每个检测器必须通过数字成像系统的用户对该图像进行测量，这被称为偏移校准过程。最初可以通过获得暗图像来测量偏移参考。在x射线成像仪的领域中，在不暴露于x射线的情况下产生暗图像。为了确定偏移参考，算出暗图像或多个暗图像的平均值以便于使参考偏移图像中所产生的残余噪音最小化。该过程在x射线成像仪用于临床服务之前的一段时间(即，几分钟或几小时)或刚好在获得临床图像之前或之后进行。在实施该过程期间，检测器不可用于获得临床图像。通过将等式(1)插入等式(2)，可以得到以下等式：A_Ocij＝Sij×Gij+(OFij-OF_REFij)(3)如果已经正确地进行偏移校准，那么：(OFij-OF_REFij)～0(4)其中，“～”意味着“大约等于”，并且因此：A_Ocij＝Sij×Gij(5)在这个阶段，得到为偏移而进行修正的图像A_Oc。以下步骤是对增益的修正。A_Oc的增益修正的结果是被称为A_OcGc的图像。进行的计算为：A_OcGcij＝A_Ocij/G_REFij(6)图像G_REF被称为增益参考。对于每个检测器必须通过数字成像系统的用户对该图像进行测量，所使用的被称为增益校准过程。为了确定增益图像，产生了为偏移进行修正的多个白色图像并且通过对这些图像取平均值来对增益图像进行计算。这种取平均值的目的在于使增益图像中的残余噪音最小化。在x射线成像仪的领域，通过将成像仪暴露于x射线而不在成像仪与放射源之间插入患者或对象来产生白色图像。该过程在x射线成像仪用于临床服务之前的一段时间(几分钟、几小时、几天或几年)进行并且需要检测器在进行校准的时间段内暂停服务。通过将等式(5)插入等式(6)，得到以下等式：A_OcGcij＝Sij×Gij/G_REFij(7)如果已经正确地进行增益校准，那么：Gij/G_REFij～k(8)其中，k是对于图像的所有像素相同的常数；并且因此：A_OcGcij＝Sij×k(9)因此，为偏移和增益进行修正的图像A_OcGc是图像S的正确再现，即等于S乘因数k。成像仪的某些像素不满足公式(1)并且在步骤(9)之后具有不是S的正确再现的值。如果偏移过大，那么这些像素被认为是有缺陷的，并且其被选择为用另一个值来替代它们的值。该计算被称为缺陷修正。例如，缺陷修正可以包括用4或8个最接近的无缺陷的相邻单位的平均值来代替有缺陷的像素的值。缺陷修正一般在偏移和增益修正之后在图像A_OcGc上进行，并且所产生的图像被称为A_OcGcDc。为了进行缺陷修正，有必要知道缺陷像素的列表。目的在于确定缺陷像素的列表的过程被称为缺陷校准。例如，可以在图像OF_REF或G_REF中搜索具有非典型值的像素并且确定这些像素是由缺陷的。在x射线成像仪的情况下，该过程在x射线用于临床服务之前的一段时间(几分钟、几小时、几天或几年)进行并且需要检测器在进行校准的时间段内暂停服务。缺陷的列表可以存储在被称为DM_REF的图像中，当其像素有缺陷时为该像素分配0的值，而在其它情况下分配1的值。成像仪的某些像素不满足公式(1)并且在步骤(9)之后具有不是S的正确再现的值。然而，对于它们而言偏差足够小以致于不会被认为是有缺陷的。然而，这些像素或像素组产生可以在图像中看到的失真：继而显示出伪缺陷。伪缺陷可以采取各种形式并且可以是各种的幅度，例如伪缺陷可以是比其它略白的行。当已知这些伪缺陷并且具有足够可预测的和具体的性能时，可以通过计算从图像中去除它们，而不降低源图像的保真度。该操作被称为伪缺陷修正。与缺陷修正相比，伪缺陷修正可以在修正的任何阶段进行，即在图像A或A_Oc或A_OcGc或A_OcGcDc上。最适合的步骤使根据伪缺陷产生过程进行选择。例如，在图像A_Oc中修正加法的伪缺陷并且在图像A_OcGc或A_OcGcDc中修正乘法的伪缺陷。为了修正伪缺陷，有必要确定它们的数量、位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使用由数字成像仪预先获得的P输入图像(An)的序列来校准所述数字成像仪的方法，校准图像(C_REF)应用于所述图像以得到P输出图像(Yn)的序列，其特征在于：通过经由估计更新所述校准图像(C_REF)来进行校准，所述校准执行迭代n次，n为大于或等于1的整数，图像(Cn)代表所述校准图像(C_REF)，其特征在于：限定了代表所述校准图像(C_REF)的初始图像(C0)，其特征在于：选择了数学变换，所述数学变换能够将输出图像(Yn)变换为图像(Zn)，所述图像(Zn)被称为所述输出图像(Yn)的变换，并且对此存在另一种数学变换，所述另一种数学变换被称为逆向变换，所述逆向变换能够将所述输出图像的变换(Zn)变换为所述图像(Yn)，所述图像(Yn)被称为所述输出图像(Yn)的变换的逆向变换(Zn)，并且其特征在于：对代表所述校准图像(C_REF)的所述图像(Cn)的估计包括以下步骤：·变换至少一个所述P输出图像(Yn)，每次变换给出了所述输出图像(Yn)的变换的图像(Zn)；·根据代表性图像和先前迭代的所述输出图像的变换的图像，估计代表所述校准图像(C_REF)与代表所述校准图像(C_REF)的所述初始图像(C0)之间的偏差(dCn)的图像的变换的图像(MZn)；·逆向地变换所述代表性图像(MZn)以得到所述偏差(dCn)的图像；以及·将所述初始图像(C0)与所述偏差(dCn)的图像结合并且得到代表所述校准图像(C_REF)的所述图像(Cn)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.11 FR 14532521.一种用于使用由数字成像仪预先获得的P输入图像(An)的序列来校准所述数字成像仪的方法，校准图像(C_REF)应用于所述图像以得到P输出图像(Yn)的序列，其特征在于：通过经由估计更新所述校准图像(C_REF)来进行校准，所述校准执行迭代n次，n为大于或等于1的整数，图像(Cn)代表所述校准图像(C_REF)，其特征在于：限定了代表所述校准图像(C_REF)的初始图像(C0)，其特征在于：选择了数学变换，所述数学变换能够将输出图像(Yn)变换为图像(Zn)，所述图像(Zn)被称为所述输出图像(Yn)的变换，并且对此存在另一种数学变换，所述另一种数学变换被称为逆向变换，所述逆向变换能够将所述输出图像的变换(Zn)变换为所述图像(Yn)，所述图像(Yn)被称为所述输出图像(Yn)的变换的逆向变换(Zn)，并且其特征在于：对代表所述校准图像(C_REF)的所述图像(Cn)的估计包括以下步骤：·变换至少一个所述P输出图像(Yn)，每次变换给出了所述输出图像(Yn)的变换的图像(Zn)；·根据代表性图像和先前迭代的所述输出图像的变换的图像，估计代表所述校准图像(C_REF)与代表所述校准图像(C_REF)的所述初始图像(C0)之间的偏差(dCn)的图像的变换的图像(MZn)；·逆向地变换所述代表性图像(MZn)以得到所述偏差(dCn)的图像；以及·将所述初始图像(C0)与所述偏差(dCn)的图像结合并且得到代表所述校准图像(C_REF)的所述图像(Cn)。2.根据权利要求1所述的校准方法，其特征在于：所述变换执行图像的加法分解或乘法分解。3.根据权利要求2所述的校准方法，所述变换执行图像的乘法分解，其特征在于：通过将对数变换应用于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM·维尼奥勒，
申请(专利权)人：特里赛尔公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR