平板探测器的增益函数的确定方法、图像校正方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施方式公开了一种平板探测器的增益函数的确定方法、图像校正方法和装置。包括：获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域；基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数；基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益；基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数。本发明专利技术实施方式提高增益函数的校正准确度，并且显著提高图像校正质量。

Determination method of gain function, image correction method and device of flat panel detector

【技术实现步骤摘要】
平板探测器的增益函数的确定方法、图像校正方法和装置
本专利技术涉及医疗器械
，特别是涉及一种平板探测器的增益函数的确定方法、图像校正方法和装置。
技术介绍
X射线是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁辐射。X射线具有穿透性，对不同密度的物质有不同的穿透能力。在医学上一般用X射线投射人体器官及骨骼以形成医学图像。平板探测器是一种精密设备，对X射线成像质量起着决定性的作用，熟悉平板探测器的性能指标有助于提高成像质量和减少X射线辐射剂量。平板探测器通常包括非晶硒平板探测器和非晶硅平板探测器。理想的平板探测器可以提供均匀的暗场图像(无X射线)和只有量子噪声的亮场图像(有X射线)。平板探测器的校正工作是成像质量控制管理中的关键内容。良好校正的平板探测器可以提高平板探测器的稳定性，并在整个成像链中起着重要作用。通常采用增益函数对平板探测器的输出图像进行校正。然而，只有当束光器(collimator)可以完全打开以使得X射线覆盖平板探测器的全部区域时，才能准确计算出平板探测器的增益函数。目前，针对难以覆盖平板探测器的全部区域的束光器，平板探测器中未被X射线覆盖的区域中像素点的亮场图像与暗场图像间的灰度差为零，导致未被X射线覆盖区域中像素点的增益为无穷大，从而使得计算出的平板探测器的增益函数并不准确，并由此影响后续的图像校正效果。
技术实现思路
本专利技术实施方式提出一种平板探测器的增益函数的确定方法、图像校正方法和装置。本专利技术实施方式的技术方案包括：一种平板探测器的增益函数的确定方法，包括：获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域；基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数；基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益；基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数。由此可见，在本专利技术实施方式，基于被X射线覆盖的第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益确定出未被X射线覆盖的第二区域中像素点的增益，而并不会导致第二区域中像素点的增益为无穷大，因此显著提高了平板探测器的增益函数的校正准确度。在一个实施方式中，所述基于第一暗场图像和第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数包括：将第一亮场图像中第一区域的像素点的灰度值与第一暗场图像中对应像素点的灰度值执行相减运算，以获取第一参照图；确定所述第一参照图的灰度平均值；将所述灰度平均值与所述第一参照图中每个像素点的灰度值的比，确定为所述第一区域的增益函数。可见，本专利技术实施方式通过像素点的灰度值相减，可以快速确定被X射线覆盖的第一区域的增益函数。在一个实施方式中，所述基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益包括：将所述第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定为第二区域中邻接所述边缘像素点的像素点的增益；或将所述第一区域中的、邻接第二区域的多个边缘像素点的平均增益，确定为第二区域中邻接所述多个边缘像素点的像素点的增益。可见，本专利技术实施方式可以通过多种方式确定出未被X射线覆盖的第二区域中像素点的增益，具有广泛的适用性。一种平板探测器的图像校正方法，该方法包括：获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域；基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数；基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益；基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数；获取第二暗场图像和全尺寸区域的第二亮场图像，基于所述第二暗场图像和所述全尺寸区域的增益函数，对所述全尺寸区域的第二亮场图像进行校正。可见，在本专利技术实施方式，基于被X射线覆盖的第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益确定出未被X射线覆盖的第二区域中像素点的增益，而并不会导致第二区域中像素点的增益为无穷大，显著提高了平板探测器的增益函数的校正准确度，并由此提高了图像校正质量。在一个实施方式中，所述基于第一暗场图像和第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数包括：将所述第一亮场图像中第一区域的像素点的灰度值与所述第一暗场图像中对应像素点的灰度值执行相减运算，以获取第一参照图；确定所述第一参照图的灰度平均值；将所述灰度平均值与所述第一参照图中每个像素点的灰度值的比，确定为所述第一区域的增益函数。可见，本专利技术实施方式通过像素点的灰度值相减，可以快速确定被X射线覆盖的第一区域的增益函数。在一个实施方式中，所述基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益包括：将所述第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定为第二区域中邻接所述边缘像素点的像素点的增益；或将所述第一区域中的、邻接第二区域的多个边缘像素点的平均增益，确定为第二区域中邻接所述多个边缘像素点的像素点的增益。可见，本专利技术实施方式可以通过多种方式确定出未被X射线覆盖的第二区域中像素点的增益，具有广泛的适用性。在一个实施方式中，所述基于所述第二暗场图像和所述全尺寸区域的增益函数，对所述全尺寸区域的第二亮场图像进行校正包括：将所述第二亮场图像中的像素点的灰度值与所述第二暗场图像中对应像素点的灰度值执行相减运算，以获取第二参照图；将所述第二参照图与所述全尺寸区域的增益函数相乘，以获取校正后图像。可见，本专利技术实施方式通过提高了校正准确度的增益函数，并结合像素点的灰度值相减，可以快速获取校正后图像，并且显著提高校正质量。一种平板探测器的增益函数的确定装置，包括：图像获取模块，用于获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域；第一区域增益函数确定模块，用于基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数；第二区域增益确定模块，用于基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益；全尺寸区域增益函数确定模块，用于基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数。由此可见，在本专利技术实施方式，基于被X射线覆盖的第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益确定出未被X射线覆盖的第二区域中像素点的增益，而并不会导致第二区域中像素点的增益为无穷大，因此显著提高了平板探测器的增益函数的校正准确度。在一个实施方式中，所述第一区域增益函数确定模块，用于将第一亮场图像中第一区域的像素点的灰度值与第一暗场图像中对应像素点的灰度值执行相减运算，以获取第一参照图；确定所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平板探测器的增益函数的确定方法，其特征在于，包括：/n获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域(102)；/n基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数(104)；/n基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益(106)；/n基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数(108)。/n

【技术特征摘要】
1.一种平板探测器的增益函数的确定方法，其特征在于，包括：
获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域(102)；
基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数(104)；
基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益(106)；
基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数(108)。


2.根据权利要求1所述的平板探测器的增益函数的确定方法，其特征在于，所述基于第一暗场图像和第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数包括：
将第一亮场图像中第一区域的像素点的灰度值与第一暗场图像中对应像素点的灰度值执行相减运算，以获取第一参照图；
确定所述第一参照图的灰度平均值；
将所述灰度平均值与所述第一参照图中每个像素点的灰度值的比，确定为所述第一区域的增益函数。


3.根据权利要求1所述的平板探测器的增益函数的确定方法，其特征在于，所述基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益包括：
将所述第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定为第二区域中邻接所述边缘像素点的像素点的增益；或
将所述第一区域中的、邻接第二区域的多个边缘像素点的平均增益，确定为第二区域中邻接所述多个边缘像素点的像素点的增益。


4.一种平板探测器的图像校正方法，其特征在于，该方法包括：
获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域(202)；
基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数(204)；
基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益(206)；
基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数(208)；
获取第二暗场图像和全尺寸区域的第二亮场图像，基于所述第二暗场图像和所述全尺寸区域的增益函数，对所述全尺寸区域的第二亮场图像进行校正(210)。


5.根据权利要求4所述的平板探测器的图像校正方法，其特征在于，所述基于第一暗场图像和第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数包括：
将所述第一亮场图像中第一区域的像素点的灰度值与所述第一暗场图像中对应像素点的灰度值执行相减运算，以获取第一参照图；
确定所述第一参照图的灰度平均值；
将所述灰度平均值与所述第一参照图中每个像素点的灰度值的比，确定为所述第一区域的增益函数。


6.根据权利要求4所述的平板探测器的图像校正方法，其特征在于，所述基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益包括：
将所述第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定为第二区域中邻接所述边缘像素点的像素点的增益；或
将所述第一区域中的、邻接第二区域的多个边缘像素点的平均增益，确定为第二区域中邻接所述多个边缘像素点的像素点的增益。


7.根据权利要求4所述的平板探测器的图像校正方法，其特征在于，所述基于所述第二暗场图像和所述全尺寸区域的增益函数，对所述全尺寸区域的第二亮场图像进行校正包括：
将所述第二亮场图像中的像素点的灰度值与所述第二暗场图像中对应像素点的灰度值执行相减运算，以获取第二参照图；
将所述第二参照图与所述全尺寸区域的增益函数相乘，以获取校正后图像。


8.一种平板探测器的增益函数的确定装置(400)，其特征在于，包括：
图像获取模块(401)，用于获取第一暗场图像和全尺寸区域的第一亮场图像，所述全尺寸区域包含被X射线覆盖的第一区域和未被X射线覆盖的第二区域；
第一区域增益函数确定模块(402)，用于基于所述第一暗场图像和所述第一亮场图像确定所述第一区域的增益函数；
第二区域增益确定模块(403)，用于基于第一区域中的、邻接第二区域的边缘像素点的增益，确定第二区域中的像素点的增益；
全尺寸区域增益函数确定模块(404)，用于基于第二区域中像素点的增益和所述第一区域的增益函数，确定所述全尺寸区域的增益函数。


9.根据权利要求8所述的平板探测器的增益函数的确定装置(400)，其特征在于，
所述第一区域增益函数确定模块(402)...

【专利技术属性】
技术研发人员：费孝爱，杨友生，王成，
申请(专利权)人：上海西门子医疗器械有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31