本发明专利技术涉及一种用于校正由具有多行探测器通道的辐射探测器的投影数据再现截面图像的设备的探测器信号的方法，该设备尤其是计算机断层造影设备、该多行探测器通道形成投影数据，其中，计算各Ｘ射线穿过检查对象之后的衰减值。本发明专利技术的特征在于，为了用Ｘ射线的衰减值来再现截面图像而在计算该衰减值之前对探测器输出信号进行非线性校正。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于校正由具有多行探测器通道的辐射探测器的投影数据再现截面图像的设备的探测器信号的方法，该设备尤其是计算机断层造影设备、该多行探测器通道形成投影数据，其中计算各X射线穿过检查对象之后的衰减值。
技术介绍
在计算机断层造影和所有由投影数据来再现截面图像的其他方法中，重要的是所采用的用于测量扫描检查对象的射线的探测器对所检测的射线具有尽可能线性的响应特性。非线性，尤其是各个测量通道之间互不相同的非线性会在再现图像中产生环形伪影并影响图像质量。在现有技术中是这样来解决该问题的，采用具有高度线性的昂贵探测器，并对已经计算出来的被测射线的衰减值进行校正。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提出一种改进的校正方法，使得可以采用简单的探测器而不会在拍摄图像时出现质量损失。专利技术人认识到，在目前公知的对已经用未经校正的探测器输出数据计算出的射线衰减值进行校正的校正方法中会丢失信息。在衰减值中虽然包含了关于对象衰减(引起辐射的频谱变化)的信息，因此也可以校正从各个探测器通道的不同响应特性而基于频谱异性的频谱非线性，但是不再具有关于实际探测器信号的信息。也就是说，无法识别在不同X射线剂量功率下或在与此相关联的X射线管电流下测量的衰减变化，因为必要信息不再包含在衰减值中。换句话说，由于衰减值只反映两个值的比例关系，也就是没有检查对象的射线强度I0与穿过检查对象之后衰减射线的强度I之间的比例，因此关于射线强度(也就是剂量功率)的信息本身不再出现。对应地，也不能在此校正有条件的非线性。该问题可以这样解决，在计算衰减系数之前校正探测器数据。也就是说，校正不是对比值I/I0进行，而是对探测器通道或者说探测器的探测器元件的被测强度I进行。因此专利技术人建议，这样来改善用于校正用具有多行探测器通道的辐射探测器的投影数据再现截面图像的设备的探测器信号的方法，该设备尤其是计算机断层造影设备、该多行探测器通道形成投影数据，其中计算各X射线穿过检查对象之后的衰减值，使得为了用X射线的衰减值来再现截面图像而在计算该衰减值之前对探测器输出信号进行非线性校正。优选地，为了对探测器通道进行非线性校正，确定关于探测器通道的频谱相关性和关于探测器通道与信号强度的相关性的校正因子。优选地，为了确定校正因子的频谱相关性和与信号强度的相关性，根据剂量功率的监控值和每个探测器元件的信号强度计算该探测器元件的误差特性。在此要利用以下事实剂量功率的监控值与落在探测器元件上的射线强度之间的函数相关性同时也是射线频谱的变化(射线硬化)和相同监控值下射线穿过对象之后的强度变化之间的关系。这意味着，观察监控值和探测器元件的信号强度可以推断出以频谱为条件的校正因子部分和以信号强度为条件的校正因子部分，从而由此可以特别精确地实施非线性校正。作为剂量功率的监控值例如可以采用设置在边缘并且不会被待扫描对象影响的辐射探测器，或者简单的X射线管电流测量。此外，为了确定用于对探测器通道进行非线性校正的校正因子，建议用不同的X射线管电流和不同厚度的、设置在辐射路径中的平滑测量模型来实施测量，从而形成一方面在不同的剂量功率下、另一方面在不同的射线频谱下都具有不同信号强度的测量序列，用该测量序列可以计算依赖于信号强度和依赖于频谱的校正因子。原则上，由于测量足够多并且由于有多行受到相同辐射的探测器元件，可以既根据信号强度又根据射线频谱来确定一个探测器的探测器元件输出信号的误差特性。在本专利技术方法的优选实施中，专利技术人建议，至少用以下顺序的方法步骤校正探测器输出数据-实施空气校准， -实施非线性校正，-实施监控标准化，-实施通道校正。另外，还可以在上述方法步骤之前对测量值取对数。优选地，根据以下公式进行非线性校正L＝F(G(S-S0)-M+M0)其中L是衰减值(＝线性积分)，F是用于模型化频谱非线性的函数，G是依赖于信号强度的非线性的函数，其中S＝-ln(s)，S0＝-ln(s0)，M＝-ln(m)，S0＝-ln(s0)，s对应于一个通道的信号，s0对应于一个通道在空气测量时的信号，m对应于监控信号，m0对应于空气测量时的监控信号。对实际探测器信号就已经开始的上述校正方法的基本优点在于，也能对较大的信号非线性进行校正，还能校正取决于剂量功率的非线性。由此在不丢失图像质量的情况下可以采用更为廉价的探测器元件。具体实施例方式下面借助一个模型详细描述本专利技术，其中在下面给出的公式中要注意，小写字母表示线性值，如信号和电流，大写字母表示对数参数，如衰减值。出发点是一个理想系统的模型(1)---sm=s0m0exp(-L)]]>在此s是一个通道的信号，m是监控信号，s0和m0是空气扫描时的信号和监控信号，L是衰减值(线性积分)。取对数后得到以下等式(2)S-S0＝M-M0+L在此S＝-ln s，M＝-ln m等等。非理想系统可以表示如下(3)S-S0＝G-1(M-M0+F-1(L))在此，两个函数F和G对非线性的不同方面进行模型化·F改变衰减值，对频谱非线性进行模型化。·G改变信号值，对信号非线性进行模型化。对信号值预处理的目的在于确定线性积分L。如果已知函数F和G，则根据等式(3)求解L(4)L＝F(G(S-S0)-M+M0) 在该等式中包含最重要的预处理步骤1.空气校准Sair＝S-S02.非线性校正(NLC)Snlc＝G(Sair)3.监控器标准化Smon＝Snlc-M+M04.通道校正(CCR)L＝F(Smon)如下确定校正函数F和G假定在不同的管电流Ii和线性积分Lk下存在测量数据，其中删除通道下标(5)Sik-S0＝G-1(Mi-M0+F-1(Lk))和通道较正时一样，该校正应当只进行微分。因此，计算通过沿着通道方向对数据矢量进行高通滤波而得到的(负)偏差是有意义的(6)δ(Sik-S0)＝smooth(Sik-S0)-(Sik-S0)由此可以按照如下形式来重新表述该任务寻找函数F和G，从而尽可能的对所有(i，k)都满足等式(7)F(G(Sik-S0)-Mi+M0)-(Sik-S0-Mi+M0)＝δ(Sik-S0)。适当地，可以将函数F和G参数化为简单项的线性组合(8)---F(X)=X+ΣsfsFs(x)G(X)=X+ΣtsgtGt(X)]]>要针对每个通道确定系数fs和gt。如果假定系数fs和gt是很小的数，并将等式(7)线性化为(9)---ΣsfsFs(Sik-S0-Mi+M0)+ΣtgtGt(Sik-S0)=δ(Sik-S0)]]>则等式(7)的优化特别简单。误差和的最小值(10)---Σik1σik2(ΣsfsFs(Sik-S0-Mi+M0)+ΣtgtGt(Sik-S0)-δ(Sik-S0))2]]>其中σik表示测量值的统计散射，该最小值对每个探测器通道都导出系数fs和gt的线性等式(11)---<FF><FG><GF><GG>fg=<F&本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于校正由具有多行探测器通道的辐射探测器的投影数据再现截面图像的设备的探测器信号的方法，该设备尤其是计算机断层造影设备、该多行探测器通道形成所述投影数据，其中，计算各Ｘ射线穿过检查对象之后的衰减值，其特征在于，为了由Ｘ射线衰减值再现截面图像而在计算该衰减值之前对探测器输出信号进行非线性校正。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯沙勒，卡尔施蒂尔斯托弗，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]
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