降低图像数据中相关噪声的方法和系统技术方案

本文公开一种降低成像器中相关噪声的方法和系统。用说明的方法确定某一象素的校正值。用该象素校正值在显示前调整图像数据，能够降低数据中成像器产生的相关噪声。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像装置，如平板成像器。成像器是从要成像的物体方向，接收电磁辐射，如光或X射线的一种装置，在该装置中，根据检测落在成像器上的辐射图形而形成图像。平板成像器是成像器的一种，包括检测单元的矩阵/阵列，每一检测单元给出可用于重构图像的分立的一项图像数据。对光敏的成像器，每一检测单元包括一光敏元件。对X射线敏感的成像器，每一检测单元包括一X射线敏感的元件。
技术介绍
图1画出一种平板成像器使用的电学组件配置，表明可供选择的线路连接，以便成像器上的检测单元发送电压、电流、或发射电荷。图1成像器中的每一图像单元104，包括响应光输入而产生电信号的光电二极管106。对图像单元104，三极管108(如薄膜N型FET)的作用象是开关单元。当它需要从从图像单元104捕获图像数据时，向栅驱动电路112发送控制信号114，“选择”该三极管108的栅。光电二极管106的电信号通过线116到达电荷放大器110。电荷放大器110的输出被送至“抽样并保持”级，以便作进一步的图像处理/显示。虽然图1只画出四个图像单元，但通常的平板成像器可能包括许多这样的图像单元，数量与成像器装置的大小和分辨率有关。许多成像器以相关的方式，从多个图像单元同时对图像数据进行抽样。例如，图1的成像器同时从一整行或线的图像单元收集图像数据。要形成整个图像帧，按逐行方式收集每一行的图像数据，直至该图像的所有行都被抽样。要获得一行图像单元的图像数据，所有在同一行的图像单元的开关三极管，都与栅驱动电路112引出的同一控制线连接。当需要图像单元某一特定行的图像数据时，向该栅驱动电路112发送控制信号114，以便选择需要的一行图像单元的三极管栅。整行图像单元的电信号，通过它们对应的电荷放大器，把信号数据输出至后续的抽样级。图1的光电二极管与公共节点122连接，为图像单元阵列提供反向偏置电压。栅驱动电路12与节点124连接，以提供低的栅电压来驱动栅控制线。在成像器中可能存在寄生电容，如每一图像单元与栅控制线的Cgd和与公共阵列偏置线的Cad。每一放大器在低栅电压和阵列偏置电压上，可能获得与电容比值有关的AC噪声。如果整行图像数据是同时抽样的，那么，对该行的所有象素都可能存在相同的噪声偏移，这种偏移导致对应行的象素在最后的图像中表现得与其他行象素明显不同。因为对一数据行的所有放大器，该低栅电压和阵列偏置电压都是共有的，所以产生图1例子中该种“图像膺像”。图2a画出的例子200，是用X射线成像器装置捕获的X射线图像。图2b画出图1的X射线图像200，在其上有图像膺像例子。图像膺像204是线噪声的一个例子，线噪声使受影响的一行象素的象素强度，低于图像其他行的象素强度。因此，对应于图像膺像204的该行象素，表现为相对其他图像行更暗。图像膺像206是线噪声又一种例子，该线噪声使受影响的一行象素的象素强度，高于图像其他行的象素强度。因此，对应于图像膺像206的各行象素，表现为相对其他图像行更亮。与随机象素噪声比较，该相关线噪声常常相对地更为易见，且可能显著使图像质量恶化。
技术实现思路
本专利技术针对一种降低相关噪声的方法和系统。按照本专利技术的一个方面，本专利技术通过确定一象素校正值来降低成像器产生的数据中的相关噪声，能够在开始显示前，用该象素校正值调整图像数据。在本专利技术的一个实施例中，能够检验给定图像帧中每一组相关象素，以提供一复合图像值，可以把该复合图像值与先前帧同一组相关象素的一个或多个相关象素复合图像值比较。能够产生代表先前图像帧该组相关象素复合图像值的单个复合图像值。把当前帧的复合图像值与先前帧的复合图像值比较，以确定是否需要象素校正来降低最后图像中的相关噪声。如果需要象素校正，则在显示前调整该组相关象素。本专利技术更多的方面、目标、和优点，将在下面的详细描述、附图、和权利要求书中说明。附图说明包括的附图用于提供对本专利技术的进一步了解，还与详细的描述一起，用于解释本专利技术的原理。图1画出成像器电子线路的示意图。图2a画出X射线成像器装置产生的一个X射线图像例子。图2b画出有图像膺像的图2a的X射线图像。图3按照本专利技术一个实施例，画出用于降低相关线噪声的方法的流程图。图4表明把本专利技术应用于一行图像数据。图5画出可以供本专利技术一个实施例采用的结构。图6、7a、7b、和8是按照本专利技术各实施例的流程图，表明用于降低相关噪声的各种方法。具体实施例方式本专利技术针对一种降低电子成像器产生的图像中相关噪声的方法和系统。相关噪声的出现，是基于成像器上共同抽样的图像单元之间的相关。线噪声是因整条线的象素按相关方式抽样产生的。本专利技术提供一种方法和系统，用于调整每一相关象素群中象素的图像值，以降低相关噪声。按照本专利技术的一个方面，能够检验给定图像帧中每一组相关象素，以提供一复合图像值，可以把该复合图像值与先前帧同一组相关象素的一个或多个相关象素复合图像值比较。能够产生代表先前图像帧该组相关象素复合图像值的单个复合图像值。把当前帧的复合图像值与先前帧的复合图像值比较，以确定是否需要象素校正来降低最后图像中的相关噪声。如果需要象素校正，则在显示前调整该组相关象素。为说明本专利技术，下面的解释针对一种降低线相关噪声的方法和系统，该线相关噪声出现在成像器的整行或整列图像象素数据。本专利技术也可应用于除象素线之外的其他相关象素的聚集或颗粒度。例如，如果噪声只在某些线的一部分上存在，那么，可以把本专利技术只应用于包含过量噪声那些部分的线。作为另一个例子，本专利技术可以用于与相关象素块有关的地址噪声。图3按照本专利技术的一个实施例，画出降低线相关噪声方法的流程图。在302，本方法从成像器接收一整行的数据。为该被接收的一行数据，确定一复合值。该复合值可以是从能够用来代表一相关象素数据群的群导出的任何值。确定复合值的方法的例子，包括从一群数据值中计算一平均的、中位的、部分平均的、或部分中位的值。在步骤304，计算一行数据的图像值的线平均值，为接收的一行象素数据构成一复合值。在一个实施例中，是根据如下方程式，从各个象素强度值Pij(n)计算给定象素行的线平均值S(n)Si(n)=Σj=1xPij(n)/X---EQ.1]]>这里i是行号，j是列号，n是帧号，和X是该行中的象素数量。然后，本方法检索先前图像帧该同一行象素的先前递归滤波的线平均值(306)。用先前递归滤波的线平均值，为当前图像帧产生新的递归滤波线平均值(308)。在一个实施例中，应用如下的递归滤波Ri(n)＝βSi(n)+αRi(n-1)EQ.2这里Ri(n)是当前帧n中行i的新的递归滤波线平均值，Ri(n-1)是先前帧的递归滤波线平均值，α是递归滤波分数，和β＝1-α。在确定当前的Ri(n)值时，递归滤波分数α用于为当前帧和先前帧确定线平均值的相对权重。α值越大，越重视或越侧重先前帧的线平均值。更高的α值导致线噪声降低的更高电平，但可能因图像帧中目标的运动，产生图像模糊。用在本专利技术的最佳α值，与特定的图像及本专利技术针对的应用有关。一般说来，当把本专利技术用于有较均匀强度值的图像时，α值可以相对较高。当把本专利技术用于强度值有显著不均匀区域的图像时，α值可以相对较低。在本实施例中，对一系列中的第一帧，不对之进行递归滤波计算或校正，所以Ri(1)＝Si(1)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种降低图像数据中相关噪声的方法，包括：从成像装置接收一组相关数据，该组相关数据与当前图像帧的一组两个或更多相关图像象素对应；为该组相关数据确定一复合值；从一先前的图像帧接收一先前的复合值，该先前的复合值对应于该组两 个或更多相关图像象素；为当前图像帧的该组两个或更多相关图像象素，确定一新的滤波复合值；根据该新的滤波复合值，为当前图像帧的该组两个或更多相关图像象素，确定一象素校正值；和把该象素校正值应用于该组相关数据，以降低当前图 像帧该组两个或更多图像象素的相关噪声。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊凡P莫洛弗，理查德E考尔贝斯，克里斯托弗韦布，余健，
申请(专利权)人：瓦润医药系统技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]