專利名稱：一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)字X射線成像系統(tǒng)，特別是涉及一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前已有多種放射成像系統(tǒng)被廣泛使用。這些系統(tǒng)通常先產(chǎn)生X射線，然后穿透待成像物體，再由物體后方的數(shù)字探測器接收并處理信號(hào)。越來越多的X射線系統(tǒng)使用數(shù)字電路來探測經(jīng)過物體削弱，分散或吸收后的X射線。在醫(yī)療診斷中，這樣的系統(tǒng)可用于身體內(nèi)部組織的成像及診斷疾病?；镜腦射線系統(tǒng)僅僅用于生成投影圖像。盡管圖像數(shù)據(jù)可用于多種顯示模式，但這樣的投影圖像通常以負(fù)片影像顯示。除投影X射線系統(tǒng)外，目前基于類似的X射線放射生成和探測技術(shù)還有更先進(jìn)的X光透視系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)和斷層合成系統(tǒng)。例如在計(jì)算斷層和斷層合成系統(tǒng)中，通過單一軸面的X射線旋轉(zhuǎn)照射人體，由于不同的組織對(duì)X射線的吸收能力不同，可以用電腦的三維技術(shù)重建出斷層面影像。某些偽影是已知的并且可以消除或修改，但某些偽影是現(xiàn)有技術(shù)很難消除的。例如，數(shù)字探測器X射線系統(tǒng)會(huì)由于存在電磁干擾(electromagnetic interference)而留下偽影。電磁干擾的來源包括X射線成像系統(tǒng)中的各種電子元器件如無線電頻率燒蝕擋板和磁導(dǎo)管導(dǎo)航系統(tǒng)等。由不同相位、頻率和振幅的電磁干擾所產(chǎn)生的偽影將會(huì)在重建圖像里顯示為和原圖重疊的更暗或更亮的平行行。這些偽影不僅干擾原圖，而且會(huì)影響圖片在醫(yī)療診斷中的有效使用。如本來可以顯現(xiàn)的某些細(xì)小特征可能被這種偽影掩蓋。它還可能干擾計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)如計(jì)算機(jī)輔助探測和診斷算法、分割算法等的有效使用。因此需要開發(fā)一種系統(tǒng)來消除放射影像數(shù)據(jù)中的偽影和噪聲。尤其需要一種系統(tǒng)來處理由于電磁干擾弓丨起的噪聲。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中各種系統(tǒng)收集圖像數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)存在各種偽影的問題，本實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，可將干擾錯(cuò)誤顯示并更正，從而減少可能會(huì)出現(xiàn)在圖像數(shù)據(jù)及重建圖像中偽影的用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)。為了解決上述問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是:一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制器，其特征在于:還包括探測器控制器、控制電路和探測器，所述控制電路與探測器控制器相連用于向探測器發(fā)出X射線，所述探測器耦合到探測器控制器上，探測器控制器用于接收探測器發(fā)出的信號(hào)，所述探測器控制器和控制電路分別與系統(tǒng)控制器相連接。前述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:還包括輸出設(shè)備，所述系統(tǒng)控制器至少連接一個(gè)輸出設(shè)備。前述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:還包括工作臺(tái)，所述系統(tǒng)控制器至少連接一個(gè)工作臺(tái)。前述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述控制設(shè)備采用顯示器或打印機(jī)。前述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述探測器采用數(shù)字探測器。前述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字探測器包括探測器控制電路、調(diào)節(jié)器電路、行驅(qū)動(dòng)、列驅(qū)動(dòng)和控制器主板，所述探測器控制電路用于觸發(fā)時(shí)間及控制行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)的電子，以獲得圖像數(shù)據(jù)，探測器控制電路還傳輸電流和控制信號(hào)給調(diào)節(jié)器電路，并從調(diào)節(jié)器電路接收數(shù)字圖像像素?cái)?shù)據(jù)，所述行驅(qū)動(dòng)、列驅(qū)動(dòng)被連接到探測器主板。前述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:在調(diào)節(jié)器電路和行驅(qū)動(dòng)之間設(shè)置有與行驅(qū)動(dòng)相耦合的行數(shù)據(jù)總線，行數(shù)據(jù)總線包括多個(gè)導(dǎo)體，用于開啟行驅(qū)動(dòng)多行讀出，以及中斷行驅(qū)動(dòng)輸出，并使用電荷補(bǔ)償電壓來選擇行。前述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述列驅(qū)動(dòng)與列數(shù)據(jù)總線相耦合，列數(shù)據(jù)總線40包括附加導(dǎo)體，用于當(dāng)行驅(qū)動(dòng)被順序開啟時(shí)，控制列驅(qū)動(dòng)的讀出。本實(shí)用新型的有益效果是:在不同的環(huán)境中使用此系統(tǒng)，系統(tǒng)附近的設(shè)備，以及不同頻率和振幅會(huì)對(duì)本實(shí)用新型系統(tǒng)進(jìn)行干擾。而本實(shí)用新型系統(tǒng)可以通過輸出設(shè)備顯示出并更正所述干擾，從而減少可能會(huì)出現(xiàn)在圖像數(shù)據(jù)及重建圖像中的偽影。本實(shí)用新型系統(tǒng)干擾還可以在后處理步驟中顯示和更正，這樣的好處是此操作可以在遠(yuǎn)離圖像系統(tǒng)的其他地方完成。

圖1是采用本實(shí)用新型技術(shù)的數(shù)字X射線成像系統(tǒng)的示意圖。圖2是圖1所示系統(tǒng)中探測器的功能電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制器22、探測器控制器20、控制電路18、探測器16、工作臺(tái)24和輸出設(shè)備22，探測器16可采用數(shù)字探測器，所述控制電路18與探測器控制器20相連用于向探測器16發(fā)出X射線，所述探測器16耦合到探測器控制器20上，探測器控制器20用于接收探測器16發(fā)出的信號(hào)，所述探測器控制器20和控制電路18分別與系統(tǒng)控制器22相連接。系統(tǒng)控制器22至少連接一個(gè)輸出設(shè)備26。系統(tǒng)控制器22還至少連接一個(gè)工作臺(tái)26。X射線12由電源/控制電路18控制。探測器16耦合到探測器控制器20，探測器控制器20負(fù)責(zé)接收探測器16發(fā)出的信號(hào)，也執(zhí)行各種信號(hào)處理和過濾操作，如動(dòng)態(tài)范圍的初步調(diào)整，數(shù)字圖像數(shù)據(jù)的交織等。電源/控制電路18和探測器控制器20都會(huì)響應(yīng)系統(tǒng)控制器22發(fā)出的信號(hào)。通常系統(tǒng)控制器22操作成像系統(tǒng)來執(zhí)行檢查及處理所或圖像數(shù)據(jù)。在目前的情況下，系統(tǒng)控制器28包括基于通用或?qū)Ｓ玫臄?shù)字計(jì)算機(jī)的信號(hào)處理電路，和用于存儲(chǔ)程序、配置參數(shù)和圖像數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。電源/控制電路18發(fā)出X射線12后，一部分X射線12穿過待成像物體如病人14.一部分X射線12繞過病人到達(dá)數(shù)字探測器16。所述探測器16將其表面接收到的X射線12轉(zhuǎn)化為能量較小的光子，然后再轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，用于重建物體被照部位的圖像。圖1所示的實(shí)施例中，系統(tǒng)控制器22至少連接一個(gè)輸出設(shè)備26，如顯示器或打印機(jī).輸出設(shè)備22可能包括標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫挠?jì)算機(jī)顯示器或相關(guān)處理電路。一個(gè)或多個(gè)工作臺(tái)24也會(huì)被連接到系統(tǒng)里用來輸出系統(tǒng)參數(shù)，提交檢查，查看圖像等。通常系統(tǒng)中顯示器、打印機(jī)、工作臺(tái)及類似的設(shè)備可以離數(shù)據(jù)采集組件很近，，也可以遠(yuǎn)離這些組件，可以在醫(yī)院里的其他地方，甚至在另一個(gè)完全不同的地點(diǎn)，只需通過配置網(wǎng)絡(luò)如英特網(wǎng)或虛擬專用網(wǎng)等連接到圖像采集系統(tǒng)里。圖2是數(shù)字探測器16的功能部件的示意圖。探測器控制電路30用于觸發(fā)時(shí)間及控制行和列的電子，以獲得圖像數(shù)據(jù)。探測器控制電路30傳輸電流和控制信號(hào)給調(diào)節(jié)器電路32，并從調(diào)節(jié)器電路32接收數(shù)字圖像像素?cái)?shù)據(jù)。在此實(shí)施例中，探測器16包括一個(gè)閃爍體，把探測器表面接收到的X射線光子轉(zhuǎn)化成較低能量的光子。一行光電探測器再把所述光子轉(zhuǎn)化成電子信號(hào)，此電子信號(hào)的強(qiáng)弱能體現(xiàn)光子的數(shù)量或影響探測器表面單個(gè)像素區(qū)的輻射強(qiáng)度。在某些實(shí)施例中，X射線光子也可被直接轉(zhuǎn)化為電子信號(hào)。讀出電路再將獲得的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為可以被處理、存儲(chǔ)及顯示的數(shù)字信號(hào)。圖像重建后會(huì)顯示在如顯示器26或工作臺(tái)24上。在此實(shí)施例中，陣列光電探測器是由非晶硅組成。陣列以行和列的結(jié)構(gòu)組成，每一個(gè)元素由一個(gè)光電二極管和一個(gè)薄膜晶體管組成。每個(gè)二極管的陰極和晶體管的源頭連接，二極管的陽極和負(fù)偏置電壓連接。每一行晶體管的門彼此連接，行電極和掃描電子相連。列中的晶體管彼此連接，每一列的電極和每個(gè)單獨(dú)的讀出電路相連。如圖2中的實(shí)施例，行數(shù)據(jù)總線34包括多個(gè)導(dǎo)體，用于開啟探測器多行讀出，以及中斷行，使用電荷補(bǔ)償電壓來選擇行。列數(shù)據(jù)總線40包括附加導(dǎo)體，目的是當(dāng)行被順序開啟時(shí)，控制列的讀出。行數(shù)據(jù)總線34和一系列的行驅(qū)動(dòng)36相耦合，每一個(gè)行驅(qū)動(dòng)控制幾行的開啟。同樣的，列驅(qū)動(dòng))8和列數(shù)據(jù)總線40相耦合，為了控制探測器所有列的讀出。在此實(shí)施例中，行驅(qū)動(dòng)36和列驅(qū)動(dòng)38都被連接到探測器主板50，所述主板被分為若干小的區(qū)域.每一個(gè)區(qū)域連接一個(gè)行驅(qū)動(dòng)36。同樣的，每一列驅(qū)動(dòng)38和若干列連接。上述光電二極管和薄膜晶體管排列定義了一系列的像素或離散圖形元素，每一個(gè)像素，即光電二極管的交叉處都有一個(gè)薄膜晶體管。每一行被行驅(qū)動(dòng)36啟動(dòng),每一個(gè)光電二極管發(fā)出的信號(hào)會(huì)被讀出電路38所接收，并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)在進(jìn)行接下來的處理和圖像重建。于是當(dāng)所有像素晶體管的門上的掃描線被激活時(shí)，整行像素將被同時(shí)控制。接下來，那一行上的每一個(gè)像素和一條數(shù)據(jù)線連接，通過一個(gè)讀出電路的開關(guān)，來存儲(chǔ)光電二極管的電荷。在某些系統(tǒng)中，電荷會(huì)用過每一個(gè)相連的讀出通道被同時(shí)存儲(chǔ)在一行里的所有像素中，讀出電路將前一行的測量由模擬電壓轉(zhuǎn)化為數(shù)字值。然后讀出電路會(huì)把數(shù)字值傳送至下一級(jí)子系統(tǒng)進(jìn)行某些處理然后再在顯示器上顯示診斷圖像或?qū)⑺〉侥z片上。用于開啟行的電路在目前情況下指場效應(yīng)晶體管電路(FET)。所述場效應(yīng)晶體管被置于“開啟”或?yàn)殚_啟行所需的傳導(dǎo)狀態(tài)，和“關(guān)閉”或當(dāng)行不需要開啟讀出是的非傳導(dǎo)狀態(tài)。行驅(qū)動(dòng)和列讀出電路所需的電路元件不是固定的，此實(shí)用新型不限于使用場效應(yīng)晶體管電路或其他電路元件。要想去除圖像數(shù)據(jù)中由電磁干擾引起的偽影，可以先獲取圖像數(shù)據(jù)(包括所需圖像數(shù)據(jù)及電磁干擾噪聲)，接著處理這個(gè)數(shù)據(jù)來識(shí)別出電磁干擾噪聲，然后再去掉此噪音來獲得修正后的圖像。在當(dāng)前實(shí)施例中，圖像數(shù)據(jù)和補(bǔ)償數(shù)據(jù)同時(shí)讀出，這兩個(gè)讀出操作都包括場效應(yīng)晶體管電路開啟時(shí)讀出數(shù)據(jù)，和場效應(yīng)晶體管電路關(guān)閉時(shí)讀出數(shù)據(jù)。以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上大的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本方明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制器，其特征在于:還包括探測器控制器、控制電路和探測器，所述控制電路與探測器控制器相連用于向探測器發(fā)出X射線，所述探測器耦合到探測器控制器上，探測器控制器用于接收探測器發(fā)出的信號(hào)，所述探測器控制器和控制電路分別與系統(tǒng)控制器相連接。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:還包括輸出設(shè)備，所述系統(tǒng)控制器至少連接一個(gè)輸出設(shè)備。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:還包括工作臺(tái)，所述系統(tǒng)控制器至少連接一個(gè)工作臺(tái)。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述輸出設(shè)備采用顯示器或打印機(jī)。
5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述探測器采用數(shù)字探測器。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字探測器包括探測器控制電路、調(diào)節(jié)器電路、行驅(qū)動(dòng)、列驅(qū)動(dòng)和控制器主板，所述探測器控制電路用于觸發(fā)時(shí)間及控制行驅(qū)動(dòng)和列驅(qū)動(dòng)的電子，以獲得圖像數(shù)據(jù)，探測器控制電路還傳輸電流和控制信號(hào)給調(diào)節(jié)器電路，并從調(diào)節(jié)器電路接收數(shù)字圖像像素?cái)?shù)據(jù)，所述行驅(qū)動(dòng)、列驅(qū)動(dòng)被連接到探測器主板。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:在調(diào)節(jié)器電路和行驅(qū)動(dòng)之間設(shè)置有與行驅(qū)動(dòng)相耦合的行數(shù)據(jù)總線，行數(shù)據(jù)總線包括多個(gè)導(dǎo)體，用于開啟行驅(qū)動(dòng)多行讀出，以及中斷行驅(qū)動(dòng)輸出，并使用電荷補(bǔ)償電壓來選擇行。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，其特征在于:所述列驅(qū)動(dòng)與列數(shù)據(jù)總線相耦合，列數(shù)據(jù)總線(40)包括附加導(dǎo)體，用于當(dāng)行驅(qū)動(dòng)被順序開啟時(shí)，控制列驅(qū)動(dòng)的讀出。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)，包括系統(tǒng)控制器，其特征在于還包括探測器控制器、控制電路和探測器，所述控制電路與探測器控制器相連用于向探測器發(fā)出X射線，所述探測器耦合到探測器控制器上，探測器控制器用于接收探測器發(fā)出的信號(hào)，所述探測器控制器和控制電路分別與系統(tǒng)控制器相連接。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)有技術(shù)中各種系統(tǒng)收集圖像數(shù)據(jù)時(shí)都會(huì)存在各種偽影的問題，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，可將干擾錯(cuò)誤顯示并更正，從而減少可能會(huì)出現(xiàn)在圖像數(shù)據(jù)及重建圖像中偽影的用于獲取和處理離散像素圖像數(shù)據(jù)的圖像系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61B6/00GK202950665SQ20122058478
公開日2013年5月29日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者徐榭, 徐開文 申請人:無錫開威爾系統(tǒng)科技有限公司