本發(fā)明涉及X射線探測器領(lǐng)域，尤其涉及一種醫(yī)療用和工業(yè)用X射線探測器(例如CT探測器、X射線平板探測器，工業(yè)用CT探測器，工業(yè)用X射線平板探測器，光電二級管陣列探測器)的溫度修正系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在X射線檢測設(shè)備中，X射線探測器(例如CT探測器、X射線平板探測器)是非常重要的部件，其性能對成像質(zhì)量的影響巨大。

X射線探測器用于將穿過檢測對象的X射線轉(zhuǎn)換為電信號。一般，探測器包括光電二極管模塊和閃爍體模塊，閃爍體模塊將X射線轉(zhuǎn)換為光信號，光電二極管模塊將光信號轉(zhuǎn)換為電模擬信號。另外，探測器還包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(Data Acquisition System，DAS)，其用于將上述電模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與光電二極管模塊是分開的，但是近幾年，人們嘗試將二者集成在一起，并將具有這種結(jié)構(gòu)的探測器稱為DoD探測器。

由于光電二極管模塊和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的集成芯片為半導(dǎo)體材料硅，會隨著溫度變化產(chǎn)生響應(yīng)信號的漂移，導(dǎo)致圖像出現(xiàn)偽影。為了消除所述的漂移及圖像偽影，通常情況下的方法是使溫度保持恒定，這就需要在探測器上增加特定的溫度控制結(jié)構(gòu)，但是這種結(jié)構(gòu)的成本很高?；蛘撸谔綔y器內(nèi)部加裝溫度傳感器來探測溫度變化進(jìn)行溫度校正，這個(gè)方法，增加成本，探測的溫度與實(shí)際的溫度誤差很大，有時(shí)間滯后，并且，不能反映各個(gè)像素元單元的溫度差別，所以校正效果不夠好。

因此，為了解決X射線診斷設(shè)備的圖像信號溫度漂移的問題，需要提供一種新的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)及方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的示例性實(shí)施例提供了一種X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)，包括：偏置數(shù)據(jù)獲取模塊、偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊、轉(zhuǎn)換模塊、X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲 取模塊以及修正模塊。偏置數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取X射線探測器各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)；偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊用于將各像素單元當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)減去該像素單元在預(yù)設(shè)溫度下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)，以獲取各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量；X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù)下各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)；轉(zhuǎn)換模塊，根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量，其中該轉(zhuǎn)換函數(shù)以各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量和當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)作為自變量，并以各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量作為因變量；修正模塊通過將各像素單元當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)減去各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量，來獲取各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例還提供了一種X射線探測器的溫度修正方法，包括：獲取X射線探測器各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)；將各像素單元當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)減去該像素單元在預(yù)設(shè)溫度下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)，以獲取各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量；獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù)下各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量，其中該轉(zhuǎn)換函數(shù)以各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量和當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)作為自變量，并以各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量作為因變量；以及，通過將各像素單元當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)減去各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量，獲取各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例還提供了一種X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)，包括偏置數(shù)據(jù)獲取模塊、X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊、修正模塊。偏置數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取X射線探測器各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)；X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊用于獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù)下各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)；修正模塊用于根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)；該轉(zhuǎn)換函數(shù)為：gain＇＝gain-f＇(gain，offset)，其中，gain＇為各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)，gain為各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)，offset為各像素單元當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的示例性實(shí)施例還提供了一種X射線探測器的溫度修正方法，包括：獲取X射線探測器各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)；獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù)下各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù) 獲取各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)；該轉(zhuǎn)換函數(shù)為：gain＇＝gain-f＇(gain，offset)，其中，gain＇為各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)，gain為各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)，offset為各像素單元當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)。

通過下面的詳細(xì)描述、附圖以及權(quán)利要求，其他特征和方面會變得清楚。

附圖說明

通過結(jié)合附圖對于本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行描述，可以更好地理解本發(fā)明，在附圖中：

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)的框圖；

圖2為X射線探測器的各像素單元的偏置數(shù)據(jù)隨該像素單元的溫度變化的示意圖；

圖3為X射線探測器的各像素單元的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)隨該像素單元的溫度變化的示意圖；

圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)的框圖；

圖5為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)的框圖；

圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正方法的流程圖；

圖7為圖6中步驟S63之前轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取的流程圖；

圖8為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正方法的流程圖；

圖9A-9E為利用上述X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)及方法進(jìn)行溫度修正后獲得的圖像與傳統(tǒng)溫度修正獲得的圖像的對比圖。

具體實(shí)施方式

以下將描述本發(fā)明的具體實(shí)施方式，需要指出的是，在這些實(shí)施方式的具體描述過程中，為了進(jìn)行簡明扼要的描述，本說明書不可能對實(shí)際的實(shí)施方式的所有特征均作詳盡的描述。應(yīng)當(dāng)可以理解的是，在任意一種實(shí)施方式的實(shí)際實(shí)施過程中，正如在任意一個(gè)工程項(xiàng)目或者設(shè)計(jì)項(xiàng)目的過程中，為了實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，為了滿足系統(tǒng)相關(guān)的或者商業(yè)相關(guān)的限制，常常會做出各種各樣的具體決策，而這也會從一種實(shí)施方式到另一種實(shí)施方式之間發(fā)生改變。此外，還可以理解的是，雖然這種開發(fā)過程中所作出的努力可能 是復(fù)雜并且冗長的，然而對于與本發(fā)明公開的內(nèi)容相關(guān)的本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在本公開揭露的技術(shù)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一些設(shè)計(jì)，制造或者生產(chǎn)等變更只是常規(guī)的技術(shù)手段，不應(yīng)當(dāng)理解為本公開的內(nèi)容不充分。

除非另作定義，權(quán)利要求書和說明書中使用的技術(shù)術(shù)語或者科學(xué)術(shù)語應(yīng)當(dāng)為本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有一般技能的人士所理解的通常意義。本發(fā)明專利申請說明書以及權(quán)利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數(shù)量或者重要性，而只是用來區(qū)分不同的組成部分?！耙粋€(gè)”或者“一”等類似詞語并不表示數(shù)量限制，而是表示存在至少一個(gè)?！鞍ā被蛘摺鞍钡阮愃频脑~語意指出現(xiàn)在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵蓋出現(xiàn)在“包括”或者“包含”后面列舉的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件?！斑B接”或者“相連”等類似的詞語并非限定于物理的或者機(jī)械的連接，也不限于是直接的還是間接的連接。

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)的框圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10、偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊20、轉(zhuǎn)換模塊30、X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊40以及修正模塊50。

偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10用于獲取X射線探測器的各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset。

偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊20用于將各像素單元當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset減去該像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offset0，以獲取各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量Δoffset。該預(yù)設(shè)溫度T0可理解為基準(zhǔn)溫度、校準(zhǔn)溫度或參考溫度，例如進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)過程中所設(shè)置的探測器的像素單元的溫度。

各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset，即，在當(dāng)前的掃描過程中，掃描對象是待測人體、待測工件等時(shí)，產(chǎn)生的偏置數(shù)據(jù)。

像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offset0，即，在進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)，以校準(zhǔn)用的材料或空氣作為掃描對象而非待測的人體或工件、且該像素單元的溫度為預(yù)設(shè)溫度T0時(shí)，產(chǎn)生的偏置數(shù)據(jù)。

因此，在本發(fā)明的實(shí)施例中，為了便于理解，將校準(zhǔn)試驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)稱為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，而將當(dāng)前掃描過程中得到的數(shù)據(jù)稱為當(dāng)前數(shù)據(jù)。

X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊40用于獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù)條件下上述各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain(掃描對象是待測人體、工件等)。 預(yù)設(shè)掃描參數(shù)可包括X射線源的電壓kV，電流mA，掃描方式，掃描時(shí)間等。

轉(zhuǎn)換模塊30用于根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain，該轉(zhuǎn)換函數(shù)以各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量和當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)作為自變量，并以各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量作為因變量。

修正模塊50用于通過將各像素單元當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain(在溫度修正系統(tǒng)及方法流程中，被掃描的物體是待測的人體，工件等)減去各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain，來獲取各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇。各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇，即假設(shè)探測器的像素單元沒有產(chǎn)生溫度漂移時(shí)，其應(yīng)當(dāng)在當(dāng)前掃描中產(chǎn)生的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)。

下面將對以上各模塊所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)解釋：

1，各像素單元的偏置數(shù)據(jù)，其是指，在沒有射線照射條件下的探測器的信號，即未進(jìn)行X射線曝光時(shí)采集的該像素單元的信號，例如，一個(gè)像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset是在未進(jìn)行X射線曝光時(shí)采集的當(dāng)前溫度(例如在掃描過程中的實(shí)際溫度)下的信號，由于材料特性等原因，該像素單元的當(dāng)前溫度一般會由于溫度漂移而不同于其預(yù)設(shè)溫度；

2，各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量Δoffset，其是指，該像素單元在其當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset相對于在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offset0的增量；

3，各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain，其是指，在以待測人體或工件作為掃描對象所進(jìn)行的當(dāng)前掃描過程中，在進(jìn)行X射線曝光時(shí)采集的該像素單元在其當(dāng)前溫度下的信號；

4，各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain理論上是指，各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain相對于在其預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain0的差值。各像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain0，是指在進(jìn)行校準(zhǔn)試驗(yàn)時(shí)獲得的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)。各像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain0應(yīng)用在下述的轉(zhuǎn)換函數(shù)確定流程中。

下面將詳細(xì)介紹如何確定轉(zhuǎn)換函數(shù)以及利用確定好的轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行溫度修正的具體原理：

圖2為X射線探測器的各像素單元的偏置數(shù)據(jù)隨該像素單元的溫度變化 的示意圖。如圖2所示，通過研究發(fā)現(xiàn)，進(jìn)行X射線醫(yī)學(xué)掃描時(shí)，各像素單元的偏置數(shù)據(jù)隨其溫度是線性變化的，因此可以得出：

Δoffseti＝ηΔTi， (1)

其中，Δoffseti為X射線探測器的像素單元在非預(yù)設(shè)溫度Ti(Ti≠T0)下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offseti相對于該像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offset0的增量，η為常數(shù)，ΔTi為該非預(yù)設(shè)溫度Ti相對于預(yù)設(shè)溫度T0的增量。

根據(jù)上式(1)可知，可以用校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti來代表溫度增量ΔTi，即：

$\mathrm{\ΔTi}=\frac{1}{\mathrm{\η}}\mathrm{\Δoffseti}---\left(2\right)$

圖3為X射線探測器的各像素單元的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)隨該像素單元的溫度變化的示意圖。如圖3所示，由于探測器各像素單元的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)是隨該像素單元的溫度變化而變化的，在一個(gè)示例中，該變化關(guān)系可表示為：

Δgaini＝f(gaini,a′+b′*ΔTi+c′*ΔTi²) (3)

其中，Δgaini為X射線探測器的像素單元在非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini相對于該像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain0的增量，a′、b′、c′均為常數(shù)。

根據(jù)上式(2)和(3)，可以實(shí)現(xiàn)用校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini、校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini與校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti之間的關(guān)系表示校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini與溫度增量ΔTi之間的關(guān)系，并通過對多個(gè)非預(yù)設(shè)溫度下的多組數(shù)據(jù)(每組數(shù)據(jù)包括校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini、校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini與校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti)進(jìn)行擬合建立轉(zhuǎn)換函數(shù)，該轉(zhuǎn)換函數(shù)以像素單元的偏置數(shù)據(jù)增量(在進(jìn)行溫度校正的過程中，該偏置數(shù)據(jù)增量即像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量)和X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)(在進(jìn)行溫度校正的過程中，該偏置數(shù)據(jù)增量即像素單元當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù))作為自變量，X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量(在進(jìn)行溫度校正的過程中，該X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量即像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量)作為因變量，該轉(zhuǎn)換函數(shù)表示為：

Δgain＝f(gain,Δoffset) (4)

其中，Δgain為各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量，gain為各像素單元當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)，Δoffset為各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量。

因此，在修正由于溫度漂移造成的圖像信號漂移的問題時(shí)，可以將偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊20獲取的各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量Δoffset以及X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊40獲取的各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain代入上式(4)中，并執(zhí)行上式(4)的運(yùn)算法則來獲取各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain，并將該當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain從當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain中減去，即可獲得修正后X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇，即：

gain＇＝gain-Δgain (5)

圖4為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)的框圖。如圖4所示，為了確定合適的轉(zhuǎn)換函數(shù)，本發(fā)明實(shí)施例的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)還包括轉(zhuǎn)換函數(shù)確定模塊60和X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量獲取模塊70，并且本發(fā)明的實(shí)施例中的各模塊還用于執(zhí)行以下動作：

偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10還用于獲取各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offseti；

偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊20還用于將各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offseti減去該像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offset0，以得到各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti；

X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量獲取模塊70用于獲取各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini以及在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain0之間的差值(應(yīng)用于確定轉(zhuǎn)換函數(shù)的流程，掃描對象是非待測人體)，以作為各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini；

轉(zhuǎn)換函數(shù)確定模塊60，用于根據(jù)各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti、校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini和校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini之間的對應(yīng)關(guān)系確定上述轉(zhuǎn)換函數(shù)(4)。

可選地，為了更精確地對X射線探測器進(jìn)行溫度修正，各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offseti是在多次掃描中得到的多個(gè)校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)的平均值，各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini是在上述多次掃描中得到的多個(gè)校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)的平均值。

在一種實(shí)施例中，上述轉(zhuǎn)換函數(shù)(4)具體可確定為：

Δgain＝f(gain,a+b*Δoffset) (6)

為了對X射線探測器進(jìn)行更精確的溫度修正，上述轉(zhuǎn)換函數(shù)(4)可進(jìn)一步表示為：

Δgain＝f(gain,a+b*Δoffset+c*Δoffset²) (7)

上式(6)、(7)中，a、b、c均為常數(shù)。

具體地，可通過擬合各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini、校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti、校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)與上述轉(zhuǎn)換函數(shù)(6)或(7)獲得a、b、c的值。

圖5為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)的框圖。利用上式(4)，可獲得探測器的像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain，并利用測得的當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)減去該增量，來獲得修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇。本實(shí)施例中，可根據(jù)上述原理對上式(4)進(jìn)行變形，以直接將像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)以及X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)作為自變量，來直接獲取該像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇，原理如下：

由上式(4)可得：

(gain-gain＇)＝f(gain，offset-offset0) (8)，

其中，offset0為像素單元在預(yù)設(shè)溫度下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)，其為已知的定值；offset為像素單元在非預(yù)設(shè)溫度下的偏置數(shù)據(jù)，其為在進(jìn)行當(dāng)前掃描時(shí)測得的該像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)；gain為：在進(jìn)行當(dāng)前掃描時(shí)測得的當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)；gain＇為：在進(jìn)行當(dāng)前掃描時(shí)需要求得的修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)(即，假設(shè)當(dāng)前掃描時(shí)該像素單元沒有發(fā)生溫度漂移時(shí)獲得的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù))。

由于offset0為定值，根據(jù)上式(8)，可獲得以各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset以及X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain為自變量，并以各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇作為因變量的轉(zhuǎn)換函數(shù)：

gain＇＝gain-f＇(gain，offset) (9)。

因此，本實(shí)施例的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)包括偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10＇、X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊40＇以及修正模塊80。

偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10＇用于獲取X射線探測器各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset；X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊40＇用于獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù) 下各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain；修正模塊80用于，根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù)(9)獲取各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇，即其在預(yù)設(shè)溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)。其中上述轉(zhuǎn)換函數(shù)(9)以各像素單元當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset和X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain作為自變量，并以各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇作為因變量。

圖6為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正方法的流程圖。如圖6所示，該方法包括以下步驟：

步驟S61：獲取X射線探測器各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset；

步驟S62：將各像素單元當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset減去該像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offset0，以獲取各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量Δoffset；

步驟S63：獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù)下各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain；

步驟S64：根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain，其中該轉(zhuǎn)換函數(shù)以各像素單元當(dāng)前的偏置數(shù)據(jù)增量Δoffset和當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain作為自變量，并以各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain作為因變量；

步驟S65：通過將各像素單元當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain減去各像素單元當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgain，獲取各像素單元修正后X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇。

上述X射線探測器的溫度修正方法的實(shí)施例具體可由圖所示的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)來執(zhí)行，例如，分別通過偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10、偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊20、X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊40、轉(zhuǎn)換模塊30以及修正模塊50來執(zhí)行步驟S61-S65。

可選地，步驟S64之前還包括轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取的步驟，圖7為圖6中步驟S64之前轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取的流程圖。如圖7所示，轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取具體包括步驟S60a-S60d：

步驟S60a：獲取各像素單元在至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offseti；例如，本步驟中，可通過偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10獲取各像素單元在至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offseti。

步驟S60b：將各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù) 據(jù)offseti減去各像素單元在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)offset0，以得到各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti；本步驟可通過偏置數(shù)據(jù)增量獲取模塊20來執(zhí)行。

步驟S60c：獲取各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini以及在預(yù)設(shè)溫度T0下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain0之間的差值(gaini-gain0)，以作為各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini；本步驟可通過X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量(掃描對象為確定轉(zhuǎn)換函數(shù)用的材料或空氣，非待測人體)獲取模塊70來執(zhí)行。

步驟S60d：根據(jù)各像素單元在該至少一個(gè)非預(yù)設(shè)溫度Ti下的校準(zhǔn)偏置數(shù)據(jù)增量Δoffseti、校準(zhǔn)X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gaini和X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量Δgaini之間的對應(yīng)關(guān)系確定上述轉(zhuǎn)換函數(shù)并對確定的轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行存儲。本步驟可通過轉(zhuǎn)換函數(shù)確認(rèn)模塊60執(zhí)行。圖8為本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供的X射線探測器的溫度修正方法的流程圖。如圖8所示，該方法包括以下步驟：

步驟S81：獲取X射線探測器各像素單元在當(dāng)前溫度下的偏置數(shù)據(jù)offset；

步驟S82：獲取在預(yù)設(shè)掃描參數(shù)下各像素單元在當(dāng)前溫度下的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain；

步驟S83：根據(jù)預(yù)存的轉(zhuǎn)換函數(shù)(9)獲取各像素單元修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)gain＇。

圖8所示的X射線探測器的溫度修正方法具體可由圖5所示的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)來執(zhí)行，例如，分別通過偏置數(shù)據(jù)獲取模塊10＇、偏置X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)獲取模塊40＇以及修正模塊80來執(zhí)行步驟S81-S33。

圖9A-9E為利用上述X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)及方法進(jìn)行溫度修正后獲得的圖像與傳統(tǒng)溫度修正獲得的圖像的對比圖。其中，圖9A示出了探測器在標(biāo)準(zhǔn)溫度26℃(例如上述的預(yù)設(shè)溫度)時(shí)獲取的圖像；圖9B示出了探測器溫度在46℃時(shí)且未進(jìn)行溫度修正時(shí)獲取的圖像；圖9C示出了探測器溫度在46℃時(shí)但利用了本發(fā)明的溫度修正系統(tǒng)及方法進(jìn)了溫度修正后獲取的圖像；圖9D示出了圖9B與圖9A中圖像數(shù)據(jù)相減后獲取的圖像；圖9E示出了圖9C與圖9A中圖像數(shù)據(jù)相減后獲取的圖像。從圖9B和圖9D可以看出，未利用本發(fā)明的溫度修正系統(tǒng)及方法進(jìn)行溫度修正時(shí)，獲取的圖像具有明顯的偽影(位于圖像中心部分)，由圖9C和9E可以看出，利用本發(fā)明進(jìn)行溫度修正后，去除了圖像偽影，并且與標(biāo)準(zhǔn)溫度下的圖像(圖9A)差異很 小。

本發(fā)明實(shí)施例中的X射線探測器的溫度修正系統(tǒng)和方法通過利用獲取的偏置數(shù)據(jù)增量來確定當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量，并將該當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量從當(dāng)前的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)減去，以能夠得到各個(gè)像素單元在預(yù)設(shè)溫度下的圖像數(shù)據(jù)，能夠有效去除偽影，增強(qiáng)圖像質(zhì)量。相較傳統(tǒng)的溫度控制方法，減少了由于溫度傳感元器件差異造成的誤差，且成本低，無需使用溫度傳感器、線纜、數(shù)據(jù)讀出裝置等。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的上述實(shí)施例雖然只示例性地描述了利用兩種轉(zhuǎn)換函數(shù)獲取修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)的方式，但是其原理都是利用了將本需要測量的溫度漂移(溫度增量)與X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)的變化之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)化為中間數(shù)據(jù)(例如，隨溫度變化的偏置數(shù)據(jù)增量、隨溫度變化的偏置數(shù)據(jù)、隨溫度變化的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)增量、隨溫度變化的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù))的變化與修正后X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)的變化之間的關(guān)系，從而避免直接測量溫度漂移，而通過將該中間數(shù)據(jù)作為自變量來建立轉(zhuǎn)換函數(shù)，并最終獲取修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)。因此，即使對上述的轉(zhuǎn)換函數(shù)進(jìn)行形式上的任何變化，只要是以溫度漂移的偏置數(shù)據(jù)和修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)之間的中間數(shù)據(jù)作為變量來獲取修正后的X射線響應(yīng)數(shù)據(jù)的方法都應(yīng)視為落入了本發(fā)明的保護(hù)范圍。

上面已經(jīng)描述了一些示例性實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解的是，可以做出各種修改。例如，如果所描述的技術(shù)以不同的順序執(zhí)行和/或如果所描述的系統(tǒng)、架構(gòu)、設(shè)備或電路中的組件以不同方式被組合和/或被另外的組件或其等同物替代或補(bǔ)充，則可以實(shí)現(xiàn)合適的結(jié)果。相應(yīng)地，其他實(shí)施方式也落入權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。

把本發(fā)明實(shí)施到CT探測器、X射線平板探測器，工業(yè)用CT探測器，工業(yè)用X射線平板探測器，及光電二級管陣列探測器上，也落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。