X射線成像設(shè)備和x射線成像方法
【專利摘要】在此公開了一種X射線成像設(shè)備和X射線成像方法。所述X射線成像設(shè)備用于根據(jù)基于對象的厚度、密度或X射線衰減屬性的區(qū)域來控制在X射線檢測時的靈敏度或增益，以提供與每個對象的各個厚度、密度或X射線衰減屬性相應(yīng)的高動態(tài)范圍圖像。所述X射線成像設(shè)備包括：X射線產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生X射線并將X射線輻射到對象；X射線檢測器，用于檢測穿過對象的X射線并將穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為圖像信號；控制器，用于分析對象的圖像信號并根據(jù)檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益。
【專利說明】X射線成像設(shè)備和X射線成像方法
[0001]本申請要求于2013年I月3日在韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的第10-2013-0000501號韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，該申請的公開通過引用完整地合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明的實施例涉及一種使X射線穿過對象以產(chǎn)生X射線圖像的X射線成像設(shè)備和X射線成像方法。
【背景技術(shù)】
[0003]X射線成像設(shè)備將X射線輻射到對象,分析穿過對象的X射線，并檢查對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于X射線的透射率根據(jù)構(gòu)成對象的材料的屬性而變化，因此可經(jīng)由檢測通過對象的X射線通量來對對象的內(nèi)部結(jié)構(gòu)成像。
[0004]如果執(zhí)行了自動曝光控制(AEC)，則可分析對象的預(yù)先拍攝以計算根據(jù)對象的屬性而優(yōu)化的X射線成像條件，然后，可基于計算的成像條件來執(zhí)行主拍攝。
[0005]然而，在AEC中，由于針對預(yù)先拍攝圖像的整個區(qū)域或預(yù)定區(qū)域的特定強度水平而對整個圖像等同地設(shè)置了優(yōu)化的成像條件，因此強度水平可根據(jù)對象的每個區(qū)域的密度、厚度或衰減屬性而減小或飽和。因此，可能無法獲得針對每個區(qū)域的精確信息。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的一方面在于提供一種X射線成像設(shè)備和用于所述X射線成像設(shè)備的X射線成像方法。所述X射線成像設(shè)備用于根據(jù)基于對象的厚度、密度或X射線衰減屬性的區(qū)域來控制在X射線檢測時的靈敏度或增益，以提供與每個對象的各個厚度、密度或X射線衰減屬性相應(yīng)的高動態(tài)范圍圖像。
[0007]將在下面的描述中部分闡述本發(fā)明的其他方面，并且本發(fā)明的其他方面將從描述中部分是顯然的，或者可通過本發(fā)明的實施而得知。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種X射線成像設(shè)備，包括:X射線產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生X射線并將X射線輻射到對象；χ射線檢測器，用于檢測穿過對象的X射線并將穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為圖像信號；控制器，用于分析對象的圖像信號并根據(jù)檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益。
[0009]X射線檢測器可包括多個像素區(qū)域，X射線檢測器的每個檢測區(qū)域包括至少一個像素區(qū)域。
[0010]控制器可分析對象的圖像信號，并提取噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域。
[0011]控制器可將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或大于第一預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為飽和區(qū)域，并將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或小于第二預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為噪聲區(qū)域。
[0012]控制器可將高于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的噪聲區(qū)域的增益，并將低于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的飽和區(qū)域的增益。[0013]控制器可將高于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或大于第一預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域的增益，并將低于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或小于第二預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域的增益。
[0014]控制器可根據(jù)X射線檢測器的檢測區(qū)域來設(shè)置偏移。
[0015]X射線檢測器可包括:放大器，用于放大轉(zhuǎn)換的電信號；增益控制電路，用于接收由控制器設(shè)置的增益并控制放大器的增益。
[0016]X射線檢測器還可包括:偏移控制電路，用于接收由控制器設(shè)置的偏移并控制X射線檢測器的偏移。
[0017]X射線產(chǎn)生器可將X射線輻射到對象以進行預(yù)先拍攝，由控制器分析的圖像信號可以是從在預(yù)先拍攝時穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換的圖像信號。[0018]X射線檢測器可根據(jù)由控制器設(shè)置的增益來控制檢測區(qū)域的增益，將在主拍攝時穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為圖像信號，根據(jù)受控的增益放大并輸出圖像信號。
[0019]X射線檢測器可根據(jù)由控制器設(shè)置的增益來控制檢測區(qū)域的增益，根據(jù)受控的增益再次放大并輸出轉(zhuǎn)換的圖像信號。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種產(chǎn)生X射線圖像的方法，所述方法包括:產(chǎn)生X射線并將X射線輻射到對象；檢測穿過對象的X射線并將穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為圖像信號；分析對象的圖像信號并根據(jù)檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益。
[0021]X射線檢測器可包括多個像素區(qū)域，X射線檢測器的每個檢測區(qū)域可包括至少一個像素區(qū)域。
[0022]分析對象的圖像信號的步驟可包括:分析對象的圖像信號，并提取噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域。
[0023]分析對象的圖像信號的步驟可包括:將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或大于第一預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為飽和區(qū)域，并將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或小于第二預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為噪聲區(qū)域。
[0024]根據(jù)檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益的步驟可包括:將高于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的噪聲區(qū)域的增益，并將低于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的飽和區(qū)域的增益。
[0025]分析對象的圖像信號并根據(jù)檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益的步驟可包括:將高于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或大于第一預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域的增益，并將低于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或小于第二預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域的增益。
[0026]所述方法還可包括:根據(jù)X射線檢測器的檢測區(qū)域設(shè)置偏移。
[0027]分析的對象的圖像信號可以是從在預(yù)先拍攝時穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換的圖像信號。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]從下面結(jié)合附圖對實施例進行的描述，本發(fā)明的這些和/或其他方面將變得顯然和更易于理解，其中:[0029]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備的框圖；
[0030]圖2是示出用于乳房X射線照相術(shù)的X射線成像設(shè)備的外觀的示圖；
[0031]圖3是在對象是乳房的情況下的對象的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0032]圖4是示意性示出通過對象的X射線通量的曲線圖；
[0033]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備的框圖；
[0034]圖6A是示意性示出根據(jù)通過對象的X射線通量的X射線檢測器的輸出電壓的變化的曲線圖；
[0035] 圖6B是示意性示出包括噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域的原始圖像的曲線圖；
[0036]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備中的一個像素區(qū)域的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖；
[0037]圖8A是示出當(dāng)像素區(qū)域的增益增加時輸出電壓與飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域之間的關(guān)系的曲線圖；
[0038]圖SB是示出當(dāng)像素區(qū)域的增益減小時輸出電壓與飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域之間的關(guān)系的曲線圖；
[0039]圖9是示出當(dāng)在圖像處理器中執(zhí)行預(yù)處理時的動態(tài)范圍的曲線圖；
[0040]圖10是示出通過對象的X射線通量、輸出電壓和偏移之間的關(guān)系的曲線圖；
[0041]圖11是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備中的偏移可受控制的一個像素區(qū)域的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖；
[0042]圖12是示出當(dāng)偏移減小時輸出電壓與飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域之間的關(guān)系的曲線圖；
[0043]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在控制X射線成像設(shè)備的方法中的設(shè)置增益的方法的流程圖；
[0044]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在控制X射線成像設(shè)備的方法中的設(shè)置增益并根據(jù)設(shè)置的增益執(zhí)行主拍攝的方法的流程圖；
[0045]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在控制X射線成像設(shè)備的方法中的在主拍攝中設(shè)置增益的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0046]以下，將參照附圖描述根據(jù)示例性實施例的X射線成像設(shè)備和控制X射線成像設(shè)備的方法。
[0047]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備的框圖，圖2是示出用于乳房X射線照相術(shù)的X射線成像設(shè)備的外觀的示圖。
[0048]X射線成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)或控制條件可根據(jù)將被成像的對象而改變。雖然將由X射線成像設(shè)備100成像的對象不受限制，但是在圖2中用于乳房X射線照相術(shù)的X射線成像設(shè)備被示出為X射線成像設(shè)備的詳細示例性應(yīng)用。
[0049]參照圖1和圖2，X射線成像設(shè)備100包括:X射線產(chǎn)生器110，用于產(chǎn)生X射線并將X射線輻射到對象；x射線檢測器120，用于檢測穿過對象的X射線；控制器130，用于分析對象的圖像并根據(jù)分析的結(jié)果設(shè)置X射線成像條件或X射線檢測靈敏度。
[0050]X射線產(chǎn)生器110包括在殼體111中以產(chǎn)生X射線并將X射線輻射到對象。如果對象30是乳房,則對象位于壓迫槳(compression paddle)20與X射線檢測器120之間，并且X射線在乳房被壓迫槳20壓迫的狀態(tài)下輻射到乳房。
[0051]X射線產(chǎn)生器110從電源(未示出)接收功率并產(chǎn)生X射線?？赏ㄟ^管電壓控制X射線能級，可通過管電流和X射線曝光時間控制X射線劑量或通量。
[0052]X射線產(chǎn)生器110輻射單色X射線或多色X射線。作為實施例，X射線產(chǎn)生器110可輻射具有預(yù)定能帶的多色X射線，并且輻射的X射線的能帶由上限和下限限定。
[0053]能帶的上限(即，福射的X射線的最大能量)受管電壓的電平控制，能帶下限卿，輻射的X射線的最小能量)可受設(shè)置在X射線產(chǎn)生器內(nèi)部或外部的濾波器控制。如果低能帶的X射線通過濾波器被過濾，則輻射的X射線的平均能量可以增加。
[0054]X射線檢測器120可被實現(xiàn)為半導(dǎo)體裝置(諸如電荷耦合器件(CXD)、互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)裝置或薄膜晶體管(TFT))，并檢測穿過對象的X射線且將檢測到的X射線轉(zhuǎn)換為電信號。將檢測到的X射線轉(zhuǎn)換為電信號的方法可被劃分為直接轉(zhuǎn)換方法和間接轉(zhuǎn)換方法。直接轉(zhuǎn)換方法使用光電導(dǎo)體以通過X射線的吸收產(chǎn)生電荷，而間接轉(zhuǎn)換方法是使得穿過對象的X射線與閃爍體反應(yīng)以發(fā)射具有可見光波長的光子并通過光接收元件將光子轉(zhuǎn)換為電荷的方法。X射線成像設(shè)備100在X射線檢測器120的檢測方法或?qū)嵤┓绞椒矫娌皇芟拗?。在下面描述的實施例中，為描述方便，假設(shè)X射線檢測器120被實現(xiàn)為CMOS裝置.
[0055]X射線檢測器120包括設(shè)置在各個像素中的多個光接收元件，諸如光電二極管。所述多個光接收元件將穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為電荷，包括在X射線檢測器120中的放大電路放大與電荷的量相應(yīng)的電信號，并輸出放大的信號。這里，電信號是電壓信號。
[0056]此時，放大電路包括用于將電信號放大到適當(dāng)電平并輸出放大的信號的放大器。電信號的放大比率被稱為增益，X射線檢測器的增益被稱為檢測靈敏度。
[0057]由X射線產(chǎn)生器110輻射的X射線在穿過對象時衰減。由于X射線的衰減率根據(jù)構(gòu)成被X射線輻射到的部分的組織的屬性或被X射線輻射到的部分的厚度而變化，因此檢測到的X射線的量根據(jù)對象的內(nèi)部構(gòu)造而變化。因此，如果針對所述多個像素對由X射線檢測器120轉(zhuǎn)換的電信號求和，則對象被成像。電信號可以是圖像信號。圖像信號被發(fā)送到控制器130，并且發(fā)送到控制器130的圖像信號可以是模擬信號或數(shù)字信號。
[0058]控制器130分析從X射線檢測器120接收的圖像信號，并根據(jù)對象的屬性設(shè)置X射線檢測器120的每個檢測區(qū)域的增益。X射線檢測器120包括多個像素區(qū)域。像素區(qū)域是包括一個光接收元件的檢測單元，檢測區(qū)域包括至少一個像素區(qū)域。
[0059]由控制器130分析的圖像信號可通過預(yù)先拍攝或主拍攝來獲得。下文中，將簡要描述預(yù)先拍攝。
[0060]X射線圖像的成像條件包括管電壓、管電流、X射線曝光時間、濾波器、陽極(目標(biāo)材料)等。控制器130可使用關(guān)于通過預(yù)先拍攝獲得的對象的信息將成像條件設(shè)置為適當(dāng)值，并且X射線成像設(shè)備可在成像條件被適當(dāng)設(shè)置之后執(zhí)行主拍攝。
[0061]通過在管電流和X射線曝光時間小于正常拍攝的管電流和X射線曝光時間的狀態(tài)下將X射線輻射到對象來執(zhí)行預(yù)先拍攝?？刂破?30分析通過預(yù)先拍攝獲得的圖像信號，并設(shè)置成像條件。在一個實施例中，計算在預(yù)先拍攝時檢測到的X射線的強度的典型值，從關(guān)于對象的信息(厚度或壓迫強度)和預(yù)先拍攝的條件直接計算主拍攝的成像條件，并且將基于以上參數(shù)設(shè)置的典型值或最佳成像條件存儲在數(shù)據(jù)庫中，以稍后從數(shù)據(jù)庫檢索相應(yīng)的成像條件。
[0062]下文中，將簡要描述通過主拍攝獲得由控制器130分析的圖像信號的情況。如果未執(zhí)行預(yù)先拍攝，則使用關(guān)于在不分析圖像信號的情況下獲得的對象的信息(厚度、壓迫強度等)來設(shè)置X射線的目標(biāo)強度，并執(zhí)行主拍攝以輻射X射線。X射線檢測器120可實時測量X射線的強度，并在X射線的強度達到目標(biāo)強度時停止X射線輻射。除了以上方法之外，還可使用設(shè)置目標(biāo)曝光時間并在X射線曝光時間達到目標(biāo)曝光時間的情況下停止X射線輻射的方法。另外，用戶可直接進行X射線輻射，并且在不進行預(yù)先拍攝的情況下通過控制器獲得圖像信號的方法不受限制。
[0063]一旦X射線輻射完成，X射線檢測器120就檢測X射線，并將對象的圖像信號發(fā)送到控制器130?？刂破?30分析接收到的圖像信號，并根據(jù)由X射線檢測器檢測的對象的檢測區(qū)域的屬性來設(shè)置增益。
[0064]如果X射線檢測器的增益根據(jù)控制器130的設(shè)置被控制，則暫時或非暫時存儲在X射線檢測器120中的關(guān)于穿過對象的X射線的信息被轉(zhuǎn)換為電信號，根據(jù)增益被放大，并被發(fā)送到控制器130，從而產(chǎn)生X射線圖像。[0065]下文中，將詳細描述控制器的操作。
[0066]圖3是在對象是乳房的情況下的對象的結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖4是示意性示出通過對象的X射線通量的曲線圖。
[0067]參照圖3，乳房30的組織包括:纖維組織31，圍繞乳房并保持乳房的形狀；脂肪組織32，分布于整個乳房；乳腺組織33，產(chǎn)生母乳；乳腺導(dǎo)管組織34，是母乳流動的通路。在這些組織中，用于產(chǎn)生和提供母乳的組織(諸如乳腺組織33和乳腺導(dǎo)管組織34)被稱為乳房的實質(zhì)組織。在這種實質(zhì)組織中，X射線的衰減增加。因此，具有很多實質(zhì)組織的部分的X射線圖像看上去會是白色的。因此，具有很多實質(zhì)組織的部分具有高密度。
[0068]如果X射線穿過的對象的厚度較大或者對象的密度較高，則X射線的衰減增加，因此，通過對象的X射線通量減小。相反，如果X射線穿過的對象的厚度較小或者對象的密度較低，則X射線的衰減減小，因此，通過對象的X射線通量增加。
[0069]即使在具有均勻厚度的對象30中，其密度也可根據(jù)位置而變化。例如，如果對象30是乳房，則如圖2中所示，即使當(dāng)乳房被壓迫槳20壓迫為均勻厚度時，也根據(jù)乳房的組織分布而存在實質(zhì)組織的密度高的部分和實質(zhì)組織的密度低的部分。
[0070]如圖4中所示，假設(shè)對象30包括具有高密度的第一區(qū)域(致密)、具有中間密度的第二區(qū)域(正常)和具有低密度的第三區(qū)域(稀疏)。由于當(dāng)控制器130在不進行預(yù)先拍攝的情況下設(shè)置成像條件或執(zhí)行主拍攝時不考慮根據(jù)對象的區(qū)域的對象的厚度或密度的變化，因此如果X射線被輻射到對象30，則通過第一區(qū)域(致密)的X射線通量最低，通過第三區(qū)域(稀疏)的X射線通量最高。
[0071 ] 由X射線檢測器120放大并輸出的電信號的電平受限制。因此，如果第三區(qū)域(稀疏)的密度非常低，則如圖4中所示，與穿過第三區(qū)域(稀疏)的X射線相應(yīng)的電信號可能飽和。相反，如果第一區(qū)域(致密)的密度非常高，則與穿過第一區(qū)域(致密)的X射線相應(yīng)的電信號與噪聲混合，從而產(chǎn)生具有低質(zhì)量的圖像。
[0072]因此，控制器130分析對象的圖像信號，并根據(jù)對象的區(qū)域的厚度或密度(即，根據(jù)對象的區(qū)域的圖像信號的電平)改變X射線檢測器120的增益。例如，針對對象的厚度或密度較大的區(qū)域(具有較小圖像信號的區(qū)域)將X射線檢測器120的增益設(shè)置為高，而針對對象的厚度或密度較小的區(qū)域(具有較大圖像信號的區(qū)域)將X射線檢測器120的增益設(shè)置為低，從而減小飽和區(qū)域。
[0073]圖5是根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備的框圖。下文中，將參照圖5詳細描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備的操作。
[0074]在圖5的實施例中，X射線產(chǎn)生器110和X射線檢測器120的基本操作與參照圖1描述的那些基本操作等同，將省略其描述。
[0075]控制器130包括:條件設(shè)置單元131，用于分析由X射線檢測器120獲得的圖像信號并將X射線檢測器120的增益設(shè)置為對應(yīng)于對象的區(qū)域的厚度或密度；圖像處理器132，用于根據(jù)由條件設(shè)置單元131設(shè)置的增益而針對從X射線檢測器120輸出的圖像信號執(zhí)行增益校正。控制器130執(zhí)行校正以補償針對根據(jù)受控的增益而放大和輸出的圖像信號的檢測區(qū)域之間的增益的差。
[0076]圖6A是示意性示出根據(jù)通過對象的X射線通量的X射線檢測器的輸出電壓的變化的曲線圖，圖6B是示意性示出包括噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域的原始圖像的曲線圖。[0077]在描述圖6A和圖6B之前，在下面描述的實施例中，X射線的強度由X射線通量(SP，每單位時間的光子的數(shù)量)表示。
[0078]圖6A的曲線圖示出了當(dāng)應(yīng)用了原始增益時在單個像素區(qū)域中X射線檢測器的輸出值。即，在圖6A的曲線圖中，斜坡表示原始增益。原始增益可在X射線檢測器120中被設(shè)置為默認值，或者可在執(zhí)行了預(yù)先拍攝的情況下根據(jù)通過預(yù)先拍攝設(shè)置的X射線的強度來設(shè)置。
[0079]穿過對象并由X射線檢測器120檢測到的X射線根據(jù)預(yù)定增益被放大，并被輸出為放大的電壓信號。參照圖6A，隨著穿過對象的X射線的強度增加，輸出電壓信號的電平增加。然而，如上所述，由于由X射線檢測器120放大和輸出的電壓信號的電平受限制，因此如果通過對象的X射線通量等于或大于與飽和電壓Vs相應(yīng)的通量b，則與通過對象的X射線通量相應(yīng)的電壓信號飽和。
[0080]因此，如果通過對象的X射線通量等于或大于通量b，則對象的圖像信息損失。下文中，在X射線檢測器120的檢測區(qū)域中的檢測到的X射線通量等于或大于b的區(qū)域(gp，輸出電壓信號飽和的區(qū)域)被稱為飽和區(qū)域(S)。參照圖6B，在原始圖像中與飽和區(qū)域S相應(yīng)的部分看上去是白色的。因此，難以確認關(guān)于對象的信息。
[0081]從X射線檢測器120輸出的電壓信號包括噪聲和電平小于噪聲電平的電壓信號，由于噪聲而產(chǎn)生具有低質(zhì)量的X射線圖像。下文中，在X射線檢測器120的檢測區(qū)域中的X射線通量小于a的區(qū)域(即，輸出電壓信號小于噪聲電平的區(qū)域)被稱為噪聲區(qū)域N。參照圖6B，在原始圖像中與噪聲區(qū)域N相應(yīng)的部分比其他部分具有更低的質(zhì)量。
[0082]由X射線檢測器120測量的最大信號與最小信號之間的電平差被稱為動態(tài)范圍。在圖6A的曲線圖中，X射線通量a與X射線通量b之間的范圍是動態(tài)范圍。通過提高動態(tài)范圍，可獲得高對比度X射線圖像。
[0083]因此，條件設(shè)置單元131分析由X射線檢測器120通過預(yù)先拍攝或主拍攝獲得的圖像信號，并控制X射線檢測器120的每個檢測區(qū)域的增益，從而擴大X射線圖像的動態(tài)范圍。
[0084]條件設(shè)置單元131分析通過預(yù)先拍攝獲得的圖像信號，并提取噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域。針對噪聲區(qū)域，X射線檢測器120的增益被設(shè)置為高，而針對飽和區(qū)域，X射線檢測器120的增益被設(shè)置為低。
[0085]在提取噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域的實施例中，條件設(shè)置單元131估計在主拍攝時將輻射的X射線劑量，并基于估計的劑量在主拍攝時確定X射線檢測器120的多個檢測區(qū)域中的每個檢測區(qū)域是否對應(yīng)于噪聲區(qū)域或飽和區(qū)域。
[0086]所述多個檢測區(qū)域中的每個檢測區(qū)域包括至少一個像素區(qū)域。如果每個檢測區(qū)域包括一個像素區(qū)域，則使用在每個像素區(qū)域中輸出的圖像信號，如果每個檢測區(qū)域包括多個像素區(qū)域，則可使用從所述多個像素區(qū)域輸出的圖像信號的平均值。在下面描述的實施例中，為便于描述，每個檢測區(qū)域包括一個像素區(qū)域。
[0087]例如，如果通過預(yù)先拍攝獲得的圖像信號中的任何像素區(qū)域的輸出電壓是2V并且在主拍攝時將輻射的X射線劑量被設(shè)置為預(yù)先拍攝時的兩倍，則該像素區(qū)域的輸出電壓在主拍攝時可被估計為4V。另外，即使將輻射的X射線劑量與輸出信號之間的關(guān)系不是線性的，也可預(yù)測 將輻射的X射線劑量與輸出信號之間的關(guān)系。
[0088]將預(yù)測的輸出電壓與X射線檢測器120的飽和電壓進行比較。如果預(yù)測的輸出電壓等于或大于飽和電壓，則確定像素區(qū)域?qū)?yīng)于飽和區(qū)域。如果預(yù)測的輸出電壓小于飽和電壓，則將預(yù)測的輸出電壓與噪聲電平進行比較。如果預(yù)測的輸出電壓小于或等于噪聲電平，則像素區(qū)域被確定為對應(yīng)于噪聲區(qū)域。
[0089]綜上所述，條件設(shè)置單元131將在X射線檢測器120的像素區(qū)域中輸出的圖像信號的電平與對應(yīng)于飽和電壓的第一參考電平或?qū)?yīng)于噪聲電平的第二參考電平進行比較。如果圖像信號等于或大于第一參考電平，則圖像信號處于飽和區(qū)域中，如果圖像信號等于或小于第二參考電平，則圖像信號處于噪聲區(qū)域中。
[0090]第一參考電平和第二參考電平是包括將在預(yù)先拍攝時輻射的X射線劑量與將在主拍攝時輻射的X射線劑量之間的關(guān)系的信號電平。然而，如果在不進行預(yù)先拍攝的情況下輻射用于主拍攝的X射線，則第一參考電平變?yōu)轱柡碗妷弘娖?，第二參考電平變?yōu)樵肼曤娖健?br> [0091]條件設(shè)置單元131可針對X射線檢測器120的所有像素區(qū)域或?qū)ο蟪上竦南袼貐^(qū)域作出上述確定。
[0092]條件設(shè)置單元131針對與飽和區(qū)域相應(yīng)的像素區(qū)域?qū)射線檢測器120的增益設(shè)置為低，并僅針對與噪聲區(qū)域相應(yīng)的像素區(qū)域?qū)射線檢測器120的增益設(shè)置為高。
[0093]圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備中的一個像素區(qū)域的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0094]參照圖7，像素區(qū)域可包括:光接收元件15，用于檢測X射線并將X射線轉(zhuǎn)換為電荷；放大電路，用于讀取電荷的量并輸出電壓信號。光接收兀件15可被實現(xiàn)為PN光電二極管、PIN光電二極管、肖特基光電二極管、雪崩光電二極管等。
[0095]如果電荷流入光接收元件15，則電荷的流動形成電流，并且該電流通過放大電路的緩沖器14被輸入到放大器13以輸出放大的電壓信號。放大器13的增益受可變電容器
12控制，條件設(shè)置單元131通過鎖存器11控制可變電容器12的容量。與飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域相應(yīng)的像素區(qū)域的增益被動態(tài)地控制到設(shè)置的值，并且放大電路變?yōu)樵鲆婵刂齐娐贰Ｔ鲆婵刂齐娐房筛鶕?jù)由條件設(shè)置單元131設(shè)置的值獨立地控制多個光接收元件中的每一個的增益。
[0096]圖7示出當(dāng)X射線檢測器120是CMOS類型時的像素區(qū)域。如果X射線檢測器120是TFT類型，則增益控制電路不被包括在每個像素區(qū)域中，并且當(dāng)數(shù)據(jù)沿行方向讀出時，基于每列控制增益。
[0097]X射線檢測器120的檢測區(qū)域中的不對應(yīng)于飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域的區(qū)域保持原始增益。由條件設(shè)置單元131設(shè)置的增益標(biāo)準是原始增益，針對與飽和區(qū)域相應(yīng)的像素區(qū)域設(shè)置低于原始增益的增益，針對與噪聲區(qū)域相應(yīng)的像素區(qū)域設(shè)置高于原始增益的增益?？煽紤]在像素區(qū)域中輸出的信號的電平來確定設(shè)置的增益的值，可通過實驗或仿真來映射飽和電平與噪聲電平或在給定條件下具有最佳強度水平的值。
[0098]圖8A是示出當(dāng)像素區(qū)域的增益增加時輸出電壓與飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域之間的關(guān)系的曲線圖，圖8B是示出當(dāng)像素區(qū)域的增益減小時輸出電壓與飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域之間的關(guān)系的曲線圖。圖8A和圖SB的曲線圖示出了單個像素區(qū)域。[0099]如圖8A中所示，如果像素區(qū)域的增益增加，即，如果設(shè)置了高于原始增益的增益，則即使當(dāng)相同量的X射線被輸入到像素區(qū)域時，也輸出大于在設(shè)置原始增益的情況下輸出的電壓信號的電壓信號。
[0100]如果增益增加，則包括在信號中的噪聲被放大，并且噪聲電平被增大到某一程度。然而，如圖8A中所示，如果曲線圖的斜坡增大，則當(dāng)輸出低于噪聲電平的電壓信號時的最小X射線通量減小(a_>a’)。
[0101]更具體地講，如果每單位時間通過對象輸入到與圖8A的曲線圖相應(yīng)的像素區(qū)域的光子的數(shù)量(通量)是4，則當(dāng)應(yīng)用了原始增益時像素區(qū)域?qū)?yīng)于噪聲區(qū)域，而當(dāng)應(yīng)用了由條件設(shè)置單元131設(shè)置的增益時像素區(qū)域不對應(yīng)于噪聲區(qū)域。即，圖像質(zhì)量由于噪聲而劣化。
[0102]如圖SB中所示，如果像素區(qū)域的增益減小，即，如果增益被控制得低于原始增益，則即使當(dāng)相同量的X射線被輸入到像素區(qū)域時，也輸出比在設(shè)置原始增益的情況下輸出的電壓信號小的電壓信號。
[0103]因此，在輸出信號開始將飽和時的X射線通量增加(b_>b’)。如果每單位時間通過對象輸入到與圖8B的曲線圖相應(yīng)的像素區(qū)域的光子的數(shù)量(通量)是4，則當(dāng)應(yīng)用了原始增益時像素區(qū)域?qū)?yīng)于飽和區(qū)域，而當(dāng)應(yīng)用了由條件設(shè)置單元131設(shè)置的增益時像素區(qū)域不對應(yīng)于飽和區(qū)域。即，可避免由于飽和導(dǎo)致的信息損失。
[0104]圖像處理器132針對由X射線檢測器120獲得的圖像信號執(zhí)行圖像處理，并產(chǎn)生將被顯示在包括在X射線成像設(shè)備100中的顯示器上的X射線圖像。通過圖像處理器132經(jīng)歷圖像處理的圖像信號是應(yīng)用了由條件設(shè)置單元131設(shè)置了增益的圖像信號。
[0105]更具體地講，如果執(zhí)行了預(yù)先拍攝，則分析通過預(yù)先拍攝獲得的圖像信號以控制X射線檢測器120的增益，而如果針對主拍攝輻射X射線，則增益受控制的X射線檢測器120檢測X射線并獲得圖像信號。該圖像信號通過圖像處理器132經(jīng)歷圖像處理。
[0106]可選擇地，如果未執(zhí)行預(yù)先拍攝，則條件設(shè)置單元131分析從針對主拍攝輻射的X射線獲得的圖像信號，以控制X射線檢測器120的增益，并且暫時存儲在X射線檢測器120中的電荷以受控的增益通過放大電路，以輸出圖像信號。該圖像信號通過圖像處理器132經(jīng)歷圖像處理。
[0107]首先，由圖像處理器132執(zhí)行的圖像處理包括預(yù)處理和后處理。在本發(fā)明的實施例中，預(yù)處理表示將對象的整個圖像校正為具有均勻靈敏度的圖像的處理，后處理表示圖像改善或增強處理。
[0108]首先，對每個像素值(即，與每個像素區(qū)域相應(yīng)的亮度值i)執(zhí)行平場校正。亮度值與每個像素區(qū)域檢測到的X射線的強度成比例，并可從每個像素區(qū)域輸出的圖像信號(即，電壓信號)來計算。可根據(jù)等式I執(zhí)行平場校正。
[0109]等式I
[01 1 O] correct=-log{(i measure ^dark^ I ^white ^dark^ ^
[0111]其中，是在主拍攝時獲得的像素值，Idark是在輻射X射線的狀態(tài)下獲得的像素值，iwhito是通過在不存在對象的情況下輻射X射線獲得的像素值。idarit和是在相同的厚度條件和相同的增益條件下獲得的。例如，如果i_SUM是當(dāng)增益為G1時獲得的像素值，則idart和是當(dāng)增益為G1時獲得的。
[0112]因此，idaA和iwhite可根據(jù)增益和厚度被預(yù)先獲得和存儲，以計算等式1，或者僅某個增益和厚度的idaA和iwhite可被預(yù)先存儲，以在必要的增益和厚度條件下獲得關(guān)于itok和Iwhite的信息。
[0113]圖9是示出當(dāng)在圖像處理器中執(zhí)行預(yù)處理時的動態(tài)范圍的曲線圖。
[0114]參照圖9，在與飽和區(qū)域S1相應(yīng)的像素區(qū)域的增益被設(shè)置為G1并且與噪聲區(qū)域N1相應(yīng)的像素區(qū)域的增益被設(shè)置為G2以執(zhí)行X射線成像的情況下，如果根據(jù)每個像素區(qū)域的增益而針對與飽和區(qū)域S1相應(yīng)的像素區(qū)域的輸出信號和與噪聲區(qū)域N1相應(yīng)的像素區(qū)域的輸出信號執(zhí)行等式I的平場校正，則圖像可被轉(zhuǎn)換為具有均勻靈敏度的圖像，并且與整個像素區(qū)域的增益被設(shè)置為Gtl相比，該圖像的動態(tài)范圍可以擴大(DR1ODRX
[0115]一旦完成了每個像素區(qū)域的平場校正，圖像處理器132就執(zhí)行用于圖像改善和增強的后處理。更具體地講，可通過強度處理和頻率處理來控制圖像的強度和頻率響應(yīng)屬性，可通過空間頻率處理來改善診斷圖像的質(zhì)量，并且可通過強度處理來實現(xiàn)目標(biāo)圖像增強。圖像處理器132可執(zhí)行適合于每個像素區(qū)域設(shè)置的增益的后處理。
[0116]雖然在上述實施例中未考慮X射線檢測器的偏移，但是偏移可被包括在從X射線檢測器輸出的信號中。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線成像設(shè)備100可執(zhí)行X射線檢測器的增益控制和偏移控制。
[0117]圖10是示出通過對象的X射線通量、輸出電壓與偏移之間的關(guān)系的曲線圖。
[0118]參照圖10，偏移可被包括在從X射線檢測器120輸出的信號中。如果檢測到通量為％或小于％的X射線，則圖像質(zhì)量由于噪聲和偏移而劣化。即，偏移擴大了噪聲區(qū)域N。
[0119]因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的X射線成像設(shè)備100的條件設(shè)置單元131可控制每個像素區(qū)域的增益，并且同時減小偏移，從而減小圖像質(zhì)量劣化區(qū)域。
[0120]圖11是示出在根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備中偏移可受控制的一個像素區(qū)域的結(jié)構(gòu)的示意性電路圖。
[0121]參照圖11，與檢測到的X射線通量相應(yīng)的信號被輸入到放大器13的反相輸入端(_)，用于確定偏移的參考電壓被輸入到非反相輸入端(+ )。此時，不將輸入的參考電壓設(shè)置為接地電壓或恒定電壓，但是可通過數(shù)字鎖存器16和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)17的連接來在外部控制參考電壓，以將數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬值。因此，控制器130可通過數(shù)字鎖存器16控制參考電壓?？蛇x擇地，用戶可使用包括在X射線成像設(shè)備100中的輸入單元來控制參考電壓。
[0122]圖12是示出當(dāng)偏移減小時輸出電壓與飽和區(qū)域或噪聲區(qū)域之間的關(guān)系的曲線圖。該曲線圖示出了單個像素區(qū)域。
[0123]參照圖12，如果像素區(qū)域的偏移被控制為低，則示出了 X射線通量與輸出電壓之間的關(guān)系的曲線圖向右移動。因此，由于在飽和開始時的X射線通量增加CbciObc/),因此由于飽和導(dǎo)致的信息損失可減小。條件設(shè)置單元131可基于每次拍攝控制每個像素區(qū)域的偏移以適合于對象的屬性。通常，低偏移在動態(tài)范圍的擴大上是有利的。具體地講，由于達到飽和電壓的X射線通量增加，因此如果偏移針對飽和區(qū)域被設(shè)置為低，則可防止由于飽和導(dǎo)致的信息損失。
[0124]下文中，將描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的控制X射線成像設(shè)備的方法。
[0125]圖13是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在控制X射線成像設(shè)備的方法中的設(shè)置增益的方法的流程圖。[0126]參照圖13，首先，獲得對象的圖像信號(511)。如在X射線成像設(shè)備的以上實施例中所述，可在預(yù)先拍攝或主拍攝時設(shè)置每個檢測區(qū)域的增益。因此，可通過預(yù)先拍攝或主拍攝獲得對象的圖像信號。
[0127]分析獲得的圖像信號，并將與單個像素區(qū)域相應(yīng)的圖像信號的電平與第一參考電平進行比較(512)。這里，圖像信號可以是在單個像素區(qū)域中輸出的電壓信號。第一參考電平是用于確定像素區(qū)域是否對應(yīng)于飽和區(qū)域的標(biāo)準。如果通過預(yù)先拍攝獲得圖像信號，則可使用飽和電壓、預(yù)先拍攝時的X射線通量與主拍攝時的X射線通量之間的關(guān)系來設(shè)置第一參考電平，而如果通過主拍攝獲得圖像信號，則飽和電壓可用作第一參考電平。
[0128]如果與單個像素區(qū)域相應(yīng)的圖像信號的電平大于第一參考電平(513的是)，則確定像素區(qū)域是飽和區(qū)域，并且將像素區(qū)域的增益設(shè)置為低于原始增益的值(514)。此時，可從通過實驗或仿真而預(yù)先映射的值中選擇設(shè)置的值。原始增益可以是在X射線檢測器120中設(shè)置的默認值。
[0129]如果與單個像素區(qū)域相應(yīng)的圖像信號的電平不大于第一參考電平(513的否)，則將圖像信號的電平與第二參考電平進行比較(515)。第二參考電平是用于確定像素區(qū)域是否對應(yīng)于噪聲區(qū)域的標(biāo)準。如果通過預(yù)先拍攝獲得圖像信號，則可使用噪聲電平、預(yù)先拍攝時的X射線通量與主拍攝時的X射線通量之間的關(guān)系來設(shè)置第二參考電平，而如果通過主拍攝獲得圖像信號，則噪聲電平可被設(shè)置為第二參考電平。
[0130]如果圖像信號的電平小于第二參考電平(516的是)，則確定像素區(qū)域?qū)?yīng)于噪聲區(qū)域，并且將像素區(qū)域的增益設(shè)置為高于原始增益的值(517)。此時，可從通過實驗或仿真而預(yù)先映射的值中選擇設(shè)置的值。
[0131]如果已經(jīng)針對X射線檢測器120的所有像素區(qū)域或感興趣區(qū)域(對象被成像的區(qū)域)執(zhí)行了操作511至操作517，則可根據(jù)對象的每個區(qū)域的厚度或密度特性來設(shè)置增益。
[0132]圖14是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在控制X射線成像設(shè)備的方法中的設(shè)置增益并根據(jù)設(shè)置的增益執(zhí)行主拍攝的方法的流程圖。[0133]參照圖14，首先，通過預(yù)先拍攝獲得對象的圖像信號(521)。這里，圖像信號表示從與對象相應(yīng)的多個像素區(qū)域輸出的電信號，并且可以是轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號。
[0134]將與單個像素區(qū)域相應(yīng)的圖像信號的電平與第一參考電平進行比較(522)。第一參考電平是用于確定像素區(qū)域是否對應(yīng)于飽和區(qū)域的標(biāo)準，并且考慮飽和電壓、預(yù)先拍攝時的X射線通量和主拍攝時的X射線通量來確定第一參考電平。
[0135]如果圖像信號的電平大于第一參考電平(523的是)，則將單個像素區(qū)域的增益設(shè)置為低于原始增益的值(524)。如上所述，可從通過實驗或仿真而預(yù)先映射的值中選擇設(shè)置的增益值。原始增益可以是在X射線檢測器120中設(shè)置的默認值。
[0136]如果圖像信號的電平小于第一參考電平(523的否)，則將圖像信號的電平與第二參考電平進行比較(525)。第二參考電平是用于確定像素區(qū)域是否對應(yīng)于噪聲區(qū)域的標(biāo)準?？煽紤]噪聲電平、預(yù)先拍攝時的X射線通量和主拍攝時的X射線通量來設(shè)置第二參考電平。
[0137]如果圖像信號的電平小于第二參考電平(526的是)，則將像素區(qū)域的增益設(shè)置為高于原始增益的值(527)。此時，可從通過實驗或仿真而預(yù)先映射的值中選擇設(shè)置的增益值。
[0138] 在已經(jīng)針對與感興趣區(qū)域相應(yīng)的所有像素區(qū)域執(zhí)行了操作522至操作527之后(528的是)，可將每個像素區(qū)域的增益控制為每個設(shè)置的值(529)。然后，針對對象執(zhí)行主拍攝(530)。分析通過預(yù)先拍攝獲得的圖像信號，并設(shè)置將在主拍攝時應(yīng)用的成像條件，諸如管電壓、管電流、X射線曝光時間等?？筛鶕?jù)成像條件執(zhí)行主拍攝。
[0139]通過主拍攝獲得對象的圖像信號(531)。根據(jù)像素區(qū)域的增益而針對與每個像素區(qū)域相應(yīng)的圖像信號執(zhí)行平場校正(532)?？筛鶕?jù)等式I執(zhí)行平場校正。
[0140]針對經(jīng)歷了平場校正的圖像信號執(zhí)行圖像后處理以產(chǎn)生X射線圖像(533)，將產(chǎn)生的X射線圖像顯示在顯示器上(534)。圖像后處理表示用于產(chǎn)生X射線圖像而執(zhí)行的圖像改善或增強處理。
[0141]圖15是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的在控制X射線成像設(shè)備的方法中的在主拍攝中設(shè)置增益的方法的流程圖。
[0142]參照圖15，輻射X射線以獲得對象的圖像信號(541)。此時，針對主拍攝輻射X射線，并且可根據(jù)對象類型、對象厚度信息等來設(shè)置輻射的X射線的劑量。
[0143]將與單個像素區(qū)域的相應(yīng)的圖像信號的電平與第一參考電平進行比較(542)。第一參考電平是用于確定像素區(qū)域是否對應(yīng)于飽和區(qū)域的標(biāo)準，并且飽和電壓電平可被設(shè)置為第一參考電平。
[0144]如果圖像信號的電平大于第一參考電平(543的是)，則將單個像素區(qū)域的增益設(shè)置為低于原始增益的值(544)。此時，可從通過實驗或仿真而預(yù)先映射的值中選擇設(shè)置的值。原始增益可以是在X射線檢測器120中設(shè)置的默認值。
[0145]如果圖像信號的電平小于第一參考電平(543的否)，則確定像素區(qū)域不是飽和區(qū)域，并且將圖像信號的電平與第二參考電平進行比較(545)。如果圖像信號的電平小于第二參考電平(546的是)，則將單個像素區(qū)域的增益設(shè)置為高于原始增益的值(547)。此時，可從通過實驗或仿真而預(yù)先映射的值中選擇設(shè)置的增益值。
[0146]如果已經(jīng)針對感興趣區(qū)域執(zhí)行了操作541至操作547 (548的是)，則將每個像素區(qū)域的增益控制為每個設(shè)置的值(549)。[0147]根據(jù)受控的增益來放大暫時或非暫時存儲在X射線檢測器120中的電荷(550)。
[0148]從放大的信號獲得對象的圖像信號(551)，并且針對獲得的圖像信號執(zhí)行圖像處理。圖像處理可被劃分為預(yù)處理和后處理。
[0149]預(yù)處理表示將對象的整個圖像校正為具有均勻靈敏度的圖像的處理。對于預(yù)處理，將每個像素區(qū)域的增益應(yīng)用于與每個像素區(qū)域相應(yīng)的圖像信號以執(zhí)行平場校正(552)。
[0150]針對經(jīng)歷平場校正的圖像信號執(zhí)行后處理以產(chǎn)生X射線圖像(553)。圖像后處理被應(yīng)用于一般的X射線圖像以進行圖像改善或圖像增強。
[0151]將產(chǎn)生的圖像顯示在顯示器上(554)。
[0152]雖然在圖13至圖15的流程圖中未示出，但是在用于控制X射線檢測器的增益的操作中，還可執(zhí)行用于控制參考電壓以減小偏移的操作。可針對所有像素區(qū)域、感興趣區(qū)域或飽和區(qū)域執(zhí)行用于減小偏移的操作。[0153]根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備和控制所述X射線成像設(shè)備的方法，由于根據(jù)對象的厚度或密度特性來設(shè)置X射線檢測器的每個檢測區(qū)域的增益，因此可擴大動態(tài)范圍以獲得高對比度X射線圖像。
[0154]根據(jù)本發(fā)明的實施例的X射線成像設(shè)備和X射線成像方法，可根據(jù)基于對象的厚度、密度或X射線衰減屬性的區(qū)域而控制在X射線檢測時的靈敏度或增益，以提供與每個對象的各個厚度、密度或X射線衰減屬性相應(yīng)的高動態(tài)范圍圖像。
[0155]雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認識到，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行改變，本發(fā)明的范圍在權(quán)利要求及其等同物中限定。
【權(quán)利要求】
1.一種X射線成像設(shè)備，包括: X射線產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生X射線并將X射線輻射到對象； X射線檢測器，用于檢測穿過對象的X射線并將穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為圖像信號； 控制器，用于分析對象的圖像信號并針對X射線檢測器的每個檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的X射線成像設(shè)備，其中，X射線檢測器包括多個像素區(qū)域，X射線檢測器的每個檢測區(qū)域包括至少一個像素區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的X射線成像設(shè)備，其中，控制器分析對象的圖像信號，并提取噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線成像設(shè)備，其中，控制器將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或大于第一預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為飽和區(qū)域，并將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或小于第二預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為噪聲區(qū)域。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的X射線成像設(shè)備，其中，控制器將高于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的噪聲區(qū)域的增益，并將低于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的飽和區(qū)域的增益。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的X射線成像設(shè)備，其中，控制器根據(jù)X射線檢測器的檢測區(qū)域來設(shè)置偏移， 其中，X射線檢測器包括:增益控制電路，用于接收由控制器設(shè)置的增益并控制X射線檢測器的增益；偏移控制電路，用于接收由控制器設(shè)置的偏移并控制X射線檢測器的偏移。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至權(quán)利要求6中的任何一個權(quán)利要求所述的X射線成像設(shè)備，其中，X射線產(chǎn)生器將X射線輻射到對象以進行預(yù)先拍攝，由控制器分析的圖像信號是從在預(yù)先拍攝時穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換的圖像信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的X射線成像設(shè)備，其中: 使用X射線檢測器的飽和電壓電平、預(yù)先拍攝時的X射線通量和主拍攝時的X射線通量來設(shè)置第一預(yù)定參考電平， 使用X射線檢測器的噪聲電平、在預(yù)先拍攝時輻射的X射線劑量和在主拍攝時輻射的X射線劑量來設(shè)置第二預(yù)定參考電平。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線成像設(shè)備，其中，X射線檢測器根據(jù)由控制器設(shè)置的增益來控制檢測區(qū)域的增益，將在主拍攝時穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為圖像信號，根據(jù)受控的增益放大并輸出圖像信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求4至權(quán)利要求6中的任何一個權(quán)利要求所述的X射線成像設(shè)備，其中，X射線檢測器根據(jù)由控制器設(shè)置的增益來控制檢測區(qū)域的增益，根據(jù)受控的增益再次放大并輸出存儲在X射線檢測器中的圖像信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的X射線成像設(shè)備，其中，第一預(yù)定參考電平對應(yīng)于X射線檢測器的飽和電壓電平，第二預(yù)定參考電平對應(yīng)于X射線檢測器的噪聲電平。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的X射線成像設(shè)備，其中，控制器執(zhí)行校正以補償針對根據(jù)受控的增益而放大和輸出的圖像信號的檢測區(qū)域之間的增益的差。
13.—種產(chǎn)生X射線圖像的方法，所述方法包括:產(chǎn)生X射線并將X射線輻射到對象； 檢測穿過對象的X射線并將穿過對象的X射線轉(zhuǎn)換為圖像信號； 分析對象的圖像信號并根據(jù)檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，X射線檢測器包括多個像素區(qū)域，X射線檢測器的每個檢測區(qū)域包括至少一個像素區(qū)域。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，分析對象的圖像信號的步驟包括:分析對象的圖像信號，并提取噪聲區(qū)域和飽和區(qū)域。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，分析對象的圖像信號的步驟包括:將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或大于第一預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為飽和區(qū)域，并將X射線檢測器的檢測區(qū)域中的圖像信號的電平等于或小于第二預(yù)定參考電平的檢測區(qū)域確定為噪聲區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，根據(jù)檢測區(qū)域設(shè)置X射線檢測器的增益的步驟包括:將高于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的噪聲區(qū)域的增益，并將低于原始增益的值設(shè)置為針對X射線檢測器的飽和區(qū)域的增益。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括:根據(jù)X射線檢測器的檢測區(qū)域設(shè)置偏移。
19.一種X射線檢測器,包括: 光接收元件，用于檢 測X射線并將X射線轉(zhuǎn)換為電信號； 增益控制電路，用于動態(tài)地控制由光接收元件輸出的電信號的增益。
【文檔編號】A61B6/00GK103908272SQ201310565800
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月3日
【發(fā)明者】李宗河, 李彊熩, 成映勛, 韓相旭 申請人:三星電子株式會社