專利名稱：增加圖像數(shù)據(jù)動態(tài)范圍的方法及圖像采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增加圖像采集系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)動態(tài)范圍的方法，并 且涉及應(yīng)用該方法的圖像采集系統(tǒng)以及包括該圖像采集系統(tǒng)的射線檢查 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
常見的射線檢查系統(tǒng)的圖像采集電路結(jié)構(gòu)如圖1所示.上述射線檢 查系統(tǒng)中，由于被檢測物體對射線的吸收程度差別很大，因此需要圖像 采集電路能夠提供很大的動態(tài)范圍.但是目前電子器件能夠提供的動態(tài) 范圍有限，無法滿足上述要求，因此需要采用其他技術(shù)手段來增加圖像 采集電路的動態(tài)范閨.
目前常見的方案可分為兩大類，第一類是通過模擬方法對探測器輸
出的信號進行處理，發(fā)明名稱為"Photodiode preamplifier with programmable gain amplification"的國際專利公開WO 94/22216公開了 一種采用可變增益前放電路的方案，該方案通過控制前放電路的積分電 容的大小來實現(xiàn)增益的調(diào)整.由于通過分立元件組成，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積 較大、精度較低，該方案已不適合當(dāng)前高密度系統(tǒng)的要求，同時該方案 也未涉及前放增益調(diào)整的條件.發(fā)明名稱為"Digital charge balancing current integration in penetrating radiation detection system"的國際專利 公開WO 90/13829公開了一種采用電荷泵的方案.在該方案中將探測器 的電流積分放大后，輸出信號接入一個比較器，該比較器的初始輸入電 壓可以通過電荷泵進行預(yù)設(shè)，將比較結(jié)果通過一個計數(shù)器進行寄存，從 而實現(xiàn)對某一敏感信號的測量.雖然該方案避免了使用采樣保持電路和 A/D(模擬-數(shù)字)變換電路引入的誤差，并且能夠通過設(shè)定比較器的輸 入初始值來增大輸入信號的動態(tài)范圍，然而該方案需要針對每路探測器 輸出配備一套計數(shù)電路，增大了系統(tǒng)成本和模塊體積. 上述兩個技術(shù)方案的特點總結(jié)起來包括 a)上述方案是在每路探測器電路的模擬輸出端采用專用硬件電路 的方式實現(xiàn)，增加了采集系統(tǒng)的成本和體積.b)上述操作需要提供相應(yīng)的控制信號，而對于大型設(shè)備而言，更 多的引線是非常不方便的. 第二類方法是通過圖像采集系統(tǒng)的多次采樣并配合相應(yīng)算法進行處
理。發(fā)明名稱為"METHOD FOR IMPROVING THE DYNAMIC RANGE OF AN IMAGING SYSTEM"的國際專利公開WO 92/00574公開了采用 雙次采樣方式增加動態(tài)范圍的方案.該方案通過雙次啄光技術(shù)(dual exposure technology)獲得兩次采樣時間不等的圖像數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相應(yīng)的 算法對上述數(shù)據(jù)進行處理，從而達到增加動態(tài)范圍的效果，上述方案分 析特點有以下幾點
a) 通過雙次采樣的結(jié)果配合相應(yīng)算法，能夠提供適合的圖像數(shù) 據(jù)；
b) 方案中設(shè)定的雙次采樣時間是相對固定的，對于動態(tài)范圍變化 較大的系統(tǒng)效果將會受到很大影響；
c) 方案中存在兩次采樣結(jié)果都不符合要求的情況，需要通過算法 進行調(diào)整.
隨著射線檢查系統(tǒng)朝著小型、高速、高密度方向發(fā)展，傳統(tǒng)的通過 調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)來增大困像數(shù)據(jù)的方法，受到設(shè)備體積、成本等諸多限制， 已經(jīng)不能滿足當(dāng)前需求.

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明提供了 一種增加圖像采集系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù) 動態(tài)范圍的方法，該圖像采集系統(tǒng)包括探測器電路、積分放大電路和A/D 變換電路，該方法包括如下步驟
(a) 從探測器電^收信號；
(b) 利用積分放大電路對所接收的信號進行積分放大；
(c) 利用A/D變換電路對經(jīng)積分放大的信號進行A/D變換；以及
(d) 將符合系統(tǒng)要求的系統(tǒng)參數(shù)值與A/D變換結(jié)果的組合作為圖像 數(shù)據(jù)存儲。
所述系統(tǒng)要求是圖像采集系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)規(guī)定的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)值范
圍。例如，在將前置放大電路的積分時間tin,和A/D變換結(jié)果的組合作為
圖像數(shù)據(jù)存儲時，圖像數(shù)據(jù)格式為(ttat， d)，其中d是A/D變換得到的 數(shù)字碼值，則(tta,， d)作為系統(tǒng)參數(shù)的組合得到數(shù)據(jù)應(yīng)在規(guī)定的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)值范圍內(nèi).上面的說明僅僅是示例性的，本發(fā)明的困像數(shù)據(jù)還可
以是其它系統(tǒng)參數(shù)與A/D變換結(jié)果的組合.
本發(fā)明也提供了一種圖像采集系統(tǒng)，其包括探測器電路，用于將 射線轉(zhuǎn)換為電信號；積分放大電路，用于對探測器榆出的信號進行積分 放大；以及A/D變換電路，用于對積分放大電路的輸出進行A/D變換； 該方法的特征在于，將符合系統(tǒng)要求的系統(tǒng)參數(shù)值與A/D變換結(jié)果的組 合作為圖像數(shù)據(jù)存儲.
此外本發(fā)明還提供了 一種射線檢查系統(tǒng)，該設(shè)備包括上述困像采集 系統(tǒng).
將相關(guān)電路參數(shù)作為圖像數(shù)據(jù)的一部分進行存儲，使得本發(fā)明的圖 像數(shù)據(jù)具有特定物理的含義，能夠反映圖像采集系統(tǒng)的特性.由于系統(tǒng) 參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)性，本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)具有比較大的調(diào)整范圍，例如在 探測器輸出信號相同的情況下，減小積分電容的同時增大積分時間，相 應(yīng)的A/D變換結(jié)果會明顯變大；而且由于既可以單獨調(diào)整某個M,也 可以同時調(diào)整某幾個參數(shù)，本發(fā)明的圖像數(shù)據(jù)能夠使用多種調(diào)整手段進 行調(diào)整，從而能夠在更短的時間、更少的采集次數(shù)內(nèi)得到滿足系統(tǒng)要求 的圖像數(shù)據(jù).
本發(fā)明所提出的增加圖像動態(tài)范閨的方法，不需要對現(xiàn)有模擬電路 進行更改，就可以解決器件性能限制與系統(tǒng)需求之間的問題.所述增加 圖像動態(tài)范圍的方法通過調(diào)整有關(guān)電路參數(shù)，采用在每次采集周期進行 至少一次積分和/或A/D變換的方式，保證所有的圖像數(shù)據(jù)都滿足系統(tǒng)要 求，避免了由于圖像數(shù)據(jù)不滿足要求而對其進行算法校正，


圖1示意性示出了現(xiàn)有技術(shù)的射線檢查系統(tǒng)的圖像采集系統(tǒng)的電路 結(jié)構(gòu)圖2A和B示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的用于增加圖像采集系統(tǒng)的困像 數(shù)據(jù)動態(tài)范圍的方法的流程圖，其中圖2A描述了只有一路探測器電路的 情況，圖2B表示探測器電路為多路的情況。
圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像采集系統(tǒng)的示意 性框圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的困像采集系統(tǒng)的示意性框圖5示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的射線檢查系統(tǒng).
具體實施例方式
下面參考附困通過實施例對本發(fā)明進行進一步的詳細描述.附閨僅 僅是示意性的，省略了與本發(fā)明無直接關(guān)聯(lián)并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟 知的那些部分，以免不必要地混淆本發(fā)明.下迷具體描述并不意圖限制 本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求書限定.
圖2A和2B示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的用于增加困像采集系統(tǒng)的困 像數(shù)據(jù)動態(tài)范圍的方法的流程閨.在圖2A中描述了對于只有一路探測器 電路的圖像采集系統(tǒng)的情況.在步驟200,從探測器電路接收電信號.在 步驟202，對所接收的信號進行積分放大，接著，對經(jīng)積分放大的信號進 行A/D變換，如步驟204所示.然后，在步驟206判斷系統(tǒng)參數(shù)值與A/D 變換結(jié)果的組合是否滿足系統(tǒng)要求.如果所述組合滿足系統(tǒng)要求，則將 該組合作為圖像數(shù)據(jù)存儲(步驟210)，并且該方法結(jié)束.如果所述組合 不滿足系統(tǒng)要求，則根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)值和A/D變換結(jié)果計算新的系統(tǒng) 參數(shù)值，如步驟208所示。
在作為圖像數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)參數(shù)是積分放大參數(shù)，或者是積分放大 參數(shù)與A/D變換參數(shù)的組合的情況下，該過程返回步驟202,直至得到 滿足系統(tǒng)要求的系統(tǒng)參數(shù)值與A/D變換結(jié)果的組合.
在作為圖像數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)參數(shù)是A/D變換參數(shù)的情況下，該過程 返回步驟204，直至得到滿足系統(tǒng)要求的系統(tǒng)M值與A/D變換結(jié)果.
圖2B示出了存在多路探測器電路的情況，在圖2B的方法中，步驟 202-204與圖2A中的相同，區(qū)別在于以下詳細描述的步稞.
在步驟205中判斷是否存在任一路探測器電路的A/D變換結(jié)果與系 統(tǒng)參數(shù)值的組合不符合系統(tǒng)要求.如果判斷步猓205的結(jié)果為"否"，則 將每一路的A/D變換結(jié)果與系統(tǒng)參數(shù)值的組合作為圖像數(shù)據(jù)存儲，并且 該方法結(jié)束。而如果判斷步驟205的結(jié)果為"是"，則該方法繼續(xù)進行步 驟209,在步驟209中一方面將當(dāng)前判斷中符合系統(tǒng)要求的A/D變換結(jié)果 與系統(tǒng)參數(shù)值的組合作為困像數(shù)據(jù)存儲，另一方面記錄不符合系統(tǒng)要求 的組合所對應(yīng)的編號，并根據(jù)當(dāng)前判斷中不符合系統(tǒng)要求的組合中的A/D 變換結(jié)果與當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)值，計算新的系統(tǒng)參數(shù)值.接著在步驟211，根據(jù)當(dāng)前提供的(新)系統(tǒng)參數(shù)值進行積分放大， 在步驟212中根據(jù)當(dāng)前提供的系統(tǒng)參數(shù)值進行A/D變換.然后，在步驟 214中判斷對應(yīng)于所記錄編號的A/D變換結(jié)果與當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)值的組合 中，是否存在不符合系統(tǒng)要求的.如果步驟214的判斷結(jié)果為"否"，則 存儲所有對應(yīng)當(dāng)前記錄編號的A/D結(jié)果與當(dāng)前參數(shù)值的組合(步驟 216)，并且該方法結(jié)束.而如果步驟214的判斷結(jié)果為"是"，則該方法 回到步驟209,
注意，步驟211的虛線表示，如果作為圖像數(shù)據(jù)記錄的系統(tǒng)參數(shù)僅 包含A/D變換參數(shù)，則省略此步驟.
在圖2A和B的方法中，所述積分放大^lt例如可以為積分時間、 積分電容等、或者它們的任何組合.所述A/D變換參數(shù)例如可以是A/D 器件參數(shù)、有效位個數(shù)等、或者它們的任何組合.所述系統(tǒng)參數(shù)的值可 以是具體的數(shù)值，例如對于積分時間，其值可以是微秒數(shù)、毫秒數(shù)，對 于積分電容其值可以是pF數(shù)、uF數(shù)等，也可以是自定義的數(shù)值，例如l 表示100us， 2表示16pF等.
圖3示意性示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的圖像采集系統(tǒng)的示意 性框圖，該系統(tǒng)包括探測器電路l、積分放大電路2、 A/D變換電路3、 算法電路4、控制電路5、圖像數(shù)據(jù)緩存電路6和困像工作站7，
如圖3所示的圖像采集系統(tǒng)的工作過程如下在進行圖像采集時， 圖像工作站7發(fā)送開始采集命令給控制電路5，控制電路5據(jù)此產(chǎn)生周期 性的采集信號.當(dāng)采集信號有效時，控制電路5控制積分放大電路2，使 其根據(jù)由算法電路4提供的系統(tǒng)^K:的第一值Pl對探測器電路1的輸出 信號進行積分放大，同時控制電路5控制A/D變換電路3,使其將積分 放大電路2的輸出變換成相應(yīng)的數(shù)字碼值山，隨后，將上述數(shù)字碼值山 發(fā)送給算法電路4，算法電路4利用已知的算法判斷該系統(tǒng)參數(shù)笫一值p， 與該數(shù)字碼值山的組合是否符合系統(tǒng)要求，即，是否滿足系統(tǒng)的動態(tài)范 圍要求.如果上述參數(shù)值p,和數(shù)字碼值(h的組合符合系統(tǒng)要求，則算法 電路4將該數(shù)字碼值d,與系統(tǒng)參數(shù)第 一值Pl —起作為困像數(shù)據(jù)存放到圖 像數(shù)據(jù)緩存電路6中，供閨像工作站7使用；如果算法電路4的判斷結(jié) 果為系統(tǒng)參數(shù)值Pl和數(shù)字碼值d,的組合不符合系統(tǒng)要求，則由算法電路 4利用已知算法根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)值Pl和數(shù)字碼值ch計算系統(tǒng)參數(shù)的第二值 p2.根據(jù)該系統(tǒng)參數(shù)值p2開始新的積分搮作，并最終得到A/D變換結(jié)果d2,算法電路4判斷d2和p2的組合是否符合要求，來決定是采用d2與p2
的組合作為本次采集的圖像數(shù)據(jù)，還是產(chǎn)生新的系統(tǒng)參數(shù)值進行下次積
分以及A/D變換，重復(fù)上述搮作，直到系統(tǒng)參數(shù)值pn和相應(yīng)的A/D變換
結(jié)果dn的組合滿足系統(tǒng)對圖像數(shù)據(jù)的要求為止.
所述與A/D變換結(jié)果一起作為圖像數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)參數(shù)可以是與積 分放大電路2相關(guān)的參數(shù)(以下稱為積分放大參數(shù))，例如積分時間、積 分電容等、或者它們的任何組合.所述系統(tǒng)參數(shù)也可以是與A/D變換有 關(guān)的參數(shù)(以下稱為A/D變換參數(shù))，例如A/D器件參數(shù)、有效位個數(shù)等、 或者它們的任何組合.或者，所述系統(tǒng)參數(shù)也可以是若干積分放大參數(shù) 和若干A/D變換參數(shù)的組合.
在所述系統(tǒng)參數(shù)為多個參數(shù)的組合時，系統(tǒng)參數(shù)值pn為多個數(shù)值的 組合。
在所述系統(tǒng)參數(shù)僅包括A/D變換參數(shù)時，如果當(dāng)前變換結(jié)果與系統(tǒng) 參數(shù)值的組合不符合系統(tǒng)要求，則由A/D變換電路3根據(jù)由算法電路4 提供的新的A/D變換參數(shù)，對積分放大電路2的輸出再次進行A/D變換， 而并不再次進行積分放大搮作.直至得到符合系統(tǒng)要求的系統(tǒng)參數(shù)值與 A/D變換結(jié)果的組合.
此外，所述系統(tǒng)參數(shù)的值可以是具體的數(shù)值，例如對于積分時間， 其值可以是微秒數(shù)、毫秒數(shù)，對于積分電容其值可以是pF數(shù)、uF數(shù)等， 也可以是自定義的數(shù)值，例如l表示100us， 2表示16pF等.
算法電路4中的算法可以是一個與系統(tǒng)參數(shù)值pn和A/D變換結(jié)果dn 相關(guān)的函數(shù)，表示為p H=f(pn，dn)，用于判斷系統(tǒng)參數(shù)值pn和相應(yīng)的A/D 變換結(jié)果dn是否滿足相應(yīng)要求，并用于根據(jù)pn和dn的數(shù)值決定笫n+1 次的積分變換(或A/D變換)的系統(tǒng)參數(shù)值Pn+1.例如，如果pn+1不等
于零，則表明Pn和dn不符合要求；否則，表明Pn和dn符合系統(tǒng)要求，
并將其作為圖像數(shù)據(jù)榆出.
算法電路4可以由數(shù)字信號處理器DSP實現(xiàn).
本實施例中所示圖像采集系統(tǒng)適用于輸入信號變化范圍大的情況，
通過算法利用當(dāng)前A/D變換的結(jié)果對下一次的積分(和/或A/D變換)的 參數(shù)進行調(diào)整，能夠快速找到符合系統(tǒng)要求的系統(tǒng)參數(shù)p和相應(yīng)的A/D 變換結(jié)果d組成的困像數(shù)據(jù)，從而有效的避免了由于一次輸入信號過大 導(dǎo)致信號超限、使得圖像數(shù)據(jù)無效等情況的發(fā)生.如圖4示意性示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的圖像采集系統(tǒng)的框 圖。該實施例中的困像采集系統(tǒng)與閨2所示實施例的相似，不同之處在 于該系統(tǒng)包括m (m>l)個探測器電路l一i(i-l-m)、 m個積分放大電路 2一i(i-l-m)、以及與該m個積分放大電路中的每個電連接的采樣保持電路 10_i(i=l-m)，并且還包括多路模擬開關(guān)11.其中，該m個積分放大電路 由同 一個積分放大信號控制.
與圖3中相同，與A/D變換結(jié)果一起作為圖像數(shù)據(jù)存儲的系統(tǒng)^ 可以是積分放大參數(shù)，例如積分時間、積分電容等、或者它們的任何組 合.所述系統(tǒng)參數(shù)也可以是A/D變換參數(shù)，例如A/D器件參數(shù)、有效位 個數(shù)等、或者它們的任何組合.或者，所述系統(tǒng)參數(shù)也可以是若干積分 放大參數(shù)和若干A/D變換參數(shù)的組合，在所述系統(tǒng)參數(shù)為若干參數(shù)的組 合時，系統(tǒng)參數(shù)值為若干個數(shù)值的組合.
如圖4所示的圖像采集系統(tǒng)的工作過程如下在進行圖像采集時， 圖像工作站7發(fā)送開始采集命令給控制電路5，控制電路5據(jù)此產(chǎn)生周期 性的采集信號，當(dāng)采集信號有效時，控制電路5控制積分放大電路 2J(i-l-m)，使其根據(jù)由算法電路4提供的系統(tǒng)參數(shù)的笫一值Pl對探測器 電路l一i(i-l-m)的輸出信號進行積分放大；在完成本次積分后，將相應(yīng)積 分電路2一i(i-l-m)的輸出通過采樣保持電路10J(i-l-m)進行保持；之后控 制電路5控制多路開關(guān)11依次選通各模擬通道，將相應(yīng)采樣保持電路 lO一i(i-l-m)的輸出信號傳送到A/D變換電路3,變換成數(shù)字碼值dii(i-l-m)，將這些數(shù)字碼值將依次送入算法電路4.
然后，算法電路4根據(jù)已知的算法判斷系統(tǒng)參數(shù)笫一值Pl與接收到 的每一數(shù)字碼值du的組合是否滿足系統(tǒng)要求，即，是否滿足系統(tǒng)的動態(tài) 范圍要求；如果上述系統(tǒng)參數(shù)值Pl和每一數(shù)字碼值du的組合都符合系 統(tǒng)要求，則算法電路4將系統(tǒng)參數(shù)笫一值Pl和每一數(shù)+碼值(hj的組合 分別作為圖像數(shù)據(jù)存放到圖像數(shù)據(jù)緩存電路6的相應(yīng)地址中，供困像工 作站7使用.
如果算法電路4的判斷結(jié)果為系統(tǒng)參數(shù)值Pl與其中一些數(shù)字碼值的 組合不符合系統(tǒng)要求，則算法電路4 一方面將符合系統(tǒng)要求的組合存放 到圖像數(shù)據(jù)緩存電路6的相應(yīng)地址中，供圖像工作站7使用；另一方面， 記錄不符合要求的組合對應(yīng)的模擬通道編號，并且利用已知算法根據(jù)系 統(tǒng)參數(shù)值w和這些不符合要求的數(shù)字碼值計算新的系統(tǒng)參數(shù)值p2.為了方便說明，作為一個例子，在這里假設(shè)系統(tǒng)參數(shù)值^與A/D變 換結(jié)果du的組合、與A/D變換結(jié)果d1J$的組合、與A/D變換結(jié)果dls 的組合，不符合系統(tǒng)要求，則由算法電路4記錄所對應(yīng)的通道編號1、 3、 5，并根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)值Pl和數(shù)字碼值du,山_3和dLS生成系統(tǒng)^t值p2, 上面的例子僅僅是說明性的，不符合系統(tǒng)要求的組合可以是系統(tǒng)參數(shù)值 與du中任何一個或多個的組合.
當(dāng)所述系統(tǒng)參數(shù)僅包括積分放大參數(shù)時，或者所述系統(tǒng)參數(shù)為積分 放大參數(shù)與A/D變換參數(shù)的組合時，則控制電路5控制積分放大電路 2J(i=l到m)，使其根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)值p2再次對探測器輸出信號進行積分放 大，并且A/D變換電路3將積分放大結(jié)果變換成數(shù)字值d2j(當(dāng)所述系統(tǒng) 參數(shù)僅包括A/D變換參數(shù)時，控制電路控制A/D變換3使其根據(jù)系統(tǒng)參 數(shù)值P2進行A/D變換，而不進行積分放大搮作)，然后算法電路4根據(jù) 已知算法以及之前記錄的通道編號，僅判斷d2j.d23和<12_5各自與系統(tǒng)參 數(shù)P2的組合是否符合系統(tǒng)要求.如果這些組合都^合系統(tǒng)要求，則將它 們存放到圖像數(shù)據(jù)緩存電路6的相應(yīng)地址中，供困像工作站7使用.如
果有任何組合，例如，d2—3與系統(tǒng)參數(shù)P2的組合、d2一s與系統(tǒng)參數(shù)P2的組 合，不符合系統(tǒng)要求，則算法電路4一方面將d2j與系統(tǒng)參數(shù)P2的組合
存放到圖像數(shù)據(jù)緩存電路6的相應(yīng)地址中，供圖i工作站7使用；另一 方面，記錄下通道編號3和5，并利用已知算法根據(jù)d23、 d2s和系統(tǒng)參
數(shù)值P2計算新的系統(tǒng)參數(shù)值P3.
重復(fù)上述操作，直至存儲了符合系統(tǒng)要求的每一探測器電路的A/D 變換結(jié)果與相應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)的組合，
該實施例中，算法電路4中的算法可以是一個與系統(tǒng)^lt值pn和A/D
變換結(jié)果dnj相關(guān)的函數(shù)，表示為Pn+產(chǎn)f(Pn，dnj)，用于判斷系統(tǒng)參數(shù)值Pn
和相應(yīng)的A/D變換結(jié)果dn_i是否滿足相應(yīng)要i，并用于根據(jù)pn和dnJ的 數(shù)值決定第n+l次的積分i換(和/或A/D變換)的系統(tǒng)參數(shù)值pn+1.例
如，如果P^不等于零，則表明Pn和dnj不符合要求；否則，表明Pn和 dnj符合系統(tǒng)要求，并將其作為圖像數(shù)據(jù)輸出.
本電路適用于多路信號的同步采集，即所有前放需要根據(jù)同一個信 號開始積分，以保證所有的積分信號屬于同一個時間段的信息，從而在 成像時這些圖像數(shù)據(jù)可以作為一列數(shù)據(jù)進行處理.
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的射線檢查系統(tǒng)的示意性框圖.該射線檢查系統(tǒng)包括用于發(fā)射射線的射線源3、圖3或困4所示的圖像采 集系統(tǒng)4、以及圖像工作站5.當(dāng)被檢物2在傳送裝置1上傳送經(jīng)過射線 源3和圖像采集系統(tǒng)4之間時，由圖像采集系統(tǒng)4接收經(jīng)過被檢物2的 射線，由此采集被檢物2的圖像信息以對被檢物2進行檢查.
權(quán)利要求
1、一種增加圖像采集系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)動態(tài)范圍的方法，該圖像采集系統(tǒng)包括探測器電路、積分放大電路和A/D變換電路，該方法包括如下步驟(a)從探測器電路接收信號；(b)利用積分放大電路對所接收的信號進行積分放大；(c)利用A/D變換電路對經(jīng)積分放大的信號進行A/D變換；以及(d)將符合系統(tǒng)要求的系統(tǒng)參數(shù)值與A/D變換結(jié)果的組合作為圖像數(shù)據(jù)存儲。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述系統(tǒng)參數(shù)包括積分放大參數(shù)， 并且該方法還包括如下步猓在所迷系統(tǒng)參數(shù)值與所述A/D變換結(jié)果的 組合不符合系統(tǒng)要求時，根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)值與所述A/D變換結(jié)果產(chǎn)生 新的系統(tǒng)參數(shù)值，并根據(jù)該新的系統(tǒng)參數(shù)值執(zhí)行步驟(b) 一 (d).
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中所述積分放大參數(shù)為積分時間、積 分電容、或者它們的任何組合.
4、 根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中所述積分時間的值為時間值或預(yù)定 義值，并且所述積分電容的值為電容值或預(yù)定義值.
5、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其中所述系統(tǒng)參數(shù)為A/D變換參數(shù)，并 且該方法還包括如下步騍在所述系統(tǒng)參數(shù)值與所述A/D變換結(jié)果的組 合不符合系統(tǒng)要求時，根據(jù)所迷系統(tǒng)參數(shù)值與所述A/D變換結(jié)果產(chǎn)生新 的系統(tǒng)參數(shù)值，并根據(jù)該新的系統(tǒng)參數(shù)值執(zhí)行步驟(c)-(d),
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述A/D變換參數(shù)為A/D器件 參數(shù)、有效位個數(shù)、或者其組合.
7、 一種圖像采集系統(tǒng)，包括 探測器電路，用于將射線轉(zhuǎn)換為電信號；積分放大電路，用于對探測器輸出的信號進行積分放大；以及 A/D變換電路，用于對積分放大電路的輸出進行A/D變換； 其特征在于，將符合系統(tǒng)要求的系統(tǒng)參數(shù)值與A/D變換結(jié)果的組合 作為圖像數(shù)據(jù)存儲.
8、 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，還包括算法電路，用于判斷所述系統(tǒng)參 數(shù)值與所述A/D變換結(jié)果的組合是否符合系統(tǒng)要求；以及在所述組合不 符合系統(tǒng)要求時，根據(jù)所述系統(tǒng)參數(shù)值與所述A/D變換結(jié)果計算新的系統(tǒng)參數(shù)值.
9、 根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)M是積分放大參數(shù)、A/D 變換參數(shù)、或者積分放大參數(shù)與A/D變換參數(shù)的組合，并且所述算法電路，用于再一次進行積分放大和A/D變換，或者用于再一次進行A/D變 換，
10、 根據(jù)權(quán)利要求7的系統(tǒng)，其中所述探測器電路包括多個探測器 電路，所述積分放大電路包括每一個與所述多個探測器電路中每個電連 接的多個積分放大電路，并且該系統(tǒng)還包括多個采樣保持電路，每一 個與該多個積分放大電路中每一個電連接，用于對相應(yīng)積分放大電路的 輸出進行保持；與該多個采樣保持電路電連接的多路模擬開關(guān)，用于將 所述多個積分放大電路的輸出傳送到所述A/D變換電路以生成多個A/D 變換結(jié)果；以及算法電路，用于判斷每一探測器電路的A/D變換結(jié)果與 系統(tǒng)參數(shù)值的組合是否滿足系統(tǒng)要求，以及在存在不滿足系統(tǒng)要求的組 合時，根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)值和所有當(dāng)前不滿足系統(tǒng)要求的組合中的A/D 變換結(jié)果，生成新的系統(tǒng)參數(shù)值.
11、 根據(jù)權(quán)利要求10的系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)參數(shù)是積分放大參數(shù)、 A/D變換參數(shù)、或者積分放大參數(shù)與A/D變換參數(shù)的組合，所述算法電路，用于再一次進行積分放大和A/D i換，或者用于再一次進行A/D變 換；并且所述算法電路還用于記錄上一次不滿足系統(tǒng)要求的組合對應(yīng)的 編號，并且對于該再一次的A/D變換結(jié)果，該算法電路僅對與所記錄的 編號對應(yīng)的A/D變換結(jié)果和當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)值的組合進行判斷，以及根據(jù) 所述當(dāng)前系統(tǒng)參數(shù)值與所判斷的不符合系統(tǒng)要求的組合中的A/D變換結(jié) 果，計算新的系統(tǒng)參數(shù)值.
12、 根據(jù)權(quán)利要求9或11的系統(tǒng)，其中所述積分放大參數(shù)為積分時 間、積分電容、或者其組合；所述A/D變換參數(shù)為A/D器件參數(shù)、有效 位個數(shù)、或者其組合.
13、 根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述積分時間的值為時間值或預(yù) 定義值，并且所述積分電容的值為電容值或預(yù)定義值.
14、 一種射線檢查系統(tǒng)，包括如權(quán)利要求7所述的圖像采集系統(tǒng).
全文摘要
本發(fā)明提供了一種增加圖像采集系統(tǒng)的圖像數(shù)據(jù)動態(tài)范圍的方法，該方法包括如下步驟從探測器電路接收信號；對所接收的信號進行積分放大；對經(jīng)積分放大的信號進行A/D變換；以及將系統(tǒng)參數(shù)值與該A/D變換結(jié)果的組合一起作為圖像數(shù)據(jù)存儲。此外本發(fā)明還提供了一種圖像采集系統(tǒng)以及包括該圖像采集系統(tǒng)的射線檢查系統(tǒng)。
文檔編號G01T1/17GK101435782SQ200710177328
公開日2009年5月20日 申請日期2007年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月14日
發(fā)明者劉以農(nóng), 劉文國, 鵬 張 申請人:同方威視技術(shù)股份有限公司