专利名称：一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及数字X射线成像系统，特别是涉及一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统。
背景技术：
目前已有多种放射成像系统被广泛使用。这些系统通常先产生X射线，然后穿透待成像物体，再由物体后方的数字探测器接收并处理信号。越来越多的X射线系统使用数字电路来探测经过物体削弱，分散或吸收后的X射线。在医疗诊断中，这样的系统可用于身体内部组织的成像及诊断疾病。基本的X射线系统仅仅用于生成投影图像。尽管图像数据可用于多种显示模式，但这样的投影图像通常以负片影像显示。除投影X射线系统外，目前基于类似的X射线放射生成和探测技术还有更先进的X光透视系统，计算机断层扫描系统和断层合成系统。例如在计算断层和断层合成系统中，通过单一轴面的X射线旋转照射人体，由于不同的组织对X射线的吸收能力不同，可以用电脑的三维技术重建出断层面影像。某些伪影是已知的并且可以消除或修改，但某些伪影是现有技术很难消除的。例如，数字探测器X射线系统会由于存在电磁干扰(electromagnetic interference)而留下伪影。电磁干扰的来源包括X射线成像系统中的各种电子元器件如无线电频率烧蚀挡板和磁导管导航系统等。由不同相位、频率和振幅的电磁干扰所产生的伪影将会在重建图像里显示为和原图重叠的更暗或更亮的平行行。这些伪影不仅干扰原图，而且会影响图片在医疗诊断中的有效使用。如本来可以显现的某些细小特征可能被这种伪影掩盖。它还可能干扰计算机辅助技术如计算机辅助探测和诊断算法、分割算法等的有效使用。因此需要开发一种系统来消除放射影像数据中的伪影和噪声。尤其需要一种系统来处理由于电磁干扰弓丨起的噪声。
实用新型内容本实用新型解决了现有技术中各种系统收集图像数据时都会存在各种伪影的问题，本实用新型提供了一种结构简单，可将干扰错误显示并更正，从而减少可能会出现在图像数据及重建图像中伪影的用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统。为了解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，包括系统控制器，其特征在于:还包括探测器控制器、控制电路和探测器，所述控制电路与探测器控制器相连用于向探测器发出X射线，所述探测器耦合到探测器控制器上，探测器控制器用于接收探测器发出的信号，所述探测器控制器和控制电路分别与系统控制器相连接。前述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:还包括输出设备，所述系统控制器至少连接一个输出设备。前述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:还包括工作台，所述系统控制器至少连接一个工作台。前述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述控制设备采用显示器或打印机。前述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述探测器采用数字探测器。前述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述数字探测器包括探测器控制电路、调节器电路、行驱动、列驱动和控制器主板，所述探测器控制电路用于触发时间及控制行驱动和列驱动的电子，以获得图像数据，探测器控制电路还传输电流和控制信号给调节器电路，并从调节器电路接收数字图像像素数据，所述行驱动、列驱动被连接到探测器主板。前述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:在调节器电路和行驱动之间设置有与行驱动相耦合的行数据总线，行数据总线包括多个导体，用于开启行驱动多行读出，以及中断行驱动输出，并使用电荷补偿电压来选择行。前述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述列驱动与列数据总线相耦合，列数据总线40包括附加导体，用于当行驱动被顺序开启时，控制列驱动的读出。本实用新型的有益效果是:在不同的环境中使用此系统，系统附近的设备，以及不同频率和振幅会对本实用新型系统进行干扰。而本实用新型系统可以通过输出设备显示出并更正所述干扰，从而减少可能会出现在图像数据及重建图像中的伪影。本实用新型系统干扰还可以在后处理步骤中显示和更正，这样的好处是此操作可以在远离图像系统的其他地方完成。
图1是采用本实用新型技术的数字X射线成像系统的示意图。图2是图1所示系统中探测器的功能电路示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。如图1所示，一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，包括系统控制器22、探测器控制器20、控制电路18、探测器16、工作台24和输出设备22，探测器16可采用数字探测器，所述控制电路18与探测器控制器20相连用于向探测器16发出X射线，所述探测器16耦合到探测器控制器20上，探测器控制器20用于接收探测器16发出的信号，所述探测器控制器20和控制电路18分别与系统控制器22相连接。系统控制器22至少连接一个输出设备26。系统控制器22还至少连接一个工作台26。X射线12由电源/控制电路18控制。探测器16耦合到探测器控制器20，探测器控制器20负责接收探测器16发出的信号，也执行各种信号处理和过滤操作，如动态范围的初步调整，数字图像数据的交织等。电源/控制电路18和探测器控制器20都会响应系统控制器22发出的信号。通常系统控制器22操作成像系统来执行检查及处理所或图像数据。在目前的情况下，系统控制器28包括基于通用或专用的数字计算机的信号处理电路，和用于存储程序、配置参数和图像数据的存储器。电源/控制电路18发出X射线12后，一部分X射线12穿过待成像物体如病人14.一部分X射线12绕过病人到达数字探测器16。所述探测器16将其表面接收到的X射线12转化为能量较小的光子，然后再转化成电信号，用于重建物体被照部位的图像。图1所示的实施例中，系统控制器22至少连接一个输出设备26，如显示器或打印机.输出设备22可能包括标准的或专用的计算机显示器或相关处理电路。一个或多个工作台24也会被连接到系统里用来输出系统参数，提交检查，查看图像等。通常系统中显示器、打印机、工作台及类似的设备可以离数据采集组件很近，，也可以远离这些组件，可以在医院里的其他地方，甚至在另一个完全不同的地点，只需通过配置网络如英特网或虚拟专用网等连接到图像采集系统里。图2是数字探测器16的功能部件的示意图。探测器控制电路30用于触发时间及控制行和列的电子，以获得图像数据。探测器控制电路30传输电流和控制信号给调节器电路32，并从调节器电路32接收数字图像像素数据。在此实施例中，探测器16包括一个闪烁体，把探测器表面接收到的X射线光子转化成较低能量的光子。一行光电探测器再把所述光子转化成电子信号，此电子信号的强弱能体现光子的数量或影响探测器表面单个像素区的辐射强度。在某些实施例中，X射线光子也可被直接转化为电子信号。读出电路再将获得的模拟信号转化为可以被处理、存储及显示的数字信号。图像重建后会显示在如显示器26或工作台24上。在此实施例中，阵列光电探测器是由非晶硅组成。阵列以行和列的结构组成，每一个元素由一个光电二极管和一个薄膜晶体管组成。每个二极管的阴极和晶体管的源头连接，二极管的阳极和负偏置电压连接。每一行晶体管的门彼此连接，行电极和扫描电子相连。列中的晶体管彼此连接，每一列的电极和每个单独的读出电路相连。如图2中的实施例，行数据总线34包括多个导体，用于开启探测器多行读出，以及中断行，使用电荷补偿电压来选择行。列数据总线40包括附加导体，目的是当行被顺序开启时，控制列的读出。行数据总线34和一系列的行驱动36相耦合，每一个行驱动控制几行的开启。同样的，列驱动)8和列数据总线40相耦合，为了控制探测器所有列的读出。在此实施例中，行驱动36和列驱动38都被连接到探测器主板50，所述主板被分为若干小的区域.每一个区域连接一个行驱动36。同样的，每一列驱动38和若干列连接。上述光电二极管和薄膜晶体管排列定义了一系列的像素或离散图形元素，每一个像素，即光电二极管的交叉处都有一个薄膜晶体管。每一行被行驱动36启动,每一个光电二极管发出的信号会被读出电路38所接收，并转化为数字信号在进行接下来的处理和图像重建。于是当所有像素晶体管的门上的扫描线被激活时，整行像素将被同时控制。接下来，那一行上的每一个像素和一条数据线连接，通过一个读出电路的开关，来存储光电二极管的电荷。在某些系统中，电荷会用过每一个相连的读出通道被同时存储在一行里的所有像素中，读出电路将前一行的测量由模拟电压转化为数字值。然后读出电路会把数字值传送至下一级子系统进行某些处理然后再在显示器上显示诊断图像或将它印到胶片上。用于开启行的电路在目前情况下指场效应晶体管电路(FET)。所述场效应晶体管被置于“开启”或为开启行所需的传导状态，和“关闭”或当行不需要开启读出是的非传导状态。行驱动和列读出电路所需的电路元件不是固定的，此实用新型不限于使用场效应晶体管电路或其他电路元件。要想去除图像数据中由电磁干扰引起的伪影，可以先获取图像数据(包括所需图像数据及电磁干扰噪声)，接着处理这个数据来识别出电磁干扰噪声，然后再去掉此噪音来获得修正后的图像。在当前实施例中，图像数据和补偿数据同时读出，这两个读出操作都包括场效应晶体管电路开启时读出数据，和场效应晶体管电路关闭时读出数据。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上大的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本方明技术方案的范围内。
权利要求1、一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，包括系统控制器，其特征在于:还包括探测器控制器、控制电路和探测器，所述控制电路与探测器控制器相连用于向探测器发出X射线，所述探测器耦合到探测器控制器上，探测器控制器用于接收探测器发出的信号，所述探测器控制器和控制电路分别与系统控制器相连接。
2、根据权利要求1所述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:还包括输出设备，所述系统控制器至少连接一个输出设备。
3、根据权利要求2所述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:还包括工作台，所述系统控制器至少连接一个工作台。
4、根据权利要求3所述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述输出设备采用显示器或打印机。
5、根据权利要求4所述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述探测器采用数字探测器。
6、根据权利要求5所述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述数字探测器包括探测器控制电路、调节器电路、行驱动、列驱动和控制器主板，所述探测器控制电路用于触发时间及控制行驱动和列驱动的电子，以获得图像数据，探测器控制电路还传输电流和控制信号给调节器电路，并从调节器电路接收数字图像像素数据，所述行驱动、列驱动被连接到探测器主板。
7、根据权利要求6所述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:在调节器电路和行驱动之间设置有与行驱动相耦合的行数据总线，行数据总线包括多个导体，用于开启行驱动多行读出，以及中断行驱动输出，并使用电荷补偿电压来选择行。
8、根据权利要求7所述的一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，其特征在于:所述列驱动与列数据总线相耦合，列数据总线(40)包括附加导体，用于当行驱动被顺序开启时，控制列驱动的读出。
专利摘要本实用新型公开了一种用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统，包括系统控制器，其特征在于还包括探测器控制器、控制电路和探测器，所述控制电路与探测器控制器相连用于向探测器发出X射线，所述探测器耦合到探测器控制器上，探测器控制器用于接收探测器发出的信号，所述探测器控制器和控制电路分别与系统控制器相连接。本实用新型解决了现有技术中各种系统收集图像数据时都会存在各种伪影的问题，提供了一种结构简单，可将干扰错误显示并更正，从而减少可能会出现在图像数据及重建图像中伪影的用于获取和处理离散像素图像数据的图像系统。
文档编号A61B6/00GK202950665SQ20122058478
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者徐榭, 徐开文 申请人:无锡开威尔系统科技有限公司