本发明属于x射线平板探测器领域，特别是涉及一种背散射模型生成方法、去除背散射伪影的方法及成像系统。
背景技术：
平板探测器是一种用于放射成像的影像设备，其结构组成由闪烁体、tft感光面板、pcba(信号读取及传输电路)和机械结构组成，在临床上主要应用于放射诊断成像。平板探测器的成像原理如下：x射线透过被检物体后入射到探测器表面，闪烁体将x射线转换为可见光，tft感光面板吸收可见光并转换为光电荷，并通过tft开关阵列及积分运放电路将光电荷转换为电平信号，由ad电路转换为数字信号并传输至上位机，实现数字图像显示。
由于闪烁体对x射线不能完全吸收，以400um厚的csi为例，在70kvx射线的能谱辐射下，闪烁体对x射线的吸收率约为85％，随着x射线能量的提高，其对x射线的吸收率将不断下降。因此，始终会存在部分x射线没有被闪烁体吸收，该部分x射线透过闪烁体后直接穿透平板探测器的tft感光面板、pcba及机械结构件，在该过程中，x射线会吸收，也会发生散射，当散射角度大于90度时成为背散射，背散射线被闪烁体吸收后又重新转换为信号并叠加在当前图像上，形成伪影，由此形成背散射伪影。
现有技术如专利公开号为us20140042331a1的美国专利，是通过在tft感光面板与pcba之间增加一层均匀平整的铅橡胶，来防止背散射，从而实现去除图像的背散射伪影；但在平板探测器中增加一层铅橡胶，不仅增加了平板探测器的制造成本，而且还增加了平板探测器的重量，限制了平板探测器的便携性。
鉴于此，有必要设计一种新的背散射模型生成方法、去除背散射伪影的方法及成像系统用以解决上述技术问题。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种背散射模型生成方法、去除背散射伪影的方法及成像系统，用于解决现有可去除背散射伪影的平板探测器的制造成本高、重量大、不利于实现便携性的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种背散射模型生成方法，所述生成方法包括：
步骤s1：预设拍摄参数，并在不同x射线产生电压下，采用第一平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像并处理，得到第一校正图像组，其中，所述第一校正图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个带有背散射伪影的第一校正图像；
步骤s2：预设同步骤s1相同的拍摄参数，并在同步骤s1相同的x射线产生电压下，采用第二平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像并处理，得到第二校正图像组，其中，所述第二校正图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个未带背散射伪影的第二校正图像；
步骤s3：根据公式
优选地，得到所述第一校正图像组的方法包括：
步骤s11：在没有x射线辐射时，第一平板探测器进行采集图像，得到第一暗场图像；
步骤s12：在不同x射线产生电压下，采用第一平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像，得到第一原始图像组，其中，所述第一原始图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个带有背散射伪影的第一原始图像；
步骤s13：根据公式p1n＝p1yn-offset_map1，得到每一x射线产生电压所对应的带有背散射伪影的第一校正图像，从而得到由多个第一校正图像组成的第一校正图像组，其中，p1n为一x射线产生电压所对应的第一校正图像，p1yn为第一原始图像组中，与该x射线产生电压所对应的第一原始图像，offset_map1为第一暗场图像。
优选地，得到所述第二校正图像组的方法包括：
步骤s21：在没有x射线辐射时，第二平板探测器进行采集图像，得到第二暗场图像；
步骤s22：在同步骤s1相同的x射线产生电压下，采用第二平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像，得到第二原始图像组，其中，所述第二原始图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个未带背散射伪影的第二原始图像；
步骤s23：根据公式p2n＝p2yn-offset_map2，得到每一x射线产生电压所对应的未带背散射伪影的第二校正图像，从而得到由多个第二校正图像组成的第二校正图像组，其中，p2n为一x射线产生电压所对应的第二校正图像，p2yn为第二原始图像组中，与该x射线产生电压所对应的第二原始图像，offset_map2为第二暗场图像。
优选地，不同x射线产生电压的电压范围为40kv～150kv，且相邻两个x射线产生电压的间隔为1kv。
优选地，不同x射线产生电压的电压范围为60kv～150kv，且相邻两个x射线产生电压的间隔为10kv。
优选地，所述第二平板探测器的tft感光面板与pcba之间设有一防背散射层，其中，所述防背散射层的材料为铅橡胶。
优选地，在所述第一平板探测器的tft感光面板与pcba之间增设一防背散射层，以形成所述第二平板探测器；其中，所述防背散射层的材料为铅橡胶。
本发明还提供一种成像系统，所述成像系统包括：
第一平板探测器；
与所述第一平板探测器连接的上位机；
其中，所述第一平板探测器或所述上位机内预存有采用如上述任一项所述生成方法生成的背散射模型。
本发明还提供一种采用如上所述成像系统去除背散射伪影的方法，所述方法包括：
步骤1)预设拍摄参数，并在预设x射线产生电压下，采用第一平板探测器对待成像物体进行拍摄成像并处理，得到带有背散射伪影的待处理图像；
步骤2)根据所述预设x射线产生电压，从背散射模型中调用与所述预设x射线产生电压所对应的背散射分布；
步骤3)根据公式px＝px1×(1-psn')，对所述待处理图像的背散射伪影进行处理，得到未带背散射伪影的最终图像，其中，px为最终图像，px1为待处理图像，psn'为背散射模型中，与所述预设x射线产生电压所对应的背散射分布。
优选地，得到所述待处理图像的方法包括：
步骤11)在预设x射线产生电压下，采用第一平板探测器对待成像物体进行拍摄成像，得到带有背散射伪影的原图像；
步骤12)根据公式px1＝pxy-offset_map1，得到待处理图像，其中，px1为待处理图像，pxy为原图像，offset_map1为第一暗场图像。
如上所述，本发明的一种背散射模型生成方法、去除背散射伪影的方法及成像系统，具有以下有益效果：通过本发明所述系统及方法去除背散射伪影，无需对平板探测器在结构上进行改进，不仅降低了平板探测器的制造成本，而且还降低了平板探测器的重量，大大增加了平板探测器的便携性。
附图说明
图1显示为实施例一所述背散射模型生成方法的流程图。
图2显示为实施例二所述成像系统的结构图。
图3显示为实施例三所述去除背散射伪影方法的流程图。
元件标号说明
10成像系统
20第一平板探测器
30上位机
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1至图3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种背散射模型生成方法，所述生成方法包括：
步骤s1：预设拍摄参数，并在不同x射线产生电压下，采用第一平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像并处理，得到第一校正图像组，其中，所述第一校正图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个带有背散射伪影的第一校正图像；
步骤s2：预设同步骤s1相同的拍摄参数，并在同步骤s1相同的x射线产生电压下，采用第二平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像并处理，得到第二校正图像组，其中，所述第二校正图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个未带背散射伪影的第二校正图像；
步骤s3：根据公式
需要说明的是，所述拍摄参数包括灰度值，其中，所述灰度值的设置一般以平板探测器饱和灰度值的一半为宜。
作为示例，不同x射线产生电压的电压范围为40kv～150kv，且相邻两个x射线产生电压的间隔为1kv。
优选地，在本实施例中，不同x射线产生电压的电压范围为60kv～150kv，且相邻两个x射线产生电压的间隔为10kv；即在本实施例中，所述x射线产生电压包括60kv，70kv，80kv，90kv，100kv，110kv，120kv，130kv，140kv及150kv。
作为示例，得到所述第一校正图像组的方法包括：
步骤s11：在没有辐射x射线时，第一平板探测器进行采集图像，得到第一暗场图像；
步骤s12：在不同x射线产生电压下，采用第一平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像，得到第一原始图像组，其中，所述第一原始图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个带有背散射伪影的第一原始图像；
步骤s13：根据公式p1n＝p1yn-offset_map1，得到每一x射线产生电压所对应的带有背散射伪影的第一校正图像，从而得到由多个第一校正图像组成的第一校正图像组，其中，p1n为一x射线产生电压所对应的第一校正图像，p1yn为第一原始图像组中，与该x射线产生电压所对应的第一原始图像，offset_map1为第一暗场图像。
需要说明的是，本实施例所述第一平板探测器是指现有任一种未去除背散射伪影的平板探测器。
需要说明的是，所述第一暗场图像是由所述第一平板探测器本身的噪声等产生，故利用第一暗场图像对第一原始图像进行校正，可大大提高图像的精准度。
进一步需要说明的是，由于暗场图像是由平板探测器本身引起的，故对于多台不同的平板探测器而言，其每台平板探测器的暗场图像可能不同。
作为示例，得到所述第二校正图像组的方法包括：
步骤s21：在没有辐射x射线时，第二平板探测器进行采集图像，得到第二暗场图像；
步骤s22：在同步骤s1相同的x射线产生电压下，采用第二平板探测器分别对待成像物体进行拍摄成像，得到第二原始图像组，其中，所述第二原始图像组包括与不同x射线产生电压对应的多个未带背散射伪影的第二原始图像；
步骤s23：根据公式p2n＝p2yn-offset_map2，得到每一x射线产生电压所对应的未带背散射伪影的第二校正图像，从而得到由多个第二校正图像组成的第二校正图像组，其中，p2n为一x射线产生电压所对应的第二校正图像，p2yn为第二原始图像组中，与该x射线产生电压所对应的第二原始图像，offset_map2为第二暗场图像。
需要说明的是，本实施例所述第二平板探测器是指现有通过在tft(薄膜晶体管)感光面板与pcba之间增设一防背散射层的平板探测器，其中，所述防背散射层的材料为铅橡胶。
进一步需要说明的是，便于准确得到本实施例所述散射模型，在所述第一平板探测器的tft感光面板与pcba之间增设一防背散射层，以形成所述第二平板探测器；其中，所述防背散射层的材料为铅橡胶。
需要说明的是，所述第二暗场图像是由所述第二平板探测器本身的噪声等产生，故利用第二暗场图像对第二原始图像进行校正，可大大提高图像的精准度。
进一步需要说明的是，由于暗场图像是由平板探测器本身引起的，故对于多台不同的平板探测器而言，其每台平板探测器的暗场图像可能不同。
实施例二
如图2所示，本实施例提供一种成像系统，所述成像系统10包括：
第一平板探测器20；
与所述第一平板探测器20连接的上位机30；
其中，所述第一平板探测器20或所述上位机30内预存有采用如实施例一所述生成方法生成的背散射模型。
需要说明的是，本实施例所述第一平板探测器是指现有任一种未去除背散射伪影的平板探测器。
实施例三
如图3所示，本实施例提供一种采用如实施例二所述成像系统去除背散射伪影的方法，所述方法包括：
步骤1)预设拍摄参数，并在预设x射线产生电压下，采用第一平板探测器对待成像物体进行拍摄成像并处理，得到带有背散射伪影的待处理图像；
步骤2)根据所述预设x射线产生电压，从背散射模型中调用与所述预设x射线产生电压所对应的背散射分布；
步骤3)根据公式px＝px1×(1-psn')，对所述待处理图像的背散射伪影进行处理，得到未带背散射伪影的最终图像，其中，px为最终图像，px1为待处理图像，psn'为背散射模型中，与所述预设x射线产生电压所对应的背散射分布。
需要说明的是，所述拍摄参数包括灰度值，其中，所述灰度值的设置一般以平板探测器饱和灰度值的一半为宜。
作为示例，得到所述待处理图像的方法包括：
步骤11)在预设x射线产生电压下，采用第一平板探测器对待成像物体进行拍摄成像，得到带有背散射伪影的原图像；
步骤12)根据公式px1＝pxy-offset_map1，得到待处理图像，其中，px1为待处理图像，pxy为原图像，offset_map1为第一暗场图像。
需要说明的是，所述第一暗场图像是由所述第一平板探测器本身的噪声等产生，故利用第一暗场图像对第一原始图像进行校正，可大大提高图像的精准度。
进一步需要说明的是，由于暗场图像是由平板探测器本身引起的，故对于多台不同的平板探测器而言，其每台平板探测器的暗场图像可能不同。
综上所述，本发明的一种背散射模型生成方法、去除背散射伪影的方法及成像系统，具有以下有益效果：通过本发明所述系统及方法去除背散射伪影，无需对平板探测器在结构上进行改进，不仅降低了平板探测器的制造成本，而且还降低了平板探测器的重量，大大增加了平板探测器的便携性。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。