专利名称：用于记录图像的设备和方法
技术领域：
本发明涉及图像检测，尤其涉及闪烁器屏幕的图像检测。
背景技术：
可以使用一个或多个照相机执行诸如屏幕等平面图像源的光学拾取，所述屏幕可 以用闪烁器屏幕实现。例如，通过可以在例如用于产品质量控制的数字射线检查中使用的 X射线照相机来实现这种屏幕的拾取。在医疗射线检查中，当前使用所谓的平板检测器。在这样的平板检测器中，通常将 X辐射通过闪烁器屏幕转换成可见光，随后所述可见光通过在光束方向上设置在闪烁器屏 幕正后方并且通常由非晶硅构成的半导体层被识别，并转换成图像。除了其它因素之外，闪 烁器屏幕的效率取决于X射线量子的已调整能量。X辐射的能量越高，则将在闪烁器内被吸 收和将作用于图像的X射线量子越少。未吸收的X射线量子可以由下层半导体层吸收，进 而对其造成损伤。给定适当的剂量，这种辐射损伤将最终导致检测器故障。医疗领域还使用也通过闪烁器将X辐射初始转换成可见光的检测器。然而，所述 可见光随后以光学方式成像在诸如CCD照相机上。德国专利DE 10301941B4描述了用于光学拾取屏幕的照相机，该屏幕包括设计用 于光学拾取的区域和预定的总分辨率，包括具有照相机底座阵列的照相机支架，单独光学 照相机阵列，每个单独光学照相机固定地安装于相关的照相机底座上，单独的光学照相机 包括光传感器和光学成像装置，光传感器和光学成像装置用于以比总分辨率更高的单独分 辨率拾取屏幕区域的子区域，并包括图像处理装置，用于处理单独光学照相机阵列的单独 数字图像，从而以预定的总分辨率生成屏幕的光学拾取，该图像处理装置用于校正单独的 数字图像，从而降低在单独光学照相机阵列内的对准错误和/或参数变化，为了校正而正 在使用的校正规范用于校准单独图像，并且以高于预定的总分辨率且低于或等于单独分辨 率的校正分辨率执行校正，从而获得已校正的单独图像或已校正的整体图像，并组合相邻 像素的已校正的单独图像，随后构成该图像，或组合相邻像素的已校正的整体图像，从而获 得具有预定总分辨率的光学拾取。EP 0862748A1描述了一种通过V形镜装置横向偏转自闪烁器发出的可见光的装 置。该横向偏转导致在镜后方的光学路径基本上平行于闪烁器屏幕。因此，可以在X射线 路径之外设置辐射敏感照相机，同时可以避免辐射损伤。例如在图6中图示了这样一个装 置。具体而言，包括闪烁器600，与其相对地设置V形镜装置602。镜装置602偏转由闪烁 器600接收的光。两个传感器604、606位于偏转辐射的光路径内，传感器604成像第一子 区域600a，而第二传感器606成像闪烁器屏幕的第二子区域600b。传感器604、606的横向 设置还能够降低该装置的结构高度，因此可以将该装置集成到常规的胶片暗盒内。在图5中图示图6所示装置的另一可选方式。在此，仅设置单个镜603，其将整个 闪烁器600成像在单个传感器照相机605上。在这种情况下，同样相对于闪烁器横向地设 置传感器605。
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图5和图6所图示概念的相关优点在于因为横向地设置传感器而降低了与闪烁器 屏幕垂直的结构高度。但是，反过来该传感器的横向设置存在缺点，X射线照相机的横向尺 寸显著增加。例如，在图6所示的概念中，X射线照相机的结构尺寸不再由闪烁器屏幕600 确定，而是由两个传感器照相机604、606所需要的空间和两个传感器照相机604、606与V 形镜602的最小距离确定，以便实现光成像条件。因此与在闪烁器屏幕的正后方直接设置 半导体层的实施方式相比，X射线照相机的长度显著增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于检测来自平面图像源的图像的更简明的概念。通过如权利要求1中要求保护的用于检测图像的设备、如权利要求24中要求保护 的检测图像的方法或者如权利要求26中要求保护的生成检测设备的方法，实现这一目的。用于检测图像的设备包括图像源；用于偏转可由图像源生成的辐射的镜装置； 和用于拾取由该镜装置偏转的辐射的检测器；该镜装置包括设置以反射由图像源生成的 辐射的第一镜，和设置以反射由第一镜反射的辐射的第二镜，该第一和第二镜彼此间隔并 且相互平行或者形成小于90°的角度。具体而言，当图像源是平面的，并且用闪烁器实现时，并且当用于检测的设备用X 射线照相机实现时，为了实现紧凑的装置，X射线照相机的外部尺寸的两个维度即长度和宽 度将大致对应于闪烁器的长度和宽度。然而，深度将由镜装置和检测器确定。与其长度和 宽度相关地，闪烁器代表拾取设备的主要部件。如果闪烁器较大，即较长和/或较宽，则也 将接受较大的照相机。然而，如果闪烁器变得较小，即较窄和较短，则照相机的尺寸也应当 降低。为了实现与两个尺寸相关地，实质上由与两个维度相关的闪烁器屏幕尺寸确定照相 机的尺寸，根据本发明，与图像源相对地并且优选甚至在图像源的光路径内设置检测器。然而，为了针对图像源是闪烁器并且存在有损于检测器的X射线的情况而提供检 测器与图像源的解耦合，在检测器和图像源之间放置镜装置，所述镜装置配置成偏转由图 像源输出的任意辐射，并将其投影到检测器上。图像源优选是平面图像源，在一种实施例中，其可以具有发射待检测的辐射的平 面或弯曲(例如圆柱)区域。仅仅作为例子，将图像源描述为闪烁器。也可以将诸如任意 种类的镜或监视器的其它图像源用作图像源。在这些情况下，通过图像源在长度和宽度两 个维度上的尺寸，在两个维度内规定照相机尺寸是有利的。具体而言，镜装置包括配置以反射由平面图像源发射的任意光线的第一镜。该镜 装置还包括配置以再次反射由第一镜反射的光线的第二镜。第一和第二镜相互隔开，并且 相互平行或者相互成锐角设置。以这种方式，未由镜偏转的诸如X辐射的任意辐射入射在镜上，并且这些辐射已 被由镜衰减，而不需要进一步的防护措施。例如，镜装置配置成屏蔽自检测器穿透闪烁器层的至少一些X辐射，以便通过闪 烁器层的X辐射不能直接到达检测器，而必需通过第一镜和第二镜，并且在该过程中至少 被削弱，进而通过该镜装置保护检测器免受X辐射照射。优选地，该镜装置配置成屏蔽自 敏感光学检测器入射在镜装置上的辐射的至少30% (例如对于硬辐射)或者优选地甚至 80% (例如对于软辐射)。根据X辐射的能量，应当进行更高或更低程度地屏蔽。由于低吸收，与软辐射即具有较低能量和较短波长的辐射相比，高频率的超硬即高能量辐射较不敏 感于光学检测器(检测器光学器件和光敏传感器)。然而，较软的辐射更易于屏蔽，所以可 以为每种应用情况(具体而言与频率相关的)找到镜装置的最佳设计。有时，甚至可能包 括较大厚度的镜玻璃和在检测器光学器件上的防护玻璃是足够的，在其它情况下，确实需 要诸如铅或铋材料的典型防护材料。对于X辐射能量不很强的应用来说，这可能已经足以确保敏感检测器将不接收过 大的辐射剂量。然而，如果使用较高的辐射能量，则可以专门配置镜以提供对X射线的屏 蔽，例如铅或钨等X射线屏蔽材料。与可能由涂层玻璃面构成的镜不同，这种“防护”镜是可由涂层盘(例如玻璃面) 构成的镜，可以向涂层盘施加与盘或面不同的屏蔽材料，并具有比盘或面更高的X射线屏 蔽效果。或者，这样一个防护镜也可以是处理已经良好屏蔽的材料表面从而用作光学镜的 镜。当比较具有相同厚度的两个材料盘时，这种良好屏蔽的材料是具有比玻璃更好的X射 线屏蔽属性的铅或钨或任何其它材料。在检测器和平面图像源之间包括镜装置的类似夹层结构的结构导致紧凑、易于制 造和因而在制造成本方面高效的系统。因此，可以使用闪烁器和由该闪烁器发射的光设计X 射线照相机的整个装置，以便获得紧凑装置，其尺寸与闪烁器尺寸成比例，因此具有固有的 质量特征。在镜装置内使用至少两个镜的概念尤其适合于闪烁器的子区域方式成像，当闪烁 器很大时这是必需的。通过简单地添加其他成对的镜，很容易实现将闪烁器划分成子区域，每个子区域 由各个镜偏转，并指向特定的检测器照相机。简单地将更多对镜组合在一起获得用于各种 闪烁器尺寸的照相机概念，在不需要整体全新设计的情况下，可以将其轻易地转变成更大 和更小的闪烁器。由于采用更多成对的镜以及相应的更多检测器照相机，可以有利地简单 使用模块化结构。因为可以轻易地并排设置检测器照相机，从而检测偏转镜的子区域，所以 在与两维闪烁器垂直的方向上，也可以使用简单的模块化结构。因此，可以使用检测器照相 机阵列成像大型闪烁器屏幕，其中每个检测器照相机最终成像闪烁器屏幕的子区域。可选 地或附加地，还可以彼此并排设置若干较小的镜，以便检测器将始终完全记录一个小镜，但 是每个小镜仅偏转图像源子区域的光辐射。还可以彼此并排设置若干大镜，以便检测器照 相机例如将仅检测镜的子区域，进而镜并不偏转整个图像源的光，而仅仅偏转子区域的光， 然而该子区域大于最终将由检测器照相机检测的子区域。优选地，背对背地设置两个镜，这两个镜可能已经由如上所述良好屏蔽的材料构 成，或者将镜分别设置在这种吸收材料的正面和背面，结果该吸收材料不同于例如典型镜 的玻璃面的镜支撑材料。随后，可以使用计算机组合这些单独图像，确保子区域重叠是有利的，进而即使具 有较小的偏差，也能防止出现任意图像损失，也就是防止出现闪烁器屏幕的未拾取位置。因此，本发明能够以简单的方式将闪烁器屏幕再分成基本上任意数量的光学照相 机。在不改变结构深度的情况下，可以将具有任意尺寸的闪烁器区域成像到相应的大量光 学照相机上。此外，X射线照相机的尺寸或维度在两个维度上非常类似于闪烁器屏幕在这 两个维度上的尺寸，这不能通过横向设置光学照相机来实现。
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在优选实施例中，将闪烁器屏幕的特定区域分别地成像到每个照相机上，这些区 域仅略微重叠进而能够在相应校正之后呈现整个闪烁器区域。因此，本发明支持模块化结构，通过以更多成对镜的形式或者以检测一个不同区 域和相同偏转镜的检测器照相机的形式添加更多模块，可以成像任意尺寸和形状的闪烁 器。以这种方式，可以建立X射线照相机，其适合于测试中设备的尺寸和形状，闪烁器屏幕 的尺寸和形状最终取决于该设备的尺寸和形状。
下文将参考附图详细解释本发明的优选实施例，在附图中图IA图示本发明设备各个单元的基本配置的基本图；图IB图示由闪烁器、镜装置和检测器构成的“夹层结构”的示意三维图；图2是具有两个平行镜的垂直配置的侧视图，其可用于在与附图平面垂直的多个 行内设置的任意数量的照相机；图3是2X2平行镜配置的侧视图，其也可用于在与附图平面垂直的多个行内设置 的任意数量的照相机；图4是具有两个平行镜和用于减小散射的X辐射和/或用于直接辐射的孔径角的 光圈/防护屏的垂直配置的侧视图，其同样可用于在与附图平面垂直的多个行内设置的任 意数量的照相机；图5图示具有在闪烁器侧面的传感器的X射线照相机的基本配置；和图6图示具有V形镜装置和横向安装的光传感器的X射线照相机的已知配置。
具体实施例方式图IA图示用于检测图像的设备的示意图。该用于检测图像的设备包括平面图像 源100和用于偏转可由图像源100生成的辐射的镜装置110。在102示意地图示由平面图 像源100生成的光辐射。因此，镜装置110在输入侧接收光辐射102，并且输出将入射在检 测器120上的偏转光辐射119。配置检测器以接收由镜装置110偏转的光或辐射119。在输 出侧上，检测器120可以连接至计算机130，其通过监视器或打印机以打印拷贝(硬拷贝) 或者作为文件(软拷贝)的形式输出由平面图像源100生成的图像。因此，设备140可以 是存储器、监视器、打印机或者例如通信接口，从而将图像发送给远程设置的打印机或监视 器，以便最终将在那里输出。可选地或附加地，可以在组合单独图像之后执行自动评估以及输出评估结果。此 外，也可以以计算机层析成像的形式，即通过基于断面图像生成显示来执行评估。参见图1B，应当如下实施镜装置110的具体实施例。具体而言，镜装置110包括两 个间隔开的镜，设置第一镜111具体反射来自平面图像源100的光或辐射102。具体而言， 设置第一镜111以便它将不直接向后反射光，而是将其反射至第二镜112，设置第二镜112 以再次反射由第一镜反射的光。如图IB所示，第一和第二镜111、112彼此隔开，相互平行或者彼此以小于90°的 锐角设置。这确保了在检测器120的方向内反射由第二镜112反射的光。例如，镜装置110 还可以包括在图IB中未图示的在其中设置的多个镜，但是例如随后将参考图3解释更多的镜。设置镜装置以便由第二镜112反射的光具有沿着自屏幕100至检测器120的方向传播 的至少一个分量。因此，如果镜112略微进一步向下倾斜，则由第二镜112反射的光将具有 例如如113所示的方向。因此，辐射113具有与矢量102平行存在的分量，还具有在图IB 中向下传播的分量。为了检测这样一个辐射，将必需略微地进一步向下设置在图IB中的检 测器120。类似地，与图IB的平行设置相比，可以略微向上倾斜第二镜112，以便由第二镜 112发射的任意辐射将相对于矢量102向上传播。在这种情况下，也可以进一步略微向上设 置检测器120，从而也检测这一辐射。因此，不需要平行设置两个镜111、112，但是应当至少 设置成使得两个镜之间成锐角即小于90°，以便由第二镜112输出的辐射具有在矢量102 方向内的至少一个分量，所述矢量102是在平面图像源100上的法向矢量。由第二镜112 输出的辐射的平行于矢量102的分量越大，则包括平面图像源100和检测器的整个设备的 配置越紧凑，在两个镜之间在0和80°之间的角度可以是特别优选的。两个镜111、112具有的优点是它们覆盖在检测器120和平面图像源100之间的 “视线连接”，但是自平面图像源100至检测器120传播的光线仍然是可检测的，即未被两个 镜111、112遮挡。具体而言，当平面图像源100是由X辐射99在一侧上激励的闪烁器时，所述一侧 在图IB中是其背面，由此所实现的是尽管X射线99设置在光路径上，但是保护检测器120 免受X射线99照射。通过闪烁器100的X射线不能直接到达检测器，而是必需穿透两个镜 111、112。在典型的配置中，镜111、112仅反射由闪烁器102发射的在可见范围之内的光线。 然而，镜111、112并不反射，而是散射或吸收X射线99。因此，在镜装置110和检测器120 之间的光辐射115和X辐射的强度比值大于在镜装置110和平面图像源100之间的比值。 这是由于与可见(有用)辐射相比，镜装置将X辐射衰减得更多的事实。因此，由镜装置 110保护检测器120免受用于激励闪烁器100的X辐射99照射，从而其将发射有用的辐射 102，所述检测器120例如是基于半导体芯片的检测器，例如包括CXD照相机的检测器。因 此，通常具有短波长的辐射将自背面入射在闪烁器100上，并且闪烁器100将发射辐射102， 其一个或多个波长以至少为10的因数长于在闪烁器之后辐射的波长，镜111、112在短波辐 射上具有衰减效应，在长波辐射上具有反射效应，或者在长波辐射上具有比短波辐射更强 的反射效应。可以将用于检测由诸如闪烁器屏幕等平面图像源生成的图像的设备的图IA和IB 所示的概念优选地用于将闪烁器屏幕划分成任意数量的光学照相机。该概念的优点在于可 以将任意尺寸的闪烁器区域再分成相应的大量光学照相机，而不需要改变结构深度，并且X 射线照相机的维度在长度和宽度方面将仍然对应于闪烁器屏幕在长度和宽度方面的尺寸， 而这在现有技术中并未实现，因为在现有技术中，已经相对于闪烁器屏幕横向地设置光学 照相机。在本发明中，优选地，将闪烁器的特定区域分别成像到每个照相机上，这些区域略 微重叠从而能够在相应校正之后显示整个闪烁器区域，可以在图IA的计算机130内执行单 独检测器照相机的单独图像的校正和组合。以这种方式，支持模块化结构，其中在原理上， 通过添加更多的模块可以成像任意尺寸和形状的闪烁器。以这种方式，可以建立X射线照 相机，其适合于所测试的设备即由X射线99辐射的物体的尺寸和形状。图IB图示包括两个镜111、112的配置，也可以在检测器内在y方向上设置一个或更多的照相机，从而具有一行照相机。随后，每个单独的照相机成像由镜112输出的光线 115的子区域，该子区域是在图IB内在y方向上的子区域。图2图示可选配置，其中在ζ方向上设置若干对镜，在ζ方向内还设置若干传感 器，从而检测在每种情况下由一对镜的第二镜反射的光线。具体而言，图2图示501所示的 虚线，其表示在ζ方向上闪烁器的区域502，其由第一对镜111、112检测，并传播至第一检测 器照相机121。在ζ方向上用505表示的第二子区域由第二对镜检测，其包括第三镜116a 和第四镜116b，并成像至第二传感器122。成像“过程”用实线504表示。第五镜117a和 第六镜117b构成第三对镜，其在ζ方向上成像闪烁器的区域507，成像过程用点划线506表 示，从而将该区域507成像至第三传感器或第三传感器照相机123。因而，检测器120包括 三个检测器照相机121、122、123，在这种情况下，应当指出在y方向上，不绝对地需要存在 单个检测器照相机，而是通常可以存在若干检测器照相机，以便检测器120包括检测器照 相机阵列，由计算机130组合检测器照相机的单独图像以形成整体图像。此外，图2图示由一对镜成像至照相机或者分别成像至一行照相机的闪烁器的区 域将略微重叠。该重叠是由于区域502和区域505的重叠和区域505和区域507的重叠。在图2中，相互平行设置所有六个镜，在镜112的背面设置镜116a。同理适用于 第四镜116b和第五镜117a。同样，设置两个镜以便它们的背面相互邻接。具有第二镜112 和第三镜116a的元件的具体实施方式
在于提供支架，其顶面被镜面化从而形成镜112，其 底面也被镜面化从而形成镜116a。通过支架的特定表面处理或表面涂层，可以实现该镜面 化。可以以类似方式实现用于第四镜116b和第五镜117a的支架，S卩，以便相应地处理或涂 层顶面或底，从而实现镜116b、117a。根据本发明，在图2所示的实施例中，以这样的方式将闪烁器屏幕成像到若干光 学照相机上，即，仅自闪烁器发出的可见光将入射在光学照相机上，并且可以通过闪烁器的 任何X辐射将不能造成对传感器121、122、123的任何辐射损伤。为此目的，如图2所示，在 每个照相机的光学路径内分别相互平行地设置两个镜111、112和116a、116b和117a、117b， 于是，自闪烁器的子区域发出的可见光到达照相机，但是不存在X辐射的到照相机的直接 “开放”路径。而是，直接X辐射在其到照相机的路径上必需遇到至少一个镜，或者如下文将 要描述的，双镜配置。对于散射的X辐射，条件是不同的，但是散射的X辐射弱于直接辐射。为了通过镜进一步增加X辐射在其路径上的弱化，优选地在镜的背面提供诸如铅 等足够厚的吸收层，从而有效地弱化X辐射。如从图2可以看出的，为了周期性地延续该配 置，对于不在边缘上的这种照相机配置，需要双镜或者在其两侧上被镜面化的支架来替代 单独的镜。在一种实施例中，由具有对X辐射的高水平吸收能力以及具有足够的机械稳定 性的材料构成该支架。这种材料例如是钨或铅。或者，例如可以在双镜配置的两个镜之间， 即分别在镜112、116a和116b和117a之间设置相应地设计并由铅构成的吸收层。为了增强免受散射的辐射照射的保护，优选还防护检测器装置120，如在图2中 124图示的。该防护屏124可以是铅防护屏或者衰减X射线的任何其它防护屏。因为当X 射线防护屏不需要一定是光透明时可以低成本实现，所以仅可见辐射可以进入防护屏124 的区域125a、125b、125c是开放的，或者对于光辐射是透明的，而在这些区域之外不需要并 且也不实施成对于光辐射透明。然而，根据光束方向，即在与闪烁器的中垂线相关的X射线源的位置上，使用双镜配置，对于X辐射存在到光学照相机的直接开放路径。具体而言，如果例如在位置P510上 设置X辐射，在位置P510射出的X射线可以进入传感器123，而这些X射线尚未由双镜配置 衰减。为了防止损伤传感器123，优选避免这一直接路径。避免该直接路径的一种方式是不 允许任意配置存在于X射线源和闪烁器之间，但是仅允许将X射线源配置于闪烁器的中央 区域之后，该区域例如可以是区域505。然而，为了具有相对于闪烁器设置X射线源的更大的灵活性，而且对于散射辐射 更为安全-与在闪烁器和镜装置之间存在的X射线强度相比，散射辐射的强度相当低-图 2图示的实施例提供了仅在光学成像必需的位置上断开(125a、125b、125c)的防护屏124。 为了光学辐射在防护屏外壳必需断开的位置上，优选在光学路径内设置对于可见光透明但 是强烈吸收X辐射的专用玻璃来进一步屏蔽X射线。这种玻璃例如是铅玻璃。防护的另一种可能是由诸如铅玻璃等相应的专用玻璃制造传感器照相机121、 122,123的光学器件，以便成像光学器件将吸收X辐射，但是对于可见光将是透明的。然而， 根据实施方式，该方法可能是不利的，因为当前可用的具有高水平X射线吸收能力的专用 玻璃也吸收一些可见光。然而，如果由闪烁器发射的可见光强度足够大，则由检测器照相机 检测到的辐射将足以生成具有足够信号/噪声比的图像。在图3中图示根据双镜配置的用于降低X辐射的另一实施方式。设置另一对镜 118a、118b，设置该另一对镜的第一镜118a偏转由该镜装置的第二镜112反射的光线，并且 设置该另一对镜的第二镜118b在检测器121的方向上偏转由另一对镜的第一镜118a偏转 的光线。因而，在图3中未图示，将一个或多个双镜配置设置在光学路径。因而，对于与照 相机相关的X射线源的随机配置，不再存在自传感器到在闪烁器屏幕之前设置的X射线源 的任何直接路径。这是因为双镜配置覆盖自位于闪烁器屏幕后方的X射线源至主动检测器区域的 直接路径的事实，例如通过下述方式实现，即第一镜111和另一对镜的第一镜118a彼此接 触，并且第二镜112和另一镜配置的第二镜118b也彼此接触。即使两个镜并不相互接触， 也可以在不需要镜反射的区域内设置防护屏，这样无需任意中间的防护屏，自位于闪烁器 100后方的X射线源到传感器121不可能有直接路径。如图2所示，根据需要可以在向上的 方向上，即在ζ方向上，以及在y方向上，即在与附图平面垂直的方向上，延续图3所示的配 置。因为X射线现在仅可以在多个散射处理之后到达照相机，所以与简单的双镜配置相比， 在该配置中显著地降低了其强度。根据该实施方式，还可以附加地实施结合图2描述和在 该配置中并非绝对需要的其它防护措施。在图4中图示用于降低X辐射的另一实施例，在第一镜之前和/或在第二镜之后 提供防护屏520或光圈522。具体而言，在镜面对闪烁器100的一侧上提供防护屏520，和 /或在镜面对检测器120的一侧上提供光圈522。优选地，由诸如铅等吸收X射线的材料制 成防护屏520和光圈522。也可以提供铅的替代材料，只要它具有X射线吸收效果，例如钨。 图4图示防护屏和/或光圈相对于光路径501、504、506的配置。可以看出光路径501、504、 506未被防护屏520和光圈522消弱。以这种方式吸收可以自光圈获取的到第一镜的一些 散射X辐射。此外，减小了 X辐射将直接入射在照相机上的角度范围。例如，在点P510上 的X辐射源到下部传感器123的直接路径由第二防护屏520有效地中断。应当指出图4图示的特定防护配置在紧凑设计方面将是优选的，其包括防护屏520和光圈522 (在特定配置中，光圈522或者防护屏520可能是足够的)。原因在于在这 种情况下，存在可以相对于闪烁器100设置X射线源的很大区域，而不存在到一个或多个光 学照相机的直接开放路径。具体而言，当在沿着闪烁器屏幕中垂线在足够大的距离上设置X 射线源时，图4所示的配置将是足够的，这是最典型的技术应用。然而，在图4所示的实施 例中，如果还需要专用玻璃吸收在区域125a、125b、125c或者在传感器照相机的光学器件 内的X射线，与图3所示的可以无需这种专用玻璃的配置相比，由该专用玻璃实现的吸收可 能是不利的。具体而言，许多专用玻璃的缺点在于由于因X辐射它们呈现“褐变效应”，所以 它们随时间造成衰减程度增加。特别是当双镜配置导致的反射损失小于专用玻璃导致的损失时，和当在图3中较 大的结构深度并未禁止使用这样一个照相机时，将是这种情况。因此，可能必需评估图4所 示的包括用于吸收X辐射的专用玻璃的配置的光学吸收，以及根据图3的另一双镜配置的 反射损失。因此，对于非常高的辐射能量，图3的配置可以是有利的。在本发明的检测图像的方法中，最初由平面图像源发射辐射，随后在镜配置内偏 转以及在检测器内检测该辐射，在偏转中使用两个镜111、112，这些镜彼此隔开以便它们相 互平行或者在它们之间形成小于90°的角度。为了制造这样一种设备，因此设置图像源、 检测器和镜配置以便它们相互面对，相互平行地设置或者在它们之间以小于90°的角度设 置两个镜111、112，以便由第二镜112反射的光线115将平行于由平面图像源反射的光线 102，或者将具有与由矢量102指示的方向平行地延伸的至少一个分量。配置计算机130以将单独图像组合成整体图像。该组合处理优选在模拟/数字转 换之后进行。另外，优选根据重叠区域执行相应的校正，如果若干传感器成像镜，即使在图 2中未绘制这些重叠区域，这些重叠区域同时存在于如图2中示例图示的ζ方向和y方向 上。此外，可以配置计算机用以校正在设备校准过程中检测到的光学失真或其它干扰，随后 在操作过程中计算地补偿。
权利要求
一种用于检测图像的设备，包括图像源(100)；镜装置(110)，用于偏转可以由该图像源(100)生成的辐射(102)；以及检测器(120)，用于接收由该镜装置(110)偏转的辐射(119)；该镜装置(110)包括第一镜(111)，设置用以反射由图像源(100)生成的辐射(102)；第二镜(112)，设置用以反射由第一镜(111)反射的辐射，所述第一镜(111)和第二镜(112)相互间隔并且相互平行或者在它们之间形成小于90°的角度。
2.如权利要求1所述的设备，其中该图像源包括由X辐射(99)激励以发射辐射(102)的闪烁器层， 其中该检测器(120)设置在X辐射的光路径内，并且其中该镜装置(110)配置成防护检测器(120)免受穿透闪烁器层的至少一些X辐射照 射，以便通过闪烁器层的X辐射不能直接到达检测器，而是必需通过第一镜和第二镜，并在 该处理中至少被削弱，以便通过镜装置保护检测器免受X辐射照射。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中该镜装置(110)还包括第三镜(116a)和第四镜(116b)，该第一镜(111)设置成仅将来自图像源(100)的第一 子区域(502)的辐射反射至敏感检测器区域，该第三镜(116a)设置成仅将来自图像源(100)的第二子区域(505)的辐射反射至敏 感检测器区域，该第一子区域(502)不同于第二子区域(505)，该第四镜(116b)设置成反射由第三镜(116a)反射的辐射，该第三镜(116a)设置在该 第二镜(112)的背面，并且X射线吸收材料，其设置在该第二镜(112)和第三镜(116a)之间，或 该第二镜(112)和第三镜(116a)配置在吸收X射线的支架材料的不同侧面上。
4.如前述任一权利要求所述的设备，其中该检测器(120)包括若干检测器照相机 (121、122、123)，其中镜装置(110)包括若干对镜(111、112 ；116a、116b ；117a、117b)，每对 镜具有检测器照相机(121、122、123)，每个检测器照相机包括与其相关联的敏感检测器区 域，该检测器(120)进一步连接至计算机(130)，该计算机配置成将由检测器照相机(121、 122、123)记录的多个图像组合在一起，从而获得图像。
5.如前述任一权利要求所述的设备，其中该第一镜(111)和第二镜(112)设置成使得 由第二镜(112)反射的辐射(115)到入射在第一镜(111)上的辐射(102)的方向包括在0 和80°之间的角度。
6.如前述任一权利要求所述的设备，其中该第一镜(111)和第二镜(112)设置成使得 至少一个镜设置在检测器(120)和图像源(100)之间的最短连接线上，以便在该最短连接 线方向上传播的辐射(99)入射在该至少一个镜上。
7.如前述任一权利要求所述的设备，其中该图像源(100)包括配置用以响应于X射线 (99)的入射而生成辐射(102)的闪烁器层，该辐射(102)具有由检测器(120)可以检测的 一个或多个波长。
8.如前述任一权利要求所述的设备，其中该第一镜(111)和第二镜(112)设置成使得由镜装置(110)偏转的辐射在平行于图像源(100)的表面(102)的法线方向上或者与表面 (102)的法线形成小于80°的角度的方向上偏转。
9.如权利要求3所述的设备，还包括第五镜(117a)和第六镜(117b)，所述第五镜(117a)和第六镜(117b)配置成仅将图像 源(100)的第三子区域(507)成像到传感器(123)上。
10.如权利要求所述的设备，其中该第五镜(117a)设置在第四镜(116b)的背面，X射 线吸收材料设置在第五镜(117a)和第四镜(116a)之间，或者在吸收X射线的支架材料的 不同侧面上配置第五镜(117a)和第四镜(116a)。
11.如前述任一权利要求所述的设备，其中在辐射方向上与图像源(100)相对地设置 检测器(120)。
12.如前述任一权利要求所述的设备，其中该镜装置(110)包括若干对镜(111、112; 116a、116b ；117a、117b)，每对镜具有与其相关联的检测器照相机(121、122、123)，该检测 器(120)进一步连接至计算机(130)，该计算机配置成将由检测器照相机(121、122、123)记 录的多个图像组合在一起，从而获得图像。
13.如前述任一权利要求所述的设备，其中一对镜具有与之相关联的若干检测器照相 机，以便存在检测器照相机阵列，该阵列的列数等于与一对镜关联的检测器数量，并且阵列 的行数等于镜的对数，其中镜的对数可以是1或者大于1，该检测器(120)连接至计算机(130)，该计算机配置成将由检测器照相机记录的多个 图像组合在一起，从而获得图像。
14.如权利要求1至6中任一所述的设备，其中该镜装置(110)进一步包括另一对镜(118a、118b)，其中该另一对镜的第一镜设置成偏转由第二镜(112)偏转的 光线，并且该另一对镜的第二镜(118b)设置成在检测器(120)的方向上偏转由该另一对镜 的一个镜(118a)偏转的光线。
15.如前述任一权利要求所述的设备，容纳在外壳内，与图像源的法线(102)垂直的尺 寸小于图像源(100)相应尺寸的1. 2倍。
16.如前述任一权利要求所述的设备，其中该镜装置(111，112)配置成吸收或散射至 少一些入射的X辐射，以便由镜装置将X辐射在强度上衰减至少20%。
17.如前述任一权利要求所述的设备，其中该第一镜(111)和第二镜(112)包括X射线 吸收层。
18.如前述任一权利要求所述的设备，其中该检测器(120)围绕有X射线防护屏 (124)，该防护屏配置成防护检测器(120)，其中由镜装置(110)偏转的辐射并不进入检测 器(120)。
19.如前述任一权利要求所述的设备，其中被偏转的辐射(115)进入检测器(120)的位 置(125a、125b、125c)包括与被偏转的辐射(115)相比更大程度地吸收X射线的防护玻璃。
20.如前述任一权利要求所述的设备，其中该检测器(120)包括检测器照相机(121、 122、123)，其包括配置成与被偏转的辐射相比更大程度地吸收X射线的光学配置。
21.如前述任一权利要求所述的设备，其中该镜装置(110)包括X射线吸收光圈 (522)，其位于检测器照相机不成像的位置上或者检测器照相机成像但是在图像后期处理 过程中被消除的位置上。
22.如前述任一权利要求所述的设备，其中该镜装置(110)包括X射线吸收防护屏 (520)，该X射线吸收防护屏位于这些位置上该位置不在自图像源(100)至第一镜(111) 的检测光路径内，或者该位置在自光源(100)至第一镜(111)的检测光路径内而在随后的 图像处理过程中被消除。
23.一种检测图像的方法，包括发射代表图像的辐射(102)；偏转(110)辐射(102)，从而获得被偏转的辐射(119)；以及检测(120)被偏转的辐射(119)，从而获得图像；在偏转步骤中，由第一镜(111)偏转辐射(102)，由第二镜(112)偏转由第一镜(111) 偏转的辐射，第一镜(111)和第二镜(112)彼此隔开并且相互平行或者在它们之间形成小 于90°的角度。
24.如权利要求23所述的方法，其中，在发射步骤中，由X辐射(99)激励闪烁器层(100)，从而生成所发射的辐射 (102)；并且其中在偏转(110)的步骤中，执行防护检测器(120)免受X辐射(99)照射，以便通过 闪烁器层的X辐射不能直接到达检测器，而是必需通过第一镜和第二镜，并在该处理中至 少被削弱，以便由该镜装置保护该检测器免受X辐射照射。
25.一种制造设备的方法，该设备包括图像源(100)、用于偏转可以由图像源(100)生 成的辐射(102)的镜装置(110)和用于接收由镜装置(110)偏转的辐射(115)的检测器 (120)，该方法包括设置第一镜以反射由图像源(100)发射的辐射(102)；以及设置第二镜(112)以反射由第一镜(111)反射的辐射；并且在设置第一镜(111)和第二镜(112)的步骤中，设置这两个镜以便它们相互隔开并且 相互平行或者在它们之间形成低于90°的角度。
全文摘要
本发明涉及一种用于记录图像的小型设备和方法。为了记录由图像源生成的图像，在图像源和检测器之间插入镜装置。该镜装置包括两个间隔开的偏转镜，这两个偏转镜相互平行或者构成小于90°的锐角。具体而言，当图像源是闪烁器层时，能够实现在检测器的前面屏蔽X射线。
文档编号G01T1/20GK101939667SQ200980104413
公开日2011年1月5日 申请日期2009年2月2日 优先权日2008年2月6日
发明者彼得·施米特, 沃尔夫冈·格勒格尔, 甘瑟·科斯特卡, 罗尔夫·贝伦特, 马提亚斯·库贝 申请人:弗劳恩霍夫应用研究促进协会