利用调整的能量阈值用于生成能量分辨x射线图像的方法和设备的制造方法_2

文档序号:9401799阅读:来源:国知局
r>[0023]本发明的实施例下面的想法是,在生成能量分辨X射线图像时,将这样的射束硬化效应考虑在内。尤其地,为了补偿这样的效应,不应在全局的基础上进行阈值优化,即,能量阈值不应在针对能量分辨X射线图像的全部像素采集X射线强度值时被相同地设定,而是相反,应将被检查目标的局部变化的特征考虑在内。
[0024]换言之,应当使得被检查目标的特征可以影响在针对能量分辨X射线图像的所述大量像素中的每个而测量透射通过感兴趣区域的X射线的能量依赖的强度时应用的能量阈值。
[0025]根据本发明的实施例,因此提出将整个图像采集处理分成两部分。
[0026]首先,将X射线射束导向通过所述目标的所述感兴趣区域,并且在对所述目标的透射之后采集X射线强度值。其中,这样的X射线强度值是针对要被生成的整个X射线图像的像素中的每个被采集的。在第一步骤中采集的这样的X射线强度值将被称作“初始”x射线强度值,并且可以使用例如相对低的X射线剂量来采集。这些初始X射线强度值可以被使用在稍后的处理步骤中,以用于生成最终的能量分辨X射线图像,尽管这些值的主要目的是充当用于随后调整能量阈值的信息基础,所述能量阈值可以被设定以用于对“主”x射线强度值的随后采集。换言之,在这样的初步采集中采集到的初始X射线强度值可以用于确定局部目标特征和特性,并且然后设定在空间上有关于这些局部目标特征的阈值,使得可以针对所述目标的每个部分探测辐射的最优分数。所述初始X射线强度值可以是或不是能量分辨的,和/或可以是或不是利用与所述主X射线强度值相同的探测器技术采集的。
[0027]第二,在将所述能量阈值设定到已经取决于针对各自的像素的先前采集的初始X射线强度值被调整的值之后,可以应用这样设定的针对所述像素中的每个的能量阈值来采集所述主X射线强度值,要从所述主X射线强度值生成所述最终的能量分辨X射线图像的全部或主要部分。
[0028]相应地,在每个像素处,S卩,针对在所述目标的所述感兴趣区域之内的每个位置,均取决于针对该位置的先前采集的初始X射线强度值特定地设定局部能量阈值,即,将所述目标的局部X射线衰减性质考虑在内。
[0029]相应地,在生成能量分辨X射线图像时,可以以关于被检查目标的局部X射线衰减特性的最优方式调整能量阈值,其中,关于所述局部衰减特性的信息可以通过之前在各自位置处采集的初始X射线强度值来得到。
[0030]根据本发明的实施例,对初始X射线强度值的采集包括针对所述像素中的每个分别进行对透射通过所述感兴趣区域的X射线中在第一初始部分X射线谱范围之内的第一初始X射线强度值的采集和对透射通过所述感兴趣区域的X射线中在第二初始部分X射线谱范围之内的第二初始X射线强度值的采集,其中,在所述第一初始部分X射线谱范围之内,能量在预设能量阈值以下,在所述第二初始部分X射线谱范围之内,能量在所述预设能量阈值以上。所述能量阈值可以然后取决于所采集的针对所述像素中的每个的第一初始X射线强度值和第二初始X射线强度值而被调整。
[0031]换言之,对所述初始X射线强度值的所述采集是已经以能量分辨的方式来执行的。其中,能量阈值可以被预设到预定义的值。这样的预定义的值可以例如是针对所有像素是相同的,或者可以是针对被检查目标中的每个位置而估计的。基于这样的初步采集的初始X射线强度值,所述能量阈值可以然后针对所述像素中的每个被局部地调整,并且随后可以利用这样优化的能量阈值来执行主能量分辨图像采集。
[0032]例如,根据本发明的实施例,所述能量阈值可以针对所述像素中的每个被调整为使得针对所述像素中的每个,所述第一主强度值基本上等于所述第二主强度值。
[0033]换言之,针对所述像素中的每个的所述能量阈值可以被调整为使得在随后的主图像采集中,针对具有低于所述阈值的能量的撞击X射线所采集的X射线强度值与针对具有高于所述能量阈值的能量的撞击X射线所采集的强度值基本上相等。在本文中,“基本上相等”可以被解读为包含与等同直到相对20%的偏离,或者备选地直到相对10%的偏离。
[0034]根据本发明的实施例,X射线射束是沿着通过所述感兴趣区域的扫描路径被扫描的,从而同时辐照所述感兴趣区域的子区域,这样的子区域对应于例如整个图像的图像像素的子阵列。针对所述像素中的每个的所述初始X射线强度值是在所述各自像素被扫描X射线射束的上游部分辐照时被采集的,并且针对每个像素的主第一 X射线强度值和主第二X射线强度值是在各自像素被所述扫描X射线射束的下游部分辐照时被采集的。
[0035]换言之,X射线射束和探测器可以被扫描通过所述感兴趣区域。所述X射线射束和所述探测器具有如与要被采集的图像的大量邻近像素一样大的横截面积。在扫描所述X射线射束和所述探测器时,所述感兴趣区域的每个部分都因此首先被所述扫描X射线射束的上游部分照射,所述扫描X射线射束的上游部分同时被所述探测器的上游部分探测到,并且然后被该X射线射束的下游部分随后照射,所述X射线射束的下游部分被所述探测器的下游部分探测到(“上游”和“下游”是关于扫描方向来解读的)。相应地,所述X射线射束和所述探测器的所述上游部分可以用于采集所述初始X射线强度值。基于这些初始X射线强度值,针对所述感兴趣区域的各自的像素或子区域的所述能量阈值然后可以被合适地调整。相应地,当所述X射线射束和所述探测器的所述下游部分到达所述各自像素或子区域时,可以使用先前调整的能量阈值来采集主X射线强度值。
[0036]因此,可以在单个扫描过程中采集针对所述能量分辨X射线图像的所述初始X射线强度值以及所述主X射线强度值两者。
[0037]其中,根据实施例,所述初始X射线强度值和所述主X射线强度值是使用具有被沿着线布置的大量探测器元件的X射线探测器采集的。
[0038]例如,这样的线型探测器可以利用其垂直于扫描方向的纵轴而被扫描,并且一个或多个探测器线可以用于,在对所述线型探测器的另外的扫描之前,然后在其之后,采集在所述感兴趣区域中的特定像素或位置处的初始X射线强度值,另外的下游的线用于采集具有相关联的能量阈值的所述第一主X射线强度值和所述第二主X射线强度值,所述相关联的能量阈值已经基于由第一探测器线提供的信息被设定到经优化的水平。
[0039]根据本发明的备选实施例,X射线射束被导向通过所述感兴趣区域,同时辐照全部像素,并且针对所述像素中的每个的所述初始X射线强度值被同时采集。其中,在随后的步骤中,X射线射束被导向通过所述感兴趣区域,同时辐照全部像素,并且针对所述像素中的每个的所述第一主X射线强度值和所述第二主X射线强度值被同时采集。
[0040]换言之,与前面的实施例相比,不执行扫描,而是相反同时针对所述大量像素采集初始X射线强度值,然后针对全部像素调整所述能量阈值,其中,针对一个特定像素的每个能量阈值是取决于针对相同像素所采集的初始X射线强度值被调整的。最终,通过分别针对能量在所调整的能量阈值以下和以上的第一部分X射线谱范围和第二部分X射线谱范围而采集第一主X射线强度值和第二主X射线强度值来执行主图像采集。
[0041]在这样的实施例中,所述初始X射线强度值以及所述第一主X射线强度值和所述第二主X射线强度值可以使用具有被布置为2维矩阵的大量探测器元件的X射线探测器来米集。
[0042]换言之,所述X射线强度值可以使用具有不仅被沿着线布置而且还被沿着表面面积布置的探测器元件的X射线探测器来采集,使得使用这样的探测器可以同时采集2维X射线图像的大量像素。
[0043]根据本发明的实施例,不仅基于针对每个像素的第一主X射线强度值和第二主X射线强度值而且还基于针对所述像素中的每个的所述初始X射线强度值以及所述第一主X射线强度值和所述第二主X射线强度值中的一个或它们的组合来最终生成所述能量分辨X射线图像。
[0044]换言之,所述初始X射线强度值不仅被采集用于随后调整针对所述像素中的每个的所述能量阈值,而且采集这些初始X射线强度值还是整个X射线强度值采集的部分,使得最终的能量分辨X射线图像是基于这些初始X射线强度值以及基于随后采集的主X射线强度值而被生成的。相
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