放射线摄像设备及其控制方法、以及控制系统的制作方法_2

文档序号:8490198阅读:来源:国知局
累积与检测面上的照射剂量相对应的电荷的传感器相连接,所述放射线摄像设备包括:第一获取部件,用于在所述放射线生成设备生成放射线时,通过驱动所述传感器来获取放射线图像;第二获取部件,用于在所述放射线生成设备未生成放射线的情况下,通过驱动所述传感器来获取暗图像;以及调整部件,用于调整所述第一获取部件和所述第二获取部件中的一个对所述传感器的驱动时刻,以将开始通过所述第一获取部件从所述传感器读取电荷和开始通过所述第二获取部件从所述传感器读取电荷这两个读取之间的时间差设置成预定时间的整数倍。
[0023]另外,根据本发明的另一方面,提供一种放射线摄像设备的控制方法,所述放射线摄像设备与生成放射线的放射线生成设备和累积与检测面上的照射剂量相对应的电荷的传感器相连接,所述控制方法包括以下步骤:第一获取步骤,用于在所述放射线生成设备生成放射线时,通过驱动所述传感器来获取放射线图像;第二获取步骤,用于在所述放射线生成设备未生成放射线的情况下,通过驱动所述传感器来获取暗图像;以及调整步骤,用于调整所述第一获取步骤和所述第二获取步骤中的一个中对所述传感器的驱动时刻,以将在所述第一获取步骤中开始从所述传感器读取电荷和在所述第二获取步骤中开始从所述传感器读取电荷之间的时间差设置成预定时间的整数倍。
[0024]通过以下参考附图对典型实施例的说明,本发明的其它特征将显而易见。
【附图说明】
[0025]图1是示出一般放射线图像拍摄序列的图;
[0026]图2是用于说明用于通过减法处理去除暗电流成分的一般技术的图;
[0027]图3是不出摄像序列和AC磁场之间的相位关系的图;
[0028]图4是用于说明在减法处理之后剩余由于磁场而引起的条纹图案的图;
[0029]图5是示出根据实施例的放射线摄像设备的结构的图;
[0030]图6是示出本实施例中的摄像序列的图;
[0031]图7是用于说明根据第一实施例的图像读取时刻的调整的图;
[0032]图8是用于说明根据第二实施例的图像读取时刻的调整的图;
[0033]图9是用于说明根据第一实施例的放射线摄像设备的操作的流程图;以及
[0034]图10是用于说明根据第二实施例的放射线摄像设备的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0035]下面将参考【附图说明】本发明的一些优选实施例。
[0036]第一实施例
[0037]图5示出根据第一实施例的放射线摄像系统的结构的例子。本实施例将示例性说明一种放射线摄像系统,其中,该放射线摄像系统使用X射线生成设备31作为生成放射线的放射线生成设备,并且使用检测X射线的照射剂量的传感器阵列34作为累积与检测面上的放射线的照射剂量相对应的电荷的传感器。在本实施例的放射线摄像系统中,X射线生成设备31和传感器阵列34与放射线摄像设备33连接。从X射线生成设备31所施加的X射线穿过被摄体。传感器阵列34然后接收该X射线以获得被摄体的图像。放射线摄像设备33控制传感器阵列34。放射线摄像设备33还对来自传感器阵列34的输出信号进行A/D转换和可视化。放射线摄像设备33包括分别存储通过扫描传感器阵列34所获取的放射线图像和暗图像的放射线图像帧存储器35和暗图像帧存储器36。校正单元37从所获取的放射线图像减去所获取的暗图像,以获得去除了暗电流影响的放射线拍摄图像。
[0038]驱动单元38驱动传感器阵列34以执行传感器阵列34的初始化、电荷累积和累积电荷的读取。在通过X射线生成设备31生成放射线时,获取单元39通过使驱动单元38执行驱动来获取放射线图像。获取单元39还通过在未生成放射线的情况下使驱动单元38执行驱动来获取暗图像。调整单元40进行时刻调整,以使得将用于放射线图像的通过驱动单元38开始从传感器阵列34读取电荷与用于暗图像的通过驱动单元38开始读取电荷之间的时间差始终设置成预定时间的整数倍。
[0039]X射线生成设备31经由曝光同步信号线41和42与放射线摄像设备33连接。X射线生成设备31经由这些曝光同步信号线向放射线摄像设备33发送曝光请求信号41。放射线摄像设备33 (驱动单元38)经由曝光同步信号线向X射线生成设备31发送曝光允许信号42。在被摄体和传感器阵列34之间插入光电定时器32。光电定时器32与X射线生成设备31连接。X射线生成设备31利用光电定时器监视入射剂量。X射线生成设备31在至传感器阵列34的入射剂量达到预定值时中断曝光操作。X射线生成设备31通过使曝光请求信号41无效(停止),向放射线摄像设备33通知曝光操作结束(或者曝光操作中断)。
[0040]接着将参考图6的时序图和图9的流程图说明摄像系统的操作序列。图9是用于说明放射线摄像设备33的操作的流程图。
[0041]当操作者按下X射线生成设备31的曝光按钮时,放射线摄像设备33开始摄像操作。在检测到按下曝光按钮时,X射线生成设备31向放射线摄像设备33发送曝光请求信号41。在接收到该曝光请求信号时,放射线摄像设备33的获取单元39使处理从步骤S901进入步骤S902,以使驱动单元38进行用于放射线图像获取的传感器阵列初始化操作(S61)。注意,由于即使在该初始化操作期间施加X射线,也不能获得有效图像,所以获取单元39在该时间段期间不启动X射线生成设备31。
[0042]当完成初始化操作时,获取单元39在步骤S903向X射线生成设备31发送曝光允许信号42,以开始X射线曝光操作。同时,获取单元39使驱动单元38工作来使用传感器阵列34开始电荷累积(S62)。同时,放射线摄像设备33启动用于测量累积时间的累积时间测量计时器。在步骤S904,获取单元39等待通过X射线生成设备31的曝光操作的完成(曝光请求信号41的停止)。在从放射线摄像设备33接收到曝光允许信号42时,X射线生成设备31开始X射线曝光操作(S67)。在X射线曝光操作期间,X射线生成设备31经由光电定时器32监视X射线的强度。
[0043]存在多个触发来使X射线生成设备31结束曝光操作。触发之一是当经过了在X射线生成设备31中所设置的最大曝光时间时。这种情况下的曝光时间是最长时间。另一个触发是当由光电定时器32所计算出的入射X射线的积分值达到预定值时。用于结束曝光操作的这一触发是最标准的触发。尽管在正常使用中少见,但是,当操作者释放曝光按钮时,X射线生成设备31结束曝光操作。在任何情况下,X射线生成设备31通过曝光请求信号41的停止向放射线摄像设备33通知曝光操作结束。尽管本实施例使用停止曝光请求信号41来向放射线摄像设备33通知X射线生成设备31中的曝光操作的停止,但是本发明不局限于此。例如,可以单独使用表示曝光操作结束的信号。
[0044]在停止曝光请求信号41时,放射线摄像设备33停止在步骤S903启动的累积时间测量计时器。在步骤S905,获取单元39根据累积时间测量计时器的测量值,确定用于放射线图像获取的电荷累积(S62)所需的时间(累积时间)的挣值Ti。在步骤S906,驱动单元38开始从传感器阵列34读取放射线图像(S63)。此时,调整单元40计算在读取放射线图像之后要插入的等待时间Tw。
[0045]等待时间Tw的目的是为了将开始读取放射线图像(S63)和开始读取暗图像(S66)之间的时间差调整成预定时间Tc的整数倍。假定用于获取暗图像的累积时间等于上述测量出的用于获取放射线图像的累积时间Ti。因此,假定Tr为从传感器阵列34读取信号(S63)所需的时间,并且Ts是用于初始化操作(S64)所需的时间,则通过Tr+Tw+Ts+Ti表示读取放射线图像和读取暗图像之间的时间差。因此,将该时间调整成Tc的整数倍就是满足下面给出的Tw:
[0046]Tr+Tw+Ts+Ti = nXTc
[0047]在该等式中,由于η是自然数,并且等待时间不可能是负值,所以Tw彡Oo用于读取操作所需的时间Tr和用于初始化操作所需的时间Ts是常数,并且已如上所述测量出了Ti。另外,为了最小化暗电流漂移,Tw越小则越好。也就是说,优选将上述时间差调整成预定时间Tc的整数倍的时间中的最短时间,其中,该最短时间等于或大于开始读取放射线图像和开始读取暗图像之间必需的时间。可以基于上述条件来确定等待时间Tw。
[0048]放射线摄像设备33将在步骤S906通过驱动单元38所读取的图像存储在放射线图像帧存储器35中。在步骤S907,调整单元40然后使驱动单元38或获取单元39等待所计算出的时间Tw(S68)。当经过了等待时间Tw时,在步骤S908,获取单元39经由驱动单元38对传感器阵列34进行用于暗图像获取的初始化操作(S64)。随后,在步骤S909,放射线摄像设备33进行用于暗图像的使用传感器阵列34的累积操作(S65)。该时间段持续与以上述方式所测量出的累积时间Ti相同的时间。在用于暗图像的累积操作进行了 Ti时,驱动单元38在步骤S910读取暗图像(S66),并且将所获得的暗图像存储在暗图像帧存储器36中。此后,在步骤S911,校正单元37计算这两个帧存储器35和36的内容之间的差(放射线图像和暗图像之间的差),并且获得目标图像(拍摄图像)。
[0049]将参考图7说明在预定时间Tc与周围环境的AC磁场变化周期一致时该设备的操作和效果。如上所述,累积时间Ti在各摄像操作中都改变,因此动态确定累积时间Ti。图7示出累积时间Ti分别改变成tl、t2和t3这三种情况之间的
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