非晶硅平板探測(cè)器及其圖像處理方法、DR設(shè)備與流程

本發(fā)明涉及探測(cè)器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種非晶硅平板探測(cè)器及其圖像處理方法、DR設(shè)備。

背景技術(shù)：

數(shù)字化X射線(xiàn)攝影(Digital Radiography，簡(jiǎn)稱(chēng)DR)，是上世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的X射線(xiàn)攝影新技術(shù)，以其更快的成像速度、更便捷的操作、更高的成像分辨率等顯著優(yōu)點(diǎn)，成為數(shù)字X射線(xiàn)攝影技術(shù)的主導(dǎo)方向，并得到世界各國(guó)的臨床機(jī)構(gòu)和影像學(xué)專(zhuān)家認(rèn)可。DR的技術(shù)核心是平板探測(cè)器，平板探測(cè)器是一種精密且貴重的設(shè)備，對(duì)成像質(zhì)量起著決定性的作用。

平板探測(cè)器是DR系統(tǒng)中X射線(xiàn)的接收裝置。在DR系統(tǒng)中，高壓發(fā)生器和球管控制X射線(xiàn)的輸出，X射線(xiàn)穿過(guò)物體并發(fā)生衰減，衰減后的X射線(xiàn)經(jīng)過(guò)平板探測(cè)器后轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光后，并經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娦盘?hào)，再經(jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(Analog/Digital Converter，ADC)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)，輸入到計(jì)算機(jī)處理。

平板探測(cè)器根據(jù)能量轉(zhuǎn)換的方式可以分為兩種：間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器(indirect FPD)和直接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器(direct FPD)。非晶硅平板探測(cè)器為間接轉(zhuǎn)換平板探測(cè)器，其基本結(jié)構(gòu)為表面是一層閃爍體材料(碘化銫或硫氧化)，再下一層是以非晶體硅為材料的光電二極管電路，最底層為電荷讀出控制電路。位于探測(cè)器表面的閃爍體材料將透過(guò)人體后衰減的X射線(xiàn)轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，閃爍體材料下的非晶硅光電二極管電路又將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，在光電二極管自身的電容上形成存儲(chǔ)電荷，每個(gè)像素的存儲(chǔ)電荷量與入射X射線(xiàn)的強(qiáng)度成正比，在控制電路的作用下，掃描讀出各個(gè)像素的存儲(chǔ)電荷，經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換后輸出數(shù)字信號(hào)，傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理從而形成X射線(xiàn)數(shù)字影像。

非晶硅平板探測(cè)器在曝光前，需要進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)的清空動(dòng)作，將暗電流(或稱(chēng)漏電流，leakage)清除，以降低本底噪聲，保證曝光信息不被干擾。在手動(dòng)進(jìn)行清空動(dòng)作時(shí)，需要在計(jì)算機(jī)軟件端進(jìn)行手動(dòng)點(diǎn)擊清空，下發(fā)指令，開(kāi)辟清空窗口，或者平板探測(cè)器與高壓發(fā)生器物理聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)曝光前的清空動(dòng)作。而自動(dòng)進(jìn)行清空動(dòng)作，則是利用非晶硅平板探測(cè)器的自動(dòng)曝光探測(cè)模式(簡(jiǎn)稱(chēng)AED模式)。自動(dòng)曝光探測(cè)實(shí)現(xiàn)了高壓發(fā)生器和非晶硅平板探測(cè)器之間的無(wú)線(xiàn)連接，即曝光、球管產(chǎn)生X射線(xiàn)、非晶硅平板探測(cè)器感應(yīng)X射線(xiàn)，并完成完整的“清空-曝光窗口-采集”的曝光工作流程，使非晶硅平板探測(cè)器能夠與任何型號(hào)的高壓發(fā)生器組成X射線(xiàn)診斷系統(tǒng)。

然而，對(duì)于自動(dòng)曝光探測(cè)，不管是由輔助傳感器觸發(fā)，還是由探測(cè)器面板直接觸發(fā)，都存在X射線(xiàn)損失導(dǎo)致曝光延遲響應(yīng)的問(wèn)題，這會(huì)導(dǎo)致低劑量率下出現(xiàn)拼圖問(wèn)題，即采集到的圖像，會(huì)損失一小部分X射線(xiàn)，使得完整圖像存在曝光行或者過(guò)渡帶的問(wèn)題。曝光行問(wèn)題的產(chǎn)生如下：在曝光之前，探測(cè)器一直在進(jìn)行逐行掃描清空動(dòng)作，并應(yīng)該在探測(cè)到曝光信號(hào)時(shí)立即停止清空動(dòng)作，從初始曝光行開(kāi)始不再清除數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)；但由于探測(cè)器面板或輔助傳感器不夠靈敏，導(dǎo)致曝光響應(yīng)延遲，圖像剛開(kāi)始曝光時(shí)探測(cè)器還未停止清空動(dòng)作，使得初始曝光行上的數(shù)據(jù)信息被清除，也就產(chǎn)生了曝光行問(wèn)題；而在延遲探測(cè)到曝光信號(hào)時(shí)，探測(cè)器才停止清空動(dòng)作，然后從當(dāng)前曝光行開(kāi)始保留數(shù)據(jù)，因此采集的圖像就存在曝光行問(wèn)題。過(guò)渡帶問(wèn)題的產(chǎn)生如下：由于曝光劑量過(guò)低，低劑量率導(dǎo)致爬升到符合要求的判定閾值需要的時(shí)間變長(zhǎng)，即曝光響應(yīng)延遲，使得真正的初始曝光行和探測(cè)到的當(dāng)前曝光行之間出現(xiàn)不同程度帶狀過(guò)渡的數(shù)據(jù)線(xiàn)上的曝光信息被清除了，因此采集的圖像就存在過(guò)渡帶問(wèn)題。例如，中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利CN201410023972公開(kāi)了一種光信號(hào)探測(cè)器的自動(dòng)同步方法及裝置，逐行掃描清空，利用面板行掃read方式觸發(fā)，通過(guò)設(shè)置灰度閾值，根據(jù)算法判定條件，判斷曝光開(kāi)始行，該方法存在曝光行和過(guò)渡帶問(wèn)題。同樣的，PZMedical和Fujifilm的平板探測(cè)器，也存在低劑量過(guò)渡帶或曝光行問(wèn)題。

此外，由于數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)線(xiàn)(data line)上的讀出順序、方式的不同，而非晶硅本身又存在一定的缺陷態(tài)，這些缺陷態(tài)會(huì)捕獲一定數(shù)目的電子，同時(shí)又由于曝光是隨機(jī)的，導(dǎo)致當(dāng)前曝光行前后的data line上的像素點(diǎn)，其從清空到采集的曝光窗口大小不同，從第一個(gè)data line采集圖像數(shù)據(jù)，就會(huì)產(chǎn)生各像素點(diǎn)獲得的leakage有差異，出現(xiàn)曝光行前所有像素點(diǎn)leakage小，曝光行后所有像素點(diǎn)leakage大的現(xiàn)象，因此采集到的圖像會(huì)存在一種關(guān)于曝光區(qū)域、上下分界的陰陽(yáng)現(xiàn)象。例如Vieworks的平板探測(cè)器，采用清空f(shuō)lush方式待機(jī)，光傳感方式觸發(fā)，低劑量下存在嚴(yán)重的曝光行、過(guò)渡帶問(wèn)題和曝光行上下分界的陰陽(yáng)現(xiàn)象。

一旦AED模式非晶硅平板探測(cè)器出現(xiàn)上述的拼圖問(wèn)題，就會(huì)嚴(yán)重干擾圖像的Offset、Gain、Defect、Ghost、Grids等圖像校正的效果，使得最終顯示的圖像不夠準(zhǔn)確、清晰，在臨床診斷時(shí)極有可能造成誤診。

因此，鑒于上述的分析概括，如何在A(yíng)ED模式下對(duì)采集到的圖像進(jìn)行處理，以實(shí)現(xiàn)圖像的有效、完整和準(zhǔn)確，是亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種非晶硅平板探測(cè)器及其圖像處理方法、DR設(shè)備，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中采集到的圖像存在曝光行和/或過(guò)渡帶的問(wèn)題，以及采集到的圖像存在曝光行上下分界的陰陽(yáng)現(xiàn)象的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法，所述非晶硅平板探測(cè)器應(yīng)用于自動(dòng)曝光探測(cè)模式下，其中，所述非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法至少包括：

獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息；

采集完成曝光后的原始亮場(chǎng)圖像；

利用所述曝光丟失信息對(duì)所述原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行丟失信息補(bǔ)償。

優(yōu)選地，所述的獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息的方法為：

提供一原始本底暗場(chǎng)圖像；

在所述非晶硅平板探測(cè)器完成曝光前的清空動(dòng)作時(shí)，緩存部分本底暗場(chǎng)圖像，通過(guò)將所述緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像與所述原始本底暗場(chǎng)圖形之間進(jìn)行本底暗場(chǎng)圖像作差，以提取曝光響應(yīng)延遲時(shí)初始曝光行和/或過(guò)渡帶上被清空的數(shù)據(jù)信息，從而獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息。

優(yōu)選地，所述的提供一原始本底暗場(chǎng)圖像的方法為：

在所述非晶硅平板探測(cè)器或輔助傳感器探測(cè)到曝光信號(hào)之前，采集一幀完整的距離當(dāng)前曝光最近的暗場(chǎng)圖像，作為所述原始暗場(chǎng)本底圖像；或者，

在所述非晶硅平板探測(cè)器持續(xù)平穩(wěn)進(jìn)行清空動(dòng)作時(shí)，預(yù)先采集一本底暗場(chǎng)圖像，在需要提供所述原始本底暗場(chǎng)圖像時(shí)，直接調(diào)用所述預(yù)先采集的本底暗場(chǎng)圖像。

優(yōu)選地，所述緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像包括從第一行數(shù)據(jù)線(xiàn)到當(dāng)前曝光行的暗場(chǎng)信息，或者從當(dāng)前曝光行前的預(yù)設(shè)行數(shù)的數(shù)據(jù)線(xiàn)到當(dāng)前曝光行的暗場(chǎng)信息。

優(yōu)選地，將所述緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像與所述原始本底暗場(chǎng)圖形之間進(jìn)行本底暗場(chǎng)圖像作差，具體方法為：

根據(jù)所述緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像的尺寸大小，選取與其尺寸相同的所述原始本底暗場(chǎng)圖像的相應(yīng)部分；

將所述緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像減去所述原始本底暗場(chǎng)圖像的相應(yīng)部分，以得到曝光響應(yīng)延遲時(shí)初始曝光行和/或過(guò)渡帶上被清空的數(shù)據(jù)信息的各個(gè)像素點(diǎn)偏移量，從而獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息的偏移量矩陣。

優(yōu)選地，所述的利用所述曝光丟失信息對(duì)所述原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行丟失信息補(bǔ)償?shù)姆椒椋?/p>

將所述曝光丟失信息的偏移量矩陣中的各個(gè)像素點(diǎn)偏移量，逐一拼接、補(bǔ)償?shù)剿鲈剂翀?chǎng)圖像上對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)上，以保證曝光后的各像素點(diǎn)與曝光窗口一致。

優(yōu)選地，所述的采集完成曝光后的原始亮場(chǎng)圖像的方法為：

在所述非晶硅平板探測(cè)器或輔助傳感器探測(cè)到曝光信號(hào)時(shí)，標(biāo)記當(dāng)前曝光行位置；

完成曝光后，從所述標(biāo)記的當(dāng)前曝光行位置開(kāi)始采集曝光數(shù)據(jù)信息，得到兩幀不完整的亮場(chǎng)圖像；

將兩幀不完整的亮場(chǎng)圖像進(jìn)行拼接、合成，形成一幀完整的亮場(chǎng)圖像，從而得到所述原始亮場(chǎng)圖像。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明還提供一種非晶硅平板探測(cè)器，其中，所述非晶硅平板探測(cè)器至少包括：圖像處理模塊，用于在探測(cè)到曝光信號(hào)時(shí)，對(duì)曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像進(jìn)行處理；其中，所述圖像處理模塊至少包括：

獲取單元，用于獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息；

采集單元，與所述獲取單元連接，用于采集完成曝光后的原始亮場(chǎng)圖像；

補(bǔ)償單元，分別與所述獲取單元、所述采集單元連接，用于利用所述曝光丟失信息對(duì)所述原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行丟失信息補(bǔ)償。

優(yōu)選地，所述非晶硅平板探測(cè)器還包括：

待機(jī)模塊，用于等待所述曝光信號(hào)，且在所述曝光信號(hào)到來(lái)之前，使所述非晶硅平板探測(cè)器持續(xù)平穩(wěn)進(jìn)行清空動(dòng)作；

觸發(fā)模塊，分別與所述待機(jī)模塊、所述圖像處理模塊連接，用于通過(guò)探測(cè)所述曝光信號(hào)來(lái)觸發(fā)自動(dòng)曝光；

校正模塊，與所述圖像處理模塊連接，用于對(duì)經(jīng)處理的曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像進(jìn)行校正；

顯示模塊，與所述校正模塊連接，用于顯示校正后的圖像。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明還提供一種DR設(shè)備，其中，所述DR設(shè)備至少包括：如上所述的非晶硅平板探測(cè)器。

如上所述，本發(fā)明的非晶硅平板探測(cè)器及其圖像處理方法、DR設(shè)備，具有以下有益效果：本發(fā)明在曝光感應(yīng)延遲時(shí)，通過(guò)補(bǔ)償初始曝光行和/或過(guò)渡帶上被清空的數(shù)據(jù)信息，保證完整的曝光信息落入曝光窗口內(nèi)，實(shí)現(xiàn)全信息的采集。另外，本發(fā)明在完成曝光后，通過(guò)拼圖的方式采集原始亮場(chǎng)圖像時(shí)，保證采集的每一行數(shù)據(jù)線(xiàn)上的像素點(diǎn)的曝光窗口一致，不會(huì)出現(xiàn)曝光行上下分界的陰陽(yáng)現(xiàn)象，使得采集到的圖像可以正確、有效地進(jìn)行后續(xù)校正處理。

附圖說(shuō)明

圖1顯示為本發(fā)明第一實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法的流程示意圖。

圖2(a)顯示為本發(fā)明第一實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法中原始本底暗場(chǎng)圖像的示意圖。

圖2(b)顯示為本發(fā)明第一實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法中第一幀亮場(chǎng)圖像的示意圖。

圖2(c)顯示為本發(fā)明第一實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法中第二幀亮場(chǎng)圖像的示意圖。

圖3顯示為本發(fā)明第二實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4顯示為本發(fā)明第二實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的曝光掃描、采集、傳輸和顯示的工作時(shí)序圖。

元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明

S1～S3 步驟

1 待機(jī)模塊

2 觸發(fā)模塊

3 圖像處理模塊

31 獲取單元

32 采集單元

33 補(bǔ)償單元

4 校正模塊

5 顯示模塊

具體實(shí)施方式

以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書(shū)所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書(shū)中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀(guān)點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。

本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法，應(yīng)用于自動(dòng)曝光探測(cè)模式下。具體流程如圖1所示。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

本實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法至少包括：

步驟S1，獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息。

在步驟S1中，獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息的方法為：

步驟S101，提供一原始本底暗場(chǎng)圖像。原始本底暗場(chǎng)圖像是一幀寬度為width、高度為height的完整圖像，如圖2(a)所示，在本實(shí)施方式中，將其命名為Pre_dark。其中，width代表數(shù)據(jù)線(xiàn)(data line)的寬度，height代表柵極線(xiàn)(gate line)的高度。

在本實(shí)施方式中，步驟S101的具體方法為：在非晶硅平板探測(cè)器或輔助傳感器探測(cè)到曝光信號(hào)之前，采集一幀完整的距離當(dāng)前曝光最近的暗場(chǎng)圖像，作為原始暗場(chǎng)本底圖像。當(dāng)然，在其他的實(shí)施方式中，也可以在非晶硅平板探測(cè)器持續(xù)平穩(wěn)進(jìn)行清空動(dòng)作時(shí)，預(yù)先采集一本底暗場(chǎng)圖像，在需要提供原始本底暗場(chǎng)圖像時(shí)，直接調(diào)用預(yù)先采集的本底暗場(chǎng)圖像。與本實(shí)施方式中采集一幀完整的距離當(dāng)前曝光最近的暗場(chǎng)圖像作為原始暗場(chǎng)本底圖像的方法相比，由于預(yù)先采集的本底暗場(chǎng)圖像是靜態(tài)的，直接調(diào)用預(yù)先采集的本底暗場(chǎng)圖像的方法雖然更為簡(jiǎn)單，但是經(jīng)過(guò)了較長(zhǎng)時(shí)間的清空動(dòng)作等待曝光，預(yù)先采集的本底暗場(chǎng)圖像中各像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息不如實(shí)時(shí)采集到的暗場(chǎng)圖像更為接近緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像，后續(xù)與緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像之間作差得到的數(shù)據(jù)信息誤差略大，也就使得后續(xù)對(duì)原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行丟失信息補(bǔ)償?shù)男Ч圆睢?/p>

如圖2(b)所示，當(dāng)超低劑量率曝光條件下，一旦出現(xiàn)非晶硅平板探測(cè)器或輔助傳感器延遲感應(yīng)曝光時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)圖中所示的黑色帶狀的過(guò)渡帶情況，導(dǎo)致亮場(chǎng)圖像部分信息丟失。此時(shí)需要繼續(xù)執(zhí)行步驟S102。

步驟S102，在非晶硅平板探測(cè)器完成曝光前的清空動(dòng)作時(shí)，緩存部分本底暗場(chǎng)圖像，通過(guò)將緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像與原始本底暗場(chǎng)圖形之間進(jìn)行本底暗場(chǎng)圖像作差，以提取曝光響應(yīng)延遲時(shí)初始曝光行和/或過(guò)渡帶上被清空的數(shù)據(jù)信息，從而獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息。

在本實(shí)施方式的步驟S102中，緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像包括從第一行數(shù)據(jù)線(xiàn)到當(dāng)前曝光行的暗場(chǎng)信息，如圖2(b)中的C部分。緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像是一幀寬度為width、高度為expl的不完整圖像，在本實(shí)施方式中，將其命名為I0。當(dāng)然，在其他的實(shí)施方式中，緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像也可以?xún)H包括從當(dāng)前曝光行前的預(yù)設(shè)行數(shù)的數(shù)據(jù)線(xiàn)到當(dāng)前曝光行的暗場(chǎng)信息，該預(yù)設(shè)行數(shù)為工程師根據(jù)多次試驗(yàn)測(cè)試出的可能產(chǎn)生曝光行和過(guò)渡帶問(wèn)題的數(shù)據(jù)線(xiàn)的最小行數(shù)；與本實(shí)施方式中緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像相比，僅僅只需緩存固定幾行的數(shù)據(jù)信息，存儲(chǔ)量更小，存儲(chǔ)速度更快。

在本實(shí)施方式的步驟S102中，將緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像與原始本底暗場(chǎng)圖形之間進(jìn)行本底暗場(chǎng)圖像作差，具體方法為：根據(jù)緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像的尺寸大小，選取與其尺寸相同的原始本底暗場(chǎng)圖像的相應(yīng)部分；將緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像減去原始本底暗場(chǎng)圖像的相應(yīng)部分，以得到曝光響應(yīng)延遲時(shí)初始曝光行和/或過(guò)渡帶上被清空的數(shù)據(jù)信息的各個(gè)像素點(diǎn)偏移量，從而獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息的偏移量矩陣。也就是說(shuō)，如圖2(a)和圖2(b)所示，首先根據(jù)緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像I0的尺寸大小(即C部分的大小)：寬度width×高度expl，選取與C部分大小相同的原始本底暗場(chǎng)圖像Pre_dark的相應(yīng)部分(即D部分)；然后利用原始本底暗場(chǎng)圖像Pre_dark的D部分，對(duì)緩存的部分本底暗場(chǎng)圖像I0的C部分進(jìn)行減法運(yùn)算，從而提取丟失的初始曝光行信息和可能含有的過(guò)渡帶信息，即Aoffset＝C–D，其中，Aoffset就是含有初始曝光行和/或過(guò)渡帶信息的偏移量矩陣。

步驟S2，采集完成曝光后的原始亮場(chǎng)圖像。

在本實(shí)施方式中，步驟S2的具體方法為：

步驟S201，在非晶硅平板探測(cè)器或輔助傳感器探測(cè)到曝光信號(hào)時(shí)，標(biāo)記當(dāng)前曝光行位置，即如圖2(b)中位于黑色帶狀過(guò)渡帶下方箭頭指向的位置為非晶硅平板探測(cè)器或輔助傳感器探測(cè)到的當(dāng)前曝光行位置。也就是說(shuō)，標(biāo)記的當(dāng)前曝光行位置之前為未被曝光的暗場(chǎng)圖像，標(biāo)記的當(dāng)前曝光行位置之后為被曝光的亮場(chǎng)圖像。

步驟S202，完成曝光后，從標(biāo)記的當(dāng)前曝光行位置開(kāi)始采集曝光數(shù)據(jù)信息，得到兩幀不完整的亮場(chǎng)圖像。具體地說(shuō)，將曝光后采集到的第一幀亮場(chǎng)圖像命名為I1，第一幀亮場(chǎng)圖像I1包含從標(biāo)記的當(dāng)前曝光行位置到該幀圖像最后一行數(shù)據(jù)線(xiàn)的曝光數(shù)據(jù)信息，如圖2(b)中的A部分；將曝光后采集到的第二幀亮場(chǎng)圖像命名為I2，第二幀亮場(chǎng)圖像I2包含從該幀圖像第一行數(shù)據(jù)線(xiàn)到曝光結(jié)束行的曝光數(shù)據(jù)信息，如圖2(c)中的B部分。

步驟S203，將兩幀不完整的亮場(chǎng)圖像進(jìn)行拼接、合成，形成一幀完整的亮場(chǎng)圖像，從而得到原始亮場(chǎng)圖像。具體地說(shuō)，如圖2(b)和圖2(c)所示，將第一幀亮場(chǎng)圖像I1中從標(biāo)記的當(dāng)前曝光行位置到該幀圖像最后一行數(shù)據(jù)線(xiàn)的曝光數(shù)據(jù)信息(A部分)，與第二幀亮場(chǎng)圖像I2中從該幀圖像第一行數(shù)據(jù)線(xiàn)到曝光結(jié)束行的曝光數(shù)據(jù)信息(B部分)進(jìn)行拼接、合成，得到完整的原始亮場(chǎng)圖像，將原始亮場(chǎng)圖像命名為Image，即原始亮場(chǎng)圖像Image＝A+B。

當(dāng)然，在其他的實(shí)施方式中，也可以采用現(xiàn)有的采集方法，直接采集一幀完整的亮場(chǎng)圖像，采集該幀圖像的第一行數(shù)據(jù)線(xiàn)到曝光結(jié)束行的曝光數(shù)據(jù)信息。但現(xiàn)有的采集方法，由于曝光窗口大，采集的圖像的數(shù)據(jù)量大，即灰度值高，無(wú)可避免的會(huì)出現(xiàn)曝光行上下界面的陰陽(yáng)現(xiàn)象。而通過(guò)本實(shí)施方式的拼接方法采集原始亮場(chǎng)圖像，曝光窗口分為兩個(gè)，且尺寸較小，每個(gè)曝光窗口的數(shù)據(jù)量也較小，即灰度值低，因此能夠保證采集的每一行數(shù)據(jù)線(xiàn)上的像素點(diǎn)的曝光窗口一致，不會(huì)出現(xiàn)曝光行上下分界的陰陽(yáng)現(xiàn)象。

步驟S3，利用曝光丟失信息對(duì)原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行丟失信息補(bǔ)償。

在本實(shí)施方式中，步驟S3的具體方法為：將曝光丟失信息的偏移量矩陣中的各個(gè)像素點(diǎn)偏移量，逐一拼接、補(bǔ)償?shù)皆剂翀?chǎng)圖像上對(duì)應(yīng)的像素點(diǎn)上，以保證曝光后的各像素點(diǎn)與曝光窗口一致。拼接、補(bǔ)償原始亮場(chǎng)圖像Image后，就可以得到經(jīng)處理的曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像，命名為L(zhǎng)ight；如圖2(a)～圖2(c)所示，即經(jīng)處理的曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像Light＝A+B+Aoffset＝A+B+C–D，這樣就可以將丟失的部分曝光信息，進(jìn)行準(zhǔn)確的補(bǔ)償，使得經(jīng)處理的曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像Light完整、有效。

因此，本實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的圖像處理方法，在完成曝光前的清空動(dòng)作時(shí)，需要緩存部分本底暗場(chǎng)信息，通過(guò)本底暗場(chǎng)圖像作差法，提取丟失的初始曝光行和/或過(guò)渡帶上的信息，對(duì)采集得到的亮場(chǎng)圖像進(jìn)行丟失信息補(bǔ)償。此外，為了規(guī)避曝光行前后各像素點(diǎn)由于曝光窗口不同而導(dǎo)致的leakage信息不對(duì)等情況，采用拼圖化采集方式，即從探測(cè)到的當(dāng)前曝光行處開(kāi)始采集圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行兩幀圖像的拼接處理，實(shí)現(xiàn)圖像的準(zhǔn)確、有效采集，消除了圖像關(guān)于曝光行上下陰陽(yáng)分界的現(xiàn)象。

上面各種方法的步驟劃分，只是為了描述清楚，實(shí)現(xiàn)時(shí)可以合并為一個(gè)步驟或者對(duì)某些步驟進(jìn)行拆分，分解為多個(gè)步驟，只要包含相同的邏輯關(guān)系，都在本專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)；對(duì)算法中或者流程中添加無(wú)關(guān)緊要的修改或者引入無(wú)關(guān)緊要的設(shè)計(jì)，但不改變其算法和流程的核心設(shè)計(jì)都在該專(zhuān)利的保護(hù)范圍內(nèi)。

本發(fā)明第二實(shí)施方式涉及一種非晶硅平板探測(cè)器，如圖3所示，其至少包括：圖像處理模塊3，用于在探測(cè)到曝光信號(hào)時(shí)，對(duì)曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像進(jìn)行處理。其中，圖像處理模塊3至少包括：獲取單元31，與獲取單元31連接的采集單元32，以及分別與獲取單元31、采集單元32連接的補(bǔ)償單元33。

對(duì)于獲取單元31，其用于獲取曝光響應(yīng)延遲時(shí)的曝光丟失信息。

對(duì)于采集單元32，其用于采集完成曝光后的原始亮場(chǎng)圖像。

對(duì)于補(bǔ)償單元33，其用于利用曝光丟失信息對(duì)原始亮場(chǎng)圖像進(jìn)行丟失信息補(bǔ)償。

不難發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施方式為與第一實(shí)施方式相對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)實(shí)施方式，本實(shí)施方式可與第一實(shí)施方式互相配合實(shí)施。第一實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。相應(yīng)地，本實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)也可應(yīng)用在第一實(shí)施方式中。

請(qǐng)繼續(xù)參閱圖3，本實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器還包括：待機(jī)模塊1，用于等待曝光信號(hào)，且在曝光信號(hào)到來(lái)之前，使非晶硅平板探測(cè)器持續(xù)平穩(wěn)進(jìn)行清空動(dòng)作；觸發(fā)模塊2，分別與待機(jī)模塊1、圖像處理模塊3連接，用于通過(guò)探測(cè)曝光信號(hào)來(lái)觸發(fā)自動(dòng)曝光；校正模塊4，與圖像處理模塊3連接，用于對(duì)經(jīng)處理的曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像進(jìn)行校正；以及顯示模塊5，與校正模塊4連接，用于顯示校正后的圖像。

其中，待機(jī)模塊保障待機(jī)時(shí)間和喚醒時(shí)間并時(shí)刻準(zhǔn)備觸發(fā)；觸發(fā)模塊屏蔽各類(lèi)誤觸發(fā)環(huán)境，并保障X射線(xiàn)高靈敏度觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)百分百曝光探測(cè)；圖像處理模塊保證曝光信息的全采集，防止信息丟失，實(shí)現(xiàn)圖像無(wú)曝光行、過(guò)渡帶以及曝光行上下陰陽(yáng)分界現(xiàn)象的出現(xiàn)，保障后續(xù)校正模塊對(duì)圖像的校正效果，最終實(shí)現(xiàn)高性能上圖的目的。

校正模塊4對(duì)經(jīng)處理的曝光響應(yīng)延時(shí)后的圖像Light進(jìn)行圖像校正，即offset(本底校正，降低噪聲)、gain(增益校正，提高圖像均勻性)、defect(壞點(diǎn)、壞線(xiàn)校正，修復(fù)有問(wèn)題的像素點(diǎn))等圖像校正工作，并將校正后的圖像傳至的SDK軟件端，并通過(guò)顯示模塊5(例如PC機(jī))顯示，實(shí)現(xiàn)臨床診斷目的。

如圖4所示為本實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器的曝光掃描、采集、傳輸和顯示的工作時(shí)序圖。由圖4可知，在待機(jī)狀態(tài)下，非晶硅平板探測(cè)器一直進(jìn)行逐行掃描清空動(dòng)作，一旦其自身面板或者輔助傳感器探測(cè)到X射線(xiàn)，F(xiàn)PAG控制端立刻將gate line關(guān)斷(通過(guò)TFT關(guān)斷，使電信號(hào)不流失)，并標(biāo)記當(dāng)前曝光行位置，進(jìn)行空掃描，不清除數(shù)據(jù)，采集并推送第一幀原始本底暗場(chǎng)圖像Pre_dark1到ARM接收端；在經(jīng)過(guò)預(yù)設(shè)的曝光窗口后(一般是掃描一幀時(shí)間的整數(shù)倍)，F(xiàn)PGA控制端控制gate line打開(kāi)(通過(guò)TFT打開(kāi)，使電信號(hào)流失)，并從標(biāo)記的當(dāng)前曝光行處開(kāi)始采集data line上的數(shù)據(jù)，連續(xù)采集兩幀圖像數(shù)據(jù)并根據(jù)曝光行信息，按照全圖拼接法，完成原始亮場(chǎng)圖像Image的拼接、推送；然后等待相同的曝光窗口，F(xiàn)PGA控制端同樣按照全圖拼接法，得到第二幀原始本底暗場(chǎng)圖像Pre_dark2并推送到ARM接收端。至此，F(xiàn)PAG控制端完成一次曝光工作流。當(dāng)ARM接收端收到FPGA控制端傳輸?shù)乃袌D像后，進(jìn)行offset、gain、lag、ghost和defect等圖像校正處理，至此，ARM接收端完成一次曝光工作流。通過(guò)FPGA控制端、ARM接收端和SDK軟件端之間的數(shù)據(jù)傳收指令，實(shí)現(xiàn)圖像的正確、完整和實(shí)時(shí)的傳輸和接收，并將最終校正后的圖像顯示到PC上。需要說(shuō)明的是，拼圖和補(bǔ)償工作既可以在FPGA控制端進(jìn)行，也可以在A(yíng)RM接收端進(jìn)行。

因此，本實(shí)施方式的非晶硅平板探測(cè)器具有的圖像處理模塊，其核心是對(duì)FPAG控制端控制的非晶硅平板探測(cè)器的清空-曝光窗口-采集工作時(shí)序進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，不但對(duì)曝光前的玻璃面板進(jìn)行了有效地清空動(dòng)作，消除本底暗電流，而且還緩存了部分丟失的曝光信息，其中包括曝光行、過(guò)渡帶信息。同時(shí)，通過(guò)合理的兩幀拼圖處理技術(shù)，消除了曝光行前后的leakage不對(duì)等情況。并且，不會(huì)增加硬件成本，具備可觀(guān)的市場(chǎng)價(jià)值和穩(wěn)定的圖像性能。另外，還可以屏蔽各種誤觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)X射線(xiàn)高靈敏度觸發(fā)和全視野觸發(fā)，且不影響后續(xù)的offset、gain、defect等圖像校正效果。

值得一提的是，本實(shí)施方式中所涉及到的各模塊均為邏輯模塊，在實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)邏輯單元可以是一個(gè)物理單元，也可以是一個(gè)物理單元的一部分，還可以以多個(gè)物理單元的組合實(shí)現(xiàn)。此外，為了突出本發(fā)明的創(chuàng)新部分，本實(shí)施方式中并沒(méi)有將與解決本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題關(guān)系不太密切的單元引入，但這并不表明本實(shí)施方式中不存在其它的單元。

本發(fā)明第三實(shí)施方式涉及一種DR設(shè)備，其至少包括：如本發(fā)明第二實(shí)施方式所涉及的非晶硅平板探測(cè)器。

由于本實(shí)施方式的DR設(shè)備采用了本發(fā)明第二實(shí)施方式所涉及的非晶硅平板探測(cè)器，在A(yíng)ED模式下，非晶硅平板探測(cè)器不會(huì)出現(xiàn)包括曝光行問(wèn)題、過(guò)渡帶問(wèn)題以及曝光行上下分界的陰陽(yáng)問(wèn)題在內(nèi)的各種拼圖問(wèn)題，因此也不會(huì)干擾后續(xù)圖像的Offset、Gain、Defect、Ghost、Grids等圖像校正的效果，使得最終顯示的圖像準(zhǔn)確、清晰，避免發(fā)生在臨床診斷時(shí)造成誤診的情況。

由于本實(shí)施方式包含了第二實(shí)施方式的技術(shù)特征，第二實(shí)施方式中提到的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)在本實(shí)施方式中依然有效，在第二實(shí)施方式中所能達(dá)到的技術(shù)效果在本實(shí)施方式中也同樣可以實(shí)現(xiàn)，為了減少重復(fù)，這里不再贅述。

綜上，本發(fā)明的非晶硅平板探測(cè)器及其圖像處理方法、DR設(shè)備，具有以下有益效果：本發(fā)明在曝光感應(yīng)延遲時(shí)，通過(guò)補(bǔ)償初始曝光行和/或過(guò)渡帶上被清空的數(shù)據(jù)信息，保證完整的曝光信息落入曝光窗口內(nèi)，實(shí)現(xiàn)全信息的采集。另外，本發(fā)明在完成曝光后，通過(guò)拼圖的方式采集原始亮場(chǎng)圖像時(shí)，保證采集的每一行數(shù)據(jù)線(xiàn)上的像素點(diǎn)的曝光窗口一致，不會(huì)出現(xiàn)曝光行上下分界的陰陽(yáng)現(xiàn)象，使得采集到的圖像可以正確、有效地進(jìn)行后續(xù)校正處理。所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。

上述實(shí)施方式僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施方式進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。