一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法技术

本发明专利技术提供一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法，步骤如下：1)对被检测工件进行DR扫描，得到DR图像；2)判断感兴趣区域投影行数，若感兴趣区域投影行数大于等于CCD感光区域行数的1/2，则转至3)，若小于1/2，则转至4)；3)利用射线屏蔽块遮挡小部分CCD感光区域，重新调节被检测工件感兴趣区域位置，对被检测工件进行DR曝光，读取除上端冗余数据区域外的其他数据，进行拖影校正；4)利用射线屏蔽块遮挡一半的CCD感光区域，重新调节被检测工件感兴趣区域位置，对被检测工件进行DR曝光，读取除上、下端冗余数据区域外的其他数据，进行拖影校正；本发明专利技术减少探测器冗余数据读取，实现拖影快速校正，缩短扫描时间，提高CT检测效率。测效率。测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法


[0001]本专利技术涉及辐射探测
，特别是一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法。

技术介绍

[0002]X射线面阵探测器是微米/纳米焦点X射线计算机层析成像(微纳CT)系统的重要组成部分，其图像信噪比与数据读出速度直接影响重建CT图像质量与检测效率。在高精度扫描应用中，高分辨CCD/CMOS X射线探测器得到广泛的应用，其有效像元小的优点有助于减小微纳CT系统体积。
[0003]科学级全帧CCD(Full
‑
Frame CCD)是高分辨CCD/CMOS X射线探测器主要应用的图像传感器之一，其特点是具有很高的信噪比与全幅面感光(所有像元都作为感光区域)。在像素读出过程中，如果传感器仍在接收光信号，将会影响成像，表现为图像上的拖影。由于无法在电子上限制这种现象的发生，一般会采用机械快门的方式，来隔离图像读出过程中的光信号接收，以有效抑制图像拖影的产生。在CT扫描应用中，目前的微米/纳米焦点X射线源通常是持续曝光方式，即射线源开启后至CT扫描完成射线源关闭之前，射线源辐射一直存在。由于X射线的强穿透能力，常规的机械快门无法隔离射线辐射，因此，全帧CCD X射线探测器通常是根据拖影产生机理应用算法在图像上消除拖影。全帧CCD图像是按行转移读出的，图像单像元拖影与像元转移列上所有像元数据相关，因此，拖影校正通常需要结合图像所有行数据进行处理。
[0004]在许多CT检测应用中，被测工件感兴趣区域仅对应于探测器部分探测区域。在这种情况下，仍旧采用常规的全幅图像读出方式完成CT扫描，会带来大量的冗余数据，极大的影响检测效率。因此，亟需一种针对该类应用的感兴趣区域读出与拖影校正方法，实现被检测工件感兴趣区域读出，避免冗余数据，提高CT检测效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的就是提供一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法，它可以在全帧CCD探测器应用于CT扫描时实现感兴趣区域的读取及拖影的快速校正。
[0006]本专利技术的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有以下步骤：
[0007]1)将X射线探测器按行读出方向垂直安装，调节被检测工件扫描位置，完成常规DR扫描，得到DR图像；
[0008]2)根据步骤1)中的DR图像判断感兴趣区域投影行数，若感兴趣区域投影行数大于等于CCD感光区域行数的1/2，则转至步骤3)，若感兴趣区域投影行数小于CCD感光区域行数的1/2，则转至步骤4)；
[0009]3)利用射线屏蔽块遮挡小部分CCD感光区域，并重新调节被检测工件感兴趣区域位置，使感兴趣区域投影对准屏蔽后CCD感光区域且靠近屏蔽块，对被检测工件进行DR曝光，读取除上端冗余数据区域外的其他曝光数据，并进行拖影校正；
[0010]4)利用射线屏蔽块遮挡一半的CCD感光区域，并重新调节被检测工件感兴趣区域位置，使感兴趣区域投影对准屏蔽后CCD感光区域且靠近屏蔽块，对被检测工件进行DR曝光，读取除上、下端冗余数据区域外的其他曝光数据，并进行拖影校正。
[0011]进一步，步骤3)中读取除上端冗余数据区域外的其他曝光数据，并进行拖影校正的具体步骤如下：
[0012]3‑
1)快速行转移，清空CCD所有行数据；
[0013]3‑
2)探测器有效积分；
[0014]3‑
3)读取2
n
行屏蔽区数据，求和后存储至行转移拖影数据存储ram1；
[0015]3‑
4)继续读取数据至感兴趣区域读取结束，且不读取CCD上端冗余数据，结合行转移拖影数据存储ram1与行读数拖影数据存储ram2实时完成行拖影校正，行读出拖影为行读出时间内增加的曝光数据。
[0016]进一步，步骤3
‑
4)中拖影校正的具体方法如下：
[0017]步骤3)中读取DR曝光数据包括行转移拖影和行读出拖影：
[0018][0019]式(1)中，D
a
′
为第a行读出数据，D
a
为第a行有效积分数据，M为CCD总行数，δ1为行转移时间与有效积分时间的比值，δ2为行读出时间与有效积分时间的比值，为行转移拖影，为行读出拖影；
[0020]则：行转移拖影校正由行读出数据减去完成，行读出拖影校正由读出数据减去完成。
[0021]进一步，步骤4)中读取除上、下端冗余数据区域外的其他曝光数据，并进行拖影校正的具体步骤如下：
[0022]4‑
1)快速行转移，清空CCD所有行数据；
[0023]4‑
2)读取2
n
行屏蔽区数据，求和后存储至行转移拖影数据存储ram1；
[0024]4‑
3)快速行转移，清空CCD所有行数据；
[0025]4‑
4)探测器有效积分；
[0026]4‑
5)快速行转移，且不读取CCD下端的冗余数据，直至感兴趣区域第一行数据待读出；
[0027]4‑
6)读取感兴趣区域数据，结合行转移拖影数据存储ram1完成行拖影校正，待感兴趣区域读取完成结束数据读取，CCD上端的冗余数据不再读取。
[0028]进一步，步骤4
‑
6)中拖影校正的具体方法如下：
[0029]步骤4)中读取DR曝光数据包括包含行转移拖影：
[0030][0031]式(2)中，D
a
′
为第a行读出数据，D
a
为第a行有效积分数据，M为CCD总行数，δ1为行转移时间与有效积分时间的比值，为行转移拖影；
[0032]则：拖影校正由读出数据减去完成。
[0033]由于采用了上述技术方案，本专利技术具有如下的优点：
[0034]1、本专利技术减少探测器冗余数据读出，实现拖影快速校正，缩短单分度DR扫描时间，提高CT检测效率；
[0035]2、本专利技术通过行平均数量的选取、行读出时间与积分时间配合设置将拖影校正简化为加减运算，并快速完成拖影校正；
[0036]3、本申请在感兴趣区域大于等于CCD感光区域行数的1/2时，不读出CCD上端冗余数据，感兴趣区域小于CCD感光区域行数的1/2时，不读取CCD感光区域外的其他所有冗余数据，提高帧读出速度。
[0037]本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
附图说明
[0038]本专利技术的附图说明如下。
[0039]图1为本专利技术实施流程图；
[0040]图2为本专利技术步骤3)中屏蔽块放置示意图。
[0041]图3为本专利技术步骤4)中屏蔽块放置示意图。
[0042]图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法，其特征在于，具体步骤如下：1)将X射线探测器按行读出方向垂直安装，调节被检测工件扫描位置，完成常规DR扫描，得到DR图像；2)根据步骤1)中的DR图像判断感兴趣区域投影行数，若感兴趣区域投影行数大于等于CCD感光区域行数的1/2，则转至步骤3)，若感兴趣区域投影行数小于CCD感光区域行数的1/2，则转至步骤4)；3)利用射线屏蔽块遮挡小部分CCD感光区域，并重新调节被检测工件感兴趣区域位置，使感兴趣区域投影对准屏蔽后CCD感光区域且靠近屏蔽块，对被检测工件进行DR曝光，读取除上端冗余数据区域外的其他曝光数据，并进行拖影校正；4)利用射线屏蔽块遮挡一半的CCD感光区域，并重新调节被检测工件感兴趣区域位置，使感兴趣区域投影对准屏蔽后CCD感光区域且靠近屏蔽块，对被检测工件进行DR曝光，读取除上、下端冗余数据区域外的其他曝光数据，并进行拖影校正。2.如权利要求1所述的一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法，其特征在于，步骤3)中读取除上端冗余数据区域外的其他曝光数据，并进行拖影校正的具体步骤如下：3
‑
1)快速行转移，清空CCD所有行数据；3
‑
2)探测器有效积分；3
‑
3)读取2
n
行屏蔽区数据，求和后存储至行转移拖影数据存储ram1；3
‑
4)继续读取数据至感兴趣区域读取结束，且不读取CCD上端冗余数据，结合行转移拖影数据存储ram1与行读数拖影数据存储ram2实时完成行拖影校正，行读出拖影为行读出时间内增加的曝光数据。3.如权利要求2所述的一种CT用全帧CCD探测器感兴趣区域读取及拖影校正方法，其特征在于，步骤3
‑
4)中拖影校正的具体方法如下：步骤3...

【专利技术属性】
技术研发人员：安康，吴石琳，李汶芳，段晓礁，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：