辐射成像系统和方法技术方案

本公开提出一种辐射成像系统和方法，涉及辐射探测技术领域。本公开的一种辐射成像系统包括：光电二极管探测器，被配置为接收来自射线源的射线，并生成第一探测信号；第一成像设备，与光电二极管探测器连接，被配置为根据第一探测信号生成第一成像数据；计数探测器，位于光电二极管探测器的远离射线接收面的一侧，被配置为接收穿过光电二极管探测器的射线，生成第二探测信号；计数成像设备，与计数探测器连接，被配置为根据第二探测信号生成计数成像数据；和图像融合装置，被配置为根据第一成像数据和计数成像数据，获取第一融合图像，提高辐射探测质量。

【技术实现步骤摘要】
辐射成像系统和方法
本公开涉及辐射探测
，特别是一种辐射成像系统和方法。
技术介绍
SiPM（SiliconPhotomultiplier，硅光电倍增管）在实现闪烁探测器的光子到电荷的转换上与PMT（PhotomultiplierTube，光电倍增管）相比有着体积小、工作电压低、测量精度高等多方面的优良性能。SiPM探测器对极弱光有着很好的探测效率，可以应用在高通量高能量的X射线成像系统中，具有较好的图像效果，适用于进行计数成像。
技术实现思路
本公开的一个目的在于提高辐射成像质量。根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种辐射成像系统，包括：光电二极管探测器，被配置为接收来自射线源的射线，并生成第一探测信号；第一成像设备，与光电二极管探测器连接，被配置为根据第一探测信号生成第一成像数据；计数探测器，位于光电二极管探测器的远离射线接收面的一侧，被配置为接收穿过光电二极管探测器的射线，生成第二探测信号；计数成像设备，与计数探测器连接，被配置为根据第二探测信号生成计数成像数据；和图像融合装置，被配置为根据第一成像数据和计数成像数据，获取第一融合图像。在一些实施例中，计数成像设备包括：计数放大器，被配置为根据第二探测信号和预定计数放大系数，输出计数探测信号；比较器，与计数放大器连接，被配置为将计数探测信号与预定计数阈值比较，在计数探测信号大于预定计数阈值的情况下向计数器输出计数信号；计数器，被配置为统计比较器输出的计数信号，获取计数数据；和计数成像装置，被配置为根据计数数据生成计数成像数据。在一些实施例中，比较器被配置为将计数探测信号与多个预定计数阈值比较，分别输出对应每个预定计数阈值的计数信号；计数器被配置为分别统计对应每个预定计数阈值的计数信号，获取对应每个预定计数阈值的计数数据；计数成像装置被配置为根据计数数据分别生成对应每个预定计数阈值的计数成像数据。在一些实施例中，辐射成像系统还包括：物质识别设备，被配置为根据对应每个预定计数阈值的计数成像数据，识别射线穿过的被测物体的物质种类，并输出物质种类信息。在一些实施例中，辐射成像系统还包括积分成像设备，被配置为根据第二探测信号生成积分成像数据；图像融合装置还被配置为根据计数成像数据和积分成像数据，获取第二融合图像。在一些实施例中，图像融合装置还被配置为根据积分成像数据、第一成像数据和计数成像数据，获取第三融合图像。在一些实施例中，图像融合装置还被配置为根据积分成像数据和第一成像数据，获取第四融合图像。在一些实施例中，积分成像设备包括：积分器，被配置为根据第二探测信号执行积分操作，输出积分数据；模数转换器，被配置为根据积分数据生成积分数字信号；和积分成像装置，被配置为根据积分数字信号生成积分成像数据。在一些实施例中，辐射成像系统还包括：一级放大器，位于计数探测器与计数成像设备，以及计数探测器与积分成像设备之间，被配置为根据预定积分放大系数放大第二探测信号，生成积分探测信号，并输出给计数成像设备和积分成像设备。在一些实施例中，计数探测器包括SiPM探测器或CZT（CadmiumZincTelluride，碲锌镉）探测器。根据本公开的一些实施例的一个方面，提出一种辐射成像方法，包括：通过光电二极管探测器接收来自射线源的射线，生成第一探测信号，并根据第一探测信号生成第一成像数据；通过计数探测器接收穿过光电二极管探测器的射线，生成第二探测信号，并根据第二探测信号生成计数成像数据；和根据第一成像数据和计数成像数据，获取第一融合图像。在一些实施例中，根据第二探测信号生成计数成像数据包括：根据第二探测信号和预定计数放大系数，获取计数探测信号；将计数探测信号与预定计数阈值比较，在计数探测信号大于预定计数阈值的情况下输出计数信号；统计计数信号，获取计数数据；和根据计数数据生成计数成像数据。在一些实施例中，将计数探测信号与预定计数阈值比较，在计数探测信号大于预定计数阈值的情况下输出计数信号包括：将计数探测信号与多个预定计数阈值比较，分别输出对应每个预定计数阈值的计数信号；统计计数信号，获取计数数据包括：分别统计对应每个预定计数阈值的计数信号，获取对应每个预定计数阈值的计数数据；根据计数数据生成计数成像数据包括：根据计数数据分别生成对应每个预定计数阈值的计数成像数据。在一些实施例中，辐射成像方法还包括：根据对应每个预定计数阈值的计数成像数据，识别射线穿过的被测物体的物质种类，并输出物质种类信息。在一些实施例中，辐射成像方法还包括：根据第二探测信号生成积分成像数据；和根据计数成像数据和积分成像数据，获取第二融合图像。在一些实施例中，辐射成像方法还包括：根据积分成像数据、第一成像数据和计数成像数据，获取第三融合图像。在一些实施例中，辐射成像方法还包括：根据积分成像数据和第一成像数据，获取第四融合图像。在一些实施例中，根据第二探测信号生成积分成像数据包括：根据第二探测信号执行积分操作，输出积分数据；根据积分数据生成积分数字信号；和根据积分数字信号生成积分成像数据。在一些实施例中，辐射成像方法还包括：在计数探测器生成第二探测信号后，通过一级放大器，根据预定积分放大系数放大第二探测信号，生成积分探测信号；根据第二探测信号生成计数成像数据包括：根据预定计数放大系数放大积分探测信号，获取计数探测信号，以便根据计数探测信号生成计数成像数据；和根据第二探测信号生成积分成像数据包括：根据积分探测信号生成积分成像数据。附图说明此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本公开的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。图1为本公开的辐射成像系统的一些实施例的示意图。图2为本公开的辐射成像系统中计数成像设备的一些实施例的示意图。图3为本公开的辐射成像系统中积分成像设备的一些实施例的示意图。图4为本公开的辐射成像系统的另一些实施例的示意图。图5为本公开的辐射成像方法的一些实施例的流程图。图6为本公开的辐射成像方法的另一些实施例的流程图。图7为本公开的辐射成像方法中基于计数探测器的探测信号成像的一些实施例的流程图。具体实施方式下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。由于高灵敏的探测器往往具有饱和门限低的特点，当直接暴露在高于探测器的饱和门限的通量的射线的情况下时，会降低成像效果。本公开的辐射成像系统的一些实施例的示意图如图1所示。PD（Photo-Diode，光电二极管）探测器110位于辐射成像系统的射线接收面，能够根据接收到的射线并生成第一探测信号。第一成像设备111与PD探测器连接，能够根据第一探测信号生成第一成像数据。计数探测器120，位于PD探测器的远离射线接收面的一侧，在使用过程中接收穿过光电二极管探测器的射线，生成第二探测信号。计数探测器指探测数据支持计数成像功本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐射成像系统，包括：/n光电二极管探测器，被配置为接收来自射线源的射线，并生成第一探测信号；/n第一成像设备，与所述光电二极管探测器连接，被配置为根据所述第一探测信号生成第一成像数据；/n计数探测器，位于所述光电二极管探测器的远离射线接收面的一侧，被配置为接收穿过所述光电二极管探测器的射线，生成第二探测信号；/n计数成像设备，与所述计数探测器连接，被配置为根据所述第二探测信号生成计数成像数据；和/n图像融合装置，被配置为根据所述第一成像数据和所述计数成像数据，获取第一融合图像。/n

【技术特征摘要】
1.一种辐射成像系统，包括：
光电二极管探测器，被配置为接收来自射线源的射线，并生成第一探测信号；
第一成像设备，与所述光电二极管探测器连接，被配置为根据所述第一探测信号生成第一成像数据；
计数探测器，位于所述光电二极管探测器的远离射线接收面的一侧，被配置为接收穿过所述光电二极管探测器的射线，生成第二探测信号；
计数成像设备，与所述计数探测器连接，被配置为根据所述第二探测信号生成计数成像数据；和
图像融合装置，被配置为根据所述第一成像数据和所述计数成像数据，获取第一融合图像。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述计数成像设备包括：
计数放大器，被配置为根据所述第二探测信号和预定计数放大系数，输出计数探测信号；
比较器，与所述计数放大器连接，被配置为将所述计数探测信号与预定计数阈值比较，在所述计数探测信号大于所述预定计数阈值的情况下向计数器输出计数信号；
所述计数器，被配置为统计所述比较器输出的所述计数信号，获取计数数据；和
计数成像装置，被配置为根据所述计数数据生成所述计数成像数据。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，
所述比较器被配置为将所述计数探测信号与多个所述预定计数阈值比较，分别输出对应每个所述预定计数阈值的计数信号；
所述计数器被配置为分别统计对应每个所述预定计数阈值的所述计数信号，获取对应每个所述预定计数阈值的计数数据；
所述计数成像装置被配置为根据所述计数数据分别生成对应每个所述预定计数阈值的所述计数成像数据。


4.根据权利要求3所述的系统，还包括：
物质识别设备，被配置为根据对应每个所述预定计数阈值的所述计数成像数据，识别射线穿过的被测物体的物质种类，并输出物质种类信息。


5.根据权利要求1所述的系统，还包括积分成像设备，被配置为根据所述第二探测信号生成积分成像数据；
所述图像融合装置还被配置为根据所述计数成像数据和所述积分成像数据，获取第二融合图像。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述图像融合装置还被配置为根据所述积分成像数据、所述第一成像数据和所述计数成像数据，获取第三融合图像。


7.根据权利要求5或6所述的系统，其中，所述图像融合装置还被配置为根据所述积分成像数据和所述第一成像数据，获取第四融合图像。


8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述积分成像设备包括：
积分器，被配置为根据所述第二探测信号执行积分操作，输出积分数据；
模数转换器，被配置为根据所述积分数据生成积分数字信号；和
积分成像装置，被配置为根据所述积分数字信号生成所述积分成像数据。


9.根据权利要求5所述的系统，还包括：一级放大器，位于所述计数探测器与所述计数成像设备，以及所述计数探测器与所述积分成像设备之间，被配置为根据预定积分放大系数放大所述第二探测信号，生成积分探测信号，并输出给所述计数成像设备和所述积分成像设备。


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【专利技术属性】
技术研发人员：陈志强，李元景，孙尚民，李荐民，梁松，刘必成，党永乐，宗春光，邹湘，于昊，赵博震，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11