Browse Prior Art Database

Automatische Erkennung von Wechselrastern zur bildartefaktfreien Kalibrierung und Bildverarbeitung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000103534D
Original Publication Date: 2005-Apr-16
Included in the Prior Art Database: 2005-Apr-16
Document File: 3 page(s) / 61K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Juergen Carstens: CONTACT

Abstract

Seit Jahren veraendern digitale Roentgendetektoren die klassische Radiographie bzw. Fluoroskopie, Angiographie und Kardangiographie. Verschiedene Technologien sind im Einsatz, unter anderem Bildverstaerker-Kamerasysteme basierend auf Fernseh- oder CCD-Kameras (CCD: Charge-Coupled Device), Speicherfoliensysteme mit integrierter oder externer Ausleseeinheit, Systeme mit optischer Ankopplung der Konverterfolie an CCDs oder CMOS-Chips (CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor), Selen-basierte Detektoren mit elektrostatischer Auslesung und Festkoerperdetektoren mit aktiven Auslesematrizen und direkter oder indirekter Konversion der Roentgenstrahlung. Eine neue Technologie stellen Festkoerperdetektoren (FD) fuer die digitale Roentgenbildgebung dar. Die Detektoren basieren auf aktiven Auslesematrizen, z.B. aus amorphem Silizium (a-Si), wie in Abb. 1 dargestellt. Die Bildinformation wird in einem Roentgenkonverter (z.B. Caesium Jodid, CsJ) in Licht gewandelt, dieses wird in den Photodioden der Matrix in elektrische Ladung gewandelt und dort gespeichert. Verwandte Technologien verwenden ebenfalls eine aktive Auslesematrix aus amorphem Silizium, aber einen Konverter, welcher direkt elektrische Ladung generiert (z.B. Selen), die dann auf einer Elektrode gespeichert wird. Die gespeicherte Ladung wird anschliessend ueber ein aktives Schaltelement mit einer Elektronik ausgelesen, analog-digital gewandelt (Abb. 1) und vom Bildsystem weiterverarbeitet. Andere Technologien, die digitale Roentgenbilder liefern, basieren auf CCDs, APS (Active Pixel Sensor) oder grossflaechigen CMOS-Chips.

This text was extracted from a PDF file.
At least one non-text object (such as an image or picture) has been suppressed.
This is the abbreviated version, containing approximately 46% of the total text.

Page 1 of 3

S

Automatische Erkennung von Wechselrastern zur bildartefaktfreien Kalibrierung und Bildverarbeitung

Idee: Dr. Martin Spahn, DE-Forchheim

Seit Jahren veraendern digitale Roentgendetektoren die klassische Radiographie bzw. Fluoroskopie, Angiographie und Kardangiographie. Verschiedene Technologien sind im Einsatz, unter anderem Bildverstaerker-Kamerasysteme basierend auf Fernseh- oder CCD-Kameras (CCD: Charge-Coupled Device), Speicherfoliensysteme mit integrierter oder externer Ausleseeinheit, Systeme mit optischer Ankopplung der Konverterfolie an CCDs oder CMOS-Chips (CMOS: Complementary Metal-Oxide Semiconductor), Selen-basierte Detektoren mit elektrostatischer Auslesung und Festkoerperdetektoren mit aktiven Auslesematrizen und direkter oder indirekter Konversion der Roentgenstrahlung.

Eine neue Technologie stellen Festkoerperdetektoren (FD) fuer die digitale Roentgenbildgebung dar. Die Detektoren basieren auf aktiven Auslesematrizen, z.B. aus amorphem Silizium (a-Si), wie in Abb. 1 dargestellt. Die Bildinformation wird in einem Roentgenkonverter (z.B. Caesium Jodid, CsJ) in Licht gewandelt, dieses wird in den Photodioden der Matrix in elektrische Ladung gewandelt und dort gespeichert. Verwandte Technologien verwenden ebenfalls eine aktive Auslesematrix aus amorphem Silizium, aber einen Konverter, welcher direkt elektrische Ladung generiert (z.B. Selen), die dann auf einer Elektrode gespeichert wird. Die gespeicherte Ladung wird anschliessend ueber ein aktives Schaltelement mit einer Elektronik ausgelesen, analog-digital gewandelt (Abb. 1) und vom Bildsystem weiterverarbeitet. Andere Technologien, die digitale Roentgenbilder liefern, basieren auf CCDs, APS (Active Pixel Sensor) oder grossflaechigen CMOS-Chips.

Flachdetektoren erfordern eine Kalibrierung zur Korrektur z.B. von Variationen im Pixel-Gain, Gain- Unterschieden der Auslesekanaele oder auch des Heel-Effekts der Roentgenroehre (Gain: Verstaerkung, Sensitivitaet). Im sogenannten "pre-processing" werden Korrekturen durchgefuehrt (sog. Flat-Fielding), um ein artefaktfreies Bild zu erhalten. Neben dieser multiplikativen Korrektur werden i.allg. noch Offsetkorrekturen und Defektkorrekturen durchgefuehrt.

Roentgensysteme benoetigen fuer die meisten Applikationen Streustrahlenraster zur Unterdrueckung oder Minimierung von Streustrahlung. Da Streustrahlenraster aus vielen Lagen von stark absorbierenden und wenig absorbierenden Lagen bestehen (senkrecht zur Roentgeneinfallrichtung), z.B. Lagen von abwechselnd Blei und Papier, werden diese Strukturen zu einem gewissen Mass vom Roentgendetektor aufgezeichnet. Dies fuehrt zu strichfoermigen Artefakten im Bild, die je nach Legungsdichte groesser oder kleiner sind.

Der Kalibrierprozess zur Ermittlung des Gain-Bildes (oder der Gain-Bilder bei mehreren Detektormodi oder bei Multi-Gain-Korrekturen) kann nun entweder mit oder ohne Streustrahlenraster erfolgen. Wird die Kalibrierung mit dem Raster im Strahlengang durchgefuehrt, so hat dies...