影像技術(shù)學(xué)第六章ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-04-29 02:00本頁(yè)面
【正文】 組織像 加權(quán)減影 QS=2 Q2 Q1 加權(quán)減影 Qb=2 Q1 3 Q2 單次曝光法設(shè)備結(jié)構(gòu)圖 X 被 照 體 IP1 IP2 銅濾板 L H 四、 CR系統(tǒng)的噪聲 量子噪聲 固有噪聲 X線量子噪聲是指 X線量子依泊松（ Poisson）分布的統(tǒng)計(jì)學(xué)法則隨即產(chǎn)生的波動(dòng)。 X線被 IP吸收過(guò)程中所產(chǎn)生的。入射的X線劑量越大，噪聲就越小，噪聲與 IP檢測(cè)到的 X線量成反比。 —— CR系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的非 X線量依賴(lài)性噪聲。 包括： IP的結(jié)構(gòu)噪聲 激光噪聲 模擬電路噪聲 A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中的噪聲。 IP的結(jié)構(gòu)噪聲是最重要的噪聲，是由 IP中 PSL物質(zhì)的熒光體顆粒層內(nèi)熒光體分布的隨機(jī)性產(chǎn)生的。 五、 CR系統(tǒng)的臨床應(yīng)用 一臺(tái) CR設(shè)備可以使多臺(tái) X線機(jī)進(jìn)行數(shù)字化攝影。CR的密度分辨力高于屏－片系統(tǒng)，用于骨骼、腹部效果更好。 寬容度范圍大，有強(qiáng)大的后處理功能，提高攝影成功率。 密度分辨力高，影像處理效果好，影像清晰。 包括時(shí)間減影和能量減影。目前臨床主要使用能量減影。 第三節(jié) 數(shù)字 X線攝影 概念： 指在具有圖像處理功能的計(jì)算機(jī)控制下，由探測(cè)器接收 X線信息再轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息，并顯示在監(jiān)視器上或打印在膠片上的一種成像方式。 關(guān)鍵部件： 平板探測(cè)器（ flat panel detector,FPD） 直接成像平板探測(cè)器 間接接成像平板探測(cè)器 CCD 根據(jù)探測(cè)器將 X線轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的方式不同可分為直接成像平板探測(cè)器和間接成像平板探測(cè)器，也有采用 CCD技術(shù)。 一、直接成像平板探測(cè)器 —— 非晶硒 探測(cè)器接收透過(guò)人體的 X線，直接將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，形成全數(shù)字影像。 非晶硒直接成像平板探測(cè)器結(jié)構(gòu)（截面） （一）直接成像平板探測(cè)器結(jié)構(gòu) ：用非晶硒（ aSe）為光電材料將 X線轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)。 ：用薄膜晶體管 (TFT)技術(shù)在一玻璃基層上組裝幾百萬(wàn)個(gè)探測(cè)元的陣列，每個(gè)探測(cè)元包括一個(gè)電容和一個(gè) TFT，對(duì)應(yīng)圖像的一個(gè)像素。 ：產(chǎn)生地址信號(hào)后激活探測(cè)陣列單元中的 TFT。對(duì)這些地址信號(hào)響應(yīng)讀出的電子信號(hào)被放大后送到ADC。 ：對(duì)數(shù)字信號(hào)的固有特性進(jìn)行補(bǔ)償，將數(shù)字信號(hào)傳送到主計(jì)算機(jī)。 探測(cè)器陣列單元 Xray X線轉(zhuǎn)換單元 (非晶硒 ) 數(shù)字影像傳輸單元 高速信號(hào)處理單元 影 像 數(shù) 據(jù) 地 址 信 號(hào) 電容器 TFT （二）工作原理 二、間接成像平板探測(cè)器 —— 碘化銫閃爍體 利用碘化銫（ CsI）閃爍體，把 X線能量轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光，再由光電二極管將可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。與直接成像平板探測(cè)器的區(qū)別在于熒光材料層和探測(cè)元陣列層。 （一）間接型平板探測(cè)器的結(jié)構(gòu) 玻璃基板、光電二極管、 TFT陣列、晶體材料層（碘化銫） 等。 CsI閃爍體由連續(xù)排列的針狀 CsI晶體構(gòu)成，針柱的直徑 6μm，外表面由重元素鉈包裹，使可見(jiàn)光波導(dǎo)減少漫射。 為防潮閃爍體層生長(zhǎng)在薄鋁板上，應(yīng)用時(shí)鋁板位于 X線的入射方向，同時(shí)起反射光波的作用。 閃爍體層的厚度為 500～ 600μm。 熒光材料層 反射層 6μm寬度的針狀結(jié)構(gòu) 可見(jiàn) 光由 CsI 的 針狀 結(jié)構(gòu) 導(dǎo)引 每個(gè)探測(cè)元包括一個(gè) 非晶硅（ aSi）光電二極管 和起開(kāi)關(guān)作用的 TFT。 運(yùn)行時(shí) TFT關(guān)閉，給光電二極管一個(gè)外部反向偏置電壓，通過(guò)閃爍的可見(jiàn)光產(chǎn)生的電荷聚集在二極管上。 讀取時(shí)給 TFT一個(gè)電壓使其打開(kāi)，電荷就會(huì)由二極管沿?cái)?shù)據(jù)線流出，以電信號(hào)的形式“讀”到信號(hào)處理單元。 （二）工作原理 CsI晶體將入射的 X線圖像轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光圖像； aSi光電二極管陣列將可見(jiàn)光圖像轉(zhuǎn)換為電荷圖像，每一個(gè)像素電荷量變化與入射 X線的強(qiáng)度成正比，同時(shí)該陣列還將空間上連續(xù)的 X線圖像轉(zhuǎn)換為行和列的點(diǎn)陣式圖像；在中央時(shí)序控制器控制下，行驅(qū)動(dòng)電路與讀取電路將電荷信號(hào)逐行取出，轉(zhuǎn)換為脈沖序列并量化為數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)經(jīng)通信接口電路傳送至圖像處理器，形成 X線數(shù)字圖像。 間接轉(zhuǎn)換型平板探測(cè)器結(jié)構(gòu)原理圖 三、 CCD技術(shù) CCD即電荷耦合器件 (charge coupling device)，其作用是完成從可見(jiàn)光到電荷的轉(zhuǎn)換。而真正將 X線轉(zhuǎn)換為可見(jiàn)光的，是碘化銫或者氧硫化釓?fù)繉?。所以稱(chēng)為 CCD探測(cè)器是不完全準(zhǔn)確的。 CCD芯片面積有限，所以可見(jiàn)光必須經(jīng)過(guò)光學(xué)鏡組會(huì)聚才能投照到CCD上。 總之， CCD探測(cè) X線成像過(guò)程中出現(xiàn)了可見(jiàn)光轉(zhuǎn)換這一中間步驟，歸為間接式直接數(shù)字化攝影（ indirect digital radiography,IDR）。 CCD探測(cè)器工作原理 四、數(shù)字影像的優(yōu)缺點(diǎn) （一）數(shù)字影像的優(yōu)點(diǎn) 可達(dá) 21214灰階。 可同時(shí)檢測(cè)到極強(qiáng)和極弱的信號(hào)，動(dòng)態(tài)范圍約在104106之間，為后處理留有空間。 在 1:1046的范圍內(nèi)具有良好的線性，非線性度小于 1％。 可調(diào)節(jié)增益，在允許的范圍內(nèi)以任何 X線曝光劑量獲取穩(wěn)定的、適宜的影像光學(xué)密度，而且獲得高質(zhì)量的圖像。 （ DQE）高 DQE可達(dá)到 40％ 50％。 （ MTF）高 尤其是間接成像平板探測(cè)器（ CsI＋非晶硅）的像素間無(wú)散射干擾， MTF高，提高了影像質(zhì)量。 DR (非晶硅 +碘化銫） DR (非晶硒） 可擴(kuò)大疾病診斷范圍，提高診斷的準(zhǔn)確率。 、傳輸 無(wú)需搬運(yùn)暗盒，減輕工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。 （二）數(shù)字影像存在的問(wèn)題 目前大多不能滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)器官和結(jié)構(gòu)的顯示。 －片系統(tǒng) 。 1999 2022 數(shù)字平板已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各類(lèi) X線影像設(shè)備
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